对外贸易与内部地理

第五节　对外贸易与内部地理⁽²⁹⁾

在区域模型中，工业制成品的投入要素是可以流动的，而农产品的投入要素是不能流动的；但在城市模型中，除了土地以外的其他投入要素都是可以流动的；同时在国际模型中，投入要素不能流动，但中间产品能够带来前向关联和后向关联。当然从原则上讲，我们应该综合考虑这些假设条件。比如，我们可以通过考察中间产品在各区域的分化中所发挥的作用，从而在同一个模型中综合考虑上述假设条件。⁽³⁰⁾而且在现实世界中，这些人为的分类也是不适用的。尽管如此，各种模型之间的区别确实有助于我们将每一种分析所需要考虑的变量限定在最少的范围之内。

最近，Hanson（1993）在他的一篇研究墨西哥贸易制度变革对工业区位变化的影响的文章中讲述了这样一个故事：在20世纪80年代初期，墨西哥采取了通过进口替代来发展工业的传统策略，结果就导致了内向型经济基础的出现，大部分工业都集中在墨西哥城周围。然而，在80年代后期，墨西哥的贸易自由化进程突然加快，并随着《北美自由贸易协定》的签订而达到顶点。值得注意的是，在这一过程中，墨西哥的工业开始从墨西哥城分散地迁向该国的北部地区。很明显，墨西哥工业的这种分散式迁移主要是因为相对于国内市场而言美国市场显得更加重要了。但是，为什么这些工业要从墨西哥城周边地区迁走？

最简单的答案就是这与地理位置有关：在墨西哥，大多数迅速成长的新的工业中心要比首都墨西哥城更接近美国。在某种程度上说，这种解释也是正确的。但是，Hanson认为这一现象的出现还涉及其他许多重要的因素。他指出在任何情况下，贸易自由化都会使工业变得更加分散。其理由是很久以来，墨西哥国内的中心—外围地理现象都表现得非常明显。例如，尽管在拥挤的大都市里有更高的运营成本，但是由于前后向的关联效应（在一个内向型经济中，把企业建在首都附近，既能接近国内的投入品市场，又能接近国内的消费品市场），使得墨西哥的很多工业都集中在首都墨西哥城附近。然而，一旦经济变成外向型，这些前后向关联就变得不那么重要了：如果一个厂商能从国外市场得到大部分投入品，并将其大部分产品销往国外市场，那么它就没必要将企业建在国内的中心地区了。因为此时集聚在中心地区的成本大于关联效应所带来的收益。

考察城市经济学与国际贸易政策之间的关系是很有意义的一件事情。Ades和Glaeser（1997）提供了一些支持这项分析的经验证据。他们在以85个国家为样本的分析中发现，一个国家最大的城市的人口与该城市的GNP中的进口份额有反向关系，而与关税壁垒有正向关系。Krugman和Livas（1996）最先将Hanson所描述的情况写成了正式的模型。为了与我们在本书中所使用的一般的方法相比较，我们在这里只提供Krugman和Livas模型的一个简化版本。

Hanson也发现，不同产业的区位变化模式是不一样的。某些产业部门与其他产业部门相比，边境地区对它们的影响要大得多。还有一些证据表明，区域专业化也会得到加强。⁽³¹⁾这就提出了如下问题：在对外贸易政策与我们在第16章中研究的产业集聚之间，是否存在相关关系？开放对外贸易是提升了还是抑制了国内的区域专业化水平？

虽然从总体上看贸易自由化会使一个国家的工业在空间上显得更加分散，但是对某些工业而言，贸易自由化却可能带来空间集聚。同时也会使各个地区变得更加专业化。我们认为，由于存在这些效应，这就使得对外开放所带来的国民福利的增进，比我们通常讲的贸易所带来的福利要多得多。

一、开放经济中的劳动力集中

我们考察一个包括三个特定区域的世界经济：区域1、区域2和区域0（其中，区域0代表外国）。这三个区域相互之间都能进行贸易，但劳动力只能在1和2这两个国内区域间流动。

劳动是唯一的生产要素。我们以区域0中的劳动力为计价单位，即在区域0中，劳动力的价格被标准化为1。记区域0中的劳动力数量为L₀，我们可以通过选择适当的单位来使得国内劳动力的总数量为1。其中，区域1的份额为λ，区域2的份额为1－λ。于是，三个地区的收入就可以表示为：

最初我们假设只有一个制造业部门，它使用生产要素（劳动）生产差异化的产品，其生产方式与Dixit-Stiglitz模型一致。

同时，假设产品的运输需要耗费一定的成本。进一步地我们假设，如果产品在国内两个地区之间运输，每一单位的产品只有1/T能到达目的地；如果要将产品从本国运到外国去，则每一单位的产品只有1/T₀能到达目的地。这也就是说，从国内的两个地区向外国运输的成本是相同的，即国内任何一个地区都不比另外一个地区更接近外国市场。

这就意味着，一般形式的价格和工资方程为：

到目前为止，这个模型还不包括任何收益递减的情况。由于只有一种生产要素，而且这种生产要素在国内的两个地区之间又是流动的，所以，并没有显然的理由说为什么所有的劳动不能集中在一个地区或另一个地区。于是，为了展现向心力和离心力的相互作用，我们必须引入一种与集聚力对抗的作用力。我们曾经提到的那些不能流动的投入要素（如土地）的存在，就产生了这种作用力。实际上我们在其他模型中就是这样假设这种力的存在的。然而为了简化，在这里我们只是简单地假设存在某种相对于城市规模而言的拥塞成本，并且直接将它代入实际工资方程。⁽³²⁾于是，我们就可以将每个地区的实际工资记为：

其中，（1－λ）^δ和λ^δ表示每个地区的拥塞成本。同时，我们假设δ∈（0，1）。⁽³³⁾这就意味着，在其他条件保持不变的情况下，当某个地区的人口增加时，该地区的实际工资水平会下降，而且实际工资水平下降的速度是递增的。进一步地，如果全国所有的人口都集中到该地区时，该地区的实际工资水平就下降至0。劳动力的区际分布，λ，则是根据各个地区的实际工资水平与整个经济中的平均工资水平的差异来调整的。

现在，我们提出如下问题：国内经济与外国经济的一体化（以成本T₀来测度），是如何影响劳动力在国内两个地区之间的均衡配置的？

二、贸易自由化效应

首先让我们进行数值分析。图5.5.1表明，以λ表示的国内劳动力的均衡配置，是对外贸易成本T₀的函数。如同以往，稳定的均衡用实线表示，不稳定的均衡则用虚线表示。从图中可以看到，当对外贸易成本T₀的值较低时，两个地区的人口相等；当T₀值较高时，两个地区的人口就不再相等了。

要想对这一问题作出直观的解释，最简单的办法就是考察两地区的人口相等时的那个均衡的稳定性。当T₀值较低时，经济是外向型的，此时，国内每个地区的生产者都将其大部分产品销往国外市场。如果我们将一单位的劳动力从区域2转移到区域1，这就会使区域1的市场增大，同时也就缩减了区域2的市场规模，从而使得区域1有更大的区位吸引力。但是这一后向关联效应相当的弱，因为企业很大一部分的销售额并不是源自于国内市场，而是源自于外国市场。与此相反，很高的拥塞成本却产生了更大的消极影响。因此，这个均衡是稳定的。

当T₀值较高时情况就完全不一样了。在T₀值很高的情况下，企业会更加依赖于国内市场，所以劳动力的流动所带来的后向关联效应会更强。这就使得两个地区的劳动力相等的均衡变得不稳定。

图5.5.1　叉型图

如果是两个规模相等的生产中心，现在均衡变得不稳定，那么将发生什么情况呢？从我们对拥塞成本的模拟计算过程来看，经济显然不会终止于这样一个角点解，即所有的人口都拥塞在一个地区。如果这种极端的情况发生，那么该地区的居住成本将变得无穷大，以至于实际工资水平变为0。公式（5.5.9）、（5.5.10）清楚地表明了这一点。与此相反，我们假设，存在两个规模不等的生产中心。一个生产中心的规模较大，因此就拥有关联效应所带来的优势，但它也有拥塞成本；另一个生产中心的规模则相对较小。

从图5.5.1容易看到贸易自由化对国内地理的影响。我们从高贸易壁垒的情形开始。随着对外贸易变得越来越容易，国内两个地区在规模上的差异会逐渐变小。由于规模较小的地区离外部市场也很近，因此这一地区的劣势变得越来越小，这就会使它得以成长。这一成长过程会一直加速，直到达到分岔点。在这一点，两个地区的规模变得同样大。

现在我们开始分析分岔点的特征。和往常一样，我们可以在对称均衡点（λ＝0.5）附近将模型线性化，并求出d w/dλ的表达式（注意到d w＝d w₁＝－d w₂，等等）。虽然不可能直接地解出国内价格和工资（G和w）在对称均衡点的精确解，但它们可以由附录5.1中的式子隐含地给出。在该附录中，我们得到了：

其中，Z由下式定义：

这一结果是很直观的。第一项看起来应该是很熟悉的：它只是前向关联和后向关联的另一种表达方法而已。［与式（5.5.27）相比较就会发现，令式（5.5.27）中的μ＝1即可］在这个特定的表达式中，第一项总是正的，而且它代表了这个模型中的向心力。第二项表示城市集中的成本。

当d w/dλ为正时，对称均衡是不稳定的。我们可以很直观地看出，当Z＝0时，d w/dλ为负，而且d w/dλ的值随着Z的增加而变大。进一步地，如果拥塞成本δ不是太大，它将变为正。

Z的大小直接取决于各参数的取值。这一点可以从附录5.1中G和w的表达式看出。如果考虑对外运输成本，就会发现，Z是随着这些成本的增加而增加的。这是因为随着T₀的增加，G会增加而w会减少。（对外运输成本的增加会提高进口价格，因此价格指数增加；同时，对外运输成本的增加还会使出口机会减少，因此会使工资减少）Z 是T₀的增函数，这意味着较高的对外贸易成本会使对称均衡点变得不稳定，进而会形成两个规模不相等的城市，即非对称均衡。换言之，只要δ不是太大，均衡的结构就可以由图5.5.1来表示。经济的更加开放，也使得其内部地理结构的集中程度降低。

很有必要更加深入地讨论这个模型的一些含义。首先，应该考虑对临界点做一个比较静态分析。T₀的临界值越高（此时，该经济体很有可能会出现两个规模相等的城市），δ就越高、L₀也越高，而T会越低。毫无疑问，更高的拥塞成本阻止了集聚的发生，而更大的国外人口份额则意味着开放程度更高：它提升了每个企业销售中的出口份额。更低的国内运输成本弱化了经济体内部的集聚力，这使得该经济体更倾向于有两个规模相等的城市。

其次，还应该考虑分岔的形状。在本模型中，分岔的形状是叉形。但是，如前文所述，分岔的形状对离心力（即拥塞成本）的变化非常敏感。假设在实际工资和拥塞成本之间存在线性关系，即以表达式w₁＝w₁/G₁－δλ来代替原来的表达式w₁＝w₁（1－λ）^δ/G₁。在这一线性关系下，分岔的形状就会变成战斧形。显然，当λ趋向于1时，工资不会趋向无穷大。更为重要的是，由于w对λ的三阶导数为正，因此函数在对称均衡的分岔点会由凹变凸。

三、产业集聚与对外贸易

从总体上看，加大对外贸易的开放度能够引起国内人口和制造业活动在空间上的分散。那么，它对某些特定产业的集中又有什么影响呢？这些特定产业中的企业，是更倾向于集聚在某个特定的区域，还是更倾向于分散在不同区域？

我们分两步来回答这个问题。首先，我们假设国内这两个地区的人口相等，然后再看贸易自由化是否能够提升产业集聚水平。其次，我们通过增加拥塞成本并允许地区之间的劳动力流动，来将此问题与本章前面几节中的模型联系在一起。我们得到了极为丰富的结论。在国内两个区域之间存在层级结构。在这个层级结构中，各地区的人口规模不相等，而且各地区的产业结构也不相同。贸易自由化在使人口分散的同时，也促进了某些产业的集聚。

我们首先假设国内人口分布是不变的。这样只需要对第16章中的模型做一个很简单的概括就可以了。与本章第一节中的处理方法一样，我们假设，存在两个产业部门和三个地区（两个国内的地区和一个国外的地区）。产业部门以上标表示，而地区则以下标表示。例如，可以用来表示产业i在地区j所雇佣的劳动力。同时，我们设国外地区的两个产业部门所雇佣的劳动力是相等的，即。另外，我们假设国内每个地区的人口都是固定的，且均为国内总人口（单位值）的一半。于是对每一个国内地区（j＝1，2）而言，都有：

在每个国内地区的内部，劳动力根据工资差异在产业之间流动。同时，由于同一地区内的所有工人所面临的生活费用指数都是一样的，所以这里讲的工资差异就是名义工资差异。

各地区不同产业的价格指数可以写成：

其中α和β＝1－α分别是中间品和劳动所占的份额，则是i产业的产品从地区k到地区j的运输成本。我们只考虑这么一种情况，即两个产业有相同的对外贸易成本T₀和内部贸易成本T。⁽³⁴⁾

工资方程可以写成：

同时，产业i在地区j的支出由下式给出

与通常的情况一样，这一模型有一个对称均衡点。而且，给出了各个内生变量在该点的取值。问题是，当对外贸易成本T₀改变时，该均衡点的稳定性如何？让我们来直接解析。

我们求得

其中L是在对称均衡点上的值，Δ＞0，而且Z由下式定义：

d w/d L在Z较小时为正，在Z接近单位值时为负（倘若α＜ρ）。Z随T和T₀增加而增加。正如本章第二节所阐述的那样，由于T₀的变化会影响到G/w的取值，所以T₀的变化会影响到Z的取值。这就意味着，减少对内或者对外贸易壁垒，就可以使经济通过对称均衡被打破的那一点，从而能使dω/d L由负值变为正值。图5.5.2就划出了几种可能的情况。曲线BB给出了，当L₀取三个不同的值（L₀＝1，2，10）时，T和T₀在对称均衡的突变点的取值。对称均衡点在这些曲线的上方是稳定的，而在其下方则是不稳定的。我们看到，经济越开放（T₀越低，L₀越高），均衡点就越趋向于不稳定。

当对称均衡点不稳定时，就存在两个稳定均衡。此时，每个地区专业化于某一产业。

从我们目前这一角度看，当对外贸易自由化所产生的效果，与内部贸易成本减少的效果相似时，对称均衡的破裂点就会出现。此时，厂商和消费者会变得更加外向化，但是主导性力量是消费者将会更少地依赖于当地厂商。这就使得对称均衡被打破，从而发生产业集聚。

图5.5.2　突变点

四、产业结构与经济地理

现在，让我们考虑当劳动力可以在两个产业之间（包括地区内部和地区之间）流动时，会有什么情况发生。对此，我们需要详细分析，劳动力在地区内部和地区之间的两个产业之间流动的动态变化。我们假设，劳动力根据各产业的工资水平与该地区平均工资水平的差异，在同一地区内部的两个产业间流动；同时，劳动力会根据每一地区的平均工资水平与整个经济的平均工资水平的差异，在两个地区之间进行流动。

我们将定义θ_i为产业1在地区i所雇佣的劳动力的份额，λ表示地区1中的人口在总人口中所占的份额。于是我们就得到

劳动力在各地区的两个产业之间进行流动的动态变化，由下列微分方程组表示：

其中，γ_θ是调节速度，而是地区i的平均工资水平，且有：

劳动力在两个地区之间进行流动的动态变化，由下式表示：

其中，λ_λ是调节速度，ω₁和ω₂分别是每个地区的实际工资的平均水平，而ω是整个经济实际工资的平均水平，且有，

这样，方程（5.5.14）～方程（5.5.16）和方程（5.5.19）～方程（5.5.23）将模型完整地描述了出来。

我们不去推导这个模型的解析解，而是用数值分析方法来说明对外开放程度的变化会怎样改变经济结构。与图5.5.1一样，图5.5.3以对外运输成本为横轴，劳动力雇佣水平为纵轴。与图5.5.1不同的是，该图并没有对所有的均衡点进行详尽的描述，而只是刻画了经济中一个特定的均衡点在对外贸易成本减少时的变动轨迹。

图5.5.3　对外贸易与内部经济地理

以一个较高的T₀值为初始位置，在这一点上，其中一个地区（如地区1）拥有经济中的绝大部分人口，该地区的两种产业产值也占到了整个经济的产值的绝大部分。是该地区的产业1所雇佣的劳动力，是该地区的产业2所雇佣的劳动力，两者之和等于L₁。相对而言，另外一个地区的人口就非常少，而且都被其中的一个产业所雇用。因此，设L₂＝＞0，且＝0。所以，当规模较大的地区的两个产业都在雇佣劳动力进行生产时，这就是一种人口集中而产业分散的情况。

即人口较多的地区拥有两个产业，而与之共存的人口较少的地区则专业化于某一个产业。

现在考虑对外贸易壁垒减少的效应。当我们减少对外贸易壁垒时，就会发生两种变化。首先，规模较大的地区的人口会流向规模较小的地区（减少）。如同我们在5.2节中看到的那样，当经济变得更加外向时，来自消费者支出的后向关联效应就会变弱。因此，由拥塞成本而引起的离心力会使人口变得更加分散。其次，规模较大的地区（地区1）中的产业2会逐渐转移到地区2(减少，增加），这使规模较大的地区变得更专业化。这是因为，此时对外贸易起到了平衡各地区各部门的产品的供需关系的作用，这样就促进了由产业内关联引致的产业专业化。T₀的进一步减少最终会使得经济到达这么一点：在这点上，两个地区的人口相等，而且各自专业化于两个产业中的某一个产业。因此，对外贸易自由化会导致人口分散而产业集中。

图5.5.3所表达的分析结论是很有意义的。因为，它不仅展示了对外贸易自由化是怎样改变内部经济地理的，也展示了相当复杂的内部经济地理是怎样发展起来的。两个产业和国内两个地区原本是对称的，但是随着T₀值在一个较大的范围内发生变化，经济中就出现了区域层级结构。即一个地区拥有大部分人口，且会同时发展两个产业，而另一个地区则拥有较少的人口，并在某一个产业上进行专业化生产。

结论

一般认为，进行国际贸易所获得的收益来自于消费者所得和生产者所得，其中后者是通过发挥比较优势从而改变产业结构所带来的。当一个产业为了适应贸易方式的变化而重新组织其生产时，贸易理论和产业组织理论的有关文献就会另外考虑贸易使竞争加剧后所产生的收益，以便对贸易所得进行深入分析。本章的分析表明，国际贸易也许还会通过一些更深一层作用机制来改变国内经济的福利水平。贸易可以导致内部经济地理的重新组织，它既在总体上促使制造业活动变得更加分散，同时又促使某些产业产生集聚。虽然我们没有直接解出一个解析解来表示这些变化对国内经济的福利水平所产生的影响，但是直觉告诉我们，贸易能带来许多收益（数据模拟的结果也支持这个结论）。拥塞成本会随着人口的增加而增加，而且函数图形是凸的。所以更均匀的人口分布可能会提升经济福利水平。同时，产业集聚使厂商之间的联系变得更加紧密，它最终会带来真实收入的增加。