汇率调整对制造业产业升级的影响机制

在第一节的基础上，本节将考虑汇率调整的影响，分析汇率调整对制造业行业平均技术水平升级的影响机制。

5．2．1　汇率调整对行业技术投资的影响

本书先利用等产量线和预算约束线、流动性约束线得到典型厂商的均衡技术投资，并分析汇率调整与技术投资和生产投资的关系。

1．典型厂商的等产量线

为了考察典型厂商的均衡投资决策行为，我们先考察典型厂商的等产量线。由（5．2）式可知：

由于典型厂商具有斯威齐“拐折的需求函数”及学习效应递减，生产投资扩张的价格效应大于学习效应，（5．7）式中的分子所反映的生产投资的边际收入比第4章厂商分析中生产投资的边际收入小，因此（5．7）式所反映的典型厂商的等收入线比第4章中厂商的等收入线更平坦，技术投资比生产投资更重要。此外，（5．7）式所表示的比值受汇率影响，本币升值、汇率数值下降会降低等收入曲线的斜率，使其更加平坦。

图5．2　厂商的等收入线

图5．2显示了制造业行业中典型厂商的等收入线。其中：IQ1是第4章中厂商的等收入线；IQ2是典型厂商的等收入线；IQ3是本币升值后典型厂商的等收入线。显然，典型厂商的等收入线（IQ2）比单个厂商的等收入线（IQ1）更平坦，本币升值后典型厂商的等收入线（IQ3）斜率更小、更加平坦，技术投资的贡献更大。

2．典型厂商的预算约束线和流动性约束线

（1）预算约束线。

由（5．3）式可以得到厂商预算支出不变时生产投资和技术投资的组合：

显然，（5．8）式中，＜0，典型厂商的预算约束线在生产投资（K ）-技术投资（Z）象限中是向右下方倾斜的。另外，由（5．8）式可知，当技术投资大的时候，预算约束线的斜率变小；当生产投资大时，预算约束线的斜率偏大。因此，与第4章中单个厂商不同，典型厂商的预算约束线不再是一条直线，而是一条凸起的曲线（见图5．3）。

由图5．3可见，当技术投资高时，技术投资成本将会上升，因而预算约束线AB的上段斜率趋向于0，预算约束线趋于平坦；当生产投资高时，生产投资成本也会上升，预算约束线下段的斜率趋向无穷大，预算约束线下段趋于垂直。对比第4章的分析可知，单个厂商的预算约束线是一条向下倾斜的直线，而行业中典型厂商的预算约束线是一条凸出的曲线。

（2）流动性约束线。

由（5．6）式表示的制造业行业典型厂商的流动性约束条件可以得到流动性约束线的斜率：

图5．3　典型厂商的预算约束线

根据第一节中关于制造业行业“折断的需求函数”和“干中学”效应的分析，（5．9）式中，0＜＜α·PF（K）·A（K）·Kα－1，即典型厂商的流动性约束线向右上方倾斜，但是比第4章中单个厂商的流动性约束线平坦。当本币升值时，典型厂商流动性约束线的斜率变小，流动性约束线变得更加平坦。

3．制造业行业的均衡投资结构

制造业行业的均衡投资结构与典型厂商的均衡投资结构相同。典型厂商的均衡投资水平应当是利用最小的投资实现既定收入的投资水平。在没有流动性约束的情况下，典型厂商的均衡投资结构由等收入线和预算约束线的切点确定，也就是使典型厂商实现利润最大化的投资结构。当典型厂商面临流动性约束时，其投资结构由流动性约束线决定。图5．4显示了制造业行业的均衡投资结构决定过程。

图5．4显示，当典型厂商没有流动性约束时，它可以根据自己的预算来决定均衡的生产投资和技术投资，此时的均衡点为等收入线IQ2和预算约束ATB的切点E1，均衡生产投资和技术投资分别为K1和Z1。当典型厂商面临流动性约束时，它实际可以动用的资金总量有限，只能在流动性约束下最大化生产投资和技术投资，以实现最大的收入。这样，在流动性约束（E1）水平上，典型厂商的预算约束实际是一个点（E1）。为了便于理解，可以认为厂商面临了一个虚拟的预算约束（LR），LR线在E2点上和等收入曲线IQ3相切，厂商实现均衡投资配置。

4．汇率调整与制造业行业的投资结构

根据图5．4，可以分析制造业典型厂商的投资结构。根据本章第一节的假设，制造业行业等于若干个典型厂商之和，因此，可以利用图5．4分析汇率调整时制造业行业的技术投资和生产投资的均衡状态。

我们先分析汇率调整时典型厂商投资结构的变化。当本币升值时，典型厂商的预算约束不变，但流动性约束线OT变得更加平坦，一定的生产投资创造的收入总量下降，厂商可获得的技术投资资金减少。另外，本币升值时，厂商生产投资的边际收入下降，等收入线更加平坦（见图5．5）。

图5．5中，在本币升值之前，汇率为S1，典型厂商的等收入线是IQ1，对应的预算约束线是AB，流动性约束线是OT1。此时，由于本币币值较低，典型厂商没有流动性约束，根据图5．4的分析，厂商的均衡点为等收入IQ1和预算约束线的切点E1，对应的生产投资和技术投资分别为K1和Z1。

图5．4　制造业行业典型厂商的均衡投资结构

图5．5　典型厂商均衡投资结构的确定

当本币升值，汇率数值由S1下降到S2时，典型厂商的流动性减少，流动性约束线变得更为平坦，由OT1移动到OT2，但典型厂商的投资行为依然没有受到流动性减少的影响，没有流动性约束。典型厂商的约束线由OT1B移动到OT2B，本币升值也使等收入线更加平坦，由IQ1移动到IQ2。此时，厂商的均衡点为IQ2和约束线OT2B的切点E2，对应的生产投资由K1下降到K2，技术投资由Z1上升到Z2。由此可见，在没有流动性约束的情况下，本币升值会减少生产投资，增加技术投资。

如果本币继续升值，汇率数值由S2下降到S3，典型厂商的经营收入减少，流动性进一步紧缩，开始面临流动性约束。典型厂商的流动性约束线由OT2进一步移动到OT3，厂商的约束线由OT2B变为OT3B。同时，由于本币升值，厂商的等收入线更加平坦，由IQ2变为IQ3的形状。此时，典型厂商新的均衡点为等收入线IQ3和流动性约束线OT3的交点E3。在新的均衡点上，典型厂商的生产投资和技术投资分别为K3和Z3。与E2点相比，典型厂商的生产投资进一步下降，技术投资也开始下降。显然，如果本币持续升值，典型厂商面临流动性约束，它将同时减少生产投资和技术投资。

由于典型厂商实际上是整个制造业行业的平均，因此，可以根据图5．5中各个汇率和投资额的组合，画出汇率调整对制造业行业生产投资和技术投资的影响图（见图5．6）。

图5．6　汇率调整对行业投资结构的影响

行业分析的结果和第4章厂商分析的结果一致。但是，汇率调整对制造业行业技术投资和生产投资的影响与对厂商的影响存在一定差异。由于行业中典型厂商的流动性约束线的下端更为陡峭，本币升值使汇率数值低于临界水平后，行业技术投资的下降速度比单个厂商更快，图5．6中当汇率低于时技术投资线也更为陡峭。因此，本币过度升值对制造业全行业的技术投资的负面影响比对单个厂商更大。

5．2．2　汇率调整对行业自主创新的影响

为了考察汇率调整对制造业行业自主创新投资的影响，本书先考察制造业行业典型厂商面临生产投资和自主创新投资时的等收入线、预算约束线和流动性约束线，再分析汇率调整对制造业行业典型厂商均衡自主创新投资的影响。

1．等收入线

参考（4．25）式和（5．2）式，我们可以得到包含生产投资和自主创新投资时制造业行业典型厂商的收入函数，即：

（5．10）式说明，与以上技术投资分析相同，典型厂商的出口价格受生产投资影响，生产活动存在“干中学”效应。与技术分析不同，自主创新投资的边际收益为正，但存在递减的特征，因此，a′（D）＞0，a″（D）＜0。

由（5．9）式，可以得到典型厂商的等收入线，即：

根据第一部分的分析，由于典型厂商面临斯威齐“拐折的需求曲线”，（5．11）式的分子大于0，但小于第4章单个厂商生产投资的边际收入，再加上分母比（5．8）式的更大，因此，包含自主创新投资的典型厂商的等收入线比本节第一部分技术投资的等收入线平坦，比第4章中单个厂商包含自主创新投资的等收入线平坦的幅度更大。

2．预算约束线和流动性约束线

（1）预算约束线。

根据第一节的分析，当制造业行业中多数厂商都调整自身经营行为时，投入要素的价格将会改变。因此，当制造业行业增加自主创新投资时，自主创新投入价格也会上升。当制造业行业技术投资主要以自主创新形式实现时，类比（4．25）式和（5．3）式，典型厂商成本函数可以表示为如下：

其中，j′（D）＞0。（5．12）式说明典型厂商自主创新投资的成本j受自主创新总量D和宏观经济政策及金融市场发展状况（pf）决定。

由（5．12）式，可以得到典型厂商的预算约束线。根据成本函数的形式可知，当典型厂商进行生产投资和自主创新投资时，其预算约束线和有关技术分析的预算约束线（5．8）式及图5．3相同。

（2）流动性约束线。

如果流动性约束不存在内生性，那么进行自主创新投资的典型厂商的流动性约束线和本节第一部分进行技术投资的典型厂商相同，均可以以（5．8）式表示。

3．汇率调整和制造业行业的均衡自主创新投资

结合以上分析和图5．5可知，当制造业行业典型厂商在自主创新投资和生产投资之间进行选择时，本币升值对典型厂商投资结构的影响主要体现在没有流动性约束时。由于典型厂商的等收入线更为平坦，等收入线与预算约束线切点的位置也更偏左上方，此时的生产投资减少，而自主创新投资额比本节第一部分中的均衡技术分析更高。当本币持续升值、典型厂商开始面临流动性约束时，典型厂商的自主创新投资变动和第一部分技术投资的变动相同。

根据本节第一部分以及以上对自主创新投资特征的说明，可以得出典型厂商自主创新投资的均衡情况（见图5．7）。

图5．7和图5．5非常接近，当本币不断升值，汇率数值由S1下降到S2和S3时，均衡点由E1沿着预算约束线和流动性约束线先后移动到E2和E3，因而生产投资不断下降，自主创新投资先上升后下降。不同之处在于典型厂商以自主创新渠道进行技术升级时，等收入线IQ1更为平坦，因而它与预算约束线的切点E1点的位置比图5．5的更高，典型厂商的自主创新投资规模比图5．5中的技术投资规模更大，而生产投资则更小。

图5．7　典型厂商均衡投资结构的确定

为了进一步比较本币升值后典型厂商技术投资和自主创新投资受到的影响，我们在图5．8中把典型厂商的生产投资、技术投资和自主创新投资合并在一起。

图5．8中的S＊D为临界汇率，在本币汇率数值大于S＊D、本币低估情况下，如果本币升值，制造业行业的生产投资会持续下降，而自主创新投资会不断上升，而且上升速度快于本节第一部分中的技术投资。但是，当本币高估、汇率数值小于S＊D时，本币继续升值不仅会抑制生产投资，也会使制造业行业自主创新投资减少。值得注意的是，此时制造业行业的自主创新投资和技术投资的轨迹相同。此外，当本币升值并突破临界汇率后，生产制造投资开始加速下降。

图5．8　汇率调整与行业自主创新投资

5．2．3　汇率调整对行业技术引进的影响

为了分析汇率调整对制造业行业技术引进的影响，本书也将从制造业行业典型厂商进行技术引进时的等收入线、预算约束线和流动性约束线等角度展开分析。

1．等收入线

由（4．31）式和（5．2）式，可以得出如下的包含技术引进的典型厂商的收入函数，即：

与（5．10）式不同，本节延续了第4章的假设，即技术引进投资实现的技术升级所生产的产品大多也是较为成熟产品，因而技术引进投资的产品一方面因为其具有高技术特征而不会压低价格，但另一方面也会因而其产品大多为成熟产品、替代品较多而不能提高价格。根据本章关于等收入线的分析可知，进行技术引进投资和生产投资的典型厂商的等收入线的特征与（5．8）式非常接近，唯一的区别在于技术引进投资对技术和收入的贡献与（5．8）式中的技术投资可能存在差异。由此可见，技术引进投资中典型厂商的等收入线和本节第一部分里进行技术投资的典型厂商类似。与自主创新投资的等收入线相比，技术引进投资形成的等收入线斜率更小，因而等收入线更为平坦。

2．预算约束线和流动性约束线

（1）预算约束线。

类比（4．32）式和（5．3）式，典型厂商进行生产投资和技术引进投资时的成本函数可以表示为：

根据第4章的分析，（5．14）式中的F表示以外币表示的技术引进投资总额。显然，当本币升值时，技术引进投资的成本下降。

由（5．14）式，可以得到进行技术引进的典型厂商的预算约束线的斜率：

由（5．15）式可知，当本币升值时，汇率数值（S）减少，预算约束线的斜率绝对值上升，预算约束线变得更为陡峭（见图5．9）。

如图5．9所示，当本币升值时，如果典型厂商的投资包括生产投资和技术引进投资，那么它的预算线将由原来的CB变为AB，预算约束线变得更陡峭。汇率调整会影响预算约束线的斜率，这也是技术引进投资对典型厂商预算约束影响的最重要的特征。

（2）流动性约束线。

由（5．6）式和（5．9）式可知，技术引进不影响典型厂商的流动性约束线，因此，此时流动性约束线具有本节关于技术投资和自主创新投资讨论时的一切特征。本币升值时，流动性约束线的斜率变大，其图形会变得更为平坦。

3．汇率调整和制造业行业的均衡技术引进投资

由以上对等收入线和约束线的分析可知，当本币升值时，典型厂商的等收入线和预算约束线都变得更为陡峭，而流动性约束线则更加平坦。由此可以画出本币升值时制造业典型厂商的均衡技术引进投资和生产投资的决定图（见图5．10）。

图5．9　技术引进投资时的预算约束

图5．10　典型厂商均衡技术引进投资

图5．10显示，在本币升值之前，汇率水平为S1，典型厂商面临的约束线为OT1B，和等收入线（IQ1）在E1点相切，该点为典型厂商的均衡投资决策点，此时的均衡技术引进投资为F1，生产投资为K1。当本币由S1升值至S2水平时，典型厂商的预算约束线变得更陡峭，而流动性约束线更为平坦，典型厂商面临的约束由OT1B移动至OT2B，约束线和等收入线（IQ2）相切于点E2，典型厂商的均衡生产投资和技术引进投资分别为K2和F2。与E1点相比，在E2点，典型厂商的均衡技术引进投资增加，均衡生产投资下降。但是，与本节对均衡自主创新投资的分析相比，均衡技术引进投资的增长相对较少，而均衡生产投资的下降幅度也相对较低。这是由于本币升值后降低了技术引进的本币成本，产生了替代效应和收入效应。在替代效应的作用下，由于技术引进投资的成本因本币升值减少，典型厂商将减少生产投资，多进行技术引进投资。但是，在收入效应的作用下，典型厂商可以用更少的本币完成技术引进，可以把节约出来的资金用于进行生产投资。本币升值产生的收入效应可以在一定程度上抵消替代效应，使得生产投资的下降不如本节对于技术投资和自主创新投资中分析的那样。

图5．11显示了汇率调整后制造业行业技术引进投资和生产投资的情况，同时也用虚线标示了本节第一部分中技术投资的情况。

图5．11中的为临界汇率，在本币汇率数值大于、本币低估情况下，如果本币升值，制造业行业的生产投资会持续下降，但下降速度低于图5．10，同时技术引进投资会不断上升，但上升速度慢于本节所分析的技术投资及自主创新投资上升的速度。但是，当本币高估、汇率数值小于时，本币继续升值不仅会抑制生产投资，也会使制造业行业技术引进投资减少。与图5．10相同，此时制造业行业的技术引进投资和技术投资的轨迹相同。此外，当本币升值并突破临界汇率后，生产制造投资开始加速下降。

另外，如果仅仅考察汇率调整对以本币表示的技术引进投资额（F·S）的影响，汇率调整时典型厂商的预算约束线斜率与汇率无关，为。此时，典型厂商的预算约束线的形状和自主创新时相同，为一固定的向外凸出的曲线。由于进行技术引进投资时，典型厂商的等收入线比自主创新时陡峭，其均衡点就在图5．10均衡点的左下方，临界汇率水平方面本币币值比图5．11更大，汇率数值更低。

图5．11　汇率调整与行业自主创新投资