汇率调整和制造业产业升级的动态均衡

在经济系统中，技术进步引发的制造业产业升级与汇率存在相互影响的关系，需要运用一般均衡模型刻画该系统的均衡条件。这一部分将在以上厂商行为方程的基础上，增加家庭部门，家庭部门在效用最大化原理下决定最优消费和劳动，同时考虑存在出口冲击、劳动力成本冲击等外生冲击因素，以及产业政策对制造业厂商行为的约束。根据巴拉萨-萨缪尔森模型，增加均衡汇率决定模型，分析汇率调整与制造业升级进程的相互影响。求解动态随机一般均衡模型的均衡条件，利用均衡条件分析一般均衡视角下实际汇率调整对技术引进和自主创新的非线性影响机制，研究汇率调整对制造业技术进步的影响。

6．3．1　动态随机一般均衡模型说明

在动态随机一般均衡模型分析过程中，为了便于分析，避免模型过于复杂并影响其均衡解的实现，我们作了进一步界定和简化处理。

第一，制造业的技术投资主要体现为对研发、创新和学习禀赋的需求，而不仅仅是对资金的需求。本书把包括自主创新投资和技术引进投资在内的技术投资都视为投资，而制造业的生产制造投资也属于投资，两者似乎都体现为资金。但是，在现实中，仅仅通过资金投入可以扩大生产制造规模，但是并不能实现技术水平的持续提升。如果缺乏研发和创新，资金投入并不能促进技术升级；如果缺乏必要的学习精神，资金投入可以买来国外先进的机器设备乃至技术，但技术引进的效果会大打折扣。因此，在动态随机一般均衡模型分析过程中，我们把技术投资的投入要素视为一种与人力资本相似的禀赋。但是，与现有的包括人力资本的动态随机一般均衡模型不同，本书模型中的技术投资对制造业产出的影响存在较长的滞后，这一点也是与第4章和第5章的研究一致的。

第二，在技术升级投资方面，本书主要研究了汇率调整对制造业行业技术投资的影响。在动态随机一般均衡分析中，如果把自主创新和技术引进分开考虑，就要引入更多的约束条件，同时，模型构建和估算的难度也大为提高。因此，为了便于分析，本书在动态随机一般均衡模型中仅仅考察汇率调整对制造业产业技术升级的影响。

第三，本书在动态随机一般均衡模型中增加了技术投资冲击、货币政策冲击、政府支出冲击和出口冲击等因素，使模型更加贴近现实，同时，也使下一节可以在模型参数估计结果的基础上进行模拟分析。

6．3．2　动态随机一般均衡模型的构建

由于制造业行业升级在受到汇率影响的同时还会受政府行为、国际贸易、货币政策等因素影响，这些因素的影响甚至会超过汇率的影响，在实际分析中不能忽略这些因素变动所造成的冲击。因此，本书将在Nason　＆Cogley（1994），Schorfheide（2000）的多重冲击模型的基础上，增加汇率冲击，同时加入出口贸易、政府支出等因素，构建了包含汇率、出口、政府支出、技术、货币以及技术投资成本等六个冲击的动态随机一般均衡（dynamic stochastic general equilibrium，DSGE）模型。本书的模型包含家庭、厂商、进出口、政府、货币当局等部门，各个部门在最大化自身的收益时将实现整个经济系统的动态均衡，而各类随机冲击又会使地区经济系统暂时偏离均衡轨迹，再逐渐回归到均衡路径，重新实现均衡。

1．家庭部门

根据本章第一部分的分析可知，家庭部门是制造业产业升级所涉及的重要组成部门，它们不仅是经济系统中的最终消费者，也是技术资本的供给者。因此，家庭部门的最优化行为不仅决定经济系统中的最优消费量，也将决定技术资本供给量。家庭部分通过调整消费、技术资本供给、货币持有量和存款总量最大化自己的效用。其目标函数可以表示为：

其中，Ct，RDt，Dt和Mt＋1分别表示第t期的消费、技术资本的供给、存款和第t＋1期的货币持有量（其中，技术资本的供给已经被标准化在［0，1］区间）；表示闲暇对消费的贡献率；β为家庭的效用贴现率。假定家庭部门具有高储蓄倾向，不直接进行投资，而是将多余的资金以存款的形式存入金融机构。

但是，家庭部门的消费将受到其所拥有的资源总量的制约，家庭部门的预算约束可以表示为：

（6．19）式说明，家庭部门用于购买消费品的资金来源于技术资本的收入和货币存量的净增加部分。家庭部门存在以现金形式反映的预算约束，这也是传统的货币先行模型（cash－in－advance model）的观点。

家庭部门的货币持有量满足以下过程：

其中：Rt表示每1元存款的本利和。（6．20）式说明，家庭部门未来持有的货币量等于当期收入中未用于消费的部分加上存款的本利和。

2．厂商部门

根据本章第一节和第二节的分析，在宏观经济系统中，厂商部门是劳动和资本品的需求者，是产品的供给者。厂商的经营目标是在特定成本下实现产出最大化，进而实现利润最大化。由于本书接下来要估算动态随机一般均衡模型的参数，因此，这一部分必须建立厂商的跨期生产函数，并以该跨期生产函数作为厂商的目标函数。厂商的目标函数为：

其中，At和RDt－1分别表示厂商在第t期的技术水平和第t－1期所使用的技术资本总量（显然，在技术资本市场均衡的情况下，厂商实际使用的技术资本量等于家庭部门所提供的技术资本量）；α表示资本对产出的贡献。在最优状态下，厂商将积极调整自身的规模，既不存在规模报酬递增，也不存在规模报酬递减。

（6．21）式中，由于技术资本投资只影响下一期的产出，本期的汇率变动就不会通过改变厂商的技术资本需求水平影响上一期的技术投资的规模。这样，（6．21）式的含义和本书第4章、第5章中厂商的生产函数是一致的。

假定技术进步遵循客观规律，是循序渐进的，同时也受各种因素的影响。这样，就可以把技术水平的变动过程表示为：

其中，γ是漂移项，反映了技术进步的均衡速度；εA，t反映了突发因素引起的技术变动，实际上就是供给冲击因素。正的供给冲击能够提高厂商的供给能力，而负的供给冲击会降低厂商的生产能力。

对（6．22）式变形，可以得到技术进步的表达式：

根据上文关于厂商部门流动性约束的假设，厂商在进行技术投资过程中面临流动性约束，必须以货币支付技术投资成本，而不能以投资品支付。为了考虑厂商的流动性约束因素，本书参考Nason　＆Cogley（1994）的研究。从长期看，如果技术资本成本超过债务融资总量，厂商的股权资本将被侵蚀。因此，厂商愿意支付的技术资本成本不超过银行贷款总量。此外，考虑到政府的相关政策等突发性因素也会引起技术资本成本的外生变化，厂商将从银行贷款满足技术资本成本。因此，我们将技术资本成本表示为：

其中，εW，t～N（0，σW），反映了政策因素等引起的技术资本成本的外生变动。

厂商下一时刻的生产制造资本总量受本期的资本量、投资和折旧等因素影响，因此，资本增长由以下函数决定：

其中，σ和It分别表示资本折旧率和第t期的生产制造投资。

3．开放部门

一国制造业与国际市场的关联主要是通过进口和出口进行的，本节把涉及国际市场的部门称为开放部门。因此，开放部门主要是进出口商，他们将根据汇率等因素决定自己的最优贸易量。对于出口商来说，假定出口受长期趋势和突发性波动影响，即：

其中，GXt表示出口总量；Xt表示厂商根据利润最大化原理决定的出口量；εX，t表示因突发性因素、特别是国际金融危机等因素引起的出口变动，即出口冲击；εX，t满足均值为0、方差为σX的分布。根据本章第一节的分析，出口厂商根据利润最大化原则决定的最优出口量主要受外国收入水平、本币汇率等因素影响，由于我们并不构建多国模型，因而不考虑国外因素对Xt的影响，把Xt视为国内商品市场选择的结果（见公式6．30）。

根据凯恩斯主义经济学，进口受收入水平和自主性进口影响。假定公众存在流动性约束，他们只能根据过去的收入决定进口量。因此，进口水平可以表示为：

其中，IM0为自主性进口；rm为边际进口倾向，反映了单位收入中用于进口的比重。

4．货币部门

近10多年来，货币政策已经成为我国宏观调控的最主要手段之一。一般来说，货币政策是通过调节货币供给和利率来影响经济总量，但是，由于不同行业对制造业的反应存在差异，使得货币政策对制造业行业的影响具有明显的行业效应（徐涛，2007）。因此，货币政策调控也会改变制造业行业升级进程，货币政策影响是影响制造业产业升级的重要因素。货币供给的增加能够有效地改善制造业行业流动性约束问题。在我国货币政策操作过程中，尽管利率工具已经得到广泛应用，但由于人民币利率还没有完全市场化，因此货币供给还是重要的货币政策变量。本书根据Schorfheide（2000）的研究，将货币供应量增长状况表示为：

其中，mt＝，反映了货币供应量的增长倍数；m＊是货币供应量的均衡增长速度；ρ是货币供给相对于均衡增长速度的偏离程度。显然，当ρ＜0时，货币供给增长速度超过均衡增长速度，存在明显的货币扩张。

5．政府部门

在制造业产业升级过程中，政府的作用也不容忽视。政府可以通过税收、财政支出乃至补贴等优惠政策影响制造业产业升级过程，因此，政府行为可能会抵消或者强化汇率调整对制造业产业升级的影响效果。由于政府部门的介入可以通过多种手段，为了便于分析，本书假设政府主要通过净支出的变动影响制造业的产业升级。政府净支出等于政府总支出与税收收入的差，具有经济的自动稳定器功能。当经济增长加快时，税收也上升，政府净支出下降，总需求减少，经济增长速度下降；当经济增长放缓时，税收下降，政府净支出上升，总需求上升，经济增长加快。除此之外，政府的财政政策也影响政府净支出。当政府实施紧缩性财政政策时，政府净支出下降；当政府实施扩张性财政政策时，政府净支出上升。因此，政府支出可以表示为以下函数：

其中，rg是政府净支出对经济波动的反应程度；εG，t是反映财政政策的政府净支出冲击，且εG，t～N（0，σG）。

6．3．3　市场均衡条件

根据以上各部门的分析，就可以得到各个市场实现均衡时的一阶欧拉条件。

1．商品市场

由家庭部门的目标函数和跨期约束条件，可以得到家庭部门的跨期效用最大化的欧拉条件：

（6．30）式说明，当实现最优化时，家庭部门在第t＋1期消费与将这笔钱用于第t＋2期消费所得到的效用应当是相等的。

当商品市场供给等于需求时，商品市场实现均衡，均衡条件可以表示为：

（6．31）式说明商品市场完全出清，家庭部门的消费、投资、向非居民净出口的商品（即净出口）与政府支出之和等于经济系统中产出总和，商品总供给等于总需求。

2．技术资本市场

当技术资本市场实现均衡时，作为技术资本供给者的家庭部门放弃1单位技术资本造成的效用损失应当等于技术资本带来的未来收入所增加的未来效用的贴现值。因此，由家庭部门的最优化条件可以得到技术资本市场的均衡条件：

3．生产制造资本市场

生产制造资本是除技术资本之外厂商又一重要投入要素，根据上文分析，厂商在决定最优生产制造资本投入量时必然要考虑技术投资的投入产出状况，在技术投资和生产制造投资之间进行权衡。根据厂商的最优化条件，可以得到生产制造资本市场均衡条件：

均衡状态下，1单位资本在下一时期的本利和等于用这1单位资本购买技术资本所创造的价值，即均衡条件下，不同要素的回报相等。

4．信贷市场

由家庭部门的目标函数和约束条件，以及厂商行为，可以得到信贷市场均衡条件：

当信贷市场均衡时，家庭部门减少1单位当前消费所损失的效用正好等于将这笔钱存在银行获得的本利和所能购买的未来消费带来的效用的现值。当信贷供给等于信贷需求时，信贷市场出清，其条件为：

其中，Lt表示第t期金融机构发放的贷款。上式表明，第t期金融机构用于发放贷款的资金来源于中央银行增加的货币供应量（Mt＋1－Mt）和家庭部门的存款Dt。

5．货币市场

在货币市场均衡的情况下，货币需求等于货币供给。如果公众的货币需求用于消费，则：其中，NWt是第t期中央银行新增货币量，且NWt≡Mt＋1－Mt。也就是说，家庭部门在第t期消费所花费的资金总量，应当等于家庭部门已经持有的现金量加上中央银行新增货币量。

6．国际贸易市场

假定出口收汇与出口交易之间存在时间间隔，那么，当国际贸易市场均衡时，1单位的出口品所能增加的下一时期的效用等于为满足出口所损失的当前效用，即：

其中，汇率变化幅度dert＋1＝，反映了1单位本币兑换外币数量的变化程度，即间接标价法下本币汇率的变动倍数，也就是在汇率变动时，价值1单位本币的出口在下一时期收汇时所能获得的本币数量。

根据本章第二节的分析，汇率变化幅度一方面受均衡汇率的影响；另一方面也受制造业行业净出口规模的影响。均衡汇率上升时，汇率变化幅度也会提高，使汇率水平向均衡汇率水平收敛。当制造业行业净出口规模增长时，外汇市场上外汇供给增加，本币升值。均衡情况下，如果没有突发因素的影响，汇率维持不变，影响汇率变化幅度的主要是制造业行业净出口规模。因此，可以把汇率变化幅度表示如下：

其中，εe，t～N（0，σe），即汇率冲击，反映了汇率政策等引起的汇率突发性变动。

（6．18）式至（6．38）式反映了各个部门同时实现最优决策、各个市场同时实现均衡时的状况，因此，它们构成了一个动态随机一般均衡模型。该模型所决定的均衡条件反映了在各个部门最优化决策下，宏观经济系统实现动态均衡时各个市场所满足的条件。均衡条件决定了宏观经济系统的动态路径，因此，通过估计模型参数，就可以刻画制造业系统的运行规律。此外，利用模型参数，改变冲击的规模还可以模拟汇率变动不同幅度带来的随机冲击对制造业产业升级的影响。