贸易引力模型及stata实现

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1、贸易引力模型的介绍

1.1 贸易引力模型简介

贸易引力模型是一种分析国际贸易流量的方法，最初由Walter Isard（1954），Linder（1961），Tinbergen（1962），Pöyhönen（1963）和Linnemann（1966）使用，已成为国际贸易分析中使用最广泛的模型。 该模型的名字来自牛顿著名的万有引力理论:在物理学中，两个物体之间的吸引力与两个物体质量的乘积成正比，与两个物体之间的距离的平方成反比。贸易引力模型在双边贸易流量决定因素实证研究中的应用越来越广泛，其理论基础也越来越完善。

目前国内已经有许多学者使用贸易引力模型来研究影响贸易额的影响因素：

1.2 贸易引力模型理论

贸易引力模型是非常具有实效性的分析工具,它的解释能力极强, 模型使用灵活简便,不仅可以使用横截面数据，也可以使用面板数据。自产生以来, 贸易引力模型已经在国际贸易研究中获得了相当的成功。除用于研究双边贸易流量, 贸易引力模型还被广泛应用于预测贸易潜力、分析贸易集团的效果和确定贸易模式等领域。贸易引力模型有助于解释传统贸易理论不能解释的实际贸易现象, 并便于学者进一步理解和发展某些贸易模型的理论基础。贸易引力模型指出两国的双边贸易流量与一系列变量相关，其核心变量是进出口国的经济总量和相互距离。其中, 经济总量代表进出口国的供求能力, 与两国间贸易流量成正比，距离代表两国之间的贸易阻力，与两国间贸易流量成反比。由牛顿万有引力模型衍生出的贸易引力基本模型为:

2 数据描述及研究步骤

2.1 数据描述

我们通过文献[9]中的数据集来应用贸易引力模型分析双边贸易出口额的影响因素。该数据集包括68个国家从1980-2009年共30年期间“双边国家”（country-pair）之间的贸易相关变量: lexp（出口贸易额对数）、lgdp1（出口国的GDP对数）、lgdp2（进口国的GDP对数）、ldistwces（两国之间的距离）、 contig（两国是否接壤）、lang（两国的官方语言是否相同）、colony（两国曾经是否存在殖民关系）、landlock（标识是否为内陆国家）、lpop1（出口国的人口对数）、lpop2（进口国的人口对数）、lnrer（两国之间的汇率对数）、bothinoecd（两国均为OECD成员）、eu27（表征两国是否为欧盟27国成员）、两国均为OECD成员（年份）、code（双边国家id）等共75个变量。

在stata中设置面板数据：

上表显示这是一个平衡的面板数据。其次，显示数据集的结构：

上表显示，n=4556，T=7，表明这是一个短面板。

2.2 研究步骤

针对短面板数据，一般要确定选择固定效用模型还是随机效用模型，固定效用模型是否要考虑时间效用等步骤，具体流程如下：

3 应用实例

3.1 参数估计

由于本数据集共包括75个变量，且本案例仅为演示模型的计算过程，故只考虑部分候选变量对双边贸易出口额的影响。其次，由于本案例数据集中个体的数量太多（n=4556），若进行固定效用回归，则需要生成4556个来代表的不同的个体，考虑到可能会带来巨大的计算量，故本案例直接选择随机效用回归模型。本案例分别进行三次随机效用回归，（1）全样本回归；（2）只考虑OECD成员国样回归；（3）只考虑欧盟27国样本内回归。首先进行全样本回归，代码如下：

stata提供一个检验个体效应的LM检验（LM test for individual-specific effects），命令：

上表最后三行显示，LM检验强烈拒绝“不存在个体随机效应”的假设，即认为在“随机效应”与“混合效应”之间该选择“随机效应”。

3.2 模型参数估计解读：

首先，出国贸易额与各国自身的GDP、人口呈正相关，且出口国的GDP和人口对出口贸易额的影响更大。另外，两国接壤、有相同的官方语言以及曾经存在殖民关系更容易增加出口贸易额。其次，两国之间的距离、汇率以及内陆国家会将低出口贸易额。同时，除了对系数进行定性分析外，还可以进行定量分析。对于虚拟变量，以“contig”为例，一个国家对邻国的出口贸易额高出对非邻国的2.57倍（exp(0.944); 对连续变量，以“lgdp1”为例，本国的GDP增加1%，则本国的出口贸易额将增加7.7%。

接下来，将进行OECD成员国样本回归、只考虑欧盟27国样本回归，并把刚刚的全样本回归再执行一遍，并将结果导出，命令：

输出的回归结果如下所示，从三个模型的参数结果可以看出，OECD（经济合作与发展组织）及EU27（欧盟国家）样本回归的整体拟合优度要高于全样本的拟合优度，变量的参数估计值也略有不同。

4 结语

本文利用全球68个国家30年间的贸易出口平衡面板数据，建立了考虑多因素的贸易引力模型，并采用随机效应进行模型参数估计。研究表明贸易引力模型是非常适合用于测算双边国家的贸易出口潜力，并且研究结果能为提高国家的贸易额提供决策支持。同时，不同样本的模型结果表明，贸易引力模型用于测算经济合作组织或联盟之间的国家贸易潜力更有优势。

5 参考文献

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[2]田晖,蒋辰春.国家文化距离对中国对外贸易的影响――基于31个国家和地区贸易数据的引力模型分析[J].国际贸易问题,2012(03):45-52.

[3]呙小明,黄森.金砖机制下中国与巴西农产品贸易潜力研究――基于拓展引力模型[J].技术经济与管理研究,2020(01):99-103.

[4]周平,冯建滨,刘永辉.中国与中东欧16国贸易效率和潜力研究――基于非效率项随机前沿引力模型[J].国际商务研究,2020,41(01):5-16.

[5]陈雯.中国-东盟自由贸易区的贸易效应研究──基于引力模型“单国模式”的实证分析[J].国际贸易问题,2009(01):61-66.

[6]赵雨霖,林光华.中国与东盟10国双边农产品贸易流量与贸易潜力的分析――基于贸易引力模型的研究[J].国际贸易问题,2008(12):69-77.

[7]陈汉林,涂艳.中国-东盟自由贸易区下中国的静态贸易效应――基于引力模型的实证分析[J].国际贸易问题,2007(05):47-50.

[8]单文婷,杨捷.引力模型在中国与东盟贸易中的实证分析[J].亚太经济,2006(06):16-19+11.

[9]ATA, Sezai, "Turkey’s Export Potential: A Gravity Model Analysis", International Conference on Eurasian Economies, Conference Paper, 2012, Almaty, KAZAKHSTAN.

[10]Cipollina M, Salvatici L. Hands-on gravity estimation with STATA[J],2015.

[11]陈强. 高级计量经济学及stata应用（第二版），2013.

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