文銘
摘要:自2018年3月中美發(fā)生貿(mào)易摩擦以來(lái),兩個(gè)貿(mào)易大國(guó)的貿(mào)易摩擦漸漸開始影響人民的生活與工作,研究中美貿(mào)易戰(zhàn)的趨勢(shì)以及造成的各個(gè)方面的影響顯得尤為重要。本文先以一個(gè)微分方程模型來(lái)模擬分析貿(mào)易戰(zhàn)前后兩國(guó)經(jīng)濟(jì)競(jìng)賽情況,利用微分方程平衡點(diǎn)闡釋貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)的原因。隨后通過(guò)多元線性回歸模型研究中美大豆貿(mào)易引力(貿(mào)易量)并以此拓展衍生出貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)其他領(lǐng)域的影響。
關(guān)鍵詞:微分方程平衡點(diǎn);多元線性回歸;貿(mào)易引力
1 模型的準(zhǔn)備
引力模型的思想和概念源自物理學(xué)中牛頓提出的萬(wàn)有引力定律。早在20世紀(jì)50年代初,Isard&Peck(1954)和Beckerman(1956)即憑直覺發(fā)現(xiàn)地理位置上越相近的國(guó)家之間貿(mào)易流動(dòng)規(guī)模越大的規(guī)律。由于引力模型所需要的數(shù)據(jù)具有可獲得性強(qiáng)、可信度高等特點(diǎn),貿(mào)易引力模型的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,成為國(guó)際貿(mào)易流量的主要實(shí)證研究工具。下面將主要通過(guò)這種方法與多元線性回歸模型來(lái)研究貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)的具體影響。貿(mào)易引力其基本形式為:
其中,Tij表示i國(guó)與j國(guó)的貿(mào)易總額,K是貿(mào)易系數(shù),GDPi和GDPj分別表示i國(guó)與j國(guó)的貿(mào)易經(jīng)濟(jì)規(guī)模,Dij即為兩國(guó)間距離。我們通過(guò)貿(mào)易引力模型可以很好的估算中美大豆引力,以及對(duì)中美貿(mào)易的量化,了解中美貿(mào)易的引力。
我們先從兩幅圖中直觀感受中國(guó)大豆進(jìn)口貿(mào)易量以及對(duì)美進(jìn)口量的變化圖。
現(xiàn)在來(lái)建立具體的數(shù)學(xué)模型求解。
2 GDP競(jìng)爭(zhēng)模型&貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)原因
為了建立GDP的競(jìng)爭(zhēng)微分方程模型,將按照以下步驟進(jìn)行:
假設(shè)中美兩方某時(shí)刻的的GDP各為x(t),y(t),初始增長(zhǎng)率為α,β。
建立各自的GDP增長(zhǎng)模型為:
因子a,d表示本國(guó)自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的限制因子,b,c是敵對(duì)國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的推動(dòng)因子。
先研究該方程的平衡點(diǎn),令
解得平衡點(diǎn)為:
根據(jù)平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性理論可知:當(dāng)cd﹥ab時(shí),平衡點(diǎn)(x*,y*)是穩(wěn)定的,即始終滿足雙方自身的經(jīng)濟(jì)限制因素大于彼此的對(duì)對(duì)方的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)因素。
中美兩國(guó)貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā)從2018年開始,可以從GDP增長(zhǎng)量進(jìn)行分析,貿(mào)易戰(zhàn)爆發(fā),也就是意味著cd﹤ab,此時(shí),中美之間也會(huì)打破這種平衡來(lái)制約其發(fā)展。因無(wú)法滿足雙方自身的經(jīng)濟(jì)制約因素大于收到國(guó)外的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)因素,即雙方自身的經(jīng)濟(jì)制約因素小于對(duì)彼此的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)因素,導(dǎo)致對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需求無(wú)限擴(kuò)大,最終導(dǎo)致了貿(mào)易戰(zhàn)的爆發(fā)。
3 中美大豆貿(mào)易量的貿(mào)易引力模型建立及多元線性回歸分析
3.1中美大豆貿(mào)易引力模型
中國(guó)是世界上最大的大豆的進(jìn)口國(guó),而美國(guó)是中國(guó)大豆出口國(guó)的重要來(lái)源之一,中美貿(mào)易摩擦下,美國(guó)對(duì)大豆加征25%關(guān)稅,導(dǎo)致中美貿(mào)易的可能性減小?;诖?,分析中美大豆貿(mào)易引力:
其中,A是貿(mào)易系數(shù),Tij是中國(guó)向美國(guó)的大豆進(jìn)口量。i表示中國(guó),j表示美國(guó),GDPit表示中國(guó)第t年國(guó)民生產(chǎn)總值,Dij表示兩國(guó)絕對(duì)距離,DAGDPt表示國(guó)民生產(chǎn)總值之差
3.2多元線性回歸分析
對(duì)兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù),得到引力模型估計(jì)方程,并將隨機(jī)誤差因子εij帶入,得到:
令:
則模型簡(jiǎn)化為多元線性回歸方程:
假設(shè)樣本回歸函數(shù)為:
根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則,應(yīng)選擇使得殘差平方和最小,也就是使
成立的最小值,我們知道這個(gè)最小化問(wèn)題就是使用多元微積分求解,其原理與一元線性回歸方程的最小二乘法相同。
由于兩地之間的絕對(duì)距離是不變的,即為常數(shù);所以我們?cè)诶枚嘣€性回歸方程時(shí)將α0和α3x3i合并成為一個(gè)系數(shù),記為m,則多元元線性回歸方程變?yōu)椋?/p>
4多元回歸方程求解及總體顯著性檢驗(yàn)
用(14)式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以后,利用SPSS或EVIEWS軟件即可求得多元線性方程的系數(shù)。
利用SPSS軟件求得其回歸方程的系數(shù)矩陣為:
在求得多元線性回歸方程后,我們還需對(duì)多元回歸模型的總體顯著性進(jìn)行判斷。多元回歸模型的總體顯著性就是對(duì)原假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的目的就是判斷被解釋變量y是否與解釋變量x1,x2...xk在整體上有線性關(guān)系。
這里我們選用的是F統(tǒng)計(jì)量
在給定的顯著性水平α條件下,對(duì)總體的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。此處取α=0.05:
因此,大豆進(jìn)口量的回歸模型是顯著的,即大豆進(jìn)口量和中美兩國(guó)的GDP是具有線性關(guān)系的,根據(jù)上述過(guò)程有回歸方程:
5基于模型求解結(jié)果的總結(jié)分析
利用方程算在無(wú)貿(mào)易戰(zhàn)的情況下對(duì)中美大豆引力值為8.1763,將其轉(zhuǎn)換為大豆進(jìn)口量為3556萬(wàn)噸,而由于貿(mào)易戰(zhàn)的影響,2018年中國(guó)對(duì)美國(guó)實(shí)際大豆進(jìn)口量實(shí)際僅為1664萬(wàn)噸,減少率達(dá)到約49.4%?;谶@個(gè)結(jié)果,做出如下結(jié)論:
1 全球大豆貿(mào)易格局將被改變,美國(guó)出口中國(guó)以外地區(qū);
2 美國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)無(wú)法分享中國(guó)需求增長(zhǎng)紅利;
3 短期內(nèi)中國(guó)不得不尋求新的貿(mào)易伙伴做大豆進(jìn)口貿(mào)易;
4 中國(guó)應(yīng)適時(shí)投放國(guó)家政策性大豆儲(chǔ)備,增加市場(chǎng)供應(yīng)。
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