跨国生产与垂直专业化：一个新经济地理学分析框架，本文主要内容关键词为：地理学论文,新经济论文,框架论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一 引言
当代的国际分工在跨国公司的组织下正在演变为真正的全球分工，无论分工主体、分工实现方式还是分工发展阶段都趋于多元化。这些新变化和发展趋势主要表现为以跨国公司为载体的生产和贸易的垂直专业化，它实质上是经济全球化背景下的“市场一体化”与“生产过程分散化”这两个过程的统一，是价值增值环节的纵向垂直分布。垂直专业化不仅指国家间按照不同产业进行的分工，而且是同一产品价值链各个增值环节之间的分工，是参与分工的国家在不同生产环节之间存在投入产出的垂直关联的分工模式。因此垂直专业化产生于跨国公司的跨国生产分割，细分价值链则将不同生产环节分布于全球最具有比较优势的区位，通过贸易完成最终产品的生产和销售，而当各国专业化生产某一生产工序时，这种垂直型国际分工就转变为垂直专业化。
进入20世纪90年代，学者们对产业内贸易理论的研究进行了扩展，加入了跨国生产、生产的垂直专业化、经济地理等因素的分析。Markusen和Maskus（2001）构建了一个有关商品贸易和子公司生产的一般均衡模型，结果表明产业内贸易水平随着双边贸易成本上升而下降，但随着双边投资成本的上升而上升，这说明在跨国公司存在的情况下，子公司在同一产业内的跨国生产和销售在一定情况下会取代一般意义上的产业内贸易。而Ishii和Kei－Mu（1997）、Hummels等（2001）试图从生产的垂直专业化角度解释国际贸易快速增长的原因，他们认为各国越来越专业化分工生产中间投入品，在进行国际交换的过程中产生大量中间产品贸易，于是产业内贸易快速增长。还有学者加入对地理因素的讨论来分析产业内贸易理论，即考虑贸易伙伴国之间距离的增大对产业内贸易的影响，Balassa（1986）认为贸易量与距离反相关，Rice等（2002）则认为贸易伙伴国出口供给和进口需求特征的空间结构也能在很大程度上解释产业内贸易的空间结构特征。随着国际分工更为复杂化，不仅分工边界改变了，而且更重要的是参与分工的不同国家的企业处在同一产品生产的价值链上，彼此间生产的产品互为中间投入品和最终消费品，因此简单应用新古典以及新贸易理论已经不能解决这个问题。近20年来，以Krugman、Fujita、Venables、Baldwin等人为代表的经济学家开始借鉴新经济地理学（new economic geography,NEG）、空间经济学（spatial economics）等新兴理论从地理和区位角度，采用D－S（Dixit and Stiglitz,1977）垄断竞争的一般均衡分析、冰山交易技术、演进以及计算机模拟技术框架（简称为DCI框架）重新审视、分析国际生产的空间特征以及产业分布的集聚与分散即核心—边缘（core-periphery）结构，并融入企业间的投入产出关联创建了垂直关联模型——CPVL模型（Krugman and Venables,1995）及自由资本和自由企业家等模型（Robert-Nicoud,2002; Ottaviano,2002; Ottaviano and Robert-Nicoud,2003）。Venables（1996）、Gao（1999）和Amiti（2005）等学者又将跨国生产引入了NEG模型。Venables率先将制造业拆分为上游产业（生产中间投入品）和下游产业（生产最终品），结论与VL（vertical linkages）模型一致，并且指出这种集聚力源于规模收益递增、非完全竞争和贸易成本。在此基础上，Gao（1999）将跨国公司垂直生产引入NEG模型，指出当出现跨国生产时，核心—边缘结构即集聚将由于跨国生产的规模经济变得不稳定，而且垂直跨国生产将在发达和发展中国家间展开，可以提高发展中国家福利和工业化水平。Amiti（2005）不仅将NEG模型与新古典国际贸易理论中的H－O理论融合，而且还放松区域间要素禀赋相似的假设，中间投入品由对方区域生产提供，这与现实经济更相符，通过分析不同运输成本、制造品份额、中间品份额等变量来确定不同产业的生产区位。
国内学者对此问题的研究则从国际贸易角度进行分析，包括垂直专业化对贸易理论的拓展（胡昭玲，2007），垂直专业化的决定因素（卢锋，2004）、影响因素（刘志彪、吴福象，2005；史明珠、王建华，2006；胡昭玲，2006）与成因分析（刘晓昶、刘志彪，2001），对垂直专业化地位的测算（北京大学中国经济研究中心课题组，2006；刘志彪、刘晓昶，2001）以及对中国产业竞争力的影响（张小蒂、孙景蔚，2006；胡昭玲，2007）等方面，没有考虑跨国生产对垂直专业化的影响。
综观国内外研究不难发现，虽然跨国公司在全球范围进行直接投资生产，深化了垂直专业化，但更多研究是分析生产区位与产业集聚现象的，没有从垂直专业化地位形成的影响、决定因素角度进行分析，使得以往研究未能准确判断一国的垂直专业化地位及其形成。国外学者的研究也忽略了两个问题：第一，投入产出关联更多体现在投入产出系数上，未能更多关注跨国生产的投入产出系数在整个垂直专业化过程中的作用；第二，大多研究主要探讨每一个区域内部的前后向垂直关联，事实上跨国生产是区域间或国家间的垂直关联。基于此，本文在Venables（1996）、Gao（1999）和Amiti（2005）的模型基础上，引入跨国公司生产，将其以国家间的投入产出关联即垂直关联的形式引入模型分析，建立加入垂直关联因素的两个国家、两种要素、三个产出的NEG模型，分析发达国家与发展中国家之间在垂直专业化生产过程中的均衡水平、决定因素、投入产出关联影响以及对发展中国家分工利益的影响。不同于以往研究，这一跨国生产的垂直关联不仅存在于产业间，而且还存在于国家间，并被内生于模型分析。
本文具体安排如下：第二部分提出基本模型，第三部分对垂直专业化的决定因素进行分析，第四部分探讨这种分工格局对不同国家要素收入的影响，第五部分给出结论。
二 基本模型
本文假设全球有两个国家A和B：A为发展中国家，劳动力L较资本K丰裕，生产的产品是劳动力密集型的；B为发达国家，资本较劳动力丰裕，生产的产品是资本密集型的。因此
。① 劳动力L在国内可流动、国际间不可流动，资本K在国内和国际间均可流动，这保证了劳动力要素价格在不同国家间是不同的。与既有模型不同的是本文假设每个国家有三个产业：农业、中间品制造业、最终品制造业，这便于在中间品制造业环节中引入跨国生产。其中农业是完全竞争和规模收益不变的，制造业是垄断竞争和规模收益递增的，中间品制造业的产品是最终品制造业产品生产的投入，两个产业间存在垂直的投入产出关联。由于两国要素禀赋不同，因此生产的中间品不同，A国生产的是劳动密集型中间品，即多为初级加工品，处于价值链低端环节；B国生产的是资本密集型中间品，即多为设计、技术、研发等，处于价值链高端环节。
（一）制造业
在D-S框架下建立两层效用函数。
首先是消费者总效用函数U，采用C-D形式：
分别表示消费A国和B国最终品的数量，σ是国内外产品间的不变替代弹性，在D-S框架下相当于需求价格弹性。中间品制造业效用函数同理，将所有变量下标改为u即可。③ 因此根据假设，一国制造业在生产最终品时既要投入本国生产的部分，也要投入另一国生产的部分，从而引入跨国生产因素，即两国企业用本土和对方国家生产的中间投入品结合生产供本国消费和对方国家消费（即出口）的最终品（见图1）。在以上的假设前提下，每一个最终产品都包含跨国生产投入，这部分投入是由国外企业投资生产并通过进口进入到本国企业生产价值链条的，国内外企业之间存在生产的垂直关联，因此投入产出关联变量内生于本文的模型。这与现实经济中发展中国家以加工贸易方式参与国际分工相符，即发展中国家进口发达国家的中间投入（生产设备、外观设计、样式等）经过加工后出口到发达国家或在本土销售。
图1 A、B两国制造业生产消费流程
根据效用函数，最终品制造业价格指数如下，其中p为单个产品价格：
其中上游制造业中间品的密集度由α决定，下游制造业最终品的密集度由δ和θ决定。由于下游生产需要上游中间品投入，根据假设，当上游中间品投入较多时，则下游最终品的劳动、资本投入比例较低；反之亦然。这显示了中间品和最终品在不同国家之间存在的劳动力、资本密集度的差异。
（二）农业
农业生产也投入L和K两种要素，生产函数如下：
三 制造业垂直专业化的决定因素分析
在基本模型的基础上，我们看到农业处于完全竞争市场结构，无论是自给自足还是自由贸易都可由新古典贸易理论解释，因此本文着重分析制造业的垂直专业化现象。制造业本身的垄断竞争市场结构和投入产出的前后向关联使得垂直专业化的决定因素较为复杂，本文借鉴Venables（1996）的模型引入三个分析变量：ν，ρ和η，分别表示A、B两国产值比、价格比和支出比，定义如下：
构建产值比ν与价格比、支出比和运输成本比之间的函数关系可以考察前后向的需求关联和成本关联。为简化分析，假设两国制造业产量相同但产值不同，先看最终品制造业，将15和16式带入：
联立22和23式，我们得到制造业上下游产业之间的垂直关联关系：22式表示下游生产受上游投入品的价格、要素价格、对投入品的支出以及运输成本的影响，因此其与上游产业的成本关联；23式表示上游生产受下游产量需求影响，其与下游产业的需求关联。两式中的自变量即为影响垂直专业化的主要因素。成本与需求关联的均衡将决定上下游生产区位的相对均衡，从而决定不同国家在垂直专业化中所处的地位。
根据模型设定，运输成本因素和投入产出即垂直关联因素对上下游生产都会产生影响，前者决定了分工的区位，后者决定了国际分工的垂直属性和分工的程度，因此本文重点分析这两个因素在跨国生产分割对垂直专业化影响中的作用。
（一）运输成本因素
由于模型引入了跨国间投入产出联系，因此中间品的运输成本是影响垂直专业化的重要因素，是衡量跨国公司在东道国当地生产中间品还是进口中间品的决定因素。根据模型假设，给定参数ω＝0.8，κ＝1.6，σ＝6（Venables,1996），
＝1.2，
＝
，α＝0.5，δ＝0.2，θ＝0.6，
与
之间的关系见图2和图3。④ 图2和图3是成本、需求关联的均衡图，横轴x表示，纵轴y表示，根据不同运输成本数值模拟得出。与Venables研究的结果不同，本文模型中的成本、需求关联之间呈现负相关关系，即当下游相对产值比（）增加时，上游中间品产值比（）下降。⑤ 这看似不合乎逻辑，但事实上由于下游最终品生产需要投入国外中间品，这种负向关系恰好间接说明了下游A国最终品产出的增加导致对上游B国生产的中间品需求的增加，正是由于跨国公司的跨国生产引致了对本国生产的较高端中间品的需求。
我们看到在图2中，两条曲线相交于U点，此时和都小于1，说明无论上游还是下游，均衡水平的生产都是相对集聚的。图3与图2结论一致，只不过均衡时上下游的生产更为集聚。这说明较低的运输成本使得生产可以不靠近最终需求市场，集聚力增加。当运输成本较高时，为满足消费者对最终品的需求，生产相对分散，需求关联更重要；但随着运输成本的下降，成本关联发挥更大作用，上游生产为下游生产创造更低的成本，促进上下游企业的集聚，而这种集聚又会为上下游生产开拓更大市场，于是产生空间经济学中的循环累积因果关系。但是图中的均衡点是不稳定的，正如箭头所示，因此当有外界扰动时，上下游生产将会偏离U点，按照箭头所指沿对角线方向运动。当和中有一个变量最先等于零时，停止运动，形成均衡并与框图两纵轴相交，这两个均衡点是稳定的。但是与U点相比，左边均衡点的≤0、≥1，右边均衡点的≤0、≥1，说明当上游中间品生产完全集聚于A国时下游最终品生产完全集聚于B国，反之亦然。此时国际生产达到均衡，形成垂直专业化生产格局。因此在上下游生产达到完全集聚时，成本、需求关联达到稳定均衡。由此给出命题1。
命题1：当要素禀赋不同的两国存在生产的前后向关联时，两国在处于价值链不同增值环节的中间品和最终品生产过程中，跨国生产会促使两国完全垂直专业化生产成为国际生产和分工的稳定均衡点。
这一命题很好地诠释了现实经济现象，事实上很多发展中国家都是以进口高端中间投入并出口最终产出为特征的，当然也有越来越多的跨国生产倾向于本土采购，于是发达国家的跨国公司在高附加值的中间品和最终品生产中实行专业化分工，将价值链低端的低附加值环节转移至发展中国家当地生产或当地采购，完全垂直专业化成为国际分工的主要表现形式。这一命题形成的原因在于：在经济一体化背景下，跨国公司在全球整合、配置资源的需要促进了垂直专业化生产的深化，价值链环节甚至更深层次的分工出现。这促成国家间的前后向垂直关联，它促使一种产品价值链的不同生产环节分布于世界上具有最优要素禀赋和技术条件的国家，同一种产品甚至不同产品的相同生产环节在同一区位集聚，生产也倾向于完全集聚以提高生产效率和利润，同时集聚效应确定了不同国家的垂直专业化地位。如果没有跨国公司在全球范围内配置资源，这种完全垂直专业化模式会大大减少，因为直接投资带来对东道国廉价资源及技术的利用和中间品贸易的增加，这会使东道国企业专业化一种产品的生产并供应当地和海外市场。
图2 运输成本τ＝1.4
图3 运输成本τ＝1.3
由此可见，运输成本对上下游产出的影响是显著的，并且不同数值的运输成本对上下游产出分配是不一样的。通过在不同运输成本条件下对21、22和23式的推导，我们得出如下命题2。
命题2：当经济完全封闭即τ→∞时，A、B两国上下游制造业产值比相同，且与上下游支出同比例变动，即＝η[,u]＝＝η[,d]，各国上下游生产完全分散，没有国际分工；当经济完全自由即τ→1时，产值比和为负，一国由自己生产转变为完全依靠从另一国进口，上下游生产各自集聚于一国，形成垂直专业化模式。
命题2表明运输成本会影响一国参与国际分工的方式，即是通过进出口贸易还是通过在东道国直接投资。当运输成本很高时，各国会倾向于自给自足的生产，因此本国的产值与支出同比例变动，经济封闭没有贸易，也就没有国际分工；当运输成本很低经济接近完全自由时，各国会将自己不具有优势的生产环节转移到其他国家，并通过进出口贸易满足本国需求。由于运输成本很低，因此通过贸易可以降低生产成本，于是同一产品价值链被分割，不同增值环节在不同国家集聚。
出现这一结论的原因在于经济一体化进程的加快、贸易壁垒的削减、国际分工的深化以及跨国公司对全球资源的整合。经济一体化使得所有经济体及企业都被纳入同一价值链，于是价值链被分割得很细，每个经济体或企业都根据自身的优势集聚于其中细分的增值环节，而整合这些经济体和企业的正是跨国公司的跨国生产。跨国公司促进了国际分工的深化，形成了国际间垂直专业化的分工体系。
（二）投入产出因素
垂直专业化中的垂直关联体现于上下游国家间和国内外公司间的成本、需求关联，从生产技术角度体现为投入产出系数，即下游每单位最终品产值中对上游中间投入品消耗的价值量的比重。在本文模型中投入产出关系表现为参数θ的变化。θ越大，则垂直关联越紧密，投入产出系数越大。依照上文设定的参数值，模拟、和θ之间的关系，见图4。与θ的关系表现为正相关变动，即上游投入品在下游生产中的比重越大则上游中间品产出水平越大，并且上游中间品生产向发展中国家A集聚。而与θ的关系较为复杂，整体趋势是负相关变动，表明随着垂直关联程度的加深，总体趋势是在发展中国家A的最终品生产增长慢于在发达国家B的生产增长，最终品生产向发达国家B集聚。根据本文假设，中间品生产相对集聚于发展中国家A，表明更多发展中国家进口发达国家的技术、研发等高端中间投入，并与发展中国家本土的低端生产环节优势相结合进行跨国生产，而最终品生产相对集聚于发达国家B，表明发达国家进口发展中国家的低端中间投入品与本国的技术、研发等高端投入结合开展跨国生产。因此随着国际生产垂直关联程度的不断加深，同一产品低端的中间投入品生产环节逐渐向发展中国家转移，而发达国家的跨国公司掌握对产品的研发、设计、销售、管理等高端生产环节。
图4 （纵轴）、（底面横轴）与θ之间的关系
说明：作者尝试变量的其他数值结论不变。
表示上下游投入产出关联的参数θ的变化对下游最终品产出的影响是确定的，即二者呈反向变化。对θ求导，当
时导数小于零。因此本文给出命题3。
命题3：当两国要素禀赋不同、发展中国家劳动力相对丰裕、发达国家资本相对丰裕时，两国的投入产出关联与中间品产值比呈正相关，与最终品产值比呈反相关，且随着投入产出关联即垂直专业化程度的加深，跨国公司生产价值链中的低端环节相对集聚于发展中国家，高端环节相对集聚于发达国家。
这与现实经济相一致，跨国公司在跨国生产过程中逐渐将自己具有核心竞争优势的高增加值环节保留，将低增加值环节外包或分离出去，由具有劳动力等要素成本优势的发展中国家承接，跨国公司的跨国生产将发展中国家纳入自己的垂直专业化体系。
（三）模型的稳健性分析
上文两个模拟中选择了8个参数进行赋值，其中的数值对模拟影响很小，只要根据模型设定大于等于1即可满足要求；而δ的选择有赖于θ值，由于后者是变化的，因此前者根据后者的变化即可求出。本文依据Gao（1999）的方法对其他几个参数进行了稳健性分析，取值范围见表1。对于第一列第一行几个参数值的选取，本文的依据是Venables的研究，而其他参数值的选取则依据模型设定。ω小于1，κ大于1说明A国劳动力相对丰裕、资本相对稀缺，σ表明每个国家的消费者对差异产品的不变替代弹性很高。α表明生产过程中劳动力要素投入的比重，数值越大比重越高。θ表示上下游生产的垂直关联程度，数值越大程度越深。表中的数值满足命题1与命题2的各个参数值。
根据stopt软件的模型结果显示，当垂直关联程度很低即国家间的投入产出关联很弱时，运输成本变动区间最小（表1最后一列），这表明此时只能在相对有限的运输成本范围内才会有跨国公司跨国生产并形成垂直专业化，否则很多国家倾向于生产的分散。此外，虽然较高的运输成本会阻断国家间的贸易，但此时国家间的垂直关联依然很强（表1第二、三列）。这表明只要国家间存在同一产品价值链环节上的投入产出关联，那么跨国公司以直接投资的方式到东道国生产并满足当地和自身市场对中间投入品的需求就是可行的，并且这种现象会在运输成本很高的情况下存在。如果超出表1参数的稳健值，那么结论可能不成立。原因在于当运输成本为零或极高且国家间垂直关联很弱时，跨国公司的直接投资活动要么根据要素密集度来确定生产区位进而决定分工格局（Amiti,2005），要么由国际贸易活动替代。
四 要素收入分析
本文假设农业和制造业生产都使用了劳动力和资本，因此当要素市场出清时两国要素所有者获得的收入分别是：
根据H－O定理，在自由贸易和完全竞争市场结构条件下，要素价格均等化。但是在贸易成本大于零、市场结构为垄断竞争的条件下，要素价格和收入趋于差异化。将24和26式相除、25和27式相除并假设农产品数量
＝1，得到28、29式：
这说明当上下游生产都集聚于A国时，A国要素收入增加但丰裕要素价格下降，稀缺要素价格上升，因为此时A国在生产中间品的同时还要生产资本相对密集的最终品，生产资本密集型产品的需要将减少对劳动力的需求，增加对资本的需求，所以劳动力价格下降，资本价格上升。但要素收入随总产品数量的增加而增加，反之亦然。当两国产值相等即生产完全分散时，劳动力价格和收入相等。当上下游生产各集聚于一国时，两国要素收入和价格变化不确定。于是本文得出命题4。
命题4：当劳动力相对丰裕的发展中国家A与资本相对丰裕的发达国家B之间存在生产的垂直专业化且跨国公司相互直接投资，上下游生产相对集聚于A国时，这种国际分工格局会提高A国要素收入和稀缺要素价格，降低丰裕要素价格；集聚于后者时则相反；各集聚于一国时影响不确定。
五 结论
本文在D-S框架下，通过建立加入垂直关联因素的NEG模型来分析跨国生产分割对一国垂直专业化地位的决定因素及其对参与垂直专业化国家和要素的福利影响。与现有研究不同的是，本文的NEG模型加入了国家间的投入产出关联即垂直关联因素，并且这种关联不仅存在于产业间，而且还存在于国家间。在两国、三产业、两要素模型假设下，本文得出以下结论。
本文得出完全垂直专业化是跨国生产条件下国际生产和分工的稳定均衡点的结论，并分析了两个决定因素：运输成本和投入产出关联。第一，运输成本。通过考察不同水平的运输成本，我们发现当经济完全封闭时各国上下游生产完全分散，没有国际分工；当经济完全自由时，生产完全各自集聚于一国。这表明随着贸易壁垒的削减和经济全球化进程的深化，跨国公司的全球一体化跨国生产，正在将一种产品生产链的不同环节分布于全球具有最优要素禀赋和技术条件的国家，同一种产品甚至不同产品的相同生产环节在同一区位集聚，从而确定了不同国家的垂直专业化地位。第二，投入产出。这一因素直接确定了国家间、产业间分工的垂直关联关系。本文计算和模拟了上下游产值比与θ之间的关系，发现随着投入产出关联程度的加深，同一产品的低端中间品生产环节逐渐向发展中国家转移，而发达国家的跨国公司掌握对产品的研发、设计、销售、管理等高端生产环节。第三，分工格局对要素收入的影响。当最终品生产集聚于处于价值链低端产品的发展中国家时，不利于该国丰裕的劳动力要素价格，但却可以提高该国要素收入水平，反之亦然；但当上下游生产各集聚于一国时影响不确定。
截稿：2008年5月
注释：
① *号表示发达国家B。
② 冰山交易成本是指产品的一部分（τ－1）在运输过程中“融化”或“蒸发”了，以避免对独立的运输环节建模，从而简化分析。
③ 根据Amiti（2005）的分析，上游的消费者效用C[，u]相当于一个数量指数，用来表示各种下游生产所需的中间投入品的种类，与C[，d]的表达式一样。在本文中也可以这样理解，将上游中间品的消费者理解为下游的国内外企业。
④ 根据上文假设，A、B两国要素禀赋不同，A国劳动力相对丰裕，B国资本相对丰裕，因此给定参数ω＜1，κ＞1。对生产函数中L和K的投入比例设定相同是为了更好体现两国不同的要素禀赋条件，而θ设定较高是为了说明前后向的投入产出关联在生产中占有更重要的位置。在此基础上，作者尝试其他几个水平的运输成本数值结论不变，详见下文稳健性分析。
⑤ 下游产出相对增加，意味着下游A国产出相对于B国产出增加更多；同理，上游产出相对下降，即表明上游A国产出相对于B国下降更多。因此前后向关联间的负向关系间接说明下游A国产出增加导致对上游B国生产的中间品需求的增加。
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