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摘 要：在贸易引力模型下引入汇率波动性因素对中美、中日贸易总量进行实证研究，验证了贸易引力模型的成立，并发现：人民币兑美元汇率波动显著抑制中美贸易总量；人民币兑日元汇率波动对中日贸易总量无显著影响。考虑到中日间贸易较大部分采用美元结算，因此将人民币兑美元汇率与日元兑美元汇率波动引入中日贸易框架，发现人民币兑美元汇率与日元对美元汇率波动均显著地抑制中日贸易总量。结论说明，在国际贸易中汇率波动给交易主体带来经济风险，抑制国际贸易的发展，各国应注重维持汇率的稳定以促进经济贸易的健康发展。
关键词：引力模型；贸易量；汇率波动；协整分析
中图分类号：F74 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）12-0186-03
引言
从2005年7月21日起，中国开始实行以市场供求为基础、参考一篮子货币进行调节、有管理的浮动汇率制度，人民币从此不再仅仅盯住美元，汇率制度的不断深化改革使得人民幣汇率机制更富弹性、浮动区间也有所扩大。而美国、日本作为中国的最主要贸易伙伴，与中国经济的联系越来越紧密，因此，研究人民币兑美元、日元的汇率波动对贸易流量的影响有着重要的现实意义。
本文拟采用GARCH（广义自回归条件异方差）模型构造汇率波动性指标，并基于引力模型的基本思想，对其作一定的变形来研究汇率波动对中美、中日贸易流量的影响并加以对比，深入分析其中的原因，以更深刻地认识中美、中日贸易模式，从而正确确定人民币汇率的调整方式与贸易发展战略，促进中美、中日贸易的进一步深化和发展。
一、文献综述
学术界一致认为汇率波动对贸易流量会造成一定的影响，但在影响方向未取得一致观点。在理论分析上，主要有两种观点，一种观点的代表学者是Hopper，Kohhagen（1978），他们假定跨国的商品交易者为风险厌恶者或风险中性者，而汇率的波动性增加了贸易中的风险，不确定程度的增加提高了交易者的成本；若金融市场不够发达，跨国的商品交易者不能通过金融工具来有效规避风险或者规避风险成本过高，则跨国的商品交易者必然会选择降低他们的贸易量，因此汇率波动会对贸易流量造成负面影响。另一种观点以Sercu，Vanhulle（1990）为代表，认为未执行的贸易合同相当于期权，风险越大，收益越大。因此汇率的波动性导致的风险增大反而可能增加贸易商的预期利润进而使得交易意愿提升，因此汇率的波动性会对贸易流量产生正向影响。可以看出，此观点暗含的假设条件其实是与第一种观点相反的，即假定跨国的商品交易者为风险偏好者。考虑到现实生活中大多数跨国贸易商应该都是风险中性者或风险厌恶者，所以本文认为，从理论上来说，汇率波动对贸易量的影响即使不是显著负向的，也不会是显著的正向影响。
国内学者关于人民币汇率波动对中国贸易流量的实证研究也有很多。陈华（2003）实证分析了在1991—2001年这一期间内人民币汇率波动对中国进出口的影响，他认为汇率波动对中国出口影响较大，进口虽然也受到影响，但其实际上受国家进口政策的影响更大。贺刚（2006）实证分析研究表明：在长期，持续的汇率波动对中国进口具有正面影响，但对出口则有显著的负面影响；在短期，进出口贸易流量受汇率波动的影响较小，出口主要受国外收入和实际利率水平影响，进口主要受国内收入影响。谷宇、高铁梅（2007）通过运用GARCH模型导出汇率波动，通过协整检验与误差修正模型分析了人民币汇率波动性及其对中国进出口的长短期影响。他们发现人民币汇率波动对进口、出口的影响明显不同：在长期，对进口为正向作用，对出口则相反；在短期，对进口、出口都表现为负向影响，且相比之下对进口的影响更大。潘红宇（2007）研究了汇率波动对中国向美国、欧盟、日本出口贸易的影响，发现中国向美国和欧盟的实际出口与实际汇率波动率存在长期显著的负相关关系，而中国向日本的出口与汇率波动率无关。
二、经验分析
（一）模型设定
引力模型起源于牛顿物理学中的“引力法则”，即两个物体之间的引力与其各自的质量呈正比，且与它们之间的距离的平方呈反比。Tinbergen（1962）和Poyhonen（1963）受该模型启发，使用引力方程来描述两国的贸易模式，他们认为两国间的贸易流动主要取决于两国经济规模与地理距离。本文参考其思路，引入汇率波动性指标，所建立的实证检验模型为：
ln（Tradeij）=C+β1lnGDPi+β2lnGDPj+β3Volatility
其中，GDPi与GDPj分别为i国与j国的国内生产总值，而β1与β2分别表示两国经济规模对双边贸易的推动弹性。Volatility则描述汇率稳定性。
（二）变量选取与计算
本文选取2005年人民币汇率形成机制改革后至2012年第三季度共28个季度的观测值进行研究。其中，各汇率数据来自锐思金融数据库；中国、美国、日本三国的季度GDP数据来自中经网OECD宏观经济月度数据库；中美间、中日间贸易季度数据分别来自美国国家统计局（U.S.Census Bureau）以及中经网OECD宏观经济月度数据库。
考虑到中日间贸易大部分使用美元结算，因此单纯考虑人民币兑日元汇率的波动对中日贸易总量的影响可能不够全面，因此本文拟在考察中日贸易时将人民币兑美元汇率波动与日元兑美元汇率波动引入模型。现有的许多文献在研究中日贸易时仅对人民币兑日元汇率进行考察，进而得出汇率波动对中日贸易影响不显著的结论，是有失事实的。全面地对人民币兑日元汇率波动、人民币兑美元汇率波动与日元兑美元汇率波动进行考察，是本文的创新之处。
所有的GDP与贸易数据均按汇率调整为以美元标价。为了消除数据序列的过度波动，并使得系数反映变量间的弹性系数，对GDP与贸易数据分别取自然对数，记为ln_c.u_trade（中美季度贸易量）、ln_c.j_trade（中日季度贸易量）、ln_chn_gdp（中国季度GDP值）、ln_us_gdp（美国季度GDP值）、ln_jpn_gdp（日本季度GDP值）、ln_c.u_exrate（人民币兑美元汇率）、ln_c.j_exrate（人民币兑日元汇率）、ln_j.u_exrate（日元兑美元汇率）。 在衡量汇率波动性时，一个广泛应用且形式简洁的模型为GARCH（1，1）模型，使用其对人民币兑美元汇率、人民币兑日元汇率、日元对美元汇率序列分别进行回归估计后，导出波动性序列，分别记为Volatility1、Volatility2与Volatility3。
（三）平稳性检验
时间序列的数据可能存在不平稳的现象，而运用不平稳的数据进行回归分析则可能出现“伪回归”现象，影响计量分析的有效性。因此采用Eviews 5软件所提供的Augmented Dickey-Fuller方法对各变量的对数形式进行单位根检验。检验形式采用最具普适性的数据生成过程和估计模型，即同时带有截距项和趋势项的模型，根据SIC信息准则选择最优滞后阶数，最后根据实际回归需要再剔除截距项和/或趋势项。
可以发现，除各汇率波动指标序列以外，各变量的ADF统计值均未能超过5%临界值，不能拒绝存在单位根的原假设，因此是非平稳序列。再对不平稳变量的一阶差分序列做单位根检验，则都至少可以通过了10%的水平上的检验（临界值为-2.642），因此可以认为各变量一阶差分序列平稳，皆为I（1）序列。
因此，我们发现各回归模型解释变量与被解释变量均为I（0）或 I（1）序列，可以使用各变量进行回归并且使用协整分析以验证长期均衡是否存在。
（四）回歸分析与协整检验
本节使用Engel-Granger两步法对回归结果进行协整分析，该方法首先进行OLS回归并提取回归残差，再对残差序列进行单位根检验以验证平稳性。若残差序列平稳，则认为回归变量间存在协整关系。OLS回归①的结果（见下页表2）：
对模型（1）～（4）分别提取残差序列，进行单位根平稳性检验，结果表明四个残差序列皆在1%的水平上呈现平稳，证明模型（1）～（4）的变量间存在着稳定的长期协整关系，协整参数由表二回归系数所决定。
模型（1）研究的是中美贸易总量。可知，中国季度GDP对中美贸易总量的推动弹性为0.208，而美国季度GDP对中美贸易总量的推动弹性则为3.056，两者均在1%的水平上呈现显著。另外，还可以发现人民币兑美元汇率的波动对中美贸易总量有明显的负向影响，Volatility1的系数在1%的水平上呈现显著。
模型（2）～（4）研究的是中日贸易总量。可知，中国季度GDP对中日贸易总量的推动弹性约在0.20左右，而日本季度GDP对中日贸易总量的推动弹性则相对较大，在不同的模型设定下分别为0.555、0.834与0.708，各系数均具有统计意义上的显著性。
与过往一些研究结论相似，检验发现人民币兑日元汇率波动对中日贸易总量并没有统计意义上的显著性，这与中日贸易结算主要使用美元、少部分使用日元而基本不适用人民币的现状是对应的。人民币兑美元汇率的波动对中日贸易具有显著的负面影响，显示汇率波动会增大中国对日本进口的风险，进而使跨国贸易者减小贸易量以规避风险。另外，日元兑美元的汇率波动对中日贸易的影响具有边缘显著性。
结论
在国际贸易实务中，汇率波动往往给交易主体带来经济风险。汇率波动造成的结算价格波动既有可能使经济体获得以本币计价的超额利润，也有可能造成利润受损甚至成本亏损。基于经济个体绝大多数是风险中性者或风险厌恶者的事实，汇率波动绝非是开展国际贸易的利好消息。这启示着各国货币当局应当注重维持汇率的稳定与长期均衡，提升汇率的可预期性与稳健性，以此促进国际贸易、国际合作的健康发展与长期的经济增长。
参考文献：
[1] Piet Sercu，Cynthia Vanhulle，1990.“Exchange Rate Volatility，Exposure and the Value of Exporting Firms”，Banking Finance，Vol.16，
pp.155-182.
[2] Poyhonen.“A Tentative Model for the Flows of Trade between Countries”.Weltwirtschaftliches Archive，1963，90（1）.
[3] Robert F.Engle and C.W.J.Granger，1987.Co-Integration and Error Correction： Representation，Estimation，and Testing.Econometrica，
Vol.55，No.2（Mar.1987），pp.251-276.
[4] Tinbergen，J，1962.“Shaping the World Economy： Suggestions for an International Economic Policy”.The Twentieth Century Fund.
[5] 陈华.人民币汇率波动对中国进出口贸易影响的实证研究[J].甘肃社会科学，2003，（4）.
[6] 谷宇，高铁梅.人民币汇率波动性对中国进出口影响的分析[J].世界经济，2007，（10）.
[7] 贺刚.汇率波动与贸易流量：来自中国的经验数据[J].山西财经大学学报，2006，（5）.
[8] 潘红宇.汇率波动率与中国对主要贸易伙伴的出口[J].数量经济技术经济研究，2007，（2）.
[责任编辑 吴 迪]
关键词：引力模型；贸易量；汇率波动；协整分析
中图分类号：F74 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）12-0186-03
引言
从2005年7月21日起，中国开始实行以市场供求为基础、参考一篮子货币进行调节、有管理的浮动汇率制度，人民币从此不再仅仅盯住美元，汇率制度的不断深化改革使得人民幣汇率机制更富弹性、浮动区间也有所扩大。而美国、日本作为中国的最主要贸易伙伴，与中国经济的联系越来越紧密，因此，研究人民币兑美元、日元的汇率波动对贸易流量的影响有着重要的现实意义。
本文拟采用GARCH（广义自回归条件异方差）模型构造汇率波动性指标，并基于引力模型的基本思想，对其作一定的变形来研究汇率波动对中美、中日贸易流量的影响并加以对比，深入分析其中的原因，以更深刻地认识中美、中日贸易模式，从而正确确定人民币汇率的调整方式与贸易发展战略，促进中美、中日贸易的进一步深化和发展。
一、文献综述
学术界一致认为汇率波动对贸易流量会造成一定的影响，但在影响方向未取得一致观点。在理论分析上，主要有两种观点，一种观点的代表学者是Hopper，Kohhagen（1978），他们假定跨国的商品交易者为风险厌恶者或风险中性者，而汇率的波动性增加了贸易中的风险，不确定程度的增加提高了交易者的成本；若金融市场不够发达，跨国的商品交易者不能通过金融工具来有效规避风险或者规避风险成本过高，则跨国的商品交易者必然会选择降低他们的贸易量，因此汇率波动会对贸易流量造成负面影响。另一种观点以Sercu，Vanhulle（1990）为代表，认为未执行的贸易合同相当于期权，风险越大，收益越大。因此汇率的波动性导致的风险增大反而可能增加贸易商的预期利润进而使得交易意愿提升，因此汇率的波动性会对贸易流量产生正向影响。可以看出，此观点暗含的假设条件其实是与第一种观点相反的，即假定跨国的商品交易者为风险偏好者。考虑到现实生活中大多数跨国贸易商应该都是风险中性者或风险厌恶者，所以本文认为，从理论上来说，汇率波动对贸易量的影响即使不是显著负向的，也不会是显著的正向影响。
国内学者关于人民币汇率波动对中国贸易流量的实证研究也有很多。陈华（2003）实证分析了在1991—2001年这一期间内人民币汇率波动对中国进出口的影响，他认为汇率波动对中国出口影响较大，进口虽然也受到影响，但其实际上受国家进口政策的影响更大。贺刚（2006）实证分析研究表明：在长期，持续的汇率波动对中国进口具有正面影响，但对出口则有显著的负面影响；在短期，进出口贸易流量受汇率波动的影响较小，出口主要受国外收入和实际利率水平影响，进口主要受国内收入影响。谷宇、高铁梅（2007）通过运用GARCH模型导出汇率波动，通过协整检验与误差修正模型分析了人民币汇率波动性及其对中国进出口的长短期影响。他们发现人民币汇率波动对进口、出口的影响明显不同：在长期，对进口为正向作用，对出口则相反；在短期，对进口、出口都表现为负向影响，且相比之下对进口的影响更大。潘红宇（2007）研究了汇率波动对中国向美国、欧盟、日本出口贸易的影响，发现中国向美国和欧盟的实际出口与实际汇率波动率存在长期显著的负相关关系，而中国向日本的出口与汇率波动率无关。
二、经验分析
（一）模型设定
引力模型起源于牛顿物理学中的“引力法则”，即两个物体之间的引力与其各自的质量呈正比，且与它们之间的距离的平方呈反比。Tinbergen（1962）和Poyhonen（1963）受该模型启发，使用引力方程来描述两国的贸易模式，他们认为两国间的贸易流动主要取决于两国经济规模与地理距离。本文参考其思路，引入汇率波动性指标，所建立的实证检验模型为：
ln（Tradeij）=C+β1lnGDPi+β2lnGDPj+β3Volatility
其中，GDPi与GDPj分别为i国与j国的国内生产总值，而β1与β2分别表示两国经济规模对双边贸易的推动弹性。Volatility则描述汇率稳定性。
（二）变量选取与计算
本文选取2005年人民币汇率形成机制改革后至2012年第三季度共28个季度的观测值进行研究。其中，各汇率数据来自锐思金融数据库；中国、美国、日本三国的季度GDP数据来自中经网OECD宏观经济月度数据库；中美间、中日间贸易季度数据分别来自美国国家统计局（U.S.Census Bureau）以及中经网OECD宏观经济月度数据库。
考虑到中日间贸易大部分使用美元结算，因此单纯考虑人民币兑日元汇率的波动对中日贸易总量的影响可能不够全面，因此本文拟在考察中日贸易时将人民币兑美元汇率波动与日元兑美元汇率波动引入模型。现有的许多文献在研究中日贸易时仅对人民币兑日元汇率进行考察，进而得出汇率波动对中日贸易影响不显著的结论，是有失事实的。全面地对人民币兑日元汇率波动、人民币兑美元汇率波动与日元兑美元汇率波动进行考察，是本文的创新之处。
所有的GDP与贸易数据均按汇率调整为以美元标价。为了消除数据序列的过度波动，并使得系数反映变量间的弹性系数，对GDP与贸易数据分别取自然对数，记为ln_c.u_trade（中美季度贸易量）、ln_c.j_trade（中日季度贸易量）、ln_chn_gdp（中国季度GDP值）、ln_us_gdp（美国季度GDP值）、ln_jpn_gdp（日本季度GDP值）、ln_c.u_exrate（人民币兑美元汇率）、ln_c.j_exrate（人民币兑日元汇率）、ln_j.u_exrate（日元兑美元汇率）。 在衡量汇率波动性时，一个广泛应用且形式简洁的模型为GARCH（1，1）模型，使用其对人民币兑美元汇率、人民币兑日元汇率、日元对美元汇率序列分别进行回归估计后，导出波动性序列，分别记为Volatility1、Volatility2与Volatility3。
（三）平稳性检验
时间序列的数据可能存在不平稳的现象，而运用不平稳的数据进行回归分析则可能出现“伪回归”现象，影响计量分析的有效性。因此采用Eviews 5软件所提供的Augmented Dickey-Fuller方法对各变量的对数形式进行单位根检验。检验形式采用最具普适性的数据生成过程和估计模型，即同时带有截距项和趋势项的模型，根据SIC信息准则选择最优滞后阶数，最后根据实际回归需要再剔除截距项和/或趋势项。
可以发现，除各汇率波动指标序列以外，各变量的ADF统计值均未能超过5%临界值，不能拒绝存在单位根的原假设，因此是非平稳序列。再对不平稳变量的一阶差分序列做单位根检验，则都至少可以通过了10%的水平上的检验（临界值为-2.642），因此可以认为各变量一阶差分序列平稳，皆为I（1）序列。
因此，我们发现各回归模型解释变量与被解释变量均为I（0）或 I（1）序列，可以使用各变量进行回归并且使用协整分析以验证长期均衡是否存在。
（四）回歸分析与协整检验
本节使用Engel-Granger两步法对回归结果进行协整分析，该方法首先进行OLS回归并提取回归残差，再对残差序列进行单位根检验以验证平稳性。若残差序列平稳，则认为回归变量间存在协整关系。OLS回归①的结果（见下页表2）：
对模型（1）～（4）分别提取残差序列，进行单位根平稳性检验，结果表明四个残差序列皆在1%的水平上呈现平稳，证明模型（1）～（4）的变量间存在着稳定的长期协整关系，协整参数由表二回归系数所决定。
模型（1）研究的是中美贸易总量。可知，中国季度GDP对中美贸易总量的推动弹性为0.208，而美国季度GDP对中美贸易总量的推动弹性则为3.056，两者均在1%的水平上呈现显著。另外，还可以发现人民币兑美元汇率的波动对中美贸易总量有明显的负向影响，Volatility1的系数在1%的水平上呈现显著。
模型（2）～（4）研究的是中日贸易总量。可知，中国季度GDP对中日贸易总量的推动弹性约在0.20左右，而日本季度GDP对中日贸易总量的推动弹性则相对较大，在不同的模型设定下分别为0.555、0.834与0.708，各系数均具有统计意义上的显著性。
与过往一些研究结论相似，检验发现人民币兑日元汇率波动对中日贸易总量并没有统计意义上的显著性，这与中日贸易结算主要使用美元、少部分使用日元而基本不适用人民币的现状是对应的。人民币兑美元汇率的波动对中日贸易具有显著的负面影响，显示汇率波动会增大中国对日本进口的风险，进而使跨国贸易者减小贸易量以规避风险。另外，日元兑美元的汇率波动对中日贸易的影响具有边缘显著性。
结论
在国际贸易实务中，汇率波动往往给交易主体带来经济风险。汇率波动造成的结算价格波动既有可能使经济体获得以本币计价的超额利润，也有可能造成利润受损甚至成本亏损。基于经济个体绝大多数是风险中性者或风险厌恶者的事实，汇率波动绝非是开展国际贸易的利好消息。这启示着各国货币当局应当注重维持汇率的稳定与长期均衡，提升汇率的可预期性与稳健性，以此促进国际贸易、国际合作的健康发展与长期的经济增长。
参考文献：
[1] Piet Sercu，Cynthia Vanhulle，1990.“Exchange Rate Volatility，Exposure and the Value of Exporting Firms”，Banking Finance，Vol.16，
pp.155-182.
[2] Poyhonen.“A Tentative Model for the Flows of Trade between Countries”.Weltwirtschaftliches Archive，1963，90（1）.
[3] Robert F.Engle and C.W.J.Granger，1987.Co-Integration and Error Correction： Representation，Estimation，and Testing.Econometrica，
Vol.55，No.2（Mar.1987），pp.251-276.
[4] Tinbergen，J，1962.“Shaping the World Economy： Suggestions for an International Economic Policy”.The Twentieth Century Fund.
[5] 陈华.人民币汇率波动对中国进出口贸易影响的实证研究[J].甘肃社会科学，2003，（4）.
[6] 谷宇，高铁梅.人民币汇率波动性对中国进出口影响的分析[J].世界经济，2007，（10）.
[7] 贺刚.汇率波动与贸易流量：来自中国的经验数据[J].山西财经大学学报，2006，（5）.
[8] 潘红宇.汇率波动率与中国对主要贸易伙伴的出口[J].数量经济技术经济研究，2007，（2）.
[责任编辑 吴 迪]