НИОКР, зарплата и технологическая дифференциация в торговле между большой и малой странами

НИОКР, зарплата и технологическая дифференциация в торговле между большой и малой странами[1]

И. Быкадоров, Е. Желободько, С. Коковин

НИУ ВШЭ, НИУ НГУ, ИМ СО РАН

Резюме

Изучается однофакторная модель с неспецифицированными предпочтениями и одним сектором, так что зарплаты между странами не выравниваются. Фирмы выбирают инвестиции в НИОКР для снижения предельных издержек. При естественных предположениях, включающих “ суб-выпуклость” спроса, большая страна (Б) генерирует большее товарное разнообразие, но меньший размер фирм, что приводит к меньшему уровню инвестиций в НИОКР. Однако, этот низкий уровень может быть желателен для общества; по крайней мере, зарплата в Б выше и цены ниже, что приводит большему общественному благосостоянию в Б, чем в малой стране. Инвестиции фирм Б в НИОКР снижаются монотонно по асимметрии стран, но немонотонны по торговым издержкам
. Методология исследований включает теоремы и “массивные симуляции” с новыми “” предпочтениями.

Мотивация. В ответ на большое число не укладывающихся в теорию эмпирических фактов, теория международной торговли испытывает быстрые изменения. Новыми основополагающими концепциями являются монополистическая конкуренция (Krugman, 1979), гетерогенность фирм (Melitz, 2003) и гетерогенность труда (Helpman et al., 2010). Сейчас мы лучше понимаем, как выгоды международной торговли возникают из разнообразия товаров, из разнообразия фирм и разнообразия труда. Один из оставшихся вопросов, много исследуемый, но до сих пор не решенный, - как влияет эта торговля на разнообразие технологий. Действительно ли происходящая в настоящее время глобализация (снижение торговых издержек и пошлин) теоретически благоприятна для технического прогресса? Какие отрасли могут в результате улучшить или ухудшить свои технологии? Большие или меньшие страны выигрывают в этом процессе? Со стороны эмпирики, требуют объяснения следующие феномены: (1) фирмы, оперирующие на больших рынках, имеют меньший маркап (см., например, Syverson (2007)); (2) фирмы стремятся быть крупнее на больших рынках (см., например, Campbell & Hopenhayn, 2005)); (3) более крупные экономики экспортируют большие объемы каждого товара, экспортируют более широкий набор товаров, и экспортируют товары более высокого качества (см., например, Hummels & Klenow (2005), где качество является одним из атрибутов эффективности).

История вопроса. Приблизительный теоретический ответ может быть дан при сравнении двух крайних случаев: автаркии (запретительно высокие торговые издержки) и свободной торговли (экономическая интеграция). Здесь наш вопрос может быть интерпретирован как влияние размера страны на инвестиции в НИОКР, т. е. на выбор фирмами технологий, снижающих издержки или повышающих производительность. Верно ли, теоретически, что общий рынок привлекает лучшие технологии, чем его разрозненные части? Среди общеизвестных работ по теории рыночных структур (IO) отметим Dasgupta & Stiglitz (1980), которая изучает инвестиции в НИОКР для Шумпетерианской дилеммы: являются ли большие рынки и соответственно большая конкуренция благоприятной для инвестиций в НИОКР или нет? С одной стороны, конкуренция порождает инновации для временного обладания рыночной силой, с другой – слишком много фирм имеют меньший выпуск, что не мотивирует большие инвестиции в снижение издержек. Однако, такие IO статьи рассматривают частное равновесие, которое слабо сочетается с нашими вопросами международной торговли. Вместо этого, статьи по международной торговле, такие как важная статья Bustos (2011),[2] обычно изучают общее равновесие с постоянной эластичностью замены (CES предположение). Кроме того, в Bustos (2011) фирмы являются гетерогенными по продуктивности, как в Melitz (2003), и выбирают дискретную (большую или малую) производительность путем оплаты фиксированных технологических издержек (аналогично см. в Yeaple (2005)). Более близким аналогом к нашему подходу с непрерывным выбором производительности, является работа Vives (2008), где используются общая неспецифическая форма спроса и неспецифическая “функция инвестиций ” для фирмы. Для нас важно, что эта “ инновационная ” функция связывает большие инвестиции с меньшими, естественно, предельными издержками.[3] Вивес (Vives) изучает замкнутую экономику в различных олигополистических постановках, включая варианты со свободой входа, – в духе монополистической конкуренции. Помимо прочего, он показывает, что при “достаточно плоских” спросах (и других естественных предположениях), более населенная страна привлекает больший выпуск каждой фирмы, следовательно, больше инвестиций в НИОКР, - следовательно, снижение предельных издержек. В нашей публикации (Bykadorov et al., 2012) мы распространяем подход Вивеса и этот вывод на общее равновесие в монополистически-конкурентной замкнутой экономике. Оказалось, что в этих условиях “достаточно плоские” спросы необходимы и достаточны для того, чтобы большие рынки привлекали больше инвестиций в НИОКР и, следовательно, генерировали дополнительную текущую производительность за счет больших капитальных затрат (“плоские” или “суб-выпуклые” спросы – это спросы с возрастающей эластичностью). Однако, сравнивая этот уровень инвестиций в НИОКР с социально оптимальным (в духе Dixit & Stiglitz, 1977), мы (см. Bykadorov et al., 2012) обнаружили в закрытой экономике избыточные инвестиции в НИОКР по сравнению с социально оптимальным уровнем. Интерпретируя этот результат как сравнение автаркии и свободы торговли, можно сказать, что свобода торговли приносит больше (возможно даже слишком) инвестиций в НИОКР и снижение (возможно даже слишком) предельных издержек для каждой из объединившихся стран. При реалистично плоских спросах, удовлетворяющих некоторым дополнительным ограничениям, число фирм в отрасли становится социально-неэфффективно большим, что приводит к избыточному выпуску каждой фирмы и, соответственно, избыточным инвестициям в НИОКР.

Методология. Предлагаемая статья распространяет те же идеи на более адекватную модель международной торговли с конечными ненулевыми торговыми издержками. Верно ли, что большая из торгующих стран имеет большие инвестиции в НИОКР и большие соответствующие выгоды для потребителей, чем меньшая из торгующих стран?

Торговые издержки являются “iceberg-type”, дифференцированный продукт является единственным товаром, труд является единственным производственным фактором, отсутствует гетерогенность фирм/ потребителей. В отличии от типичных постановок модели международной торговли, мы отказываемся от типичных упрощающих предположений об идентичности стран или неспецифичного труда в производственном секторе, свободно перетекающего в сельское хозяйство, продукция которого, в свою очередь, торгуется без торговых издержек. Мы верим, что нормальная постановка общего равновесия важна для возникающих вопросов, что единственным оправданием этих “героических” предположений была “intractability” (невозможность анализа) любой полноразмерной модели с дифференциацией зарплат. Для преодоления этой “intractability” мы будем применять два новых технических приема. Первое, в отличии от типичных работ по международной торговле, но в стиле работы по международной торговле Zhelobodko et al. (2010), для аналитического изучения равновесия мы не вычисляем спросы в явном виде, вместо этого мы осуществляем полное дифференцирование неспецифицированных уравнений равновесия. Второе, здесь мы отстаиваем новый метод симуляций: “достаточно массивные симуляции ”. Таким образом, для доказательства некоторого свойства равновесия для весьма широкого параметризованного класса спросов или функций полезности, мы симулируем полный эмпирически значимый класс параметров для достаточно плотной системы выборок. Нам представляется, что если некоторый эффект проявляется всюду, то компьютерно-генерированное “наблюдение” превращается в некоторую разновидность “утверждения”.

Для объяснения сказанного, мы вводим “log-lin” (логарифмическая плюс линейная) класс элементарных полезностей с параметром , который модифицирует эластичность замены и тем самым выпуклость спроса, а также параметры , функционально зависимые от , для нормализации спроса. В наших симуляциях мы рассматриваем равновесную разность зарплат как функцию от асимметрии населения (доля большей страны в мире) и свободу торговли Проведенные симуляции показывают, что в каждой из многочисленных точек прямоугольного параллелепипеда разница зарплат возрастает по асимметрии Может ли это наблюдение восприниматься как некий вид утверждения о возрастании зарплаты при предпочтениях? Мы склонны сказать “да”. Действительно, приближение реальности с удобными функциональными формами (полиномиальными, логарифмическими или какими-либо другими) дает, возможно, большую ошибку, чем возможность странного выброса среди многочисленных выборок – решений равновесных уравнений (с “хорошими” функциями). Мы предполагаем, что должны работать с такими “реалистичными” выводами подобно физикам: если многочисленные эксперимента с водой всегда показывают ее замерзание при это рассматривается как “закон природы ”. Сколько экспериментов достаточно? Наш ответ оставляет “достаточность” выборки эконометрическим оценкам. Определенная степень веры требует определенной “массивности” симуляций и ничего более: один миллион симуляций неплохо, но один миллиард лучше.

Для каждой из анализируемых функций полезности, мы проводим сравнительную статику по (a) асимметричности стран и (b) по свободе торговли. Таким образом, имеется прямоугольник всех возможных случаев: от доли большей страны в населении мира, изменяющемся от 1/2 до 1, и свободы торговли изменяющейся от 0 до 1. Аналитически мы показали, что больший размер фирмы (выпуск) всегда соответствует большим инвестициям. Для других равновесных переменных аналитические результаты получены для ситуаций вблизи границ прямоугольника; также получены сравнения между границами, например, сравнение между свободой торговли и запретом торговли. Что касается внутренности прямоугольника, она исследуется с помощью массивных симуляций. Эти “рассмотренияo” используют и некоторые другие популярные функциональные формы полезностей: AHARA (включая CES), CARA, Мы используем степенную функцию издержек. Мы покрываем прямоугольник сетью и делаем 100 попыток для каждого параметризованного функционального класса.

Результаты. Мы изучали разницу между большой и малой странами и монотонность равновесий относительно . Наши результаты (причем аналитические на границах) позволяют говорить о следующем.

Что касается сравнения стран, (1) большая страна всегда имеет большую зарплату. (2) Только при суб-выпуклом спросе: большая страна имеет меньший размер каждой фирмы и меньшие инвестиции в НИОКР (которые могут быть даже больше чем “необходимо”, побуждая к малой регуляции, снижающей инвестиции в НИОКР) (3) При суб-выпуклом спросе и в некоторых других случаях, большая страна имеет большее благосостояние и обычно (но не всегда) меньшую цену товаров. Что касается менее реалистичных случаев, при супер-выпуклом спросе результаты сравнения инвестиций являются противоположными вышеописанным, при этом CES полезность дает нулевой эффект.

Что касается сравнительной статики равновесий, (a) скачек зарплаты всегда усиливается асимметрией стран (долей большей страны в населении мира) и торговыми издержками. (b) (Только) при суб-выпуклом спросе инвестиции в НИОКР в большей стране снижаются по асимметрии, а для малой страны возрастают, тем самым увеличивая их скачек. При этом влияние торговых издержек на инвестиции в НИОКР немонотонны. Для любой (большой или малой) страны это влияние является горбообразным (hump-shape): рост свободы (глобализация) сначала увеличивает размер фирмы и, соответственно, инвестиции в НИОКР, затем оба убывают. Для большинства изученных функций, этот регион убывания включает все торговые издержки что реалистично для многих отраслей. Другими словами, глобализация должна снижать инвестиции в НИОКР в больших и малых странах, выравнивая их в пределе. Однако это снижение необязательно является некоторым показателем плохого влияния свободы торговли, поскольку социально-оптимальные инвестиции в НИОКР (что трудно определить в теории международной торговли) могут также снижаться с ростом свободы торговли. Является ли этот вывод о меньших инвестициях в НИОКР в большей стране и снижении инвестиций в НИОКР при глобализации противоречием нашему предыдущему выводу о положительном влиянии интеграции стран на инвестиции в НИОКР? Отнюдь. Объяснением является то, что больший рынок, а не большая страна, привлекает больше инвестиций. В отличии от свободы торговли и автаркии, положительные транспортные издержки iceberg типа превращают транспортную отрасль (не моделируемую явно) в третий рынок с диверсифицированными товарами, в дополнение к обеим странам. Действительно, он также потребляет этот товар и, таким образом, привлекает больший выпуск фирм, что в свою очередь привлекает инвестиции в НИОКР. Это обуславливает колоколообразную связь инвестиций в НИОКР и транспортных издержек, а также больший размер фирм и большие инвестиции в НИОКР в меньшей стране. Она больше тратит на транспортировку, в то время как обе страны обслуживают весь мир. Противоречит ли наш вывод о меньших фирмах (и НИОКР) в большой стране наблюдению Campbell & Hopenhayn (2005)? Не обязательно: ведь эта работа связана с селекцией разнородных – сильных и слабых – фирм рынком, а у нас гетерогенность не затронута. Остальные стилизованные факты, упомянутые в начале, согласуются с нашими результатами.

Выводы. Основным выводом из проведенных исследований для теории международной торговли является результат о том, что инвестиции в НИОКР могут быть меньше в большей стране, но зарплаты и выгоды для благосостояния выше, поскольку важным является не абсолютный уровень инвестиций в НИОКР, а их экономическая полезность. Более того, мы полагаем, что могут быть специфические ситуации, когда правительствам следует ограничивать инвестиции в НИОКР с помощью некоторого прямого регулирования или стимулов для дополнительного вхождения фирм, вместо популярной идеи стимулирования инноваций.

Литература

Bustos P. (2011) “Trade Liberalization, Exports, and Technology Upgrading: Evidence on the Impact of MERCOSUR on Argentinian Firms”, American Economic Review, V. 101, p. 304–340.

Bykadorov I., Kokovin S. & Zhelobodko E. (2012) “Investments in productivity and quality under trade liberalization: monopolistic competition model”. – Contributions to game theory and management. Vol. V. Collected papers presented on the Fourth International Conference Game Theory and Management (GTM2011) / Editors Leon A. Petrosyan and Nikolay A. Zenkevich. – SPb.: Graduate School of Management SpbU, 2012. – P. 61-72.

Campbell J. R. & Hopenhayn H. A. (2005) “Market size matters”, Journal of Industrial Economics, V. LIII, p. 1-25.

Dasgupta P. & Stiglitz J. (1980) “Industrial Structure and the Nature of Innovative Activity”, The Economic Journal, Vol, p.266-293.

Dixit A. & Stiglitz J. (1977) “Monopolistic Competition and Optimum Product Diversity”, American Economic Review, V. 67, N. 3, p. 297-308.

Helpman E., Itskhoki O. & Redding S. (2010) “Trade and Labor Market Outcomes”, CEP Discussion Paper No 1028.

Hummels D. & Klenow P. T. (2005) “The Variety and Quality of a Nation’s Exports”, The American Economic Review, V.95, N.3, p. 704-723.

Keller W. & Yeaple (2009) “Multinational Enterprise, International Trade, and Productivity Growth: Firm-Level Evidence from the United States”, The Review of Economics and Statistics, MIT Press, vol., p.821-831.

Krugman P. R. (1979) “Increasing returns, monopolistic competition, and international trade”, Journal of International Economics, V.9, p. 469-479.

Melitz M. J. “The Impact of Trade on Intra-Industry Reallocations and Aggregate Industry Productivity”, Econometrica, 2003, Vol., 71, N.6, p. 1695–1725.

Syverson C. (2007) “Prices, spatial competition, and heterogeneous producers: an empirical test”, Journal of Industrial Economics, V. LV, p. 197-222.

Vives X. (2008) “Innovation and competitive pressure”, The Journal of Industrial in general equilibrium: beyond the CES,” Econometrica, forthcoming. Economics, V. 56, I. 3, p. 419–469.

Yeaple S. R. (2005) “A simple model of firm heterogeneity, international trade, and wages”, Journal of International Economics, V. 65, p. 1– 20.

Zhelobodko E., Kokovin S., and Thisse J.-F. (2010) “Monopolistic competition: beyond the CES,” CEPR Discussion Paper N. 7947, 41 p.

Zhelobodko E., Kokovin S., Parenti M. & Thisse J.-F. (2013) “Monopolistic competition in general equilibrium: beyond the CES,” Econometrica, forthcoming.

[1] Исследование поддержано РФФИ, грант а, правительством РФ, грант 11.G34.31.0059. Авторы благодарят сотрудников лаборатории “Теории рынков и пространственной экономики” НИУ ВШЭ за полезные обсуждения, особенно ее научного руководителя Ж.-Ф. Тисса, который внес большой вклад в это исследование, но пока не дал согласия быть соавтором.

[2] В этой статье предполагается, что расширяющиеся экспортные возможности могут иметь положительный эффект на поведение фирмы. Этот посыл согласуется с падением тарифов для торговых партнеров, повышение тем самым выручки порождение новых технологических выгод для большего числа фирм. Результат о том, что снижение тарифов для торговых партнеров позволяет фирмам предпринимать действия, которые могут повысить их производительность, предполагает, что меж-секторные различия между экспортерами и неэкспортерами не объясняются полностью селекцией наиболее производительных фирм на экспортный рынок, но частично порождается присутствием на экспортном рынке. Следовательно, политика, ориентированная на облегчение доступа на зарубежные рынки, такая как многосторонняя торговая либерализация, может иметь положительный эффект на функционирование фирмы. (Нечто похожее можно найти в Keller & Yeaple (2009): “Мы оцениваем международные технологические внешние эффекты для американских промышленных фирм через импорт прямые иностранные инвестиции (FDI) между 1987 и 1996.”)

[3] Для случая без инвестиций, схожие общие не CES спросы в монополистической конкуренции см. в Zhelobodko et al. (2013), вторую отправную точку предлагаемой статьи.