动态随机一般均衡模型的参数估计与模拟

在第三节动态随机一般均衡模型的基础上，本节将对该模型展开实证分析，在多部门、多重冲击的背景下考察人民币汇率对我国制造业产业升级的影响。

6．4．1　方法与数据

对DSGE模型的实证研究主要有校准（calibration）方法和估计（estimation）方法。与校准方法相比，估计方法具有优势（Ruge－Murcia，2003）。目前，大多数学者运用贝叶斯方法估计DSGE模型。DSGE模型的贝叶斯估计方法介于校准（calibration）和最大似然法（ML）之间，利用事先设定的分布和通过实际数据估计的似然函数计算事后密度函数，以事先设定值作为似然函数的权数，从而将校准方法和最大似然法有机地结合起来。因此，这种方法无须获得所有变量的历史数据，对于某些指标无法获得的情况具有无可比拟的优势。

在DSGE模型估计中，必须利用实际经济数据估计各变量的均衡水平，但是，所输入数据的数量不能多于冲击的数量，否则以上经济系统将无法识别。本书选用了2001年2月到2012年12月中国的人民币实际有效汇率指数、进口、出口、消费者价格指数、工业增加值等月度指标作为输入数据。根据Schorfheide（2000）的方法，我们将所有指标转换为当月与上月的比率，以消除宏观经济指标存在的非平稳性问题。其中，人民币实际有效汇率数据来自国际清算银行网站，其他数据来自国家统计局网站。由于冲击的方差都大于0，我们将冲击方差估计值的先验标准差设定为逆Gamma冲击。在贝叶斯方法中，随着样本容量的增加，估计结果最终收敛于实际值，先验值和先验分布的设置不影响模型估计结果的可靠性（Fernandez－Villaverde，J．＆Rubio－Ramirez，J．F．，2004）。

6．4．2　参数估计结果

本书运用Matlab软件，运用贝叶斯方法估计DSGE模型的参数。在DSGE模型的估计中，一般根据系数估计值的方差-协方差矩阵的特征值计算多元诊断方法，反映模型的总体拟合优度。在DSGE模型估计过程中，采用了Metropolis－Hastings方法进行了10 000次模拟，在每次模拟过程中均选用不同的初始值。如果模拟过程有效，那么最优化求解方法就得以继续，而且每次模拟所得到的结果也非常接近。图6．11显示了多元诊断结果，在所有三重诊断中，两条曲线趋于收敛且逐渐水平，说明DSGE模型的拟合效果较好。

图6．11　多元诊断结果

表6．4显示了DSGE模型参数估计结果，包括参数的先验平均值、先验分布、估计结果、置信区间和估计标准差。

表6．4　DSGE模型参数的先验值与估计结果

表6．4第三列显示了运用贝叶斯方法所估计的模型参数值。资本对产出的贡献系数α的估计结果为0．640　1，低于一般认为的0．7，这反映了在实际生产过程中，资本利用效率并不高，与部分文献中假设的100%的利用效率还有较大的差异。资本利用效率越低，α值也就越低，考虑到资本的利用效率后，α比理论值低，国内学者的研究也证明了这一点（吴利学，2009）。β值为0．916　1，实际数据证明公众更加重视即期消费。γ的估计值为0．005　1，说明制造业技术进步的平均速度为0．51%，我国制造业技术进步速度较慢。m＊为1．041　5，说明与我国制造业发展相匹配的货币总量均衡增长速度应为1．041　5%。σ的估计值为0．043　3，说明我国制造业资产的总体折旧率应当在4．33%左右。

表6．5显示的是汇率冲击、技术冲击、货币冲击、技术投资成本冲击、出口冲击和政府支出冲击标准差的拟合结果。在6个冲击中，汇率冲击的标准差的实际估计结果仅比技术冲击和政府冲击大，说明人民币汇率基本稳定，波动不大。出口冲击标准差的估计结果最大，说明在过去10多年里，我国出口波动最大。这一点与加入WTO后我国出口的迅猛增长以及2008年国际金融危机以来出口的剧烈下降是分不开的。政府支出冲击的规模不大，这是因为最近10多年来，我国政府支出长期处于稳定的高位。

表6．5　冲击标准差的先验值与估计结果

6．4．3　脉冲响应分析

根据贝叶斯方法的估计结果，我们再对影响制造业行业技术投资的主要冲击进行脉冲响应分析，图6．12显示了分析结果。

由图6．12可见，当发生1个标准差的人民币实际汇率冲击、人民币实际汇率升值时，我国制造业技术投资会降低0．08个标准差左右。随后技术投资将开始回升，到第3个月左右达到并略微超过均衡值，其后再逐渐向均衡水平回归，到第20个月后基本恢复到均衡水平。人民币升值后我国制造业行业技术投资下降，证明了本章第二节的理论研究结论，即在技术要素市场和外汇市场同时均衡的两个均衡点中，只有本币币值较高的那个均衡点才是稳定的。此时，本币升值会抑制制造业技术投资。

图6．12　技术投资的脉冲响应

在其他冲击中，正的出口冲击、货币冲击、政府支出冲击和供给冲击会促进制造业行业技术投资，而技术投资成本冲击则不利于制造业行业的技术投资。

在具有正向影响的冲击中，供给冲击对技术投资的积极影响最为强烈。1个标准差的供给冲击发生后，制造业行业技术投资会立即上升将近0．2个标准差，但随后就会出现反向调整，到第5个月后下降了0．07个标准差左右，并开始逐步向均衡值回归。出口冲击对制造业技术投资具有积极影响，说明出口上升后，制造业行业的需求增加，厂商增加技术投资的预期收入也提高，因而增加技术投资。在两个政策性的冲击中，政府支出冲击的影响比货币冲击略大，说明财政政策在产业结构调整中的作用比货币政策更为明显。

相比之下，技术投资成本冲击的负向影响最为强烈。当技术投资成本发生1个标准差的提高时，技术投资立即会下降约0．6个标准差，随后将在第5个月左右恢复到均衡水平，但不会发生反向的调整。

6．4．4　模拟分析

脉冲响应分析揭示了各类冲击对制造业技术投资的影响，以下我们将通过模拟方法来考察不同强度的汇率冲击以及多重冲击对制造业技术投资的影响。我们分别考察第1个月发生1个标准差冲击时对随后的技术投资的影响。与脉冲响应分析不同，模拟分析中考察技术投资偏离均衡水平的程度。

1．汇率冲击的强度对制造业技术投资的影响

图6．13显示了汇率冲击的强度对制造业技术投资的影响。

图6．13　汇率冲击规模与制造业行业技术投资

由图6．13可见，随着汇率冲击强度的不断提高，制造业行业技术冲击受到的负向影响也越来越大。1个单位标准差的汇率冲击发生后，本币的升值将在下个月引起技术投资下降到均衡水平之下，下降的程度约等于0．7个标准差。2个单位标准差的汇率冲击则会引起技术投资在下个月发生1．3个单位标准差的下降，3个和4个单位标准差的汇率冲击分别会引起技术投资发生2个和2．5个单位标准差的下降。这一结论在证明了本章第二节和上一部分脉冲响应分析中关于汇率和制造业技术投资均衡点的结论：稳态均衡实现时，制造业行业会面临一定的流动性约束，本币的进一步升值会产生更大的流动性约束，对制造业行业技术投资产生不利的影响。同时，不同强度的汇率冲击也会引起制造业行业技术投资不同程度的反弹，随着汇率冲击强度的不断提高，反弹也越猛烈。

另外，还应当注意到，随着汇率冲击强度的提高，制造业行业技术投资并不是发生成倍的下降。发生1个标准差的汇率冲击时，技术投资下降约0．7个标准差。但是，当汇率冲击的强度提高到4倍时，技术投资的下降却小于原来的1／4，仅为2．5个标准差左右。由此可见，在一般均衡实现时，本币升值对制造业技术投资的影响存在递减的特征。

2．多重冲击对制造业技术投资的影响

为了区别政策因素和非政策因素对技术投资的影响，本书把多重冲击分为两部分来考察，把出口冲击、技术投资成本冲击和供给冲击作为非政策因素，把货币冲击和政府支出冲击作为政策因素。

图6．14　非政策性冲击的作用

图6．14显示了非政策性冲击的作用。首先，如果同时发生正的汇率冲击和负的出口冲击，本币发生1个标准差的升值，出口出现1个标准差的下降；其后第一个月制造业技术投资将向均衡水平以下下降大约4个标准差。与图6．13相比，汇率和出口冲击的同时爆发对制造业技术投资的负向影响大大增强。其次，如果同时发生正的汇率冲击和技术投资成本冲击，制造业行业技术投资将向均衡水平之下下降33个标准差左右。这表明，技术投资成本的上升对技术投资具有极大的负面影响，大大强化了汇率冲击的作用。为了促进制造业产业的技术升级，必须改善创新环境，加强创新人才培养，有效降低技术投资成本。最后，当同时发生1个单位的汇率冲击和供给冲击时，本币升值，制造业行业的供给能力下降，制造业技术投资将下降到均衡水平之下，低于均衡水平约4个标准差。冲击发生3个月后，技术投资将回调到均衡水平之上，并在第5个月左右达到最高峰。其后，制造业技术投资开始向均衡水平收敛。显然，多重冲击的爆发会强化汇率冲击对制造业技术投资的不利影响。

图6．15显示了1个标准差货币冲击和汇率冲击以及1个标准差政府支出冲击和汇率冲击同时发生时制造业行业技术投资的变动情况。在本币升值、发生正向汇率冲击时，如果货币当局实施扩张性货币政策，引起正向货币冲击时，制造业技术投资反而会先增加，但随后由于汇率冲击的作用又会急剧下降，并出现剧烈震荡。在第8个月后开始逐渐趋向均衡水平。显然，汇率冲击和正向货币冲击的同时发生会引起制造业行业技术投资的波动。另外，如果在本币升值、发生正向汇率冲击的同时，货币当局实施了紧缩性货币政策，引起负向货币冲击，那么制造业行业技术投资将大幅下降，比仅发生汇率冲击时多下降一倍，低于均衡水平1．4个标准差。显然，在本币升值的同时实施紧缩性货币政策对制造业行业技术投资产生了强烈的负面影响。

图6．15　政策性冲击和汇率冲击的影响

当本币升值、产生正的汇率冲击时，如果政府实施扩张性货币政策、引起正的政府支出冲击，那么本币升值对制造业行业技术投资的负向影响会得到缓解，汇率和政府支出双重冲击在第5个月后会使制造业行业技术投资高于其均衡水平，其后逐渐向均衡水平回归。到冲击发生30个月后基本恢复到均衡水平上。但是，如果本币升值时政府实施了紧缩性财政政策，在汇率冲击和负向的政府支出冲击的作用下，制造业行业的技术投资将发生大幅度下降，降低到均衡水平之下1个标准差左右。由此可见，在本币升值时，实施紧缩性财政政策的负面影响比实施紧缩性货币政策小。