Chapter 1 An introduction into deductive reasoning

Chapter 2 The Heckscher-Ohlin model

Assumption

Demand

Ui(c1i)a1(c2i)a2,i=1,2

上标 i 代表国家

Production

yωi=zω(kωi)bω(lωi)1bω,i,ω=1,2

下标 ω 代表产业

zω 无上标表示两国技术相同

生产函数为 C-D 型,保证不会发生 factor intensity reversal

0<b2<b1<1,即相对于产业2,产业1更加资本密集

Endowments

k¯1/l¯1>k¯2/l¯2,即相对于2国,1国更加资本充裕

Market structure

完全竞争市场,企业获得零利润

Autarky Equilibrium

微观经济学无货币,所有价格都是相对价格。所以均衡解只需包含(1)商品相对价格(2)要素相对价格(3)要素配置和(4)商品产量即可。

Autarky 条件下,两国价格不同:pωipωj 相互独立, ij

问题

(1)消费者最优化

maxa1lnc1i+a2lnc2i s.t. p1ic1i+p2ic2irik¯i+wil¯i,由其一阶条件可知一国商品总支出与要素总收入的关系

(1)p1ic1i+p2ic2i=Ii=rik¯i+wil¯i

以及由效用函数的形式所决定的支出在不同商品上的分配

(2)p1ic1ip2ic2i=a1a2

该式表明,商品消费比例是相对价格的函数。

(2)生产者成本最小化

minrikωi+wilωi s.t. yωizω(kωi)bω(lωi)1bω, 由其一阶条件可知某商品产量与其要素投入的关系

(3)yωi=zω(kωi)bω(lωi)1bω

以及该企业成本在不同要素上的分配

(4)rikωiwilωi=bω1bω

该式表明,某产业的要素投入比例是要素相对价格的函数

(3)市场结构:生产者零利润条件

(5)pωiyωi=rikωi+wilωi

(4)市场出清条件

商品市场出清条件

(6)cωi=yωi

要素市场出清/要素禀赋条件

(7)ωlωi=l¯iωkωi=k¯i

求解

联立 (4)(5) 可得某产业中的劳动要素收入与该产业总收入的关系

(8)wilωi=(1bω)pωicωi

结合不同产业总收入的比例关系 (2),可得不同产业劳动要素收入的比例关系——由于不同产业工资相同,这也就是不同产业劳动要素投入的比例关系:

(9)l1il2i=a1(1b1)a2(1b2)

结合要素禀赋条件 (7),可得劳动在不同产业间的配置

(10)l1i=(1b1)a1(1b2)a2+(1b1)a1l¯i,l2i=(1b2)a2(1b2)a2+(1b1)a1l¯i

同理可得资本在不同产业间的配置

(11)k1i=b1a1b1a1+b2a2k¯i,k2i=b2a2b1a1+b2a2k¯i

lωi,kωi 的表达式代入要素收入分配关系 (4),可得要素相对价格

(12)riwi=l¯ik¯iωbωaωω(1bω)aω

在 autarky 条件下,劳动相对越丰裕的国家,资本相对越贵。

lωi,kωi 的表达式代入生产函数 (3),可得每种商品的产量

(13)cωi=yωi=zω(bωaωωbωaωk¯i)bω((1bω)aωω(1bω)aωl¯i)1bω

有了商品产量,结合支出比例 (2),即可得出商品相对价格。该式较复杂,此处从略。

Free Trade Equilibrium

自由贸易时,两国价格相同,用统一的 pω 表示

只讨论没有 specialization 的 scenario,即两国均生产两种商品

均衡方程组包括:

(1)消费者最优化

(14)p1c1i+p2c2i=rik¯i+wil¯i=Ii
(15)p1c1ip2c2i=a1a2

(2)生产者最优化

(16)yωi=zω(kωi)bω(lωi)1bω
(17)rikωiwilωi=bω1bω

(3)完全竞争市场

(18)pωyωi=rikωi+wilωi

(4)市场出清

(19)icωi=iyωi
(20)ωlωi=l¯iωkωi=k¯i

 

1 要素价格均等化

联立生产最优化和完全竞争市场的三个方程,可得

(21)pω=(ri)bω(wi)1bωzω(bω)bω(1bω)1bω

由于自由贸易条件下两国商品价格相同,所以有(r1)bω(w1)1bω=(r2)bω(w2)1bω,即(r1r2)bω=(w2w1)1bω

该式适用于所有产业,故同时有

(22)(r1r2)b1=(w2w1)1b1(r1r2)b2=(w2w1)1b2

令两式相除,有

(23)(r1/r2w1/w2)b1b2=1

由于 b1b2>0,可知 r1/r2w1/w2=1,即r1r2=w1w2,再带回(r1r2)bω=(w2w1)1bω,化为 (r1r2)bω=(r1r2)bω1,因此有 r1=r2w1=w2,即要素价格的上标都可以去掉

因此,自由贸易条件下有 factor price equalization, FPE

2 要素相对价格

由生产成本在不同要素上的分配易知

(24)rkωi=bωpωyωi

对两国加总,有

(25)r(ikωi)=bωpω(iyωi)=bωpω(icωi)=bω(ipωcωi)=bω(iaωIi)=aωbω(iIi)

再对行业加总,即两国资本的总收入

(26)(iIi)ωaωbω=rωikωiiIi=r(k¯1+k¯2)ωaωbω

同理有

(27)iIi=w(l¯1+l¯2)ωaω(1bω)

两式相除,可得要素相对价格

(28)rw=l¯1+l¯2k¯1+k¯2ωbωaωω(1bω)aω

与 (12) 相比,可知自由贸易时的要素价格在 autarky 时两国要素价格之间。

由于上一部分已经导出商品价格与要素价格的关系,所以也不难求出商品相对价格。

3 要素配置

有了相对价格,便可以从要素投入分配中得出要素投入比例 kωilωi=bω1bωwr

将其变形为 kωi=bω1bωwrlωi

对行业加总有

(29)k¯i=k1i+k2i=wr[b11b1l1i+b21b2l2i]=wr[b11b1(l¯il2i)+b21b2l2i]l2il¯i=(1b2)(1b1)b2b1(rwk¯il¯ib1(1b1))

将要素相对价格代入,则

(30)l2il¯i=(1b2)(1b1)b1b2[b1(1b1)ωbωaωω(1bω)aωl¯1+l¯2k¯1+k¯2k¯il¯i]

然后不难得出 l1i. 同理可求 kωi

根据要素投入,不难求出两国每个产业的产量。

4 两国消费

(31)pωcωi=aωa1+a2(rk¯i+wl¯i)cωi=aωa1+a2zωbωbω(1bω)1bω(rw)bω(rwk¯i+l¯i)

将相对价格代入,即可求得消费量。

再结合上节求出的产量,可求得贸易规模。