• 贸易逆差与最优关税政策的理论基础 [page::1][page::6]

- 逆差国家进口需求更缺乏弹性，有利于提高关税以改善贸易条件。
- 最优关税为进口弹性的倒数，且逆差存在使最优关税进一步提高。

• 全球贸易逆差演变趋势 [page::8][page::9][page::10]

- 过去几十年双边逆差大幅增长，近十年缓和不足以扭转长期趋势。
- 总体逆差占GDP比例提升，贸易活动相较GDP比重增长。

• 数值模拟揭示逆差对最优关税的影响 [page::23][page::24][page::25][page::26]

- 两国模型中，逆差规模增加推高一国最优关税，超过一定程度为避免对手弃权而降低关税。
- 三国及多国模型展示双边及总体逆差对关税影响，双边逆差驱动更显著。

• 中美贸易战实证分析与最优关税模拟 [page::28][page::29][page::30][page::34]

- 模型校准符合2014年基础数据，计算两国22个行业最优关税结构。
- 美国因双边逆差在纳什均衡关税下实现小幅福利增加，中国则遭受更大福利损失。
- 2018年实际关税提升导致双边福利双双下降，显示关税非最优设定，存政治动机成分。

• 贸易战对其他伙伴国的福利影响 [page::37][page::38]

- 美国对中国、加拿大、印度贸易战中可获益，遭欧盟和墨西哥贸易战受损较大。
- 中国对大多数贸易伙伴贸易战皆受损，只有澳大利亚、巴西和台湾贸易战可能获利。

• 优化算法与量化模型技术手段 [page::60][page::61][page::62][page::63][page::64]

- 采用混合遗传算法+局部优化方法计算多行业、多维度最优关税。
- 遗传算法利用莱布尼兹交叉和自适应幂变异平衡探索与利用，确保全局最优收敛。

金融研究报告详尽分析报告

报告题目

Trade Wars with Trade Deficits

作者及机构

• Pau S. Pujolas（麦克马斯特大学 McMaster University）

- Jack Rossbach（乔治城大学-卡塔尔分校 Georgetown University - Qatar）

发表时间

2024年12月

研究主题

国际贸易不平衡对贸易政策福利效应的影响，聚焦于关税政策与贸易战的互动，尤其是中美之间的贸易失衡。

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1. 元数据与报告概览

本报告通过多区域、多部门的应用一般均衡（Applied General Equilibrium，AGE）模型，分析贸易赤字如何加强一个国家调整其贸易条件的能力，从而提高关税带来的福利收益。核心观点是贸易赤字国家在实施关税时具有更高的最优关税率，这一结论得到了理论模型和复杂计算框架的双重支持。报告计算了美中两国之间的最优单边关税和纳什均衡关税，揭示了自由贸易优于贸易战，但相较于2018年实际的关税水平，美国在当前贸易战中获得净福利收益，该结论的关键在于两国间的贸易不平衡。

简而言之，报告旨在厘清国际贸易不平衡对国家贸易政策决策的深刻影响，分析贸易战的福利后果与最优关税政策，提供政策制定与政治经济学的理论和数值依据。

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2. 逐节深度解读

2.1 摘要与引言（0-2页）

报告开篇明确指出贸易不平衡在国际贸易政策中长期受到政治和媒体的关注，特别是在中美贸易战中被频繁提及，然而学术上对此关注较少。作者通过扩展Johnson (1953)的经典最优关税理论，加入贸易赤字因素，表明贸易赤字使得国外需求弹性降低，进口国因而能够更好操纵贸易条件，进而提升最优关税率和福利效应。该结论与传统观念（贸易赤字是经济弱点）相悖，但基于部分均衡逻辑通顺：关税成本由进口国和出口国分担，而关税收入归进口国所有，因此进口更多的赤字国因关税收入收益更大，且面临较低的报复风险。

数值模拟进一步证明不论是双边还是总贸易不平衡，该结论均有效。报告强调整合服务行业和投入产出关联的多部门、多区域AGE模型对政策分析的必要性，保证结果的现实性与复杂性。[page::0,1,2]

2.2 理论模型（2-8页）

报告在第2节中，构建了以Armington（1969）模型为基础的二国两品模型，扩展以贸易赤字。模型假设两国各自拥有一种商品的生产权，出现贸易赤字后，价格机制和最优关税角逐均被影响。最优关税的表达式由进口弹性倒数和贸易赤字比例共同决定。核心结果为：（1）贸易赤字越大，最优关税越高；（2）贸易赤字降低了进口弹性的抑制效果，强化了调整贸易条件的动力。

模型引入CES偏好，用公式严谨推导了最优关税的闭式表达，解读了国家通过关税配合贸易赤字，操控相对价格以提升福利的微观机制。[page::4-8]

2.3 全球贸易不平衡事实描述（8-11页）

报告利用UN Comtrade和BACI数据库，确认1965年至2020年间全球双边贸易不平衡持续增长趋势。图表1显示双边贸易不平衡相较于总贸易额的比重显著上升，近十年虽略有止步但未显著逆转。图表2进一步展现了贸易不平衡占GDP比重的上升，显示贸易规模增大与不平衡并存。

这些历史趋势为后续模型设定和数值分析提供了现实基础。文献回顾显示，双边和总贸易不平衡受宏观经济因素影响大，非贸易政策所能直接塑造，这为本报告聚焦贸易不平衡如何影响贸易政策福利提供了框架。[page::8-11]

2.4 数量模型结构（11-14页）

基于Kehoe等人（2017）的AGE框架，报告构建了多部门多区域模型，整合了服务业和投入产出链条。系统包括：

• 家庭消费结构：基于对数效用和预算约束，包含劳动收入、关税收入和贸易余额（正值表示赤字）。

- 最终品捆绑者：采用Armington差异化商品CES融合方式，计算部门层面价格指数。

• 生产者：Leontief生产函数，结合生产性投入和劳动力，纳入冰山成本和关税成本构成竞争价格。

- 政府预算：关税收入汇总，并返还给消费者。

• 贸易平衡和市场均衡条件严格约束经济体行为。

此模型集成关税、非关税壁垒、服务业外加中间品生产的复杂生产链，有利于全面分析贸易政策的系统性影响。[page::11-14]

2.5 模型校准及最优关税计算（14-21页）

模型利用WIOD 2016年输入输出表和联合国TRAINS关税数据库进行校准，通过价格和数量数据反推参数，如部门弹性（Fontagné等，2022）、偏好参数、价格指数和冰山成本。

• 初始工资和生产率标准化，关注关税变动后的相对影响。

- 利用遗传算法（Hybrid Genetic Algorithm）结合局部求解器寻优，处理多部门高维行动空间的计算挑战，利用迭代等待机制收敛至纳什均衡关税。

• 对算法结构详尽阐述，包括选择、交叉、变异机制、耐心时间及终止标准，实现高效且可靠的最优关税求解。

此方法克服以往多国多部门模型中最优关税计算的计算瓶颈，为贸易政策分析提供强大数值工具。[page::14-21]

2.6 数值实验（21-27页）

通过构建对称、单部门、零关税基础的模拟世界，报告探究贸易赤字大小变化对最优关税的影响：

• 两国模型：贸易赤字国最优单边关税随赤字增加而提升，存在防止对方自给自足（Autarky）导致关税限制的特殊点。纳什均衡关税较单边低但相似趋势，反映对方报复调节。

- 三国模型：存在双边赤字但无总赤字时（第三国补偿），国家间关税非对称，双边赤字国更可能设高关税，显示双边赤字对关税影响。

• 多国多赤字模型：当总赤字不为零时，纳什均衡关税结构复杂，贸易链的多重互动带来不同关税水平。

- 福利影响：固定10%关税下，赤字国福利随赤字扩大而提升，意味着贸易赤字强化关税保护的福利作用。

图表3-6揭示了关税与贸易不平衡间的数量关系和福利权衡，验证理论和模型的一致性与现实适用性。[page::21-27]

2.7 美中贸易战实证应用（27-36页）

利用2014年为基准年度，校准模型，报告计算了美国与中国22个可贸易部门的最优单边和纳什均衡关税。

• 发现美国因双边赤字与中国的特定贸易模式，纳什关税低于中国但高于现有关税，美国在贸易战中整体福利略有改善。

- 排除了贸易赤字的基准实验显示，美中贸易战均造成双方福利下降，凸显赤字在关税策略中的关键作用。

• 服务业和投入产出联动对福利变化起减缓作用，剔除后美国福利改善幅度明显提高。

- 通过将2018年实际关税代入模型，计算显示美国与中国均遭受福利损失，且美国关税调整与经济最优关税负相关，指向政治动因多于经济动因。

此外，报告估算中国须单方面降关税近六成才能令美国不动用贸易战关税，显示贸易战具有明显博弈特征。

对其他国家间贸易战的模拟表明，美国在多场贸易战中整体获益，而中国除了少数国家外多遭损失，会议贸易战发起的经济动因限制。

图表7-9及表2-9详细展示了关税水平与福利变化，为政策制定和贸易战理解提供定量支撑。[page::27-36]

2.8 总结与政策含义（36-39页）

报告得出以下关键结论：

• 大型贸易赤字国家通过利用贸易条件操纵获得较高最优关税收益，促进贸易战参与的动力增强。

- 复杂模型显示美国因对华贸易赤字，在贸易战中或获得微小福利增益；然而完全自由贸易依然是整体福利最佳方案。

• 贸易赤字的存在增加了多边合作的难度，影响关税谈判和协议稳定性。

- 精品计算方法如遗传算法具有广泛应用潜力，尤其适合处理高维非凸最优性问题。

• 未来研究可扩展至更复杂的贸易政策目标，包括经济损害最大化等，也可探讨贸易赤字对多边协议形成的影响。

该论文为贸易不平衡的经济学分析提供了理论与实证的全新视角，对理解国际贸易政策和国际关系博弈具有重要价值。

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3. 图表深度解析

图1：1965-2020年全球双边贸易不平衡比例趋势图（第9页图）

• 描述：图1纵轴为双边贸易不平衡占双边贸易总额比率（0到1，转为%），横轴为年份，数据来源为UN Comtrade和BACI两数据库。

- 趋势与解读：从约44%起步，整体呈现长期上升趋势，1980s以后显著加速，至60%左右。近期一个十年微幅波动，未现显著下降。

• 说明意义：双边贸易关系的不均衡性显著加剧，为贸易战和保护主义政策提供现实经济基础。

- 结论联系：强化了报告对贸易不平衡重要性及广泛性的论证，为分析其对贸易政策影响的必要性提供实证依据。[page::9]

图2：1965-2020年全球平均贸易不平衡占GDP比例趋势图（第10页图）

• 描述：图2展示了各国贸易不平衡净出口占该国GDP的比率，反映净贸易流占经济体规模的程度。

- 趋势解读：从1.6%增长到峰值约7%，显示贸易赤字或顺差在全球经济体中规模扩张，与贸易规模占GDP比例升高相关。

• 潜在局限：GDP规模和贸易结构变化可能对比例影响较大，但总体趋势显示经济全球化期间贸易不平衡扩大。

- 文本关联：表现了规模效应，是模型中贸易赤字影响福利机制的宏观背景基础，同时说明贸易壁垒调整的重要性。 [page::10]

图3：两国模型下不同贸易赤字水平的最优关税率（第23页图）

• 描述：三条曲线分别表示国家1单边最优关税（虚线）、两国纳什均衡关税国家1（实线）与国家2（实线）随国家1赤字比例的变化。

- 趋势解读：单边关税随赤字上升持续上升，反映自由设置关税的情形。纳什均衡关税两国表现对称，国家1关税随赤字上升后趋稳然后下降，反映互相约束和防止对方自给自足的限制。

• 经济含义：突出贸易赤字影响关税水平，验证理论中赤字国最优关税高于顺差国。纳什均衡关税体现双边互动和报复机制。

- 文本呼应：支持理论上一国贸易赤字促使其采用更高关税作为策略。 [page::23]

图4：三国模型仅存在双边赤字时最优关税与福利变化（第25页图）

• 描述：两个坐标轴，左轴为国家1及2最优关税率，右轴为相应的福利变化，纵轴为% ，横轴为国家1对国家2的双边赤字占比。

- 趋势解读：关税随赤字单调变化，且对称关系明显。福利曲线表明赤字国福利随赤字增加而升高；顺差国福利则降低。

• 说明：双边赤字可独立于总赤字影响政策决策，强化了特定双边贸易关系对关税和福利的影响层面。

- 报告联系：体现现实中国家可能存在零总赤字但高双边赤字，改变关税策略与政治经济布局。 [page::25]

图5：多国及双边、总赤字共存情形下的最优纳什关税及福利变化（第26页图）

• 描述：图中显示国家1与国家2之间的双边赤字对两国均衡关税及福利的影响，特别当国家1同时对第三国存在贸易赤字。

- 趋势解读：国家2关税随着国家1对其双边赤字增加先增加后减少，且超越国家1关税。国家1关税随赤字增加持续上升。福利表现突显赤字国相对受益。

• 含义：多边贸易关系复杂交织，贸易赤字不仅影响双边，还改变整体贸易策略及收益分配，符合中美与世界其他国家的贸易格局。

- 文本逻辑：烘托实证中中美贸易战为何中国关税高于美国，尽管美国对中国存在大量赤字。 [page::26]

图6：单一10%关税对不同贸易赤字下福利影响（第27页图）

• 描述：展示国家1在单方面和报复性10%关税下，随着双边赤字比例变化福利的百分比变化，区分两国和两国+第三国模式。

- 趋势解读：国家1福利与赤字呈单调正相关，不论有无第三国存在，以及是否遭受报复关税。

• 经济直觉：贸易赤字强化关税利润和操纵贸易条款福利增益，贸易伙伴 retaliate 虽减弱，但无法根本改变赤字引致的福利正向关系。

- 结果支持：凸显贸易赤字不仅影响最优关税水平，也影响非最优关税的福利表现。 [page::27]

图7：自由贸易基准下纳什均衡关税偏离带来的福利影响（第30页图）

• 描述：分别展示美中两国在自由贸易设定下，对纳什均衡关税单边偏离时部门福利变化，横轴为关税偏离幅度。

- 解读：无论对美还是对中，偏离纳什均衡都降低福利，体现纳什均衡为局部最大点，从侧面验证遗传算法求解效果。

• 作用：保证数值最优解可信，排除局部非最优点，支持后续关税和福利计算结论。 [page::30]

图8：中国单边关税降低对中美福利影响的路径（第35页图）

• 描述：显示中国通过按比例降低关税至纳什均衡水平对双方福利的边际影响，美中福利变化百分比对比。

- 趋势：中国降关税至近59%时，美国达到无差异福利水平（即不推动贸易战），中国则获得额外福利提升。

• 解读：中国单边让步可防止贸易战爆发且对中有利，但需大幅减税，显示双边博弈的激烈与复杂。

- 政策启示：双边降税协调难度大，强调整体最优策略需考虑对手行为和激励。 [page::35]



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4. 估值分析

• 报告核心估值策略为多部门、多区域应用一般均衡模型，通过最大化家庭福利函数确定最优关税。

- 设定中，消费效用函数为加权对数函数，关税影响通过预算约束和价格指数传导。

• 最优关税计算为福利最大化问题，依赖于双边贸易流、价格弹性、关税收入与贸易赤字交互影响。

- 纳什均衡关税基于双方对策略反应的最优解，通过迭代遗传算法与局部优化计算获得，保障多维度解空间的全局最优性。

• 相关假设：关税率设定下限1（无补贴），最大400%，服务行业关税固定1。

- 灵敏性分析涵盖无服务业、无投入产出联动等模型变体，评估结构对估值结果的影响。

综上，估值分析充分依托理论与数据校准，通过先进数值算法精细捕捉贸易政策下各国福利再分配和贸易演化影响。

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5. 风险因素评估

报告一方面揭示关税政策和贸易不平衡间的复杂交互，同时也暗示了以下风险因素：

• 贸易战引致的福利损失：实际贸易战往往未能达到最优关税配置，带来双边福利损失，特别是服务业复杂框架下。

- 多重均衡风险：如Huang等（2013）所示，在低弹性环境可能存在极端高关税的多重纳什均衡，政策误判带来严重 welfare 削弱。

• 政治动因非经济最优：实证表明关税政策受政治因素驱动，未能最大化国家福利，增加政策不确定性和误判风险。

- 模型简化与现实匹配局限：服务业未予完全覆盖、非关税壁垒等因素未完全计入，不能排除政策实际执行与模型预测存在差异。

• 计算复杂度与算法收敛风险：虽采用遗传算法，仍存在局部最优和收敛慢的风险，尤其在更大规模多方贸易模型中。

报告虽未提供具体缓解策略，强调了模型的灵敏性测试和多方案对比，提示决策者应谨慎考虑贸易格局动态和政策响应的复杂性。

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6. 审慎视角与细微之处

• 报告始终强调“贸易赤字即力量”的观点，有其理论逻辑，但对贸易赤字所带来的潜在负面影响，如国际信用风险、资本流动冲击等未充分讨论，存在一定视角局限。

- 理论模型主要为静态框架，未充分涵盖贸易赤字的时间动态演变及宏观经济内生性，限制政策模型的长期适用性。

• 部分关键数据及结果高度依赖输入输出和偏好参数校准，尽管进行了弹性检验和考虑冰山成本，但原始数据的不确定性可能导致部分参数设定有偏。

- 对贸易战政治经济动机的推断建立在关税与最优关税的相关性分析，缺乏直接制度或行为数据支持，推断结论应适度保留。

• 报告结果较强调整体版块效应，部门内异质性和区域政策异质性未充分展开，未来工作空间较大。

整体审视，报告在理论与实证统一方面有较强贡献，但对贸易政策复杂动态与结构变化细节处理存在可改进空间。

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7. 结论性综合

本报告系统揭示了国际贸易不平衡——尤其是贸易赤字——如何在理论和数值层面重塑国际贸易政策的福利效应和最优关税结构。其最核心的发现是：

• 贸易赤字国家因其对进口有更多依赖和更低的进口弹性，拥有调整贸易条件的杠杆，因此可以承受更高的关税且从中获益。

- 多部门、多区域、投入产出关联和服务业纳入的应用一般均衡模型为分析贸易战提供了更现实的框架，显示贸易战中的潜在福利提升极为有限，且复杂结构会削弱贸易战获益。

• 纳什均衡关税反映两国博弈互动，较单边关税更低，体现关税报复的影响。贸易赤字大小决定国家是否得益于贸易战。

- 实证以美中贸易战为核心案例，发现美国因其贸易赤字在某些情形下从贸易战中获益；中国则往往因贸易战受损。2018年实际关税多非最优，政治动机强于经济效率。

• 双边和多边贸易不平衡同时影响关税政策，复杂的国际贸易网络加剧了政策设计难度。

- 遗传算法等现代数值方法是解决高维非凸最优关税问题的有效工具，为未来贸易政策及相关领域研究提供支撑。

图表深入展现了贸易赤字与关税率、福利变化之间的定量关系，多条数据曲线和模拟结果一再印证理论主张：（1）双边贸易不平衡持续扩大；（2）贸易赤字提高关税优化幅度；（3）实际政治导向关税与经济最优关税存在分离。

本研究明确提醒政策制定者：在设计国际贸易政策与谈判多边协议时，必须认真考虑国际贸易不平衡对关税策略和国际合作稳定性的深远影响。忽视赤字的实际经济学效应可能导致贸易摩擦升级与合作破裂。

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参考溯源示例

• 贸易赤字提高最优关税率的理论推导详见第2节和第6节数值实验 [page::4,6,22,23]。

- 全球贸易不平衡数据来源及趋势论述见第3节和图1、2 [page::8,9,10]。

• 遗传算法方法与实际计算步骤详见第5节及附录C [page::19,60,61]。

- 美中贸易战模型应用与实证结果详见第7节及表2、表4、图7、图8 [page::28,30,33,35]。

• 政治因素与非经济最优关税相关讨论见第7节第7.1小节 [page::34]。

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### 综上，此篇报告从宏观至微观、理论至实证极其完整地揭示了贸易赤字与贸易政策之间的深度互动关系，采用严谨建模和前沿数值技术，系统解答了当代最重要的国际经济问题之一，对经济学界和政策领域均具重要参考价值。

报告