本文将部门关联、中间产品贸易和生产部门异质性纳入李嘉图模型，评估北美自由贸易协定（NAFTA）关税削减对福利和贸易的影响，并从理论上分解了关税影响福利的两种效应，贸易条件效应和贸易量效应。结果显示，NAFTA实施后，墨西哥福利和区域内贸易分别增长了1.31%和118%，美国分别增加了0.08%和41%，而加拿大的福利下降了0.06%，区域内贸易仅增加了11%。同时，本文也反事实模拟了若生产结构不考虑中间商品或投入产出关系，发现NAFTA关税削减带来的福利效应将会降低。本文强调了部门异质性、中间商品和部门间贸易联系对量化关税削减带来福利收益的重要性。

本文假定部门和国家间贸易是相互关联的，当美国对墨西哥某个部门降低关税时，不仅会影响该行业的价格，还会影响从该行业采购材料的其他部门的价格。此外，关税削减还会影响使用可贸易部门投入品的不可贸易部门的价格。例如，生产不可贸易品时使用可贸易品的比例越大，降低可贸易品价格对不可贸易品生产者的收益就越大。而且，如果不可贸易品也被用作其他商品的投入品，或者作为最终消费品，那么这些收益将扩展至整个经济。因此，关税变化带来的福利效应大小取决于国家及部门间的关联程度，而现有的贸易理论却忽视了这一问题的重要性。

本文构建了一个多国、多部门的李嘉图模型，将其分为可贸易和不可贸易部门，并结合投入产出表（I-O表）评估北美自由贸易协定（NAFTA）的关税削减效果。之所以选用NAFTA这一贸易协定来衡量关税变化对贸易和福利的影响，主要有三大原因：首先，它是全球人口和GDP规模最大的自由贸易区之一；其次，它涉及生产结构差异显著的国家，这些差异反映在各国的人均GDP和部门专业化程度上；第三，它是一个典型的跨国生产链的代表，这一点通过成员国间大量的中间产品和行业内贸易得以体现。这些特征可以有助于我们更广泛地理解部门异质性、中间产品和部门关联对量化关税削减福利收益的重要性。

本文基于Eaton和Kortum（2002）的经典模型，提出了一个易处理且简单的模型，避免了传统CGE模型的“黑箱化”处理。在理论中，假设生产保持规模报酬不变，市场是完全竞争的。各国从全球最低成本供应商处进口中间产品，这些中间产品用于本国的部门产品生产，既作为消费的最终产品，也作为贸易部门和不可贸易部门的投入品。各部门内生产者之间的生产率差异与Eaton和Kortum（2002）的方式引入相同，生产率差异越大，贸易一体化带来的收益越大。同时，本文使用相对变化的方法来撰写一般均衡条件，这一方法可以使我们能够更少的估计外生参数。在校准方面，本文选取31个国家40个部门，使用1993年NAFTA生效前成员国之间以及与世界其他国家间贸易的数据以及1993年至2005年间各国关税变化的数据，对本文的外生参数进行估计。基于该模型以及所估外生参数，评估NAFTA关税削减的福利效应，以及对出口和进口等贸易层面的影响。

研究发现，首先，NAFTA的关税削减对其成员国经济产生了显著影响，NAFTA使区域内贸易增长了118%（墨西哥）、11%（加拿大）和41%（美国）。同时，NAFTA加强了墨西哥的部门专业化，NAFTA生效后，墨西哥最具出口导向的部门（如电气机械）占据了总出口份额的三分之一，而之前仅为五分之一。对于加拿大和美国，结果有所不同，部门出口集中度有所下降。其次，并非所有国家都从NAFTA中受益。墨西哥和美国的福利分别增加了1.31%和0.08%，而加拿大的福利下降了0.06%。尽管如此，所有NAFTA成员国的实际工资都在上升，墨西哥获得了最大的收益。同时，本文将福利效应分解为贸易条件效应和贸易量效应，发现NAFTA的收益主要来源于贸易量的增加，墨西哥和加拿大的贸易条件分别恶化了0.41%和0.11%，其主要原因是出口价格下降，而美国的贸易条件则改善了0.04%，主要归因于来自墨西哥的进口价格下降。再者，本文还评估了关税变化的整体福利效应，发现所有NAFTA成员国均受益，福利增幅为墨西哥1.36%、加拿大0.10%、美国0.22%。剔除NAFTA的效应后，这些数据表明，加拿大是全球关税削减的最大受益者，其次是美国，然后是墨西哥。最后，本文反事实模拟了NAFTA关税削减对不同模型类型的贸易和福利效应，研究发现，与没有中间产品的模型相比，福利效应提升了71%；在没有材料的模型相比，福利提升了62%；与没有部门关联的模型相比，福利提升了50%。这些结果证实，部门异质性、中间投入品和部门关联是量化关税变化对贸易和福利影响的重要机制。

本文的研究贡献较为突出。第一，本文与评估贸易政策的大量文献相关，特别是与量化NAFTA关税收益的研究密切相关。例如，Anderson和vanWincoop（2002）使用单一商品的引力模型来评估NAFTA的收益。相较于Anderson和vanWincoop（2002）的模型，本文的模型引入了多个部门、中间产品贸易、生产经济体和不可贸易部门，研究结果显示，这些特征在定量分析中是非常重要的。第二，本文与近年来扩展Eaton和Kortum（2002）模型到多部门领域的文献密切相关。例如，Arkolakis等人（2012）、Caliendo和Parro（2010）、Chor（2010）、Costinot等人（2012）、Donaldson（2014）、Dekle等人（2008）、Eaton等人（2011）、Hsieh和Ossa（2011）以及Shikher（2011）。本文研究与这些文献在多个方面有所不同。首先，本文明确考虑了贸易部门与非贸易部门之间的部门联结，而此前的李嘉图贸易模型并未对此进行考虑。在我们的模型中，不可贸易品的生产者在生产率水平上有所差异，他们对可贸易和不可贸易的中间产品需求不仅仅用于消费，也用于所有部门的生产，这种反馈效应在量化关税削减对贸易和福利影响时尤为重要。其次，我们展示了如何将中间产品和部门联结纳入生产中，可以进一步放大关税和关税削减的福利效应。最后，我们扩展了李嘉图模型，以便对关税变化的贸易和福利效应进行更全面的定量评估。本文将模型与数据结合的方式与其他研究有所不同。本文基于多国和多部门模型，并采用相对基年的变化，允许我们在不依赖于未观察到的结构性参数（如基础生产率）估计的情况下进行反事实分析。这种方法简单且有用，有助于更广泛地评估贸易成本变化的反事实影响。第三，本文提出了一种新方法，利用关税的横截面变化引发的贸易份额变化来识别部门和总体的贸易弹性。该方法依赖于引力方程的乘法性质，这与多个贸易模型一致（如Krugman1981；Eaton和Kortum2002；Anderson和Wincoop2003；Melitz2003；以及Chaney2008）。

关税在不同部门之间存在显著差异。1993年，即NAFTA生效前一年，墨西哥、加拿大和美国对NAFTA成员国施加的部门关税率平均分别为12.5%、4.2%和2.7%，且各部门之间的差异性较大（1993年的NAFTA成员有效关税率见附录图A1）。到2005年，NAFTA成员国之间的关税几乎降为零，但墨西哥、加拿大和美国对非NAFTA成员国的平均关税率分别为7.1%、2.2%和1.7%。值得注意的是，尽管2005年平均关税大幅下降，但部门之间的关税差异仍然显著。

第二，大多数被交易的商品都是中间产品。1993年，墨西哥从非NAFTA成员国进口的商品中有68%是中间产品，加拿大为61.5%，美国为64.6%。对于NAFTA成员国而言，中间产品贸易更为重要，墨西哥从NAFTA成员国进口的商品82.1%是中间产品，而加拿大和美国的比例分别为72.3%和72.8%。因此，到1993年，NAFTA成员国之间交易的绝大多数商品都是中间产品，这类商品的贸易对于NAFTA成员国而言比与世界其他地区的贸易更为重要。

第三，可贸易部门和不可贸易部门是相互关联的。投入产出表（I-O表）可以用于衡量各部门在其他部门的最终产品和中间产品上的支出比例，任何投入产出矩阵的一个显著特征是其对角线较为强劲，意味着本行业购买的本行业材料投入占比较大，然而，这种支出比例远未达到100%。例如，对于美国，平均对角线占比为16%，标准差为15%；对于墨西哥，平均对角线占比为13%，标准差为14%。如果仅关注可贸易部门，那么对角线元素的平均占比分别为20%（美国）和19%（墨西哥）；而不可贸易部门的平均对角线元素占比分别为11%（美国）和7%（墨西哥），这表明，工业部门主要从其他行业采购中间产品。

此外，投入产出表反映了可贸易部门和不可贸易部门之间的相互联系。美国和墨西哥可贸易部门在不可贸易部门生产中的平均份额为23%和32%；而美国和墨西哥不可贸易部门在可贸易部门生产中的平均份额分别为34%和26%。这种对投入产出表的初步观察表明，部门之间的相互关联非常紧密，不可贸易部门是可贸易部门生产中的一个重要投入。结论指出，评估NAFTA的经济效应时，需要考虑到大多数被交易的商品都是中间产品，各国的生产结构不同，并且关税存在显著的部门异质性的特征。

基于Eaton和Kortum（2002）的李嘉图贸易模型，本文构建了一个包含中间产品贸易、部门异质性以及投入产出联系的量化一般均衡模型，模型中有个N国家和J个部门，部门分为可贸易部门和不可贸易部门。模型假设只有劳动力一种生产要素，且所有市场完全竞争，劳动力可以在部门间流动而不能在国家间流动。各部门使用中间产品来生产复合产品，这些复合产品既可以作为消费的最终产品，也可以作为所有部门中间产品生产的投入材料，下图为循环生产示意图：

北美自由贸易协定（NAFTA）是世界上最重要的自由贸易协定之一，对美墨加三国的贸易产生了深远的影响，本文量化了NAFTA实施后的关税变化如何影响贸易流量和各国的福利水平。

本文选择NAFTA正式生效之前的1993年为基准年，使用的主要数据来源包括联合国统计司的商品贸易数据库、OECD的工业和投入产出数据库，以及从1993年和2005年获取的关税数据。在获得可靠的关税、生产和贸易流数据的条件下，本文最大限度地增加样本中包含的国家数量，最终使用N=31（30个国家和世界其他地区）以及40个部门（20个可贸易和20个不可贸易即服务部门）的样本。

表2展示了NAFTA关税减少对三个国家（墨西哥、加拿大和美国）福利的影响，NAFTA对各国的影响并非均等，墨西哥的总福利增长最多（1.31%），而加拿大略有下降（-0.06%）。

接下来分别分析总福利、贸易条件、贸易量和实际工资的变化。NAFTA对墨西哥的出口刺激效果显著，墨西哥的福利增幅主要得益于贸易量的大幅增长（1.72%）和实际工资的提高（1.72%）。尽管加拿大贸易量有所增加，但不足以抵消贸易条件的恶化（-0.11%）带来的负面影响，因此加拿大的总福利略有下降。美国的福利变化较小，其经济对NAFTA的关税变化相对不敏感。三个国家不同的变化反映了不同国家的经济结构和贸易关系对NAFTA政策的不同反应。

工资和材料价格也是影响各国出口价格的重要因素。根据公式（10），工资和材料价格的变化会增加单位成本，从而影响出口价格。对于墨西哥和加拿大，尽管工资有所上涨，但材料价格的下降对出口价格的影响更大，使得整体出口价格降低，从而恶化了贸易条件。同时，由于NAFTA成员国间的贸易主要集中在区域内部，这种价格变化对美国的影响更为温和，因而其贸易条件有所改善。

表3展示了NAFTA成员国与其他国家的双边贸易效应。墨西哥和加拿大的贸易条件在与NAFTA成员国的双边贸易中有所恶化，而美国则有所改善。NAFTA成员国之间的贸易量显著增加，墨西哥达到1.80%，这证明了NAFTA通过在成员国内部创造更多的贸易，为所有成员国产生了积极的福利效应。另一方面，从表3的第4栏可以看出，NAFTA成员国与世界其他地区贸易额均减少，可见NAFTA将贸易从协定之外的国家转移到成员国之间。

NAFTA的关税政策对墨西哥、加拿大和美国的贸易结构有显著影响。本文通过分析关税减少对不同产业的贸易条件和贸易量的影响，进而说明这些变化是如何影响整体福利的。通过公式（19）和（20）可以计算每个部门对整体贸易条件和贸易量变化的贡献，这些公式对比各部门在关税调整前后的变化，进而评估其对整体经济影响的程度。

表4展示了NAFTA关税减少对每个国家主要部门的影响。数据表明，墨西哥主要受影响部门包括电气机械、通讯设备和汽车，这三个部门对墨西哥贸易条件恶化产生了76%的影响。这些部门也是对美国贸易条件改善贡献最大的部门，占总增幅的51%。由前文可知，墨西哥的贸易条件恶化主要由于出口价格下降，其大多数贸易是与NAFTA成员国进行的，特别是与美国。同样，美国主要从墨西哥进口商品。因此墨西哥出口价格下降，会在导致墨西哥贸易条件恶化的同时改善美国的贸易条件。此外，之所以这些部门对墨西哥和美国的总体贸易条件变化的贡献更大，是因为其在生产过程中使用的材料占比很高，关税削减导致的价格下降对这些行业的出口价格产生了显著影响。在加拿大，主要受影响的部门包括汽车、其他运输工具和基础金属，占贸易条件恶化程度的52.5%。这些部门的高影响力主要由于关税削减的幅度、使用材料的比例以及部门间的相互联系。

此外，特别关注石油行业，石油作为一个同质化的商品，受关税变化的影响较大，小幅度的关税变化也可能产生显著的贸易影响。

表5展示了NAFTA关税减少对三国进口的影响。墨西哥和美国的进口增长超过100%，而加拿大的进口增长相对较低。NAFTA显著增加了墨西哥对美国和加拿大的出口。墨西哥对NAFTA成员的出口增长均超过50%，强化了其作为中间产品供应商的角色。由此可见，NAFTA极大地提高了成员国之间的贸易依赖。

本文使用赫芬达尔指数（HHI）作为衡量产业集中度的指标（该指数越高，表示某国的出口越集中于少数行业；反之则说明其出口较为多元化），并分析了各行业出口份额变化。数据显示，墨西哥的HHI从0.092上升至0.138，出口集中度显著增加，分行业来看，电气机械和石油行业出口份额上升较多，电气机械的出口份额从20.79%增加到34.07%，成为推动出口增长的主要力量。由此可见，NAFTA促进了特定行业的快速增长，墨西哥的出口更依赖少数领域。而加拿大和美国的HHI指数下降，出口集中度降低，出口结构趋于多元化。加拿大的矿业和基本金属的出口份额保持稳定，表明资源导向的出口模式在NAFTA前后变化不大。美国方面，尽管汽车和化工行业的出口份额有所下降，但整体出口结构更趋多样。

同时，本文通过反事实模拟，对比了基准模型、单部门模型、多部门模型、无中间品模型和无投入－产出（I-O）的模型，探讨了不同情形下NAFTA关税减少对三国福利和进口增长的影响，量化各因素在福利效应中的作用。表11反映了反事实模拟的结果。

①基准模型和部门异质性的重要性。基准模型下的福利效应显著高于其他模型，表明完整的经济结构分析更能捕捉关税减少的综合影响。单部门模型忽略了部门间的差异，导致福利效应（0.41%）和进口增长（60.99%）较低。相比之下，多部门模型反映了部门异质性对结果的影响。

②中间产品和投入－产出联系的作用。在无中间品模型下，商品仅用于最终消费，因此无法反映关税减少对中间产品需求的影响，福利和贸易效应较低。由于生产者无法利用其他部门的低成本材料，缺乏投入－产出联系的模型显示出较低的贸易效应。I-O联系使得生产部门能够更有效地响应关税变化，从而放大贸易和福利效应。

③中间产品需求的放大效应。中间产品的使用使关税削减的影响更为显著。在多部门模型中，中间产品需求和部门间的生产联系放大了福利和贸易量的增幅。

本研究建立了一个一般均衡模型，用于量化关税变化对多国和多部门经济的影响，该模型能够在有限数据和参数的情况下评估复杂的贸易政策。跨部门的贸易关联对于解释关税变化的福利效应至关重要，本文模型量化了关税变化对中间产品价格、要素配置和跨部门效应的影响，展示了关税减少如何通过降低中间产品价格和促进技术扩散来推动经济增长。

考虑到本研究假设总要素生产率（TFP）保持不变，未纳入技术进步或生产率提升的长期效应以及非关税壁垒变化，未来研究可将TFP变化、非关税壁垒及更复杂的生产链条纳入模型，进一步探讨区域贸易协定的全面经济影响。政策制定者可通过降低中间产品关税，进一步推动经济效益的扩散。