自動駕駛技術、國際貿易與FDI檢驗

□文/張婉婷

（上海大學 上海）

［提要］本文利用理論分析，檢驗一項仍處于初級發(fā)展階段的沖擊性技術——自動駕駛技術為國際貿易和外國直接投資帶來的可能影響。首先討論技術革新對貿易的作用機制，而后用產品生命周期理論建立理論模型，分析認為全球汽車行業(yè)中自動駕駛技術在一國的最終普及會削弱汽車零部件行業(yè)的國際貿易和FDI模式，進而威脅到出口導向型低收入國家未來的工業(yè)化戰(zhàn)略。

一、引言

自動駕駛技術，又稱無人駕駛技術，它突破了傳統(tǒng)燃料汽車對駕駛員人為操控的需求，由此帶來的新技術正在逐漸改變汽車行業(yè)的生產和貿易模式。盡管世界上對自動駕駛技術的最早研發(fā)起步也僅僅是在十余年前，但乘著人工智能發(fā)展的東風，這項技術發(fā)展得相當迅速。基于自動駕駛技術“智能移動終端”的落地應用模式，傳統(tǒng)汽油燃料汽車已經難以完成將自動駕駛所需的動力驅動系統(tǒng)網絡和車載設備集成于車輛的自動化控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)從而實現數字化控制車輛這一任務。相比之下，以電能為能源供給模式的電動汽車（新能源汽車）是自動駕駛技術落地商用的最佳載體。

目前，關于自動駕駛技術與貿易和FDI的相關文獻研究并不多，暫未形成成熟的管理和完善體系，大多從終端應用角度分析自動駕駛技術是否為車企和大眾所接受，且大多以研究報告形式僅從定性角度進行簡要評述，而關于自動駕駛技術在貿易流動和對外投資的理論分析和定量實證較少。Yantao Huang、Kara M.Kockelman（2019）應用嵌套Logit模型的實證研究表明，自動駕駛（卡車）的普及會對美國公路和鐵路的貿易模式帶來改變，因為自動駕駛技術減少了運輸成本，假設卡車運輸成本降低25%（每交付噸公里），以噸英里為單位的卡車流量值預計將上升11%，而鐵路流量值則下降4.8%。

相比而言，一項新技術的落地應用是檢驗市場反饋的最直接手段，其深層次的機制分析和趨勢走向通常建立在實踐結果的基礎上。隨著這項技術的蒸蒸日上，更多的實際數據可以為行業(yè)研究提供更加詳實的分析和更有說服力的預測。

二、技術影響貿易的作用機制

生產技術的改進和發(fā)展會提高貿易產品的競爭優(yōu)勢，改進國際貿易產品結構，進而直接影響國際貿易。對于自動駕駛這一領域，新的制造技術使一些傳統(tǒng)汽車零部件的生產和制造退出歷史舞臺，具有更高技術要求、更高附加值的新零件取而代之，從而改變了汽車行業(yè)的國際貿易產品結構，提升了貿易競爭力。此外，產品結構的改變也會沖擊該部件上下游的供應鏈和價值鏈，影響這一鏈條上的原料供應、生產、裝配等等，甚至最終波及到勞動力市場。自動駕駛技術預計會從以下幾個方面改變汽車行業(yè)的生產和貿易過程：

（一）電動汽車所需零部件更少。傳統(tǒng)的汽車由30，000多個零件組成，而電動汽車只需要10，000多個零件，這會從根本上帶來汽車零件行業(yè)貿易量的大幅減少。亞洲市場是各大汽車零部件跨國公司競爭的焦點，中國是其中的主要參與者，電動汽車在亞洲國家的發(fā)展無疑會給汽車零件行業(yè)帶來較大的需求沖擊。

（二）電動汽車具有較為簡單的車輛結構。這意味著電動汽車的裝配和維護會變得更加容易，汽車制造業(yè)的準入門檻大幅降低，電動汽車的現存和潛在從業(yè)者可以不需要很多的技術和資本積累即可建廠生產，并借由其地理優(yōu)勢滿足本地市場的電動汽車需求量，電動汽車的跨國貿易需求也就會隨之減少。

三、理論模型

汽車零部件行業(yè)與汽車整車制造行業(yè)分屬于一條供應鏈的上下端，兩個行業(yè)之間密不可分。按照生命周期理論，從自動駕駛技術的引進、接納、替代三個階段入手，從理論模型角度分析自動駕駛技術對一國汽車零部件行業(yè)貿易和FDI的影響。

（一）技術引入。為探討自動駕駛技術對汽車整車制造和汽車零部件行業(yè)國際貿易和FDI的潛在影響，我們將自動駕駛技術引入到由Helpman和Melitz在2004年提出的新貿易理論模型。該模型中包含了企業(yè)的異質性，而汽車零部件行業(yè)的產品范圍較廣，產品種類可滿足模型中對不同部門生產異質性產品的需求。

設世界上有N個國家的H+1個部門。此處將模型中唯一的自變量生產率θ（i）定義為在國家i生產一單位產品所需的勞動力數量ai，即θ（i）=1/ai。每個部門生產同質產品，不同部門之間生產差異化產品，產品產出只需單一的勞動投入，引入可累積物質資本作為另一種生產要素意味著向長期穩(wěn)定狀態(tài)的過渡階段，此處簡化起見暫不引入。國家i的工資率為wi。設生產一單位產品所需勞動力數量為ai，單位勞動力的工資率為wi且產品為單一勞動投入，即單位產品成本為aiwi。根據Dixit和Stiglitz（1977）、Melitz（2003）的研究結果，企業(yè)的利潤最大化定價策略是在邊際成本基礎上加價（1-α）%，也即單位產品的最終售價為：

國內銷售的交易成本可以忽略不計，由國家i到國家j對外出口的運輸成本為τij，其中τij>1。所以，國內市場生產的固定成本為cfD，對外出口產品市場的生產固定成本為cfX，FDI的固定投資成本為cfI。根據Helpman et al（2004），各成本之間滿足：

本文中對外出口和FDI可通過兩種技術表現，即傳統(tǒng)燃油汽車零件制造技術和自動駕駛所需的電動汽車零件制造技術。因此，對外出口和FDI都可以以兩種不同的形式出現，如表1所示。（表1）

綜合引入在本國建立利用了自動駕駛技術的公司的固定成本cfXE和在外國投資建設利用了自動駕駛技術的公司的FDI成本cfIE。設利用對外FDI的成本最大，對外出口次之，在國內生產并銷售的固定成本最小，得如下固定成本不等式：

上述不等式滿足式（2）、式（3）。

然而，林運娘家屬卻堅持其對林場劃為公益林的情況事先并不知情。蘇碧輝解釋道，由于政府鼓勵造林，承包山地還能領到一定的補助，所以當時大家積極性都很高。除伯公科這一片林地外，他們還開墾了另外幾塊林地。前些年雖然的確領到過公益林的補償金，但一直以為是另外一片松樹林的，因為在經營伯公科經濟林的20多年間，其從未聽說過這片山林變更為了生態(tài)林，也沒有收到政府下發(fā)的任何相關通知。

消費端的模型設定如下：令消費者的消費偏好滿足CES效用函數，該函數擁有不變的替代彈性。根據Helpman（2006），每個品種的產品需求函數為：

xi為商品i的需求量，pi是商品市場售價，Ai為模型外生變量，表示由家庭收入決定的每個家庭的商品需求水平。

自動駕駛是一種可以顯著降低汽車生產成本的生產技術。新型電動汽車所需的零件數量約為傳統(tǒng)燃油汽車零件的1/3，且單位成本無明顯上升。我們通過假設生產每輛汽車的生產率提高了ξ，用于模擬擁有自動駕駛技術的汽車相對于傳統(tǒng)燃油汽車的優(yōu)勢，代表了自動駕駛技術帶來的生產效率的提高，降低了汽車生產成本。

結合產品售價式（1）、商品需求式（4）并減去每種模式的固定成本并代入整理，使用傳統(tǒng)技術在本國生產并銷售的利潤πD、使用傳統(tǒng)技術對外出口產生的利潤πX、使用自動駕駛技術生產產品對外出口產生的利潤πXE，用傳統(tǒng)技術FDI產生的利潤πI、使用自動駕駛技術FDI產生的利潤πIE的表達式如下：

其中，Bi為需求常數，且有

圖1 自動駕駛技術對FDI和貿易的影響（技術引入階段）圖

πD線和πI線的斜率相同，因為在國外的直接投資只是在另一個經濟體中復現了與國內相同的傳統(tǒng)汽車零部件制造技術。而πX線的斜率低于πD，因為運輸成本降低了每單位運輸的利潤。右邊紅線代表通過自動駕駛技術進行FDI帶來的利潤πIE，這種模式具有最高的固定成本。而使用自動駕駛技術對外出口產品的利潤πXE曲線，其斜率高于πD但低于πXE曲線，這是因為使用傳統(tǒng)駕駛技術對外出口的利潤獲取能力足以覆蓋其運輸成本，每單位運輸可以比國內生產銷售獲取更高利潤，但與使用自動駕駛技術在國外直接投資建廠相比確實存在運輸成本使其單位利潤低于FDI的利潤。綜上，在這項技術剛剛引入到一個國家時，只有最具生產力的公司選擇使用自動駕駛技術在國外建立子公司，生產能力略低于對外FDI的水平但高于的國內生產率時，企業(yè)會選擇使用自動駕駛技術生產并對外出口。

（二）技術接納。在技術接納階段，假設技術進步不僅在生產過程中提高了生產效率，更降低了自動駕駛技術的固定成本。圖2中描述了這種情況（接納階段），其中cfXE和cfIE都被減少，使用自動駕駛技術對外出口和使用自動駕駛技術的對外直接投資的利潤曲線紅線均上移。一方面固定成本降低使得使用自動駕駛技術對外出口替代本國生產的生產率水平θXE下降，使用傳統(tǒng)技術在本國生產被進一步地替代了；另一方面依賴傳統(tǒng)技術的對外直接投資逐漸被依賴自動駕駛技術的外國直接投資所取代，取代臨界值的生產率水平下降至θIE。在這種情況下，國際貿易仍然不受自動駕駛技術進一步普及的影響。原因在于，自動駕駛技術的高生產效率所節(jié)約的可變成本足以與傳統(tǒng)技術下的對外直接投資競爭，后者的固定成本大于出口的固定成本，但其所節(jié)省的可變成本仍然不足以與那些只面臨較低固定出口成本的公司競爭。（圖2）

圖2 自動駕駛技術對FDI和貿易的影響（技術接納階段）圖

在這一階段，汽車零部件市場的供給與需求都發(fā)生了變化。一方面廠商不再被使用自動駕駛技術所需的高生產率水平所限制，使用這項技術在本國生產并出口或是在國外投資建廠都變得更加容易；另一方面汽車零部件市場上的供給水平有上升動機，但市場的需求量卻減少。

（三）技術普及及應用階段。在技術普及和應用階段，更加成熟而完備的技術研發(fā)進一步降低了自動駕駛技術的應用成本，自動駕駛技術的可變成本節(jié)省足以使這些公司開始與出口商競爭。在高于θXE的生產率水平下，一國選擇用自動駕駛技術生產零部件并出口，這個階段的θXE比初入階段的θXE減少很多；又因為θIE<θI，所有的FDI都基于自動駕駛技術，固定成本的進一步削減將逐步取代本國生產的國際貿易；后期當自動駕駛技術已經在一國被廣泛使用時，在本國生產的國際貿易逐漸被完全取代。（圖3）

圖3 自動駕駛技術對FDI和貿易的影響（技術普及及應用階段）圖

四、特征化事實

1885年，德國人卡爾·本茲制成了世界上第一輛汽車，極大地改變了工業(yè)生產的形式，帶領全人類走向了汽車時代。雖然汽車工業(yè)的發(fā)展至今已逾百年，但自動駕駛技術卻是一項非常年輕的技術。

自動駕駛技術的興起可從專利申請數據中可見一斑。根據歐洲專利局數據庫提供的世界上90余個國家或地區(qū)的專利申請數據可知，涉及自動駕駛技術的專利正如雨后春筍般問世，飛速地推動著這一領域的進步。截至2021年6月23日，以“Autonomous Driving”為搜索關鍵詞，可從Espacenet官網上查詢到約2，244項已經批準落地的專利，只有前500條開放下載。在這500項最新問世的專利中，百度獨占84項，占16.8%，是第二名豐田專利數目的兩倍多，凸顯了百度這樣一個互聯網巨頭將商業(yè)觸角伸向自動駕駛領域的強大實力和野心。自動駕駛領域并非僅為傳統(tǒng)車企的轉型舞臺，也是許多科技巨頭謀求轉型合作的一片新領地。除了一些老牌車企如豐田、韓國現代等正積極投身于轉型技術研發(fā)獲得了一定數量的專利外，一些老牌科技巨頭如LG、INTEL、IBM也與傳統(tǒng)車企達成了研發(fā)合作，大力推動汽車行業(yè)的數字化。一些自動駕駛領域的初創(chuàng)企業(yè)也勢頭頗猛，STRADVISION INC、PLUSAI CORP分別擁有24個、10個專利。

而將專利數據按照國別劃分可發(fā)現，韓國和美國所申請獲得的專利數量占有絕對優(yōu)勢，分別為176個和103個；中國和日本位居其后，各擁有40余個專利。四國累計擁有專利量占最近申請獲得專利量的72.8%。韓國的汽車產業(yè)起步于20世紀50年代，以堅持獨立自主研發(fā)為導向，其全球市場銷量在2014年達到頂峰，時至今日韓國的汽車工業(yè)發(fā)展在全球范圍內依然處于領先位置。根據Markline統(tǒng)計的2017年汽車生產量排名，現代起亞汽車集團位列世界第五大汽車制造商。美國是全球最龐大的單一汽車市場，也是全球汽車工業(yè)的最早發(fā)源地，具有雄厚的汽車工業(yè)基礎。中國的汽車工業(yè)基礎起步較晚、發(fā)展較為緩慢，早期依賴外來技術得以發(fā)展民族汽車工業(yè)，但在技術革新上仍比不上美、日、韓等發(fā)達國家。世界各國在自動駕駛領域的專利申請數據，一定程度上反映了各國對于自動駕駛技術的利好前景和技術攻堅的積極態(tài)度。

下面我們再以汽車零部件貿易數據為窗口觀察自動駕駛技術的興起趨勢。以HS編碼為8708（Motor vehicles；parts and accessories）為統(tǒng)計變量，我們統(tǒng)計了近30年來汽車零部件行業(yè)的出口貿易額趨勢。2004年之前，美國是世界上汽車零部件出口價值最高的國家，但在2004年后卻被德國大幅超越，德國一躍成為世界上汽車零部件行業(yè)出口價值最高的國家，直至今日。中國在這一行業(yè)的爆炸式發(fā)展則以2010年為轉折點，2010年前中國的出口貿易額雖然逐年上升，但位于五國之末，2010年后出口貿易價值超過了法國并繼續(xù)穩(wěn)步上揚，預計甚至可能很快會超越日本。亞洲雖然是汽車零部件的主要世界市場，但大多扮演著低端制造的角色，從中獲得的貿易附加值并不大。如若自動駕駛技術在亞洲市場得以率先開拓并落地應用，勢必會對全球汽車零部件行業(yè)乃至汽車行業(yè)的貿易模式帶來非常大的改變。正如上文分析，當自動駕駛技術被徹底引入到一個國家和地區(qū)時，它帶來的汽車裝配行業(yè)門檻降低會使得FDI減少，更加傾向于本國生產，這從根本上減少了跨國貿易。

自動駕駛技術將首先在高收入和高運輸成本的國家引入，使新技術取代更傳統(tǒng)的生產技術。理論模型模擬結果表明，GDP較高、運輸成本較高的國家確實在進、出口更多的電動汽車，地理距離是貿易往來的最大阻礙。而更多的假設則只能依靠案例分析和未來的行業(yè)發(fā)展得出答案。自動駕駛技術有許多值得深挖的研究方向，如分析自動駕駛技術與勞動力市場之間的關系，以及對工資不平等的影響。自動駕駛技術的普及會帶來汽車零部件貿易量的減少，這會減少對低端裝配勞動力的需求，從而加劇工資不平等。