本文为“量化历史研究”第 130篇推送

19世纪富尔顿制造的克莱蒙特号蒸汽船

（图片来源于网络）

19世纪前，快速帆船是长距离贸易主力。这一交通方式很大程度上是“靠天吃饭”：航速由风向、洋流决定，且水手需要操纵船只与风向成140度夹角来获得最大航速。因此，贸易路线和时间都相当依赖于自然条件。北大西洋海风顺时针吹，所以最省时间力气的路线是：船只从欧洲出发先南下非洲，再驶向美洲，最后北上返回。这正是历史闻名的“三角贸易”。

19世纪中期，蒸汽船的改进和应用使航程摆脱了“风”“水”的影响，航路选择面临约束减轻，船只航速加快。Luigi Pascali于2016年发表在American Economic Review的文章 “The Wind of Change: Maritime Technology, Trade and Economic Development”，检验了蒸汽船对各国贸易模式的影响，主要发现有以下四点：

首先，有关蒸汽船取代帆船的过程，学术界一直存在“逐渐取代说”和“突然取代说”两种观点，实证结果支持了后一种观点。影响贸易量的主要因素在1860年代由帆船速度转变为蒸汽船速度；其次，作者发现传统文献中基于运费，对贸易成本下降在全球化中所起的作用估计结果普遍偏低，蒸汽船应用能解释53%的贸易量上涨；再次，若以后来各国城市化程度或人口密度为准绳，贸易成本下降不一定使所有国家都受益；最后，如果以政体数据集（Polity IV）中“对执政者约束”为指标衡量政体质量，贸易成本下降对政体质量较好的国家经济有显著正面影响，对质量较差的国家经济有显著负面影响。

图1 一月世界各地的盛行风

作者首先将世界地图切成一个个0.5度*0.5度小方格，用CIESIN数据库判定方格是海洋还是陆地。然后，用IFREMER数据库确定方格内每个季节海风强度和风向，用NCAR数据库确定洋流强度和方向。假设船只在这个分割过的世界里航行，每一刻速度由当时风力及风向和船只夹角确定，然后加上洋流影响。接下来，作者把整个世界看作一张图，每个方格是其中一个节点，从每一方格航行到相邻格子的时间确定了节点间连接的权。这样就把世界地图转化成了一张有向带权图。最后，利用Dijkstra算法就可以算出地球任意两点间航行所需的最短时间。是帆船还是蒸汽船，是春夏秋冬哪个季节，苏伊士运河是否已开通，这就有2*4*2共16种情况，作者分别做了计算。作者还手动整理了1850-1900年间共23000条双边贸易记录，覆盖全球129个国家。

作者还做了其它很多数据工作。经济发展方面，作者一共使用了三种不同指标：人口密度、城市化水平和人均GDP。除人均GDP数据直接来自麦迪逊市外，城市化部分，作者选取了三种指标，分别是居住在人口达25000、50000、100000人以上城市的人口比例。这个变量之前只有41个国家的数据，作者结合许多其它来源补足了剩余部分。人口密度同样由作者自行整理。政体质量部分，作者用“对执政者约束”作代理变量。这一指数分7档，其中1指“无限制的权力”，7指“有效的制衡”。作者定义指数在5或5以上的政体为“包容性的（inclusive）”，在5以下的则为“专制的（autocratic）”。原数据库只包含当时129个国家中大约三分之一的情况，剩余部分同样由作者自己整理。

图2 贸易量对帆船和蒸汽船最短航行时间弹性

（深色为蒸汽船，浅色为帆船）

作者首先检验两种有关取代过程假说，方法是控制其它影响贸易的因素后，将各国间不同时段的贸易量对各国间帆船和蒸汽船航行所需最短时间回归，发现1850年代和1860年代，帆船用时与贸易量显著负相关，但系数逐渐下降，在1860年代之后都不显著。与此同时，蒸汽船航速在1860年代开始与贸易量显著负相关，1870年绝对值增大并在之后保持不变。这说明蒸汽船很可能是在1860年代前后一小段时间内取代了帆船的主导地位，而非渐变论者所说，是在整个19世纪内逐渐替代。其次，传统研究多认为运费下降对贸易量影响并不大，第一次全球化有很多其它更重要原因。作者指出用运费衡量贸易成本容易导致低估下降幅度，原因有二：一是这段时间各国对海运需求量上升，二是各区域内存在很多船运协会，它们组建卡特尔来稳定价格，致使运费不能反映真实成本变化。改用蒸汽船节省的航运时间做指标能解释超过一半的贸易量上升。

作者接下来检验贸易量对经济的影响。考虑到直接将经济水平对贸易量回归会有内生性问题，作者采用以下工具变量：取定一国，首先计算该国与其它国家间贸易能被帆船和蒸汽船最短航行时间解释的部分，然后用贸易对象贸易额占世界总额加权。因为这个变量随时间改变，回归可以控制各国固定效应。总体来看，人均贸易额每上升1%，城市化率平均下降0.06到0.08。用人口密度和人均GDP回归得到类似结果。因贸易经济受惠的国家主要集中在西欧和北美，受损的主要集中在中美洲、非洲和亚洲。同时，没有独立国家在贸易中受损。为检验贸易对不同政体国家的异质性影响，作者选用Acemoglu等学者提出的殖民地死亡率作工具变量。结果发现：在专制国家，贸易量翻倍导致城市化率下降15-16%；在包容性国家，贸易量翻倍导致城市化率上升11-17%。使用人口密度回归，或将两类政体分界点调整为“对执政者约束”指数是否大于等于3，结果基本不变。这一发现意味着拆除贸易藩篱未必能自动唤来经济增长。

总之，作者综合运用各学科方法，结合自己手动整理的多个数据库，从各个角度审视了19世纪后期世界海运因蒸汽船出现导致的变化及其影响。文章不仅澄清了已有的争论，而且从量化历史角度对贸易成本下降在全球化中的作用、贸易影响的异质性及贸易与政治体制的关系提出了新的观点。有关原始数据来源及整理方法的更多信息请参见原文及其附录。

文章来源：Pascali, Luigi. 2016, The wind of change : maritime technology, trade and economicdevelopment. American Economic Review.