且共東風從容──蒸汽船擴散的長期影響

19世紀前，快速帆船是長距離貿易主力。這一交通方式很大程度上是「靠天吃飯」：航速由風向、洋流決定，且水手需要操縱船隻與風向成140度夾角來獲得最大航速。因此，貿易路線和時間都相當依賴於自然條件。北大西洋海風順時針吹，所以最省時間力氣的路線是：船隻從歐洲出發先南下非洲，再駛向美洲，最後北上返回。這正是歷史聞名的「三角貿易」。

19世紀中期，蒸汽船的改進和應用使航程擺脫了「風」「水」的影響，航路選擇面臨約束減輕，船隻航速加快。Luigi Pascali於2016年發表在American Economic Review的文章 「The Wind of Change: Maritime Technology, Trade and Economic Development」，檢驗了蒸汽船對各國貿易模式的影響，主要發現有以下四點：首先，有關蒸汽船取代帆船的過程，學術界一直存在「逐漸取代說」和「突然取代說」兩種觀點，實證結果支持了後一種觀點。影響貿易量的主要因素在1860年代由帆船速度轉變為蒸汽船速度；其次，作者發現傳統文獻中基於運費，對貿易成本下降在全球化中所起的作用估計結果普遍偏低，蒸汽船應用能解釋53%的貿易量上漲；再次，若以後來各國城市化程度或人口密度為準繩，貿易成本下降不一定使所有國家都受益；最後，如果以政體數據集（Polity IV）中「對執政者約束」為指標衡量政體質量，貿易成本下降對政體質量較好的國家經濟有顯著正面影響，對質量較差的國家經濟有顯著負面影響。

作者首先將世界地圖切成一個個0.5度*0.5度小方格，用CIESIN資料庫判定方格是海洋還是陸地。然後，用IFREMER資料庫確定方格內每個季節海風強度和風向，用NCAR資料庫確定洋流強度和方向。假設船隻在這個分割過的世界裡航行，每一刻速度由當時風力及風向和船隻夾角確定，然後加上洋流影響。接下來，作者把整個世界看作一張圖，每個方格是其中一個節點，從每一方格航行到相鄰格子的時間確定了節點間連接的權。這樣就把世界地圖轉化成了一張有向帶權圖。最後，利用Dijkstra演算法就可以算出地球任意兩點間航行所需的最短時間。是帆船還是蒸汽船，是春夏秋冬哪個季節，蘇伊士運河是否已開通，這就有2*4*2共16種情況，作者分別做了計算。作者還手動整理了1850-1900年間共23000條雙邊貿易記錄，覆蓋全球129個國家。

作者還做了其它很多數據工作。經濟發展方面，作者一共使用了三種不同指標：人口密度、城市化水平和人均GDP。除人均GDP數據直接來自麥迪遜市外，城市化部分，作者選取了三種指標，分別是居住在人口達25000、50000、100000人以上城市的人口比例。這個變數之前只有41個國家的數據，作者結合許多其它來源補足了剩餘部分。人口密度同樣由作者自行整理。政體質量部分，作者用「對執政者約束」作代理變數。這一指數分7檔，其中1指「無限制的權力」，7指「有效的制衡」。作者定義指數在5或5以上的政體為「包容性的（inclusive）」，在5以下的則為「專制的（autocratic）」。原資料庫只包含當時129個國家中大約三分之一的情況，剩餘部分同樣由作者自己整理。

作者首先檢驗兩種有關取代過程假說，方法是控制其它影響貿易的因素後，將各國間不同時段的貿易量對各國間帆船和蒸汽船航行所需最短時間回歸，發現1850年代和1860年代，帆船用時與貿易量顯著負相關，但係數逐漸下降，在1860年代之後都不顯著。與此同時，蒸汽船航速在1860年代開始與貿易量顯著負相關，1870年絕對值增大並在之後保持不變。這說明蒸汽船很可能是在1860年代前後一小段時間內取代了帆船的主導地位，而非漸變論者所說，是在整個19世紀內逐漸替代。其次，傳統研究多認為運費下降對貿易量影響並不大，第一次全球化有很多其它更重要原因。作者指出用運費衡量貿易成本容易導致低估下降幅度，原因有二：一是這段時間各國對海運需求量上升，二是各區域內存在很多船運協會，它們組建卡特爾來穩定價格，致使運費不能反映真實成本變化。改用蒸汽船節省的航運時間做指標能解釋超過一半的貿易量上升。

作者接下來檢驗貿易量對經濟的影響。考慮到直接將經濟水平對貿易量回歸會有內生性問題，作者採用以下工具變數：取定一國，首先計算該國與其它國家間貿易能被帆船和蒸汽船最短航行時間解釋的部分，然後用貿易對象貿易額佔世界總額加權。因為這個變數隨時間改變，回歸可以控制各國固定效應。總體來看，人均貿易額每上升1%，城市化率平均下降0.06到0.08。用人口密度和人均GDP回歸得到類似結果。因貿易經濟受惠的國家主要集中在西歐和北美，受損的主要集中在中美洲、非洲和亞洲。同時，沒有獨立國家在貿易中受損。為檢驗貿易對不同政體國家的異質性影響，作者選用Acemoglu等學者提出的殖民地死亡率作工具變數。結果發現：在專制國家，貿易量翻倍導致城市化率下降15-16%；在包容性國家，貿易量翻倍導致城市化率上升11-17%。使用人口密度回歸，或將兩類政體分界點調整為「對執政者約束」指數是否大於等於3，結果基本不變。這一發現意味著拆除貿易藩籬未必能自動喚來經濟增長。

總之，作者綜合運用各學科方法，結合自己手動整理的多個資料庫，從各個角度審視了19世紀後期世界海運因蒸汽船出現導致的變化及其影響。文章不僅澄清了已有的爭論，而且從量化歷史角度對貿易成本下降在全球化中的作用、貿易影響的異質性及貿易與政治體制的關係提出了新的觀點。有關原始數據來源及整理方法的更多信息請參見原文及其附錄。

文章來源：Pascali, Luigi., The wind of change : maritime technology, trade and economic development. Forthcoming, American Economic Review.

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