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Gravity in International Trade : Econometric Challenges and Environmental Extensions

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00004553
URN to cite this document: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4553-3

Title data

Wanner, Joschka:
Gravity in International Trade : Econometric Challenges and Environmental Extensions.
Bayreuth , 2019 . - xi, 330 P.
( Doctoral thesis, 2019 , University of Bayreuth, Faculty of Law, Business and Economics)

Abstract

The dissertation contributes to the literature on the gravity model of international trade. The first part of the thesis deals with econometric challenges that arise in the estimation of gravity models. Specifically, the first chapter considers Poisson Pseudo-Maximum Likelihood (PPML) estimation of the intensive margin of trade, i.e. of how much two countries trade with one another. It offers a solution to the computational challenge posed by several sets of high-dimensional fixed effects in a non-linear panel data setting. It then applies the proposed iterative estimation procedure to re-assess the effect of a common currency on bilateral trade flows and does not find a significant effect. The second chapter considers the extensive margin of international trade, i.e. the question whether two countries trade with each other at all. It provides a model and econometric specification that allow for persistence due to both unobserved bilateral heterogeneity and true state dependence. An incidental parameter bias correction for the proposed dynamic high-dimensional fixed effects probit estimator is developed and the desirable properties of the bias-corrected estimator are demonstrated in Monte Carlo simulations. The estimator is then applied to the estimation of the extensive margin determinants. Taking into account the two sources of persistence is shown to matter considerably for the empirical results. Specifically, the chapter presents evidence that the extensive margin is characterized by a high level of persistence. The second part of the dissertation deals with the interplay of climate policy and international trade. In the third chapter, the trade, welfare, and emission effects of carbon tariffs are analysed. Carbon tariffs equalize carbon price differentials in order to reduce carbon leakage. For the analysis, an extended structural gravity model including a sectoral structure and a multi-factor production structure with emissions is developed that allows a decomposition of emission changes into scale, composition, and technique effects. The counterfactual analysis shows that carbon tariffs can reduce global emissions by mainly altering the sectoral composition, however at the cost of reduced trade flows and welfare losses for most, especially developing, countries. The last chapter of the dissertation deals with the consequences of unilateral withdrawals from the Paris Agreement. It considers not only the direct effect of a lower global sum of reduction targets, but also the indirect effect of the withdrawing country increasing its emissions beyond the business-as-usual emission path in response to the rest of the world’s climate policies. An extension of the model developed in chapter three is presented that incorporates both carbon leakage due to comparative advantage changes in international trade and via the international fossil fuel market. The counterfactual analysis reveals that a US withdrawal would harm the effectiveness of the Paris Agreement most strongly and eliminate one third of the global emission reduction. The leakage effect would be strongest in case of a Chinese withdrawal.

Abstract in another language

Die Dissertation trägt zur Literatur zum Gravitationsmodell des internationalen Handels bei. Der erste Teil der Arbeit beschäftigt sich mit ökonometrischen Herausforderungen bei der Schätzung von Gravitationsmodellen. Das erste Kapitel beschäftig sich mit der Poisson Pseudo-Maximum Likelihood (PPML) Schätzung des intensiven Rands von Handel, d.h. wie viel zwei Länder miteinander handeln. Es bietet eine Lösung für die rechnerische Herausforderung an, die durch die gleichzeitige Verwendung mehrere hochdimensionaler fixen Effekte in einem nicht-linearen Paneldatenkontext entsteht. Es wendet die vorgeschlagene iterative Schätzprozedur dann an, um den Effekt einer gemeinsamen Währung auf bilaterale Handelsströme zu reevaluieren und findet keinen signifikanten Effekt. Das zweite Kapitel betrachtet den extensiven Rand von internationalem Handel, d.h. die Frage, ob zwei Länder überhaupt miteinander handeln. Es bietet ein Modell und eine ökonometrische Spezifikation, die Persistenz sowohl aufgrund von bilateraler unbeobachteter Heterogenität als auch aufgrund von dynamischen Effekten zulässt. Eine Bias-Korrektur für den Incidental Parameter Bias für den vorgeschlagenen dynamischen Probit Schätzer mit hochdimensionalen fixen Effekten wird entwickelt und die wünschenswerten Eigenschaften des Bias-korrigierten Schätzers werden in Monte Carlo Simulationen demonstriert. Der Schätzer wird dann auf die Schätzung der Determinanten des extensiven Rands angewandt. Es wird gezeigt, dass die Berücksichtigung der zwei Quellen von Persistenz die empirischen Ergebnisse spürbar beeinflusst. Insbesondere präsentiert das Papier Evidenz dafür, dass der extensive Rand durch starke Persistenz gekennzeichnet ist. Der zweite Teil der Dissertation beschäftigt sich mit dem Zusammenspiel von Klimapolitik und internationalem Handel. Im drittel Kapitel werden die Handels-, Wohlfahrts- und Emissionseffekte von CO2-Zöllen analysiert. CO2-Zölle gleichen CO2-Preisunterschiede aus, um Carbon Leakage zu reduzieren. Für die Analyse wird ein erweitertes strukturelles Gravitationsmodell mit einer Sektorstruktur und einer Multi-Faktor-Produktionsstruktur mit Emissionen entwickelt, das eine Zerlegung der Emissionsveränderungen in Größen-, Kompositions- und Technikeffekte zulässt. Die kontrafaktische Analyse zeigt, dass CO2-Zölle die globalen Emissionen reduzieren können, in dem sie in erster Linie die sektorale Komposition verändern, allerdings auf Kosten von verringerten Handelsströmen und Wohlfahrtsverlusten für die meisten Länder, insbesondere Entwicklungsländer. Das letzte Kapitel der Dissertation beschäftigt sich mit den Auswirkungen unilateraler Ausstiege aus dem Paris Abkommen. Es betrachtet nicht nur die direkten Effekte einer verringerten globalen Summe der Reduktionsziele, sondern auch den indirekten Effekt, dass das aussteigende Land seine Emissionen in Reaktion auf die Klimapolitik im Rest der Welt über das Business-As-Usual Szenario hinaus steigert. Eine Erweiterung des Models aus Kapitel drei wird präsentiert, die sowohl Carbon Leakage aufgrund von Veränderungen des komparativen Vorteils im internationalen Handel als auch über den internationalen Markt für fossile Brennstoffe berücksichtigt. Die kontrafaktische Analyse zeigt, dass ein US-Ausstieg die Wirkung des Paris Abkommens am stärksten beeinträchtigen und ein Drittel der globalen Emissionsreduktion eliminieren würde. Der Leakage Effekt wäre im Fall eines chinesischen Ausstiegs am stärksten.

Further data

Item Type: Doctoral thesis (No information)
Keywords: gravity model; PPML; high-dimensional fixed effects; currency unions; persistence; dynamic panel model; binary choice; incidental parameter bias correction; trade policy; carbon tariffs; climate policy; Copenhagen Accord, carbon leakage; climate change; international trade; fossil fuel supply
DDC Subjects: 300 Social sciences > 330 Economics
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Law, Business and Economics > Department of Economics > Chair Economics VI: Empirical Economic Research > Chair Economics VI: Empirical Economic Research - Univ.-Prof. Dr. Mario Larch
Graduate Schools > University of Bayreuth Graduate School
Faculties
Faculties > Faculty of Law, Business and Economics
Faculties > Faculty of Law, Business and Economics > Department of Economics
Faculties > Faculty of Law, Business and Economics > Department of Economics > Chair Economics VI: Empirical Economic Research
Graduate Schools
Language: English
Originates at UBT: Yes
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4553-3
Date Deposited: 17 Dec 2019 13:41
Last Modified: 17 Dec 2019 13:44
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/4553

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