一
关于国际贸易与国际直接投资之间关系的诸多分析框架，对于两者之间的双向作用究竟是相互替代还是相互促进这一问题，一直未形成统一的观点。
诺贝尔经济学奖获得者、美国经济学家罗伯特·芒德尔(Robert A.Mundell)提出了著名的贸易与投资替代模型。芒德尔从传统的赫克歇尔—俄林理论的两国家、两要素和两产品的分析框架出发，假定：(1)X国是资本要素丰富的国家，Y国是劳动力要素丰富的国家；(2)在国际贸易中，两国以各自的比较优势生产相应的产品，X国将集中生产资本密集型产品a,Y国将集中生产劳动密集型产品b;(3)X、Y两国具有相同的生产函数。在自由贸易条件下，各种生产要素可以在两国间自由流动，X国将出口a产品，从Y国进口b产品；Y国则出口b产品，并从X国进口a产品。在实现了贸易平衡的状态下，X、Y两国的资本和劳动力的要素报酬率是相等的，因此不存在资本跨国流动的必要。然而，当两国之间存在着关税壁垒、产业壁垒等可阻止自由贸易的障碍时，情况就不一样了。假定Y国现在对来自于X国的进口商品a征收高关税，这势必提高X国的a商品在Y国的价格，并刺激Y国a商品生产部门生产规模的扩大，伴随而来的必然是生产a商品所需的、原来在Y国就相对稀缺的资本要素的国内需求量的扩大，进而推动Y国的资本要素价格的上升，并提高Y国的资本要素报酬率。在Y国资本要素高利润回报的吸引下，X国的资本势必通过直接或间接投资等方式流入Y国，从而进一步扩大了Y国a商品的生产规模。整体上资本要素的流动并没有增加a商品的总产量，只不过是以Y国国内产量的增加，替代了X国出口量的减少。在Y国对a商品的需求保持不变的情况下，Y国从X国进口的a商品的数量势必下降，亦即国际资本流动的结果最终取代了国际贸易。由此，芒德尔得出的结论是，在存在国际贸易壁垒的情况下，如果直接投资厂商始终按特定方式实施跨国直接投资，那么这种跨国直接投资就能够在相对最佳的效率或最低的生产要素转换成本基础上，实现对商品贸易的完全替代。
首先对芒德尔贸易与投资替代模型提出挑战的是日本一桥大学的小岛清(K.Koyimo)教授。20世纪70年代后期到80年代中期，小岛清发表了国际直接投资和国际贸易方面的大量论著，他强调了国际分工原则的重要作用，认为国际分工既能解释国际贸易，也能解释国际直接投资，因此，国际直接投资和国际贸易可以统一在国际分工原则的基础上。与芒德尔不同，小岛清把传统模型中劳动和资本要素用劳动和经营资源来替代，因此国际直接投资已不再是简单的资本流动，而是包括资本、技术、经营管理和人力资本的总体转移。在此基础上，结合日本的经验，小岛清认为，投资国的对外直接投资应从本国处于比较劣势的边际产业开始依次进行，相应产业的对外直接投资与东道国的技术差距越小，技术就越容易为东道国所吸收和普及，进而就可以把东道国潜在的比较优势挖掘出来；同时投资国可以集中精力创造和开发出新的技术和比较优势，从而使两国间的比较成本差距扩大，为更大规模的贸易创造条件。由此可见，国际直接投资并不是对国际贸易的简单替代，而是存在着一定程度上的促进关系；在许多情况下，国际直接投资也可以创造和扩大对外贸易。
由于统计数据不全及统计方法的缺陷，芒德尔的贸易与投资替代模型及小岛清的互补模型，都是从传统理论的分析框架上衍生出来的，并没有经过实证的检验。20世纪80年代以来，贸易和直接投资的实证研究取得了突破性的进展。研究结果表明，战后的资本流动，尤其是国际直接投资的迅速增加，并没有阻碍国际贸易的发展；实证资料显示，国际贸易与国际直接投资双双快速发展。李普西和韦斯(Lipsey and Weiss)依据美国20世纪70年代的统计数据，研究了美国跨国企业在发展中国家所设立的子公司的生产和出口行为。他们选取了一系列样本商品作为研究对象，发现这些子公司的相应产品的年产量，与美国同年向这些发展中国家出口的类似商品的出口总量呈显著正相关；进一步研究还发现，这种正相关广泛存在于美国近60%的产业部门中。也就是说，美国的对外直接投资对同行业的国际贸易更多地显示的是正面的积极影响。胡弗鲍尔(Hufbauer)等人重点研究了美国20世纪80年代以来的情况，他们将美国1980、1985和1990年的对外直接投资总量与出口总量进行了比较，结果发现，在整个时间跨度中，出口总量与对外直接投资总量一直保持着正相关关系。
然而，统计分析并不等于理论分析，要真正弄清国际直接投资与国际贸易之间是替代还是促进作用，显然必须在理论上澄清“促进”与“替代”的含义。笔者认为，所谓国际贸易对国际直接投资的促进作用，是指由于国际贸易的进行，带来本产品及相关产品、产业的国际直接投资增加，而原来的国际贸易并不减少；所谓国际直接投资对国际贸易的替代作用，是指原来进行国际贸易的产品引起国际直接投资的进行，而原产品的国际贸易不再进行，国际直接投资应该与原国际贸易额正相关。反之，国际直接投资对国际贸易的促进作用，是指由于国际直接投资的进行，产生了新的国际贸易，而原国际直接投资并不减少；国际贸易对国际直接投资的替代作用，是指进行的国际直接投资导致了该产品国际贸易的产生，而原国际直接投资不再进行。在廓清了基本概念的基础上，更为重要的是进一步剖析二者之间相互作用的内在机制。为此，必须从微观分析入手，通过建立恰当的代数模型而加以验证。
二
探讨国际贸易与国际直接投资的双向作用机制，就逻辑而言，适合于进行微观分析。因为这两者本身是同一企业面对不同外在环境而进行的两种选择，两者统一的基础在于企业的理性决策。因此，决策分析构成了本文模型的中心环节。
（一）模型的建立
1.模型Ⅰ
国际贸易与国际直接投资双向作用的微观分析，即是考察一个企业在扩大海外市场时，面对国际贸易与国际直接投资两种选择，作何取舍的问题。设a、b两国组成一个生产—消费体系，a为本国，b为外国。为简化分析，进一步假设：(1)只有一种产品，且只在一国生产、在两国平均消费，无论在哪国生产，其生产总量Q不变；(2)Q的生产函数是劳动量L的一元线性函数，即：Q=AL，其中A为劳动效率，两国的劳动效率相同；(3)成本函数P为劳动力价格S乘以劳动量L，即：P=SL，若在b国生产，则增加对外直接投资净成本F。
对于模型Ⅰ，我们可以分两种情况进行讨论：
第一，Q在a国生产，出口至b国。此时，该产品的生产总量为：Q=AL；其价格为：P[,1]=S[,a]L；对外贸易量则为：X=0.5Q，由a国出口至b国；生产该产品的平均单位成本为：
C[,1]=P[,1]/Q=S[,a]/A (1)
第二，Q在b国生产，出现直接投资。此时，该产品的生产总量为：Q=AL；其价格为：P[,2]=S[,b]L+F；对外贸易量则为：X=0.5Q，由b国出口至a国；生产该产品的平均单位成本为：
C[,2]=P[,2]/Q=S[,b]/A+F/(AL) (2)
比较(1)式与(2)式，若C[,1]＞C[,2]，则出现直接投资。即若进行对外直接投资，必须：S[,a]/A-[S[,b]/A+F/(AL)]＞0；整理得：L(S[,a]-S[,b])-F＞0。将L=Q/A=2X/A代入，则得出对外直接投资条件：
X(S[,a]-S[,b])A-F＞0 (3)
(3)式表明，贸易数量越大，工资差额越大，劳动效率越低，对外投资净成本越小，则越有可能出现国际直接投资。在后三个条件不变情况下，国际贸易额越大，越有可能出现国际直接投资。进一步地分析，假设直接投资条件满足，Q在b国生产，则国际直接投资额为：
P=S[,b]L+F=2XS[,b]/A+F (4)
(4)式中，国际贸易额X出现在直接投资额P表达式的分子上，这说明国际贸易与随后出现的国际直接投资成正比，而且前者是后者的形成原因。但在进行直接投资后，原来由a国到b国的出口消失，被a国对b国的直接投资所代替，这表明国际贸易对国际直接投资具有替代作用。此时，由于假设(1)的存在，发生b国对a国的出口0.5Q，但若放宽这一假设，这一贸易量不一定出现。
2.模型Ⅱ
假设：(1)某一最终产品G的生产需投入中间产品M、劳动力Lg、总部服务Ng和运输费用Tg;(2)中间产品M的生产需投入劳动力Lm、总部服务Nm和运输费用Tm;(3)共有a、b、c三国，企业总部设在a国；(4)最终产品的世界总需求为G，产品在三国均分。
在初始阶段t[,o]时，设M、G只在a国生产，此时仅有对外贸易，国际贸易量为：由a国至b国以及至c国的各1/3G。因没有直接投资，故不需总部服务，所以：Nga=Nma=0
在t[,1]时，设有直接投资，且a、b、c三国生产M的成本函数如(5)(6)(7)式所示：
Pma=Nma+SaLma+Tma (5)
Pmb=Nma+SbLmb+Tmb (6)
Pmc=Nma+ScLmc+Tmc (7)
不失一般性，设Pmb＜Pma,Pmb＜Pmc，则M在b国生产。另外，a、b、c三国生产G的成本函数分别如(8)(9)(10)式所示：
Pga=Nga+Pmb+SaLga+Tga (8)
Pgb=Nga+Pmb+SbLgb+Tgb (9)
Pgc=Nga+Pmb+ScLgc+Tgc (10)
不失一般性，设Pgc＜Pga,Pgc＜Pgb，则G在c国生产。这样，G的生产函数为：
Pgc=Nga+(Nma+NbLmb+
