Essays on International Trade. Theory and applications of the structural gravity model with country-specific features and domestic policies.

The thesis aims to extend and enrich the literature on structural gravity, in particular providing new applications and a theoretical interpretation of the methods of Heid, Larch and Yotov (2021) and Freeman, Larch, Theodorakopoulos and Yotov (2021) for the analysis of unilateral variables (country-specific features, domestic policies or also unilateral trade policies). The main goal of this work, since the flexibility of the structural gravity model, is to provide a framework that takes into account ”fundamental productivity” (geography, climate, infrastructure, and institutions that have an impact on the producers’ productivity in a given country and sector) both theoretically and empirically. Two exercises aim to extend and update the results of other seminal articles, such as Redding and Venables (2004) for what concerns economic geography, and Levchenko (2007) and Nunn (2007) on the study of institutions and trade. All these, due to timing, do not exploit the bilateral dimension of trade flows, the role of domestic sales and the control for multilateral resistance terms. Here, I propose a way to merge the new advance in the literature, as the above-mentioned works of Heid et al. (2021) and Freeman et al. (2021), but also Allen, Arkolakis and Takahashi (2020), with the previous literature. The main scope is to make progress on the solution of the problem of perfect collinearity between unilateral variables and the set of fixed effects (as in Heid et al. (2021)) and to give it further theoretical grounding. The hope is that it will inspire and ease more investigations into these topics. Furthermore, I provide an application for current policy matters, such as the Covid-19 pandemic to understand the economic consequences of it. This last exercise has a further goal, using gravity with high reference data (monthly trade) to give instruments for policymakers to take short-run decisions. The first chapter, “Population Density and Export Performance: Evidence from a Structural Gravity”, answers the question: “How does population density affect export performance and specialization?”. Population density is a determinant of productivity, either because of the agglomeration forces arising from people’s concentration (big cities, industrial clusters) or also because of the trade gains generated by the uneven (or not) distribution of resources, referring to the concept of lumpiness in Courant and Deardorff (1992) of Courant and Deardorff (1993). I develop a model which allows estimating the impact of density on international trade considering the role of domestic sales. This framework eases the interpretation of the method in Heid et al. (2021) and enriches the theoretical part of Freeman et al. (2021). Moreover, it is also possible to estimate the specific effect of the parameter of labour density sensitivity of the producers which appears in Allen and Arkolakis (2014) and Allen, Arkolakis and Takahashi (2020). The findings suggest that density level affects trade differently by industries. In particular, those depend more on labour (manufacturing) than the ones that rely mostly on natural resources (agriculture, fishing and forestry and mining). This chapter contains the main explanation of the theoretical underpinnings used in the rest of the thesis. The second chapter “Domestic Institutions and International Trade: empirical in- investigation and policy implications”, focuses mostly on the approach of Heid et al. (2021) and applies it to the analysis of the nexus between domestic institutions and trade, both from the econometric point of view and also through a general equilibrium analysis. Similar to Beverelli, Keck, Larch and Yotov (2018), but it differs because institutions are modelled as factors of fundamental productivity and the empirical investigation studies the different implications of institutional functioning (quality) and the form (legal system), the interplay with bilateral cultural ties and also the heterogeneous effect in several industries using the definition and measure of contract intensity provided by Nunn (2007). General equilibrium implications are studied with a counterfactual exercise that wants to shed light on what would happen if all countries had good institutions. The third chapter, “The effect of domestic policies on international trade: a lesson from Covid-19” differs from the previous one because it considers domestic policies as simple frictions contained in the vector of trade costs. This assumption helps to assess the impact on the earliest month of the pandemic by looking at the direct effect of the national policies (the stringency index of the Oxford Policy Tracker) and the indirect effect through the effect on labour mobility (Google data) and on the maritime traffic (data on port calls provided by COMTRADE). As another element of originality, I propose a way to estimate monthly domestic production in order to include domestic sales and keep also the properties of structural gravity. Moreover, I also propose an extension in which I try to include network analysis in a structural gravity with high-frequency data. The last section concludes and discusses the results and the further applications of each chapter.

La tesi propone di estendere e arricchire la letteratura su “structural gravity models”, in particolare fornendo nuove applicazioni e un'interpretazione teorica dei metodi di Heid, Larch e Yotov (2021) e Freeman, Larch, Theodorakopoulos e Yotov (2021) per l'analisi, in tali modelli, di variabili unilaterali (caratteristiche specifiche del paese, politiche interne e politiche commerciali unilaterali). L'obiettivo principale di questo lavoro, data la flessibilità dei “structural gravity models”, è fornire un quadro che tenga conto della "produttività fondamentali" (geografia, clima, infrastrutture e istituzioni che hanno un impatto sulla produttività dei produttori in un dato paese e settore) sia teoricamente che empiricamente. Vengono proposti tre applicazioni. Due esercizi mirano ad estendere e aggiornare i risultati di altri articoli come Redding e Venables (2004) per quanto riguarda la geografia economica, e Levchenko (2007) e Nunn (2007) per lo studio delle istituzioni e del commercio. Questi lavori, dovuti agli avanzamenti della letteratura del periodo, non sfruttano a pieno la dimensione bilaterale dei flussi commerciali, il ruolo delle vendite domestiche e il controllo dei termini di resistenza multilaterale, come vengono intesi attualmente. Qui, viene proposto un modo per unire lavori più recenti, come le opere sopra citate di Heid et al. (2021) e Freeman et al. (2021), ma anche Allen, Arkolakis e Takahashi (2020), con la letteratura precedente. Lo scopo principale è quello di progredire nella soluzione del problema della perfetta collinearità tra le variabili unilaterali e l'insieme degli effetti fissi (come in Heid et al. (2021)) e di dargli ulteriori basi teoriche. La speranza è che possa ispirare e facilitare ulteriori indagini su questi argomenti. Inoltre, viene fornita pure un'applicazione per questioni di policy attuali, come la pandemia di Covid-19, e nella comprensione delle conseguenze economiche di essa. Quest'ultimo esercizio ha un ulteriore obiettivo: utilizzare i “structural gravity models” con dati mensili per fornire strumenti ai responsabili politici per prendere decisioni a breve termine. Il primo capitolo, “Population Density and Export Performance: Evidence from a Structural Gravity”, risponde alla domanda: “In che modo la densità della popolazione influisce sulla performance e sulla specializzazione delle esportazioni?”. La densità della popolazione è una determinante della produttività, sia a causa delle forze di agglomerazione derivanti dalla concentrazione delle persone (grandi città, distretti industriali) sia anche a causa dei guadagni commerciali generati dalla distribuzione ineguale (o meno) delle risorse, facendo riferimento al concetto di “lumpiness” in Courant e Deardorff (1992) di Courant e Deardorff (1993). Sviluppo un modello che consente di stimare l'impatto della densità sul commercio internazionale considerando il ruolo del mercato interno. Questo quadro facilita l'interpretazione del metodo in Heid et al. (2021) e arricchisce la parte teorica di Freeman et al. (2021). Inoltre, è anche possibile stimare l'effetto specifico del parametro di sensibilità alla densità di lavoro dei produttori che appare in Allen e Arkolakis (2014) e Allen, Arkolakis e Takahashi (2020). I risultati suggeriscono che il livello di densità influisce sul commercio in modo diverso a seconda dei settori. In particolare, quelli che dipendono maggiormente dal lavoro (manifatturiero) rispetto a quelli che dipendono principalmente dalle risorse naturali (agricoltura, pesca, silvicoltura e estrazione mineraria). Questo capitolo contiene la spiegazione principale dei fondamenti teorici utilizzati nel resto della tesi. Il secondo capitolo “Domestic Institutions and International Trade: empirical in- investigation and policy implications”, si concentra principalmente sull'approccio di Heid et al. (2021) e lo applica all'analisi del nesso tra istituzioni domestiche e commercio, sia dal punto di vista econometrico sia attraverso un'analisi degli equilibri generali. Simile a Beverelli, Keck, Larch e Yotov (2018), ma differisce perché le istituzioni sono modellate come fattori di produttività fondamentale e l'indagine empirica studia le diverse implicazioni del funzionamento istituzionale (qualità) e della loro forma (ordinamento giuridico), l'interazione con legami culturali bilaterali e anche l'effetto eterogeneo in diversi settori utilizzando la definizione e la misura dell'intensità contrattuale fornita da Nunn (2007). Le implicazioni dell'equilibrio generale sono studiate con un esercizio controfattuale che vuole far luce su cosa accadrebbe se tutti i paesi avessero “buone istituzioni”. Il terzo capitolo, “The effect of domestic policies on international trade: a lesson from Covid-19” differisce dal precedente perché considera le politiche interne come semplici frizioni contenute nel vettore dei costi commerciali. Questa ipotesi aiuta a valutare l'impatto sulla prima fase della pandemia guardando l'effetto diretto delle politiche nazionali (tramite l'indice di rigore dell'Oxford Policy Tracker) e l'effetto indiretto attraverso l'effetto sulla mobilità del lavoro (dati Google) e sul traffico marittimo (dati sugli scali forniti da COMTRADE). Come ulteriore elemento di originalità, è stato incluso un modo per stimare la produzione interna mensile in modo da includere le vendite interne e mantenere anche le proprietà di uno structural gravity tradizionale. Inoltre, è inserita anche un'estensione in cui cerco di includere la social network analysis in uno structural gravity con dati ad alta frequenza temporale (mensili). L'ultima sezione conclude e discute i risultati e le ulteriori applicazioni di ciascun capitolo.