3.2.1. Modèles de gravité
L'origine du modèle de gravité remonte au
phénomène d'attraction terrestre de la physique newtonienne. Le
modèle gravitationnel de Newton stipule que l'attraction entre deux
corps est directement proportionnelle aux masses de ces deux corps et
inversement proportionnelle à leur éloignement.
En économie, l'utilisation de ce type de
modélisation trouve ses racines dans l'intuition de Tinbergen (1961)
à assimiler le phénomène physique d'attraction entre deux
corps à l'intensité des échanges commerciaux entre deux
pays. Il assimile également les masses de deux corps aux PIB de deux
pays et l'éloignement de deux corps à la distance qui
sépare deux pays.. Ainsi, en considérant deux pays i et j, nous
pouvons écrire : avec ,  et .  désigne les flux des exportations du pays i vers le
pays j à la date t.  (respectivement  ) représente le PIB du pays i (respectivement du pays j) à
la date t.  est la distance qui sépare les deux pays.
Le problème qui se pose est le choix de la forme
fonctionnelle de f. Il est souvent utilisé la spécification
simple suivante :  (1) où a, b et c sont des
paramètres à estimer et K est une constante
strictement positive. La forme logarithmique de (1)
s `écrit :  (2). Un signe théorique positif est attendu de tous les
paramètres a, b et c.
Les travaux empiriques utilisant cette forme simple
aboutissent à des résultats remarquables (Luo, 2001).
Néanmoins, il convient de reconnaître que le modèle est
d'une simplification assez abusive en ce sens qu'il néglige plusieurs
facteurs susceptibles d'influer sur les échanges internationaux. Parmi
ces facteurs, on distingue principalement l'usage des monnaies
différentes, les habitudes commerciales, l'état des
infrastructures routières, l'imperfection de l'information, la taille de
la population, etc.
Pour corriger cette faiblesse, certains travaux utilisent un
vecteur plus large des variables explicatives en remplaçant les
variables  et  par les vecteurs ? ??et ? ??représentant respectivement les caractéristiques des
pays i et j. Ces vecteurs peuvent par exemple contenir des variables telles que
l'influence de la qualité des infrastructures sur les coûts de
transport (Limao et Venables, 2000) ou l'effet de l'importance des ces
coûts de transport sur les échanges (Obstfeld et Rogoff, 2000). On
peut ainsi réécrire (2) de la manière
suivante :  (3). Dans cette dernière relation, les  sont les m composantes du vecteur ? ? et les  sont les n composantes du vecteur ? ?.? L'équation (3) est souvent estimée par la
méthode des moindres carrés ordinaires (MCO).
Les modèles de gravité présentent
l'avantage de donner de bonnes estimations et d'être simples. Mais,
à côté de ces avantages, ils présentent tout aussi
des limites. On en distingue deux principalement.. La première se
rapporte à la mesure de la distance. La plupart des études qui
utilisent les modèles de gravité se servent de la distance
à vol d'oiseau entre les capitales des pays partenaires, pour approximer
la distance qui sépare ces derniers. Or cette distance est une mesure
biaisée car elle ne correspond pas au trajet réel (voie maritime
ou terrestre) par lequel les marchandises sont transportées. Ce qui
risque de faire perdre certaines informations utiles comme différence de
coûts selon la voie maritime ou terrestre, état des routes ou des
obstacles naturels dus à des facteurs géodésiques. Par
exemple, pour une distance identique, le coût unitaire de transport est
en général plus faible sur la voie maritime comparativement
à la voie terrestre ou ferroviaire. La seconde limite principale
réside dans le fait que rien ne garantit l'absence des
corrélations fallacieuses dues par exemple à la non prise en
compte des variables pertinentes.
Face à ces problèmes majeurs et avec le
développement des techniques de l'économétrie des
séries temporelles, le recours à la théorie de la
co-intégration devient de plus en plus fréquent.
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