丝绸之路经济带能源贸易的空间网络特征及影响因素分析

王 薇 Patrick Qiang

(1.西北大学，陕西 西安 710127；2.西安财经大学，陕西 西安 710100；3.美国宾夕法尼亚州立大学，马尔文 19355)

一、引言

能源是工业文明时代社会经济发展的物质基础。随着中国工业化进程的不断深入，对能源的需求逐年提升，能源贸易也越来越占据我国对外经济联系的核心地位。中国的能源需求以进口天然气、成品油和原油为主。2017年，中国的原油进口量首次超过美国，成为全球最大的原油进口国。2018年，中国天然气进口量超过日本，成为全球最大的进口国。《世界与中国能源展望》2019年报告显示，2035年前，因能源需求基数大，中国对世界能源需求增长的贡献将超过15%；中国一次能源需求占世界总需求的比重稳定在23%左右。2018年，中国石油净进口量达到4.6亿吨，其中从“一带一路”国家进口的比重占65%左右，进口的主要国家几乎全是“一带一路”国家。由于国际能源贸易受到地缘政治形势及能源贸易渠道等多方面影响，保证能源供应稳定对于维持中国经济高速增长具有战略性意义。自2013年9月习近平总书记首次提出共同构建“丝绸之路经济带”合作构想以来，我国深入推进与“丝绸之路经济带”国家在重要领域的贸易合作，特别是加强能源贸易合作的互联互通。由于丝绸之路经济带沿线国家能源分布不均衡，能源供需不对称，因此，能源储量与需求量的不匹配性使得能源贸易问题成为“丝绸之路经济带”贸易合作的关键问题。对“丝绸之路经济带”能源贸易问题的研究，无论对于促进沿线国家经贸发展还是保障我国能源贸易安全，都具有重要的现实意义。

随着BA无标度网络模型、NW小世界模型、局域世界演化模型等复杂网络模型的相继提出，复杂网络理论被拓展至广泛的应用领域，世界及区域贸易研究中也越来越多的采用复杂网络分析方法。Serrano et al.最早将复杂网络方法引入国际贸易问题研究中，并发现国际贸易网络具有无标度性、小世界属性、高集聚性等特征。[1]在此基础上，基于更完整的国际贸易数据，Garlaschelli和Loffredo构建了世界贸易网络拓扑结构，研究发现节点分布只在局部区域服从幂律分布，而不具有非典型的无标度性。[2]Fagiolo通过对无向加权国际贸易网络的分析表明，国际贸易具有异向匹配性并呈现“富人俱乐部”现象。[3]Gepeda et al.通过对1995-2014年世界贸易网络特征演变的研究发现，国家间的贸易联系呈现同质分布趋势，但其与小部分中心性国家高度关联。[4]在国内学者的相关研究中，汪云林等基于结构洞理论分析了33个经济体在国际贸易中所处的地位。[5]段文奇等研究了1950～2000年间国际贸易网络度分布、群聚性、度相关性和互惠性等拓扑结构特征的演化规律，发现国际贸易网络不是典型的无标度网络，拓扑结构的异质性在演化过程中不断下降。[6]陈银飞以2000-2009年世界贸易数据为基础，探究了该网络的结构特征并对比了次贷危机发生前后网络指标的变化。[7]除了对全球整体贸易网络结构特征和影响因素分析外，学者开始将复杂网络方法应用于特定产品贸易网络或局部区域贸易网络的分析中。郝晓晴等研究了2001-2010年的国际铁矿石贸易网络的演变规律，并分析了金融危机对全球铁矿石贸易的显著影响。[8]程淑佳等、[9]孙晓蕾等[10]对全球原油贸易网络的拓扑特征进行度量，并考察了全球原油贸易网络的动态演化及节点特征。肖建忠等[11]分别以92个国家的天然气贸易数据为基础，深入研究了国际天然气贸易网络的演化规律及区域特征。近年来，关于“一带一路”贸易网络的研究逐渐涌现，包括对“一带一路”沿线国家贸易网络、[12]天然气贸易网络、[13]高端制造业贸易网络[14]等方面进行研究。

从当前的研究现状来看，对全球贸易网络的分析较多，针对“丝绸之路经济带”国家的研究较少。部分研究对“丝绸之路经济带”或“一带一路”国家贸易网络、天然气网络及制造业网络进行了分析，但由于区域界定和研究方法的不一致，导致研究结论具有差异性。并且，现有文献侧重于对网络特征演化的描述，缺乏进一步探究其影响因素。鉴于此，本文以“丝绸之路经济带”能源贸易网络为研究对象，在明确界定“丝绸之路经济带”空间范围的基础上，考察“丝绸之路经济带”能源贸易网络特征的演变，并采用QAP方法对其影响因素进行深入分析，探讨优化能源贸易格局的改进方向，为深入推进“一带一路”发展战略提供参考。

二、丝绸之路经济带能源贸易网络的构建

(一)“丝绸之路经济带”的空间范围界定

丝绸之路经济带能源贸易网络的构建，建立在对“丝绸之路经济带”内涵明确界定的基础上。作为一个开放型的国际区域经济合作网络，丝绸之路经济带所包含的具体范围并没有一个严格界定。国内最早的研究将“丝绸之路经济发展带”界定为跨国交通经济发展带，即以新丝绸之路综合交通通道为展开空间，以沿线交通基础设施和中心城市为依托，以域内贸易和生产要素自由流动优化配置为动力，以区域经济一体化安排为手段，以实现快速增长和关联带动作用为目的的中国—中亚跨国带状经济合作区。[15]最近的研究则是从抽象角度将“丝绸之路经济带”界定为基于古代丝绸之路概念的横贯亚欧大陆的当代新型区域经济合作模式，[16]并从动力、基础、目标等方面对“丝绸之路经济带”的内涵进行更具体的阐释。[17]基于丝绸之路经济带的内涵能够确定其概念本质，但要对丝绸之路经济带进行具体研究，则要进一步明确其包含的空间范围：广义角度的“丝绸之路经济带”涵盖范围通常被界定为沟通太平洋与波罗的海和地中海的横穿整个亚欧大陆的广大区域，并且依据不同国家在地理位置及整体框架中的定位不同而划分为核心区、拓展区、辐射区等依次扩展的次级经济带；[18]狭义角度的“丝绸之路经济带”的空间范围仅限定于上海合作组织和欧亚经济共同体成员国，或者更小范围的中国与中亚五国地域。然而，从“丝绸之路经济带”战略框架提出的现实背景和战略目标来看，从广义视角对“丝绸之路经济带”的空间范围进行划分更加符合现实要求。本文界定的丝绸之路经济带的空间范围具体包括以下62个国家：中国与中亚五国(哈萨克斯坦、吉尔吉斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦)，亚欧17国(俄罗斯、阿富汗、阿塞拜疆、巴基斯坦、白俄罗斯、格鲁吉亚、蒙古、孟加拉国、缅甸、叙利亚、乌克兰、亚美尼亚、伊朗、伊拉克、以色列、印度、约旦)、欧盟28国(爱尔兰、爱沙尼亚、奥地利、保加利亚、比利时、波兰、丹麦、德国、法国、芬兰、荷兰、捷克、克罗地亚、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、罗马尼亚、马耳他、葡萄牙、瑞典、塞浦路斯、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、希腊、匈牙利、意大利、英国)，以及其他11个国家(黎巴嫩、阿曼、卡塔尔、沙特阿拉伯、阿联酋、土耳其、埃及、利比亚、阿尔及利亚、突尼斯、摩洛哥)。

(二)丝绸之路经济带能源贸易网络设定

丝绸之路经济带能源贸易网络以集合N=(C，W)来表示，其中，C表示贸易伙伴国家，W表示贸易网络关系，N表示由C个贸易成员伙伴组成的网络。C={c1，c2，…，cN}为节点集合，元素ci表示能源贸易网络中的第i个国家，W={wij}表示网络中带有权重的边的集合(即节点之间的连线)，wij>0表示从国家i到国家j有能源贸易流向，wij=0则表示从国家i到国家j之间没有能源贸易，元素wij以国家i和国家j之间实际发生的能源贸易流量值来度量。相较于二值矩阵网络(无权矩阵网络)仅考虑两个节点间相互作用的有无而不考虑相互作用大小，采用多值网络矩阵(加权矩阵网络)来表征国家间的能源贸易关系能够避免对贸易量大小所反映的国家间相互作用强弱等重要信息的遗漏。

三、丝绸之路经济带能源贸易网络的空间特征演进

选取2002-2017年丝绸之路经济带沿线62个国家的双边能源进出口贸易数据形成矩阵，能源包括煤炭、石油和天然气。原始数据主要来源于联合国商品数据库(UN Comtrade)、世界贸易组织(WTO)、International Trade Centre数据库，对于缺失数据，运用其他年份的数据做线性插值法估算得到。采取标准化后的权重数据构建多值网络矩阵。容易看出，丝绸之路经济带能源贸易网络是一个典型的由多国节点组成的复杂网络系统，并具有加权有向性。其中，边的指向由国家之间能源贸易的流向来确定。该系统的拓扑网络由邻接矩阵A=(aij)来表示，其中

为了明确丝绸之路经济带国家能源贸易网络结构特征的演进趋势，需要采取网络密度、网络中心性等网络特征测度指标对能源贸易网络的拓扑特征和属性变化进行考察。

1.网络密度

网络密度指标用来衡量网络中各节点国家间的贸易联系紧密程度。采用网络中实际存在的关系数与最多可能存在的关系总数的比值测算，计算公式为：

(1)

其中，L为网络中边的数目，N为网络中节点数目。网络密度值的大小在0～1之间，数值越大表明网络连接越紧密，各国之间的能源贸易活动越频繁；数值越小表明网络连接越稀疏，各国之间的能源贸易活动越稀少。2002-2017年“丝绸之路经济带”国家能源贸易网络的密度变化如图1所示。

图1 “丝绸之路经济带”国家能源贸易网络密度变动趋势

数据来源：根据网络密度公式由UCINET软件测算整理得出。

整体来看，丝绸之路经济带沿线国家能源贸易网络的密度值处于中等水平，并且呈现逐年增长趋势，网络密度值从2002的0.4585上升至2014年的0.5413。考察期内贸易网络密度平均值为0.5106，2014年以后网络密度有所下降，但2017年仍处于平均值水平以上。上述结果表明：丝绸之路经济带能源贸易关系的紧密程度呈上升趋势，整体贸易网络通达性不断提高。但由于影响能源贸易的因素复杂，个别时期能源贸易网络密度仍存在波动性，表明“丝绸之路经济带”形成稳定的能源贸易网络仍有较大的提升空间。

2.网络中心性

网络中心性是研究网络结构的重要变量，用来度量网络节点在网络中直接或间接联系的节点数量及地位，测度了节点在整体贸易网络中的重要程度，具体刻画指标包括点度中心性、中介性等。

(1)点度中心性

点度中心性是以节点度来衡量节点中心性的指标。节点的点度中心性越大，表明与其发生贸易联系的节点国家数量越多，该节点在网络中所处地位等级更高。该节点在网络中的主导作用越强，对其他节点的影响越大。对于无权贸易网络，节点度的计算公式为：

(2)

对2002-2017年丝绸之路经济带国家能源贸易网络中心性的测算结果如表1所示，其中列出了按节点度大小排名前十位和后十位的国家的节点中心度指标。由表1可知，考察期内出度排名较高的包括德国、俄罗斯、比利时、意大利、荷兰、土耳其、中国等国家，出度排名较低的包括阿富汗、伊拉克、缅甸、蒙古、塔吉克斯坦等国。入度排名较高的有中国、乌克兰、法国、土耳其、马耳他等国，入度排名较低的有卢森堡、摩洛哥、瑞典、比利时、利比亚等国。数据表明，一是经济发展水平较高或发展速度较快的具有相对旺盛能源需求的国家，二是能源资源禀赋充裕的国家，其进、出口贸易对象相对广泛，构成丝绸之路经济带能源贸易网络中比较活跃的节点群体，如部分发达国家及中国、俄罗斯等发展中国家。与此同时，一些国家由于受到国内外制度环境的影响，虽然具有丰富的能源，却处在丝绸之路经济带能源贸易网络的边缘，如阿富汗、伊拉克等；部分高收入国家已经处于经济非常发达的水平，相对缓慢的增长进程导致其对能源的需求量较小，其对外能源贸易关系影响力也相对较弱，如卢森堡、摩洛哥等。

在2002-2017年期间，中国的能源贸易出度基本上稳定在第7、8名，表明中国对“丝绸之路经济带”的贸易出口较为稳定。在能源贸易入度方面，2002年中国排在前十名之后，2008年上升至第七名，2017年则进一步上升到第一名。表明随着我国经济体量的持续加大及工业化阶段的继续深化，我国经济社会的能源需求进一步扩大，能源进口依存度显著上升。在较大的能源需求拉动作用下，我国在“丝绸之路经济带”能源贸易网络格局中越来越占据重要地位，对其他节点国家的能源依赖程度逐渐深化，对其控制力和影响力也进一步增强。因此，对我国而言，深入参与到“丝绸之路经济带”能源贸易网络中，广泛加强对外贸易关系，对保障我国能源安全具有深刻意义。

表1 丝绸之路经济带能源贸易节点度排名前十位及后十位的国家

数据来源：根据节点度计算公式由UCINET软件测算整理得出。

(2)中介性

节点的中介性是衡量节点占据其他两个节点联络的中介位置的程度，中介性越高，表明节点拥有的资源和消息越多，节点路径控制和依赖性越强。对中介性的测度，通常采用中间中心度、结构洞、接近中心度等指标。本文选取中间中心度和结构洞指数两个指标来考察丝绸之路经济带能源贸易网络结构的中介性。其中，中间中心度的测度采用经过节点i的最短路径数目，其刻画了节点作为桥(节点间连接的线)的程度。而结构洞是指资源或信息流动的缺口。如果网络节点i与节点j之间有连线，而与节点h之间无连线，则整个网络出现“洞隙”。结构洞既增强了网络结构的多样性，同时也增强了网络结构的稀疏性。对结构洞的测度采用有效规模、效率及结构洞限度三个指标，其分别衡量了节点在网络中的控制能力、节点对其他节点的影响程度及节点跨越结构洞的能力。

对2008-2017年丝绸之路经济带沿线国家能源贸易网络中介性的测算结果如表2所示，其展示了中间中心度排名前十位国家的结构洞指标。整体来看，中国、法国、希腊、英国、爱沙尼亚等国家具有相对较高的中间中心度。2008年中国在丝绸之路经济带能源贸易网络中的中间中心度为99.56，到2017年上升至134.583，表明随着中国经济的发展，中国在丝绸之路经济带能源贸易网络中的中间中心度呈显著上升趋势，中间中心度的大幅度提高使得中国一跃成为丝绸之路经济带贸易网络中的核心国，越来越占据能源贸易网络传输与贡献的枢纽地位，但有效规模和效率性的下降及结构洞限度的增加表明，中国目前对其他国家扩大影响的潜力及跨越结构洞的能力有所下降。基于经济高速发展所产生的对能源消费的强劲需求使得中国在丝绸之路经济带能源贸易网络中的地位显著上升，但仍然面临运输成本、贸易壁垒、制度风险等不确定因素对我国能源贸易构成的威胁。

表2 丝绸之路经济带能源贸易中介度排名前十的国家结构洞指数

数据来源：表中中间中心度、有效规模、结构洞限度及效率性指标由UCINET软件测算整理得到。

四、丝绸之路经济带能源贸易网络的影响因素分析

(一)模型设定与数据来源

在经济地理学中，学者通过将物理学的万有引力定律进行拓展构建了引力模型来研究国际贸易问题，该模型认为，国家间的贸易量与其地理距离呈负相关关系，与两国经济规模的乘积呈正相关关系。20世纪80年代以来，基本引力模型被做出一系列改进，许多其他因素也被纳入模型中用于解释国家间的贸易影响，如产品互补性程度、制度差异、文化因素等。

ETij=α+β1DGij+β2DEij+β3DSij+β4DLij+β5DIij

由于本文的数据为关系矩阵，无法使用传统的回归分析方法，因此，本文采用QAP回归分析方法进行估计。QAP以重新抽样为基础，以非参数方法对两个(或多个)关系矩阵之间的关系进行估计，其能够有效规避传统计量方法在处理关系数据时出现的多重共线性及虚假回归等问题。QAP回归的主要步骤包括：1.对解释变量矩阵和被解释变量矩阵对应的长向量元素进行常规的多元回归分析；2.对被解释变量矩阵的各行各列同时进行随机置换，再重新进行回归分析，对系数的显著性及判定系数进行估计，多次重复之前的步骤得到各统计量的标准差。

本文涉及的指标数据来源如下：各国间的能源贸易数据来源于UN Comtrade数据库；国家间的地理距离、语言距离来源于DIST_CEPII；各国人均GDP、GDP来源于PWT，工业增加值占GDP比重、全球治理指数来源于世界银行数据库。为了消除指标量纲差异对回归结果的影响偏差，将各差值矩阵进行标准化处理。

(二)实证结果分析

1.变量的统计描述

从表3中2002-2017年各变量的统计描述结果可以看出，考察期内“丝绸之路经济带”国家间贸易量整体呈波动上升态势。2008年以后受金融危机影响，各国能源贸易总量出现下降，但2012年以后又开始回升，2017年能源贸易额的平均值是2002年的6.7倍。但是，样本国家贸易额的平均值与中位数差别较大，并且标准差也较大，表明“丝绸之路经济带”能源贸易网络中贸易量分布离散，少数国家的贸易量在整体贸易网络中占据较大份额，国家间能源贸易发展不平衡。从国家间的地理距离来看，平均距离为3143.04千米，中位数为2492.4千米，两者差距不大，标准差为1717.51。丝绸之路经济带沿线国家距离最近的是奥地利和斯洛伐克，距离最远的是阿尔及利亚和印度。在经济发展水平差异方面，总体呈波动增加趋势，经济距离的平均值从2002年的3812.19亿美元显著增加至2017年的9102.18亿美元，并且，中位数与平均值的差距较大、标准差较大，表明“丝绸之路经济带”国家间经济发展水平差异较大。各国工业化阶段差距的平均值从11.71小幅上升至12.36，但平均值与中位数的较大差距及较大的标准差表明各国所处的工业化阶段分布不平衡，具有显著差异。从共同语言基础来看，“丝绸之路经济带”国家涉及40多种语言，使用较多的包括阿拉伯语、英语等。在制度差距方面，制度距离的平均值一直处于0.3左右，表明国家间制度差距相对稳定，并且，制度差距的平均值与中位数差别较小，标准差也较小，表明制度距离的离散程度较小。制度距离较大的是芬兰与叙利亚，制度距离较小的既包括伊拉克与阿富汗这样的发展中国家，也包括瑞典与荷兰等发达国家。

表3 样本统计描述

2.QAP结果分析

在进行QAP回归分析之前，首先对各解释变量矩阵与被解释变量矩阵进行QAP相关分析。从相关性分析结果可知，国家间的空间距离关系、经济发展水平差异、工业化阶段差异、语言基础、制度差异等均较显著的影响了国家间能源贸易关系的形成。其中，能源贸易网络矩阵ET与DG的相关系数为-0.183，说明国家间地理距离对国际能源贸易具有显著的负向影响，这也验证了交通运输成本对能源贸易的重要作用。经济距离DE对“丝绸之路经济带”能源贸易关系的影响并不显著，表明国家间贸易关系越来越呈现多样性，经济距离对国家间贸易合作的影响效应越来越小。工业化阶段差异DS与能源贸易网络矩阵的相关系数为-0.067，说明能源贸易主要发生于工业化阶段差异较大的国家之间。贸易网络矩阵ET与语言距离DL矩阵相关系数为0.072，表明国家间具有共同语言，发生贸易关系的可能性越大，反映出以语言为代表的文化因素在区域贸易网络构建中具有显著的桥梁作用。能源贸易网络矩阵ET与制度距离DI的相关系数为-0.103，表明国家间的制度差异对国家间的能源贸易具有显著的负面影响，较大的制度距离成为区域间发展能源贸易的重要阻力。

以能源贸易网络加权矩阵为被解释变量，以前文所述各距离矩阵为解释变量，检验其对能源贸易加权网络的影响关系，随机置换次数选择2000次，QAP回归分析结果如表4所示。

表4 QAP回归结果汇总

注：***、**、*分别表示在1%、5%、10%的统计水平上显著，括号内为标准化回归系数。

对各解释变量的影响作用分析如下：(1)地理距离。该变量在考察期内均通过了5%的显著性水平检验，并且影响系数较大。表明受到运输成本、文化差异及信息交流成本的制约，地理距离仍然是影响能源贸易量的关键因素，空间距离对能源贸易量的作用显著为负，国家之间地理距离越近，能源贸易量越大。(2)经济发展水平差异。在考虑其他影响因素的作用下，经济发展水平差异对能源贸易网络的影响仍不显著，仅在2008年通过了10%的显著性检验水平，说明“丝绸之路经济带”国家能源贸易更多地发生在经济规模相近的国家间，过大的经济发展水平差异导致国家间的能源贸易受阻。(3)工业化阶段差异。该变量对能源贸易量的影响为正，且影响系数呈增加趋势，并在10%以上的统计水平上显著。表明国家间工业化阶段差异越大，国家间贸易流量越大。“丝绸之路经济带”国家能源贸易倾向于发生在资源相对匮乏的工业化国家与能源相对富裕但工业化水平较低的发展中国家之间，发展阶段的差异性及能源需求的互补性使得这些国家间的贸易依赖性较强，通过互补的贸易模式实现共赢。(4)共同语言基础。该变量对能源贸易量存在显著的正向影响效应，表明国家间具有共同语言会产生更大的贸易量。但是，近年来其影响系数逐渐减小(相较于早期年份，2017年的回归系数仅为0.003)，表明随着各国经济发展水平的提升及国际贸易关系的深化，语言差异对区域能源贸易的阻碍作用逐渐减小，各个国家之间对文化的相互包容增强了贸易便利化。(5)制度差异。该变量对能源贸易量的影响为负，表明国家间制度差异越小，双边贸易量越大。按照制度经济学理论，制度的作用在于降低交易费用。两国的制度距离越大，发生贸易摩擦及纠纷的几率增大，相应的交易成本增加，因此，较大的制度差异会对国家间的贸易关系形成壁垒。

五、结论与政策建议

能源贸易合作是共建“丝绸之路经济带”倡议的重要组成部分。通过对2002-2017年“丝绸之路经济带”国家能源贸易网络结构特征及影响因素进行考察，得到以下结论：(1)“丝绸之路经济带”能源贸易网络密度呈逐年上升趋势，从2002的0.4585上升至2017年的0.5117，但伴有明显波动性，稳定能源贸易格局仍有较大提升空间和潜力。(2)丝绸之路经济带能源贸易网络的空间分布格局呈现“马太效应”。经济发展速度引致的旺盛能源需求或充裕的资源禀赋使得德国、英国、意大利以及俄罗斯、中国等处于能源贸易网络的中心位置，对整体贸易网络及其他节点国家具有较强的控制能力。卢森堡、摩洛哥、阿富汗、伊拉克等国家因增长进程缓慢导致能源需求萎缩或因地缘政治影响而处于能源贸易网络的外围位置。(3)对“丝绸之路经济带”能源贸易具有显著负向影响的因素包括地理距离、制度距离，其增加了各国能源贸易的成本；具有正向影响的因素包括工业化阶段差异和共同语言基础，其显著增强了能源贸易联系但影响系数存在差异。

基于上述研究结果，我国在“丝绸之路经济带”能源贸易中的改进方向在于：首先，中国应该进一步发挥在“丝绸之路经济带”能源贸易格局中的“桥梁”与“枢纽”作用，加强并深化与各个国家的贸易互通和国际合作，扩展能源贸易合作伙伴范围和能源合作渠道，在加强石油贸易的同时进一步提升天然气贸易的广度和深度，并将单纯的能源贸易合作拓展至企业、产业、消费与能源多重互动的合作领域，形成多维的立体贸易格局，促进能源贸易的互惠性和均衡性。其次，发挥我国基础设施建设优势，加快参与“丝绸之路经济带”国家油气管道、公路铁路等基础设施建设。通过与亚投行及亚洲开发银行等国际机构的深化合作解决融资缺口，稳步提升基础设施互联互通水平，为加强区域能源贸易合作奠定物质基础。最后。完善“丝绸之路经济带”国家间的协商机制、贸易准则和统一技术标准，通过加强制度互信稳定沿线重点市场，减少能源贸易壁垒和交易成本，维持各国家间能源贸易的优势互补和网络稳定性。