世界高技术产品贸易网络格局及特征演化分析

厉 丽

（北方工业大学 经济管理学院， 北京 100043）

一、引言

当前，世界各国科技竞争日益激烈，高技术产业作为科技创新的核心产业，对于促进一国经济的发展、保持产业链和供应链的稳定具有重要意义，逐渐成为各国竞争的制高点。各国纷纷出台一系列政策发展本国高技术产业，如美国发布的《美国创新战略》、欧盟公布“欧盟2020战略”等。随着各国对高技术产业发展的重视，高技术产品贸易也在全球范围内迅速发展起来，各国间的高技术产品贸易联系逐渐形成了一个错综复杂的贸易网络。

自改革开放以来，我国也先后实施了一系列措施推动高技术产业发展，如建立高技术产业开发区。2015 年，我国进一步颁布了《中国制造2025》计划，对技术含量高的先进制造领域作出重要战略部署。这些措施的实施提高了我国的创新能力，推动了高技术产业的快速发展。在这一基础上，我国高技术产品对外贸易也得到快速发展。根据国家统计局的数据显示，我国高技术产品对外贸易额由2001 年的1105 亿美元增长到2020 年14583 亿美元，年均增速达到15.7%。然而针对我国高技术产品贸易的快速发展，以美国为首的发达国家以中国“威胁论”为理由对我国高技术产品贸易采取了一系列的针对性措施，并在技术领域实行对华封锁，意图切断我国高技术产品的供应渠道，限制我国高技术产业的发展。在这一背景下，考察世界高技术产品贸易网络格局及特征演变对于了解我国在高技术产品贸易网络中所处的地位，优化贸易结构及贸易环境，降低贸易摩擦对我国高技术产品贸易的影响具有重要的现实意义。

二、文献综述

社会网络分析方法(SNA)作为复杂网络的研究工具能从关系的角度出发综合反映全球各国间贸易关联，弥补传统贸易指标的不足，因此学者们逐渐将其广泛应用到贸易问题研究中。早期的贸易网络分析方法主要是关注各国(地区)之间是否有贸易关系，基于无权网络研究世界贸易网络结构特征。Serrano 等(2003)通过构建世界主要国家贸易网络，研究发现国际贸易网络具有典型的无标度、小世界的复杂网络特征。Li 等(2003)基于2000 年贸易额在100 万美元以上的贸易关系建立贸易网络，进一步验证了世界贸易网络具有无标度属性。随着贸易网络研究的发展，Garlaschelli 等(2005)以双边贸易额为权重将加权网络引入到全球贸易网络分析中。相较于无权网络，加权贸易网络能更真实地反映国际贸易网络格局，为贸易网络特征提供更完整的描述(Squartini 等,2011)。Fagiolo 等(2010)采用加权贸易网络的方法研究了1988-2008 年全球贸易网络特征，研究发现只有少数国家拥有很强的贸易联系。陈银飞(2011)构建了2000-2009 年的国际贸易网络，考察了金融危机前后的全球贸易网络特征的演化，研究发现金融危机后全球贸易网络密度特征有所下降。

此后，学者们开始具体研究细分到产业和产品的贸易网络，深入探究贸易网络的密度、中心性等特征。王祥等(2018)构建了全球农产品贸易网络研究发现其网络密度不断上升，网络结构朝着无标度、多元化、复杂化的方向发展。辛娜(2019)对全球高端制造业贸易网络特征进行了研究，发现高端制造业贸易网络联系紧密并保持着良好的互通性。在高技术产品领域也逐渐有学者开始运用社会网络分析方法进行研究，如曲如晓等(2020)构建了全球82 个国家间的高技术产品贸易网络，分析了中国在贸易网络中的特征。但由于各国间贸易行为处于动态变化中，贸易网络也不是一成不变的(马述忠等，2016)，高技术产品作为科技竞争的重要领域，近年来各国间高技术产品贸易行为更是处于不断的变化中 (安兆祯，2018)。因此，为更好地识别我国在高技术产品贸易网络中的真实地位，把握网络中的位置优势破解以美国为首的发达国家对我国高技术产品领域的围堵，需要进一步的构建全球高技术产品贸易网络进行研究分析。

三、高技术产品贸易网络的构建及数据说明

(一)高技术产品贸易网络的构建

本文以国家(或地区)作为网络节点，国家间的贸易关系作为连线，通过采用社会网络分析方法构建世界高技术产品贸易网络。具体而言，在高技术产品贸易网络中用向量V=[v](i=1,2,...,n)代表出口国，向量V=[v](j=1,2,...,n) 代表进口国。用无权邻接矩阵A=[a](i=1,2,...,n，j=1,2,...,n)表示国和国间是否存在高技术产品贸易联系，用权重矩阵W= [w](i=1,2,...,n，j=1,2,...,n)表示i 国对j 国的高技术产品贸易额，当两国报告的进出口额存在差异时，本文取进出口额的平均值表示。此外，为更好地关注国家间重要的贸易关系及其构成的网络特征，本文设定2000 万美元为阈值对贸易流量进行了筛选。V、V、A、W共同构成了世界高技术产品贸易网络。

(二)数据说明

依据R&D 强度，OECD 基于国际贸易分类标准SITC(Rev.3) 将高技术产品分为包括航空航天设备、电子设备、计算机与办公设备、医药品、电子通信设备、科学仪器、武器、非电子机械及化学制品在内的9 类产品。基于这一划分标准，本文根据SITC3 编码从联合国商品贸易数据库(UN comtrade)中获取了2001 年到2020 年各国高技术产品的双边贸易数据，以此构建高技术产品的全球贸易网络，考虑到数据的可得性与对比性，本文最终选取了85 个国家或地区作为研究对象。

四、高技术产品贸易网络格局及特征分析

(一)贸易网络格局及整体特征分析

基于以上的数据以及贸易网络的构建方法，本文构建了高技术产品贸易网络，并利用Ucinet 软件对各年份高技术产品贸易网络整体的密度、连线数进行了测算，测算结果如表1 所示。

通过表1 可以看出2001-2020 年间高技术产品贸易网络密度及总连线数除个别年份有所下降外基本保持上升态势，贸易网络密度值由2001 年的0.1837 上升至2020 年的0.2830，这说明在高技术产品贸易网络中各国之间的联系增多，贸易网络变得越来越紧密。具体来看，2009 年世界高技术产品贸易网络密度和连线数出现一定程度的下降，这可能与2007-2009 年爆发的全球金融危机有关，在这期间各国经济受到一定的影响，高技术产品的国际贸易也因此受到牵连；2020 年世界高技术产品贸易网络密度由2019 年的0.2860 下降到0.2830，这可能是因为近几年各国间科技竞争激烈，相互间在高技术产品贸易领域采取的贸易限制措施处于历史高位有关。

表1 高技术产品贸易网络密度值、连线数

为更清晰地反映出世界高技术产品贸易网络空间关联结构及演变，本文使用Ucinet6 绘制了2001 年与2020年世界高技术产品出口贸易网络图，如图1、图2 所示。如图所示，若两国间存在连线则说明两国之间高技术产品出口额超过阈值，图中节点的大小与一国在贸易网络中的中心度大小呈正比。通过贸易网络拓扑图的呈现可以清晰地看出随着时间的变化，高技术产品贸易网络中各国之间的贸易联系变得越来越密切，处于贸易网络边缘的国家逐渐与网络中心度高的国家建立起贸易联系。

图1 2001 年世界高技术产品贸易网络拓扑结构

图2 2020 年世界高技术产品贸易网络拓扑结构

(二)贸易网络节点特征分析

1.贸易网络中心度分析

网络中心度是学者们从“关系”的角度出发对网络节点间直接联系进行的定量研究，衡量了节点在网络中联系的广度。本文使用点度数(Degree)来反映一国在高技术产品贸易网络中的中心性。在有向贸易网络中，点度数可以根据一国进行高技术产品贸易的流向进一步划分为点入度(Degree)与点出度(Degree)，其中点入度表示向i 国出口高技术产品的国家数量；点出度表示从i 国进口高技术产品的国家数量，具体计算公式如下：

为比较不同网络中点的度数中心度的大小，弗里曼进一步提出了相对度数中心度的概念，其是由点的绝对中心度与网络中点的最大可能度数之比计算得出，具体计算公式为：

根据上述公式，本文测算了各国在高技术产品贸易网络的中心性特征，表2 给出了贸易网络中相对度数中心度排名前十国家的出度与入度数值。可以看出在高技术产品贸易网络中美国、德国等欧美国家一直处于中心度排名的前列，有较高的网络中心性，说明这些国家在高技术产品贸易网络中处于中心地位。中国在贸易网络中心性排名处于上升态势，由2001 年排名第7 上升至2020 年的排名第2，说明自加入WTO 以来我国积极与世界各国开展高技术产品贸易，与越来越多的国家建立了贸易联系，在贸易网络中的地位有所提升。值得注意的是印度的贸易网络中心度排名有较大提升，由2001 年的29 名逐渐跃升到2020年的前十名。此外，还可以看出贸易网络中心性排名前10的国家出度普遍高于入度，这说明高技术产品贸易网络中中心性较高的国家在出口方面有更大的主动权。

表2 贸易网络中心度排名前10 的国家

2.贸易网络联系强度分析

网络联系强度衡量的是网络中节点之间联系的紧密程度，在贸易网络中，网络联系强度指的是一国与其他国家进行贸易强度的大小。本文采用点强度指标(Strengh)对高技术产品贸易网络中各国的联系强度进行测度，在有向网络中一国的联系强度可以进一步分为出强度(Strengh)和入强度(Strengh)，具体计算公式如下：

根据上述公式，本文测算了各国在高技术产品贸易网络中联系强度特征，表3 给出了贸易网络中联系强度排名前十国家的出强度与入强度值。可以看出，世界贸易网络中网络联系强度排名前十的国家相对稳定，主要包括美国、德国、英国等欧美国家以及中国、日本等亚洲国家。2001 年中国在贸易网络中的联系强度排名为第5 名，2008 年开始中国在贸易网络中的联系强度超过美国成为第一位，这说明我国在高技术产品贸易网络中与其他各国的联系越来越强，贸易交流越来越密切。具体从出强度与入强度方面来看，样本考察期间中国在贸易网络中的出强度排名逐渐超过美国成第一，入强度排名也由2001 年的第6 名提高到2020 年的第2 名；美国入强度排名一直保持在第1 名但出强度排名有所下降，这在一定程度上可能与其限制高技术产品的出口政策有关；越南的出强度近年来有大幅度的提升，2020 年其出强度跃升至第5 名，在贸易网络中的地位有所提高，这可能与其承接发达国家产业转移有关。

表3 贸易网络联系强度排名前10 的国家

3.贸易网络异质性分析

经过测算，表3 给出了2001-2020 年间部分年份高技术产品贸易网络中异质性排名前十的国家。可以看出，2001 年-2020 年间芬兰、瑞典、德国等欧洲国家在高技术产品贸易网络中异质性排名一直位于前列，贸易伙伴分散。美国的异质性排名呈下降态势，说明美国逐渐倾向于与少数几个国家进行大量的高技术产品进出口贸易。此外，平均来看中国在高技术产品贸易网络中的异质性排名处于中间位置，且逐渐由2001 年的31 名上升至2020年的16 名，与芬兰等国的异质性差距有所减小，但仍有较大提升空间。

表4 贸易网络异质性排名前10 的国家

五、结论与建议

(一)研究结论

本文采用社会网络分析方法，基于联合国商品贸易数据库公布的2001-2020 年间全球85 个高技术产品主要贸易国家(地区)的贸易数据构建了高技术产品贸易网络，全面分析考察了高技术产品贸易网络的整体布局及一国在高技术产品贸易网络中的特征。通过分析主要得出以下结论：一是2001-2020 年间世界高技术产品贸易网络密度、连线数整体保持上升态势，各国之间的贸易联系变得越来越密切，处于高技术产品贸易网络边缘的国家也逐渐与网络中心度高的国家建立起贸易联系。二是欧美国家一直处于中心度排名前列，处于贸易网络中心位置；近年来中国在高技术产品贸易网络中的中心性有大幅度提升，2020 年成为网络中心性仅次于美国的国家。三是贸易网络中联系强度高的国家相对稳定，2008 年开始中国在高技术产品贸易网络中联系强度超过美国成为排名第一的国家，在高技术产品贸易网络中与其他各国的贸易联系越来越密切。四是通过对网络异质性特征的分析发现，中国在高技术产品贸易网络中的异质性与欧洲国家相比仍有较大差距，贸易伙伴地理分布较为集中，异质性有待提升。

(二)政策建议

尽管我国在高技术产品贸易网络中有较高的中心性及联系强度，但仍存在贸易伙伴集中、贸易抗风险能力较差的问题。为更好推动我国高技术产品贸易的发展，本文提出以下建议：

第一，提升对外开放程度，发挥网络中心优势。我国应继续扩大开放，加强与各国间的高技术产品贸易往来，提升在贸易网络中的中心位置。继续秉承开放合作、互利共赢的发展理念，通过政策引导与更多的国家建立贸易伙伴关系，加强相互间的技术交流。

第二，深化贸易交流与合作，优化贸易环境。当前我国在高技术产品贸易网络中网络联系强度较高，在此基础上，我国应继续顺应经济全球化的发展潮流，进一步深化与各国间的高技术产品贸易合作，通过加强贸易合作打破贸易障碍、主动化解贸易摩擦。

第三，扩大贸易伙伴范围，开辟多元化贸易渠道。当前我国在高技术产品贸易网络中的异质性较低，为提高贸易伙伴的地理分散程度，我国应进一步降低关税及贸易成本等限制各国间贸易往来的因素，通过开辟多元化的贸易渠道减轻对特定国家的贸易依赖程度，提升贸易抗风险能力。