锂矿石国际贸易网络特征演化分析

2023-09-19朱显铎张永礼

中国管理信息化 2023年14期

朱显铎　张永礼

［摘要］随着我国新能源汽车产业的迅猛发展，锂矿石资源需求逐年增长。文章根据2011—2020年锂矿石国际贸易数据，运用复杂网络分析锂矿石国际贸易网络的整体特征和节点特征，进一步探究近10年锂矿石国际贸易网络的演化规律，识别贸易核心国家。根据研究结果，文章提出中国锂矿石对外贸易建议。

［关键词］锂矿石；国际贸易；演化特征；复杂网络

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.14.061

［中图分类号］F416.1；F746［文献标识码］A［文章编号］1673-0194（2023）14-0186-04

0 引言

锂是自然界中最轻的金属，同时是解决人类长期能源供给问题的重要原料。锂的用途广泛，其中可充电锂电池广泛应用于便携式电子产品、交通工具及航空航天等领域。随着各国新能源战略的推出，以及新能源汽车的高速发展，国内外对锂资源的重视程度日益提高。锂已被美国、欧盟等国家和地区列为战略性矿产，中国在2016年也将锂列入战略性矿产目录。屈金芝等人［1］构建了中国锂矿资源供应安全“资源-市场-地缘-军事”指标体系，旨在提高中国锂矿资源安全程度。王秋舒等人［2］分析全球锂资源供应与消费情况，为我国锂矿资源安全保障提出可行性建议。

国际贸易中各国家贸易往来关系错综复杂，应用复杂网络可以把每个国家看成一个点，国家与国家之间的贸易关系为边，为研究不同国家（地区）间的关系提供了理论支持。顾国增等学者［3］选取锡矿，对含锡商品进行类型划分，构建复杂网络分析全球贸易产业链。蒋培祥等人［4］利用复杂网络理论，构建有向加权网络研究常规能源的国际贸易演化特征。但运用复杂网络方法对锂矿石国际贸易网络特征演化的研究很少。因此，本文运用复杂网络研究锂矿石国际贸易，分析锂矿石的国际贸易演变特征，识别贸易核心国家，为中国锂矿石对外贸易提供政策建议。

1 数据来源和复杂网络模型的构建

1.1 数据来源

本文选取锂矿石（碳酸锂）产品开展研究，海关编码为283691。数据均来源于联合国商品贸易统计数据库（https：//comtrade.un.org/data/），数据包括2011—2020年出口国家（地区）、进口国家（地区）及贸易量。

1.2 复杂网络模型的构建

本文以全球参与国际贸易的国家和地区为贸易网络节点，国家（地区）之间的贸易关系为边，贸易量为边权，构建国际贸易的有向加权网络。

1.2.1 节点度

在复杂网络中，节点度Ki为与i节点相连接的节点数量。节点度的计算公式如下：

式（1）中，aij为节点i与j的连边，连边存在，则设值为1，否则为0；Ni是和节点相连的其他节点。

1.2.2 网络密度

网络密度（ρ）是网络的实际边数与理论上最大可能边数的比值，用于衡量网络中节点间联系的紧密程度，即各国贸易的频繁程度，计算公式如下：

式（2）中，m为网络实际边数，n为节点总数。

1.2.3 节点加权度

节点加权度包含加权出度和加权入度，本文中权重为贸易量，计算公式如下：

式（3）（4）中，Kiout（t）、Kiin（t）分别为t时间节点i的加权出度和加权入度；aij（aji）为节点i（ j）对节点j（i）的贸易关系；为节点i（ j）对节点j（i）的贸易量。

1.2.4 聚类系数

聚类系数表示某节点与其相邻节点间的聚集程度，在国际贸易中反映国家间贸易的聚集程度，也是网络小世界特性的判断标准之一，计算公式如下：

式（5）中，为实际存在的边数，为可能存在的最大边数。

平均聚类系数的计算公式如下：

式（6）中，Ci为节点i的聚类系数。

1.2.5 平均路径长度

平均路径长度反映网络传输效率，平均路径越长，效率越低，贸易国之间的贸易关系越松散，反之则越紧密，计算公式如下：

式（7）中，d（i，j）为节点i到j的最短距离。

1.2.6 中介中心度

中介中心度反映节点的控制能力。中介中心度越高，该国对该产品在全球贸易流通过程中的控制能力越强，该国对网络的影响力越大，计算公式如下：

式（8）中，Nmk为节点m和节点k之间路径的数目；Nmk（i）为节点m和节点k之间的经过点i的路径数目。

2 锂矿石国际贸易网络整体演化特征分析

全球锂矿石贸易网络是有向网络，本文從网络节点数和边数、网络密度等方面对网络整体演化特征进行分析（见表1）。其中，网络节点数和边数可用来衡量网络规模，贸易网络节点数和边数越多，则网络规模越大；网络密度越大，说明节点之间的贸易往来越密切；平均度代表各个国家的平均贸易伙伴数；平均加权度代表各个国家的平均贸易量。

由表1可知，2011—2020年全球锂矿石贸易网络中节点数量整体呈增长趋势，表明锂矿石被各国逐渐提高的重视程度。边数代表贸易关系数，2011—2020年网络贸易关系数量呈现出稳定上升趋势，说明越来越多的国家之间建立了贸易关系。平均度的波动范围不大，但有增长趋势，表明全球锂矿石贸易供需关系和贸易关系稳定。网络的平均加权度提升较快，表明全球锂矿石贸易量呈现快速增长趋势，近年来各国对锂矿石的需求快速增长。

此外，2011—2020年网络密度呈波动增长趋势，表明网络节点间的连接越来越紧密。网络密度的最大值只有0.040，由此可知国家间锂矿石贸易关系还有着极大的拓展空间。另外，2020年边数、网络密度和平均度相较2019年均有所降低，而平均加权度并未下降，整体上看，锂矿石贸易在世界范围内的发展仍持续向好。

根据小世界网络定义计算网络的平均聚类系数及平均路径长度，平均路径长度用于衡量国际贸易网络的效率及国家的分散程度；平均聚类系数则用于衡量网络节点间的聚集程度。由表2可知，平均聚类系数最小为0.282，该值远大于同规模随机网络的平均聚类系数，且网络中最大平均路径长度为2.696，该值远小于节点数（107个）的自然对数（4.67）。由此可知，锂矿石国际贸易网络始终保持着小世界网络特征，即很多国家可能没有直接的贸易关系，却可以通过一条很短的贸易链条连接在一起。

3 锂矿石国际贸易网络节点演化特征分析

为进一步分析网络节点特征，识别核心国家，本文选取2011—2020年的中介中心度、节点加权出入度中排名前10的国家（地区）（见表3），深入分析锂矿石国际贸易网络中核心国家的变化情况。

在国际贸易中，中介中心度高的国家在贸易流通中具有较强的控制能力，也可以看作重要的贸易中转地区。由表3可知，中国是近10年全球锂矿石贸易重要的控制中心和中转地区，在国际锂矿石贸易中具有较强把控能力；德国在国际锂矿石贸易中的控制能力也很强。其他国家和地区的排名波动均相对较大，说明其对锂矿石国际贸易的控制能力不稳定。此外，印度的中介中心度存在明显上升趋势，且在2020年居首位，说明印度正逐渐成为国际锂矿石贸易的关键国家。除此之外，主要中转地区还集中在欧洲部分国家（比利时、英国）及美国等国家。

表4和表5分别展示了2011—2020年锂矿石国际贸易网络中进口贸易总量（加权入度）和出口贸易总量（加权出度）排名前10的国家或地区。

根据表4可知，美国的加权入度排名呈现逐年下降的趋势，其在2011年的加权入度排名第一，而在2020年已下降至第7名。此外，具有同样变化趋势的还有德国。而日本、韩国、中国这3个国家在近10年的加权入度排名中均十分靠前，其中中国在2020年加权入度已排名第一，说明中国在国际锂矿石进口贸易中占有很大份额。另外，比利时和俄罗斯也是国际锂矿石的主要进口国。

从表5来看，智利明显处于领先地位，出口贸易总量远高于其他国家。阿根廷除2018、2019年外，均位列第二位，也是国际锂矿石的主要出口国之一；比利时除2014、2020年以外，均位列第三位，也是国际锂矿石主要出口国家。而中国在加权出度方面并不突出，出口贸易的地位明显低于进口，但仍处于前10国家（地区）之列。加权出度高的国家多为锂矿石资源丰富的国家，这也是影响其加权出度大小的主要因素。

根据国家（地区）的贸易流向及贸易总量排名进入前10的次数，进一步将所有进出口贸易量排名前10的国家（地区）归为五类：第一类，进口贸易总量和出口贸易总量均保持领先的国家，即加权入度和加权出度排名均较高，如中国、比利时；第二类，进口贸易领先于出口贸易的国家（地区），即近10年加权入度排名总是大于加权出度，如日本、韩国，这类国家对锂矿石的需求很大，但其国内的锂矿石资源匮乏，过度依赖进口；第三类，出口贸易领先于进口贸易的国家，即近10年加权出度排名总是大于加权入度，如智利、阿根廷，这类国家自身锂矿石储量丰富，是世界锂矿石主要出口国；第四类，只在进口贸易流向或出口贸易流向之一偶尔进入排名的国家，如荷兰、西班牙、土耳其、泰国；第五类，进口贸易和出口贸易排名总是处于前10名的末尾位置，但总能进入前10名的国家，如法国、英国。以上分类反映出某些国家对锂矿石进出口贸易的规模大小，以及对锂矿石进出口贸易具有不同的重视度。此外，结合对中介中心性的分析可知，有更强资源控制能力的国家，在贸易总量上更容易占据领先地位。

4 结论与建议

4.1 结论

本文通过构建2011—2020年锂矿石国际贸易网络，分析了网络整体特征及节点特征的演变趋势，识别出贸易核心国家，并得出以下结论。

（1）通过有向网络的平均聚类系数以及平均路径长度分析，得出锂矿石国际贸易网络始终保持着小世界网络特征，属于小世界网络，大部分国家之间都可通过一条很短的贸易链条建立贸易联系的结论。

（2）2011—2020年贸易网络中节点数量、贸易关系数量、平均度、网络密度和网络的平均加权度均呈现出上升趋势，表明全球锂矿石贸易供需关系和贸易关系稳定，各国对锂矿石的需求增长，且网络节点之间的连接越来越紧密。此外，2020年边数、图密度和平均度相较2019年均有所降低，而平均加权度并未下降，整体上看，锂矿石贸易在世界范围内的发展仍持续向好。

（3）近10年，中國是全球锂矿石贸易重要的控制中心和中转地区，在国际锂矿石贸易中具有较强控制能力，其他国家和地区的排名波动均相对较大，主要中转地区还集中在欧洲部分国家（比利时、英国）及美国等国家。

（4）中国在国际锂矿石进口贸易中占有很大份额，比利时和俄罗斯也是国际锂矿石的主要进口国。加权出度高的国家多为锂矿石资源丰富的国家，这也是影响其加权出度大小的主要因素。不同的国家（地区）由于资源和经济的差异性，对锂矿石进出口的重视程度和倾向性存在明显的不同。

4.2 建议

（1）我国要提升锂矿石的开采及提取技术水平，以防其成为“卡脖子”技术。我国锂产业发展迅速，资源需求增长，虽然锂资源总量丰富，却不能自给自足，易受国外资源供应的限制。在国际形势多变的今天，全面提升我国锂矿石的提取技术水平不失为明智之举。

（2）做好战略部署，提高我国对锂矿石贸易的控制力。中国在锂矿石贸易上已具有较强的控制能力，但随着全球对锂资源需求的快速增长，中国需要提前做好战略部署，在稳定现有贸易伙伴的基础上，拓展进出口渠道，与更多国家建立贸易关系，减少对单一国家的依赖。

（3）关注外部环境变化，提高抗风险能力。中国应时刻关注国际环境中可能出现的动荡因素，如其他关键贸易国家进出口政策的变动，或某些不确定因素的影响。提高应对风险的能力，是保证锂资源安全供应的关键。

注：朱显铎，通信作者。

主要参考文献

［1］屈金芝，张艳松，张艳，等.新形势下中国锂矿资源供应安全评价［J］.中国矿业，2021（12）：1-7.

［2］王秋舒，元春华.全球锂矿供应形势及我国资源安全保障建议［J］.中国矿业，2019（5）：1-6.

［3］顾国增，刘金钠.锡金属资源产业链全球贸易网络分析

［J］.中国矿业，2022（1）：32-40.