全球镍贸易网络结构及演化趋势

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摘要：本文基于2010年-2020年UNComtrade（联合国统计司）商品名称中含镍及其制品的进出口国际贸易数据，应用复杂网络理论构建全球镍贸易网络模型，研究全球镍贸易网络的整体结构和演化趋势。研究结果表明，镍贸易往来趋于紧密且呈上升趋势，网络密度逐渐增加。并且，贸易网络集聚程度的变化可能是全球经济不平稳的标志，国家政策也会一定程度影响到进出口贸易价值。

关键词：复杂网络；镍；贸易网络；分析

当前全球经济增长快速，金属镍在日常生产生活中的需求不断扩大。镍作为应用广泛的金属之一，在国际贸易中所占份额不断上涨，资源消耗明显加速。近年来随着镍需求的持续走高，镍已然成为全球各国开发使用的重要有色金属之一。此外，由于大量使用化石能源，温室效益日渐加重，因而清洁能源的开发已然是当务之急[1]。而镍是能够满足循环经济理念的金属之一，回收回炉后的镍金属仍然可以循环使用，满足所有国家工业的高度发展需要，达到可持续发展的要求。镍资源在全球分布非常不平均，供应国高度集中，产业结构不合理，供需关系不合理导致镍资源贸易往来存在很大的挑战。镍资源国际贸易的研究日益受到广泛关注，有不少学者从不同角度对镍资源进行了研究。张亮等（2016）以全球视角为立足点，研究了全球镍矿资源发展的形势，并在此基础上，提出了未来镍资源的勘探开发重点以及镍的价格与全球经济增速之间存在正相关的关系[2]。吴琪等（2020）依托相关数据分析了我国镍矿资源储量，开发利用的情况以及国内外供需格局，并针对我国镍矿资源的不利情况提出了对策和建议[3]。余良晖（2019）评估分析了我国以及全球镍资源的供需形势，并对后期镍资源走向进行了预估[4]。然而，很少有研究对镍贸易网络进行定量分析。本文试图通过运用复杂网络分析法研究国际镍贸易网络的结构以及节点属性来填补这一知识空白。本文基于2010-2020年全球镍贸易数据，运用复杂网络分析法从网络结构以及网络的演化特征两方面研究镍贸易网络，分析国际镍贸易网络的演变过程，重点聚焦镍贸易网络结构特征以及演化趋势。本文的研究可以为国际镍贸易市场提供政策借鉴，具有重要的理论和现实意义。

1研究设计

1.1数据来源与处理

本文数据来源于UNComtrade（联合国统计司）的2010-2020年间全球镍贸易进出口数据，本文所使用的镍编码为75，其中筛选了出口国家、进口国家以及贸易价值这3项数据。

1.2镍贸易网络构建

在本文中，镍贸易网络是将镍贸易中的每个国家·抽象为节点，国家之间的贸易关系抽象为边，镍贸易额为贸易关系的价值，每一条边从进口国家流入，出口国家流出。不同的网络均表现出不同的网络结构。为了更好分析国际镍贸易网络的结构特征，本文分别构建了进口加权镍贸易网络和出口加权镍贸易网络。本文使用Gephi软件，分别绘制了2010年、2019年以及2020年全球镍出口加权贸易网络图。为了清晰直观进行分析，其中2010年以及2019年网络图中省略了度范围在20以内的节点和连边，2020年网络图中省略了度范围在10以内的节点和连边，仅对贸易关系较多的国家之间进行展示。网络中节点代表国家，节点之间的连边代表国家之间的贸易关系，贸易量作为连边的权重，节点的连边越多，则该节点在网络中更为活跃，节点与节点之间的连边越粗，则节点间贸易往来的价值量越大。除此以外，网络中的节点越多，则密度值越大，国与国之间的贸易联系越密切。如图1所示，我们可以看出，许多国家在镍贸易方面经历了明显的转变。从2010年到2019年，中国在贸易网络中的地位逐渐增加，活跃度增大，与其他国家贸易关系愈加密切，出口贸易额也在不断上升；加拿大、俄罗斯、美国以及德国是最活跃的国家，一直处在网络核心地带。2020年，可能受全球疫情冲击，世界经济衰退，国际贸易风险上升，节点紧缩，贸易关系大幅趋弱。

2镍贸易网络描述性分析

2.1密度分析

网络密度表示网络中各个节点之间连结的紧密程度。在有向网络中，网络的密度是实际存在的边的数量除以网络中可能存在的最大的边的数量。在本文中，网络密度值越大，国与国之间的贸易联系越密切。在网络中，如果节点数量为n，实际存在的边的数量为m，那么网络密度为m/n（n-1）。进口加权镍贸易网络的节点数、边数和密度如表1所示，出口加权镍贸易网络的节点数、边数和密度如表2所示。除去2020年疫情影响导致的数据偏差，进口贸易网络中节点的平均数量约为190个，出口贸易网络中节点的平均数量约为203个，几乎世界上所有国家均参与镍贸易往来，其资源一直被各国所重视。边的数量代表贸易关系的数量，在2011年之后，2017年之前，进出口网络的贸易关系均呈现出上升趋势，2017年之后，直到2020年一直呈现出下降趋势。

2.2聚类系数分析

聚类系数表示网络中各个节点之间的聚集程度。在有向网络中，网络的聚类系数是与某节点相连的其他节点的边的数量。在本文中，网络聚类系数值越大，网络的集团化趋势越强。在网络中，如果与某节点相连的其他节点的边的数量为k，与该节点相连的节点数量为n，那么网络聚类系数为2k/（n（n-1））。进出口加权镍贸易网络的聚类系数列于表3。2011年-2017年期间，进出口网络的聚集程度均存在上升，2017年出现小幅下降，2018年聚集程度稍有回升，随后受到疫情影响，进出口镍贸易网络的聚集程度骤降。

2.3演化趋势分析

图2为进出口网络中密度和聚类系数的演化趋势分布。由图2中可以看出，国际镍贸易关系的网络密度值较为稳定，波动幅度不大，随着时间的推移整体呈现出缓慢上升的趋势，这意味着网络中节点之间的连接越来越紧密，国际镍贸易网络的紧密程度在逐渐上升，各国之间的贸易往来也呈现出上升的趋势。与密度相比，聚类系数波动较大，尤其是出口网络中，聚类系数的波动程度更为明显。其中，2012年之后，2015年之前，聚类系数随着时间的推移呈上升趋势，这意味着网络中的节点更加聚集，更容易形成集团现象。同时我们发现，聚类系数在2016年到2017年开始下降，与此同时，2016年由于金融市场遭受到的冲击，全球市场震荡。2017年到2019年聚类系数缓慢上升，可能是受到全球促进外贸回稳向好政策效果的影响。2020年，肺炎疫情的全球蔓延，国际市场需求大幅度下降，贸易网络密度也不断回落。这一发现表明，贸易网络集聚程度的下降可能是国际市场不平稳的标志。基于镍贸易网络的结构参数对全球镍总体贸易格局进行分析。在贸易网络凝聚力方面，存在2015年前的密度不断上升周期和2016年到2019年期间的波动上升周期。聚类系数波动较大，出口网络中波动情况尤为明显。其演化趋势总体分为4个阶段：2010年到2016年期间进口网络中聚类系数呈现缓慢上升的趋势，2017年出现急速下降，2017年到2019年期间属于缓慢回稳，2020年出现骤降。2017年的急速下降可能与菲律宾对镍矿环保限制以及印度尼西亚政府对镍矿出口配额限制等国家政策原因有关。2020年受到疫情冲击，全球经济萎缩，国际贸易市场动荡。在贸易额方面，全球镍贸易价值存在受全球经济限制的特点，并且存在少数国家掌握极大贸易额的现象。从镍贸易国家成员演化趋势中可以看到，发达经济体较多的出现在镍进出口贸易价值多的成员国中，而资源禀赋较弱的国家易受资源丰富的国家影响。另外，国家政策也会一定程度影响到进出口贸易价值。

3结语

本文通过分析2010年-2020年全球镍贸易网络的结构模型，从镍贸易网络关系中的节点数、连边数、密度以及聚类系数等方面分析了网络的结构和节点特征。通过分析得出以下结论：通过对2010年-2020年国际镍贸易网络凝聚力的演化规律进行分析，发现2010年-2019年国际镍贸易网络的紧密程度较稳定，各国之间贸易往来波动不大，随着时间的推移整体呈现出缓慢上升的趋势。这说明国际镍贸易网络的紧密度在逐渐上升，各国之间的镍贸易往来趋于紧密且呈上升趋势。2020年疫情的全球蔓延，导致国际贸易市场需求大面积降低，贸易网络密度也出现下降。通过对2010年-2020年国际镍贸易网络聚类系数的分析，发现网络中的节点聚集程度在2012年-2015年期间呈上升趋势，在2016年-2017年期间出现下降，与此同时，2016年由于全球经济遭受到的冲击，全球市场震荡。2017年-2019年期间聚类系数缓慢上升，可能是受到全球促进外贸回稳向好政策效果的影响。这一发现表明，贸易网络集聚程度的变化可能是全球经济不平稳的标志。本文仅对全球镍贸易网络进行了描述性的演化趋势分析，并没有利用到各节点在镍贸易网络中的动态变化趋势数据；在未来的研究分析中，将进一步对全球镍贸易网络数据进行探索分析，深入探讨镍贸易网络演化的发展动态。

参考文献：

[1]彭瑛，刘建华.新型电池技术与发展方向[J].湖南冶金职业技术学院学报，2007（03）：30-33.

[2]张亮，杨卉芃，冯安生，等.全球镍矿资源开发利用现状及供需分析[J].矿产保护与利用，2016（01）：64-69.

[3]吴琪，陈从喜，葛振华，等.关于保障我国镍矿资源供应安全的思考[J].中国矿业，2020，29（09）：35-38.

[4]余良晖.国内外镍资源供需格局分析[J].矿产保护与利用，2019，39（1）：155-162.

作者：王雅楠 邵鹏 单位：西安工程大学管理学院