网络攻击对贸易的影响——基于网络安全公司数据的研究

胡冠华，李兵

一、引言

习近平总书记在十九大报告中八次提到互联网相关内容，指出我们要建设网络强国，推动互联网、大数据和人工智能与实体经济深度融合。同时，报告中将网络安全与恐怖主义、重大传染性疾病、气候变化等并称为非传统安全威胁，指出网络安全已经成为人类面临的一项重大挑战。

互联网便利了人与人之间的沟通，降低了信息搜索成本，为世界各国的经济发展和文化交流提供了便利手段。随着互联网的应用不断拓展，各国都意识到了互联网对经济的促进作用。为应对这一变化，中国于2012年提出“互联网+”新业态。将互联网与传统产业联合，致力于更新业务体系，优化资源配置，重构商业模式进行经济转型和升级。

互联网的使用可以有效促进国家间的进出口贸易这一命题早已被众多学者所证实（Freund和Weinhold,2004;Wheatley和Roe,2008;Bojnec和Ferto,2010;Mallick,2014;Lin,2014）。与此同时，互联网发展带来的网络攻击事件的影响也日益扩大，已经渗透到政治、经济、文化、军事等各个领域，关系到每个个体的切身利益。近十几年来，各国围绕互联网关键资源的争夺和在国际网络空间规则的话语权方面的角逐愈演愈烈，人工智能的开发、工业生产控制系统、大数据、云计算等领域面临的网络安全风险不断加大。网络攻击成本低、影响大、破坏强的特点使得网络攻击成为不法分子手里除去枪支军火之外的又一有力武器，恐怖组织发起的网络攻击更加频繁，影响范围进一步扩大。

与之相适应，各国政府纷纷提出各自的互联网安全管理方案，争夺话语权。在互联网关键资源管理方面，美国提出确保“私营机构在资源管理中处于领导地位”的方案；巴西等国提出分离“ICANN的网络治理政策制定功能和管理配置根服务器权限”方案；印度提出“ITU管理资源”方案。在网络空间国际规则制定方面，中国、俄罗斯等国家共同起草制定了《信息安全国际行为准则》，提出网络空间各国相处的原则规范等等，无一不显示出各国对互联网领域的高度关注。

McAfee国际信息研究中心2013年6月发布的报告《The economic impact of cybercrime and cyber espionage》①https://www.mcafee.com/apps/search/default.aspx?region=cn&q=The+economicimpact+of+cybercrime+and+cyber+espionage显示，恶意网络攻击对贸易活动在交易额度、格局和人员就业方面都有极大伤害。Akamai公司2017年第四季度网络安全报告②https://www.akamai.com/cn/zh/about/our-thinking/state-of-the-internet-report/global-state-of-the-internet-security-ddos-attackreports.jsp中显示，美国、中国、德国、俄罗斯等国家每季度遭受攻击次数已达数千万次。这些公司报告都揭示了网络攻击之频繁和影响之巨大。但当前还没有学者就有关网络攻击对贸易的影响进行过实证研究，本文是首次对这一题目进行研究的文章。

我们收集了一家美国网络安全公司（FireEye）公布在网站上的网络攻击数据，将各国受攻击次数与该国人均计算机拥有量之比作为核心解释变量，衡量各个国家受到的网络攻击强度。然后利用BACI数据库的贸易数据，使用扩展的引力模型（Gravity Model）进行回归，以探究网络攻击对贸易的影响。除此之外，我们还根据BEC分类将贸易产品分为消费品、资本品和中间品，探究网络攻击对三种不同产品贸易的不同影响，并区分了网络攻击对异质性产品和同质产品贸易方面的不同影响。

本文创新之处在于：（1）首次研究网络攻击对贸易的影响，具有开创性意义；（2）考虑了进出口国家的方向，进行了双边贸易的探究；（3）将产品进行分类，分别探究了网络攻击对资本品、中间品、消费品和异质、同质产品的影响。

本文之后部分安排如下：第二部分是文献综述；第三部分是实证策略和数据；第四部分是实证结果与分析；第五部分是稳健性检验；最后一部分是本文的结论与政策含义。

二、文献综述

在传统国际贸易理论中，通常情况下，文化相似、语言相近、边境相连、相互移民较多的国家之间贸易信息的流通更方便，从而彼此的贸易额也相对更大（Gould，1994;Rauch和Trindade，2002;Rose，2000;Hutchinson，2005;Cyrus，2012）。而对于那些没有上述地理邻近和语言文化优势的国家，就需要克服信息交流和地理分布带来的不利影响，为了获得海外市场的生产商及产品信息，企业需要在达成贸易之前投入更高的信息搜索成本。随着互联网技术的进一步普及和发展，通信成本不断下降，企业只需要付出低廉的信息搜集成本，就能了解到大量目标市场的信息，国际贸易也就得到了进一步的发展，呈现出勃勃生机（Venables和Limao，1999;Fink等，2005;Tang，2006）。近10年来，随着互联网技术发展一路高歌猛进，互联网已经成为通讯的主要途径，越来越多的国家、企业借由互联网开展贸易。

自从20世纪末互联网诞生以来，关于互联网与国际贸易的关系就始终是国内外学术界关注的一个重要命题。以互联网为代表的信息技术被看作是世界经济第五次康德拉季耶夫周期（Kondratieff cycle）的标志（Yushkova,2014）；互联网作为一种通用技术，对社会各领域、各个层次都产生了广泛影响（Harris,1998）。

自Freund和Weinhold（2002）开始，大量文献探讨了互联网对国际贸易的影响，他们使用美国的服务贸易进出口数据以及引力模型来进行回归，发现网络使用的增加会促进美国服务贸易，尤其是商业、技术和专业服务的进口增加1.2%。综合来讲，互联网可以降低经济成本（包括生产和交易成本），促进知识、信息和观念的产生与传播，从而提升企业内、企业间、企业与消费者之间、企业与生产要素之间、国家之间的资源配置效率，并最终对生产效率、经济增长、就业与国际贸易均产生积极影响。Vijay（2009）选取了64个国家在1985-2005年互联网商业化前和商业化后的数据，验证了互联网商业化对国际贸易的有利影响。Freund等（2004）的另一篇文章中以上网计算机数作为衡量互联网发展水平的变量，证明互联网对出口贸易有着显著的影响，且互联网对较不发达国家的贸易影响超过了对发达国家的影响。Bojnec和Ferto（2010）验证了互联网可以通过降低食品行业的市场进入成本促进贸易增长。Lin（2014）利用1990-2006年间近200个国家的面板数据估计了互联网对国际贸易的促进作用，得出结论显示互联网用户每增加10%，国际贸易总额将增加0.2%-0.4%。关于互联网降低搜索成本的研究，也早已经成为了金融市场（Barber和Odean，2001）、劳动力市场（Autor,2001）和零售市场（Borenstein和Saloner,2001;Bakos,2001）关注的重点问题。

企业层面上，Timmis（2013）发现互联网对企业的直接出口有显著促进作用，对间接出口的促进作用却不显著，但是，互联网确实丰富了企业之间贸易的手段，便利了信息交换。Ferro（2011）发现，使用网站与客户或供货商交流可以使达成出口交易的可能性增加11%，使用电子邮件的企业比不使用的企业在国外市场的销售额要高出31%。李兵和李柔（2017）发现互联网对企业的出口影响大于国内销售，且与贸易自由化的作用相似。关于互联网对企业出口行为影响的研究中，大都借用了贸易成本的理论分析框架。使用互联网可以有效降低信息交流的成本，特别降低了远距离的信息交流成本，使得原本通过越洋电话、电报、邮件才能传递的企业和产品信息可以通过网页传播，交易双方可以通过电子邮件和即时聊天软件进行沟通，完成对于货物质量、数量、价格等方面的谈判，省去了高成本高消耗的跨国出差，节约了时间和人力成本，企业也可以同时与多家企业展开交易，贸易活动更加频繁。

国家的地理位置差异往往会造成信息传输和交流障碍，这被认为是各个国家之间进行贸易的一个重要阻碍因素，而互联网可以削弱这一阻碍。兰德尔等（2013）运用引力模型发现在Ebay上消费的商品，距离的影响比非网上贸易小65%。

岳云嵩等（2017）从进口角度切入，发现互联网虽然会减少企业进口来源国数量，却提升了平均每个进口来源国的贸易数额。施炳展（2016）的研究发现互联网可以同时提升企业出口的扩展边际和集约边际，且对于集约边际的作用更大，即互联网使企业更集中地出口某些商品，从而提高企业效率。孙浦阳等（2017）研究发现电子商务交易平台对零售市场价格的影响具有产品和城市差异性。岳云嵩等（2016）实证检验了互联网对企业进口技术复杂度的促进作用。

现有文献揭示了互联网时代网络实现了信息的迅速交换和低廉的搜索成本，从而使贸易方式突破了传统市场必须以地域为前提的限制，互联网帮助贸易企业不断开辟新的市场，促进了以信息网络为纽带连成的全球化市场的形成；互联网帮助企业在原本没有贸易联系或贸易联系很少的国家（地区）创造新的贸易机会，使贸易在更大的规模上更有效率地进行，网络信息在国际贸易进行过程中的重要作用可见一斑。毫无疑问，在互联网的作用越来越大的同时，潜在的网络攻击可能造成的危害也变得更加严重。网络攻击会造成的网络信息的错乱、丢失等情况，攻击可能在消费者搜集信息的过程中造成信息遗失，甚至被非法更改；也可能使出口商无法签署合同，取得货款。这必定会给双边贸易带来十分严重的负面影响，然而，对于网络攻击到底会给贸易带来多大危害，以及到底会对什么样的产品造成危害等等这些重要的问题还没有相关的研究，本文对这些问题做出了初步的回答。

三、实证策略与数据

（一）实证策略

引力模型是研究贸易流量的主流分析工具，我们将网络攻击作为贸易的阻力因素纳入了引力模型中进行分析，估计网络攻击对贸易的负面影响。引力模型假设双边贸易额与贸易伙伴经济的规模成正比，经济规模一般由GDP表示，与两国之间的地理距离成反比。具体模型如下：

其中，i、j、t分别代表出口国、进口国和时间。被解释变量为出口国i与进口国j之间在t年进行的总贸易价值量。cpoit、cpdjt为本文的核心解释变量，分别表示出口国和进口国受到的攻击次数和该国人均计算机数之比，从而消除因为不同国家互联网发展水平不同而造成的影响。、为我们最关心的网络攻击影响贸易的系数。同时，本研究选取了典型的构成贸易阻力的因素加入回归，分别是两国之间的距离、是否接壤、是否曾有殖民关系、是否使用共同的官方语言、是否曾被同一殖民国家控制和是否签署了区域贸易协议。在本文中用概括表示如下：

（二）数据与测量

关于互联网对贸易的作用的研究已经很多，却没有任何关于网络攻击对贸易的影响的研究，一个主要的原因就是没有网络攻击的相关数据，这也是本研究遭遇的最大困难。实际上，并不是没有机构统计网络攻击数据。理想状况下，网络攻击数据一般有两大途径可以获得。一方面，各个国家的网络安全部门会有统计，但是这涉及到国家机密，各国都不予公开；另一方面，网络安全公司会通过自己的产品得到反馈统计，用户受到网络攻击时，软件会自动记录下来遭到攻击的情况，在用户授权的情况下，网络安全软件公司往往会收到产品的信息记录，由于这些数据关乎商业机密，所有的网络安全公司都选择不公开这些数据。而且，即使拿到某一家公司的数据，也很难代表总体情况。

幸运的是，在搜索了大量网络安全公司的官方网站之后，我们在FireEye公司的网站上找到了该公司公布出来的2011-2015年的网络攻击数据。这些网络攻击的情况都是遭受攻击的受害者（通常是企业）自己报告的，因此不局限于这家公司的用户，具有相对较高的代表性。

不可否认的是，我们的数据来源于一家网络安全公司收集的数据，必然是不全面的。我们认为公司得到受害者报告的概率可以在某种程度上反映该国受到网络攻击的程度。虽然这绝不是精确的测量，测量误差会比较大，但是我们认为这种测量误差是随机的，导致估计结果偏误的最大可能就是系数趋近零，也就是导致我们的估计是一个非常保守的结果，或者说网络攻击对贸易的负面影响至少应该有这么大。

此外，考虑到互联网发展受到多种因素的制约，互联网发达的国家更容易受到较多攻击，我们将各国网络攻击数与该国人均计算机数目之比用于衡量国家受网络攻击的程度大小，也就是本文的核心解释变量。

核心解释变量cpoit、cpdjt，表示第t年国家受攻击次数与该国人均计算机数目之比。在出现黑客攻击、病毒感染等安全问题的情况下，国家的贸易情况也会出现一定波动。数据来自FireEye公司网页。

被解释变量tradeijt，表示t年国家i出口到国家j的贸易总额，时间跨度为2011-2015年。数据来自CEPII-BACI数据库。

控制变量包括引力模型中通常会加入的变量。国内生产总值GDP是国民经济核算的核心指标，在衡量一个国家或地区经济状况和发展水平方面有相当的重要性。数据来自CEPII的Gravity数据库。

运输距离distance。运输距离越远，运输时间和成本越高。高运输成本会缩小国际贸易的规模，减少国际贸易的利益：一方面减少出口国的出口数量，另一方面，增加进口国自我供给的数量。数据来自CEPII的Gravity数据库。

国家人口population。实证结果显示出国家间双边贸易流量与国家人口变量负相关。在本文中，国家人口用于计算人均GDP以替换GDP进行回归。数据来自CEPII的Gravity的数据库。

是否接壤contig。两国接壤取为1，否则为0。数据来自CEPII的Gravity数据库。

是否有殖民关系colony。如果曾有殖民关系取为1，否则为0。数据来自CEPII的Gravity数据库。

是否使用共同官方语言comlang_off。如果使用共同官方语言取为1，否则为0。数据来自CEPII的Gravity数据库。

是否曾被同一殖民国家控制comcol。如果曾被同一殖民国家殖民取为1，否则为0。数据来自 CEPII的 Gravity数据库。

是否为签署了RTA（区域贸易协议）的伙伴国fta_wto。如果两国签署了区域贸易协议记为1，否则记为0。数据来自CEPII的Gravity的数据库。

人均计算机数cpu。各国家和地区居民每一百万人拥有的计算机数目。数据来自世界银行WDI数据库。为了减小由于各个国家互联网发展状况不同所导致的网络攻击数量差别造成错误的估计，我们用网络攻击次数除以计算机数量的比率来减小误差。

此外，在分析网络攻击对不同种类产品的影响情况和异质性产品的影响时，还用到了联合国COMTRADE数据库中HS92和HS96六位数分类贸易统计数据。

2013-2015年的攻击数据折线图展示为图1，网络攻击对进口及出口影响展示为图2和图3。

图1 2013-2015年网络攻击次数月度图

图2 网络攻击对进口影响的散点

图3 网络攻击对出口影响的散点图

数据的描述性统计展示在表1中。

表1 数据描述性统计

四、实证结果与分析

（一）基准结果

表2 基准回归结果

（二）分产品种类进行的研究

1．将产品分为资本品、中间品和消费品

考虑到随着贸易全球化，国家之间贸易的产品种类不断丰富，而不同类别的产品对互联网的依赖程度有所差异。体积大、技术含量高的资本品往往贸易额高、交易量少，企业在贸易前的准备工作相对谨慎，单纯通过互联网交涉不足以达成交易；而消费者通过电子商务平台购买单价低、需求多的消费品时无需顾虑诸多因素，下单快，对互联网的依赖程度强。为了进一步考察和分析网络攻击对贸易产生的影响与产品类别是否有关，我们根据BEC编码将产品分为了资本品、中间品和消费品三种类型，分别进行了回归分析。表3为回归结果，表中三列从左至右分别代表资本品、中间品和消费品。

从表中可以得出，网络攻击对贸易的阻碍作用主要是由消费品贸易驱动的。网络攻击对消费品的贸易有较明显的阻碍作用，网络攻击数量每增加1%，出口国消费品贸易量将减少0.019%左右；进口国消费品的贸易量减少将0.015%左右。也就是说，网络攻击每增加一个标准差，出口国消费品贸易额将减少大约0.057%，进口国消费品的贸易额将减少0.042%左右。然而，网络攻击对资本品和中间品的贸易阻碍作用并不明显。这是因为依赖互联网的贸易大多是直接面向消费者的，消费者一般在搜索商品后会较快下单达成交易；而资本品价值较大，购买大宗商品的公司对网络的依赖性相对较小，有规模经济效益，相对于消费品频繁的贸易往来而言，贸易双方更加慎重，信息交流方式也更多样，因此网络攻击的影响相对不显著。对于中间品贸易，交易商双方企业往往已经取得贸易关联，因此对网络攻击造成的信息成本提高的反应程度也不显著。

2．产品异质性分类

考虑到同质化商品有参考价格或者交易所交易价格，这些商品的大规模交易在前互联网时代就已经非常普遍，并不依赖互联网搜索价格，而差异化商品则不同，由于品类和质量差异巨大，价格差异也非常显著，产品信息传播成本越高，互联网的作用越大，网络攻击带来的负面影响也应该越大。于是，我们进一步探究了网络攻击对异质性差异程度不同的产品的贸易的影响是否有区别。高搜索成本应该是差异化产品贸易的最大障碍。在本文中，我们将产品分为同质商品和异质商品，其中同质商品可以进一步分为有由交易所报价的参考价格的商品和只有由贸易出版物报的参考价格的商品，这里我们将它们合并。

回归结果见表3。第4列和第5列回归分别代表异质产品和同质产品。从结果中可以看到，对出口国而言，网络攻击对异质产品的贸易有显著的阻碍作用，网络攻击每增加1%，贸易量相应减少0.021 8%左右；对进口国而言，网络攻击对同质化产品的贸易有显著阻碍作用，网络攻击每增加1%，同质产品的贸易量减少0.025%左右。对于出口国而言，网络攻击每增加一个标准差，异质性商品的贸易额将负向变动0.068%左右；对于进口国而言，网络攻击每增加一个标准差，同质商品的贸易额将减少0.075%左右。这主要是由于差异化产品贸易的信息成本较高，企业需要在进行贸易之前充分了解产品特征，因此对互联网的依赖度较高；而同质产品定价一般由国际大宗市场或参考价格（reference price）完成，受信息成本影响较小。当出口国受到网络攻击致使企业展示产品信息的网站崩溃或信息错误时，进口商无法得到充分信息从而贸易就无法达成；而对于同质化产品而言，进口国受到网络攻击会延缓或破坏企业采购和支付过程，产生的负面影响比较大。

表3 分产品类别的回归结果

续表

五、稳健性检验

考虑到本文使用的网络攻击数据收集自美国的软件安全公司，所以美国公司报告遭受的攻击次数较其他国家更多；其次，美国作为互联网技术最发达的国家，美国政府具有专门的互联网军事力量，以及美国政府支持的“棱镜计划”等都会使美国受到的网络攻击性质与其他国家有所区别。我们将美国的数据剔除后，进行回归，展示为表4。除此之外，我们还对剔除掉美国的数据进行了分产品类别和异质性的检验，也将结果展示在表4中。

表4中的前三列是未分类的剔除美国后的基准回归结果，我们可以看出，网络攻击对进口国和出口国的贸易都具有显著的阻碍作用，同样印证了我们的判断。攻击每增加1%，出口国贸易将减少0.016%左右，而进口国贸易将减少0.023%左右。网络攻击每增加一个标准差，出口国的贸易额将负向变动0.057 3%，进口国的贸易额将减少0.082 3%左右。第4列是分产品类别中消费品的回归结果，攻击每增加1%，出口国贸易额减少大约0.018%，进口国贸易额减少0.016 4%左右，结果同样显著。网络攻击每增加一个标准差，出口国的消费品贸易额将减少0.055 8%，相应进口国的消费品贸易额将减少0.047 6%左右。第5、6列是异质性产品和同质性产品的回归结果，对出口国而言，网络攻击对异质产品的贸易有显著的阻碍作用，网络攻击每增加1%，贸易量相应减少0.021 2%左右；对进口国而言，网络攻击对同质化产品的贸易有显著阻碍作用，网络攻击每增加1%，同质产品的贸易量减少0.025 3%左右。对于出口国而言，网络攻击增加一个标准差，异质性产品的贸易量将减少大约0.067%；对于进口国而言，网络攻击每增加一个标准差，同质产品的贸易量将减少0.075 9%。以上结果都有力印证了网络攻击对贸易存在阻碍作用这一结果的稳健性。

表4 剔除美国的回归结果

六、内生性问题讨论

我们也意识到在任何实证研究中，内生性都是对估计结果的潜在威胁。在这个研究中也存在类似的可能性。

解释变量遗漏是内生性问题产生的一大原因。本文的核心解释变量是国家层面的各国受到的网络攻击数据，遗漏相关国家层面的控制变量，就很可能造成内生性误差。针对这一问题，我们在回归中都加入了双边固定效应、控制了所有不随时间变化的国家特征。考虑到各国受攻击次数的多少会相应受到其计算机数目多少的影响，计算机使用越多会受到越多攻击，我们将核心解释变量确定为攻击次数和该国人均计算机数目之比，排除这一可能存在的问题。同时，我们在引力模型回归中加入了包括是否接壤、是否有共同语言、是否有殖民关系等一系列常用控制变量，以控制内生问题。

内生性问题的另一大来源是反向因果，即双方国家贸易额越多可能导致该国受到的网络攻击更多。为了解决这一问题，我们进行了滞后一期的检验。从表5可以看出，滞后一期处理之后，网络攻击对贸易额造成的负向作用仍是显著的，我们仍然取得了5%甚至是1%水平上的显著为负的估计结果。反向因果的内生问题不会太严重。

表5 滞后一期的回归结果

本文最大的内生性来源于测量误差问题。由于目前没有机构可以提供准确的公开网络攻击数据，收集网络攻击数据也是本文最大的难点。本文使用的数据是Fireeye公司公开在其网站上的2011-2015年网络攻击数据，且2011和2012年的数据并不完整。该公司的数据来源于使用安全软件的用户的上报记录，因此我们的数据相较于各国真实受到的网络攻击数据会少非常多。但是，我们收集到的数据在各个国家的分布应当是与真实情况下各个国家受到的攻击次数保持一致，因此，本文的回归结果仍有意义。在这种情况下，本文的估计结果会低估网络攻击对双边贸易的影响，可能会使估计的系数趋于零，值得庆幸的是我们的估计系数虽较小但仍然显著，有理由认为在更加完善的数据的理想情况下，回归系数应该更大，而且应该更显著。

七、结论与政策含义

本文使用网络安全公司收集的数据，采用扩展的引力模型考察了进出口国家遭受网络攻击对贸易产生的影响。本文是第一篇研究网络攻击对贸易影响的文章。同时，本文采用了双边贸易数据进行定向分析，解决了采用单边贸易造成的数据不匹配问题。本文得到一系列研究结论。首先，网络攻击对贸易有阻碍作用。网络攻击会使国家的网络安全性遭受威胁，从而可能造成买卖双方交易发生错乱甚至中断。无论进口国还是出口国，贸易都会受到不同程度的阻碍。其次，网络攻击对不同类别的产品的阻碍作用不同。在对资本品、中间产品和消费品的分析中，网络攻击对消费品有显著的阻碍作用，而对资本品和中间品的阻碍作用并不显著。在对同质产品和异质产品的分析中，网络攻击对异质产品的出口有显著的阻碍作用，对同质产品的进口有显著的阻碍作用。根据WTO数据库提供的数据，2015年的世界商品贸易的总出口额为164 880亿美元，总进口额为167 340亿美元，利用我们估计的参数来估算，该年因网络攻击造成的出口和进口损失高达3 025.80亿美元和3 975.26亿美元，而这个估计还很可能只是一个下限，真实损失很可能远远大于这个金额。

本文的贡献就在于首次实证估计了网络攻击对贸易的阻碍作用，并发现这一阻碍作用不容忽视，显现了网络安全的重要性。互联网有利于发挥国际贸易的优化资源配置的功能，通过大大降低世界各国的信息交流成本，促进了进出口贸易的发展。而随着互联网应用的普及，网络技术发展，网络攻击的破坏力也在不断变大，并已经对国际贸易产生了不可忽视的阻碍作用。

毋庸置疑，使用互联网的个人和企业都应该增加网络安全意识，增加网络安全防范措施与投入，而更加重要的是，网络安全是一个公共物品，由政府提供会更加有效率。因此，在我国互联网快速发展、渗透国民经济各个方面的同时，国家更应该加强网络环境的监管，培养高技术互联网人才，占领网络技术高地，通过营造更加安全稳定的互联网环境，保证“互联网+”战略的顺利实施，包括保证互联网+贸易的正常进行，进而促进整体经济的稳步发展。