国际贸易网络结构特征及其演化*——以生物医药产业为例

刘书宇，周 楠

（江苏大学，江苏 镇江 212013）

当前，新冠肺炎疫情肆虐全球，大多数实体企业处于临时停止生产状态，对各国经济产生了极大影响，国际贸易网络结构受到了一定的冲击，也让各国更加重视生物医药产业的研发投入和技术创新。随着经济全球化不断加快，全球经济贸易关系呈现出复杂的网络化发展趋势，各国在国际贸易网络中的行为越发与网络中的其他国家相关联。

基于当前的国际形势及国际贸易结构，深入分析处于不同地位的国家，实证检验贸易网络地位对一国生物医药产业的影响，无疑具有重要的理论及现实意义。新冠肺炎疫情影响下的世界经济环境变化为我国对外贸易的发展创造了新的机遇，怎样正确认识全球贸易网络格局并充分利用自身的地位优势，成为当前我国在对外贸易策略转型过程中亟须解决的问题。因此，本文选取全球主要生物医药产业贸易国2010—2019年的进出口贸易数据，构建相关贸易网络，分析其结构特征及演变过程，从而深入了解生物医药产业贸易的情况和形式。另外，本文总结了传统生物医药产业核心强国的经验，并提出了促进我国生物医药产业贸易加速发展的有效建议。

1 文献综述

为研究国际贸易网络，大多数现有文献分析了各种因素对国际贸易网络结构特征的影响。Serrano等运用复杂网络分析方法证实了国际贸易网络具有无标度分布、小世界属性、高内聚系数的特点（2003）[1]。Fagiolo等发现了全球加权贸易网络和非加权贸易网络之间的差异（2008）[2]。而国内学者更倾向于使用社会网络分析方法来研究特定行业的演变及其影响因素。杜云苏和彭东东根据2000—2014年全球投入产出表建立并分析了全球增值贸易网络，并将制造业服务对全球增值贸易网络的影响进行了实证检验（2018）[2]。

一些学者深入研究了高端制造业、服务业和能源产业等的全球贸易网络特征，但关于生物医药产业的研究并不多。本文通过研究2010—2019年世界生物医药产业贸易网络的动态变化，分析探讨以下问题：近年来，主要生物医药产业进出口贸易国在贸易网络中扮演什么角色？各个国家在生物医药产业贸易网络中的地位会随时间变化而变化吗？我国目前在全球生物医药产业贸易网络中的地位怎么样以及应如何提高自身地位[3]？

2 研究方法与数据说明

社会网络分析方法是通过分析网络中不同个体之间的关系来分析网络结构和属性特征，这些关系不仅包括网络的个体属性，还包括网络的整体属性。社会网络是一种基于“网络”的社会组织，网络是节点之间的互连，而不是边界和顺序明确的“群体”，它是指由社会个体成员之间相互作用形成的相对稳定的关系系统[1]。

在本文中，向量Vi=[vi]（i=1，2，…，n）代表出口国，向量Vj=[vj]（j=1，2，…，n）代表进口国。建立代表两国贸易关系的邻接矩阵，如果两国之间存在贸易，则aij=1，否则aij=0，且aij=aji；建立权重矩阵代表两国之间的贸易量，且Wij=Wji，各国之间的贸易量是通过求他们的进出口贸易平均值得到的。这些矩阵共同构成生物医药产业的国际贸易网络。本文从联合国商品贸易统计数据库中选取双边贸易数据来解释国家之间的贸易关系，根据经合组织的标准定义，选择68个国家（地区）2010—2019年生物医药产业（即HS代码为29和30的产品）进出口额超过1亿美元的贸易往来数据，并将其排列成邻接矩阵和权重矩阵，在不影响世界贸易分析结果网络的基础上，用权重矩阵的所有值除以矩阵的最大值。另外，因为不同国家（地区）的统计水平有差异，本文根据最大值法对各权重矩阵进行了对称化处理。

3 国际生物医药产业贸易网络分析

3.1 密度

密度用于描述网络中各节点的互连程度。密度越大，网络成员个体之间的关系越密切，该网络对其中成员个体的影响就越大[2]。一个具有N个节点和M条实际连边的网络，其网络密度为结果见表1。

表1 2010—2019年国际生物医药产业贸易网络密度

由表1可知2010—2019年国际生物医药产业贸易网络密度在0．920 0，0．940 0这两个值之间波动，说明世界生物医药产业贸易网络紧密。2010—2012年，网络密度呈降低态势，在2012—2014年出现增长，这表示各国间的生物医药产业贸易网络逐步趋向紧密。2015年密度又有所下降，2016年出现回升，可能是因为生物医药产品的国际市场价格经常浮动，且各国间经常性的经济政治竞争给国际生物医药产业贸易造成了不良影响。此后密度一直稳步增长，表明国际生物医药产业贸易关系恢复能力较高[3]。

3.2 中心性

3.2.1 一级中心性

点度数，即关联度，代表与节点关联的边数。在世界贸易网络中，各国的点度数就是与其有贸易往来的国家数。点度数越大，该节点在网络中的地位和影响力就越大。绝对点度数的计算公式为

不同规模的网络中，点的绝对点度数无法比较，因此本文选择相对点度数，即绝对点度数与网络中最大可能的度数（N-1）之比，结果见表2。

表2 2010—2019年国际生物医药产业贸易点度数

由表2可知，生物医药产业贸易的相对点度数变化不大，说明生物医药产业出口国相对比较集中，主要与各国生物医药产业技术水平有关，美国、德国等发达国家掌握绝大多数生产专利技术，出口位居全球前列。而中国、印度等新兴发展中国家人口众多，市场较广，且近年来技术创新能力逐步提高，成为生物医药产业重要出口国家[4]。2015年可能受世界不稳定经济形势的影响，相对点度数最小；2019年由于专利数量持续增长，技术创新能力稳步提高，相对点度数最大。

点强度，即节点的权重。世界贸易网络中各国的点强度就是该国与其他国家间的贸易强度[5]。点强度越高，该节点与其他节点相连的权重就越高。其计算公式为

结果见表3。

表3 2010—2019年国际生物医药产业贸易点强度

由表3可知，生物医药产业贸易的点强度平均值在2010年之后呈上升趋势，2015—2019年数值上升更为明显，这说明生物医药产业日益受到各国重视，成为非常重要的战略性资源，贸易总量逐渐增加，贸易规模逐渐扩大。

3.2.2 二级中心性

集聚系数用于描述网络中节点的群集，即节点与相邻节点之间的互连程度。整体集聚系数可以度量整个网络的聚合度，而局部集聚系数可以度量单个节点的嵌入度。在生物医药产业贸易网络中，节点具有很强的聚集趋势，其特点是连接相对紧密[6]。

国际生物医药产业贸易网络的未加权平均集聚系数远大于加权平均集聚系数，这表明一个国家的贸易总量及其分布对网络的连通性和紧密程度具有重大影响，见图1。总的来说平均集聚系数都在上升，这表明随着各国贸易往来越来越密切，范围越来越广，生物医药产业也在不断发展，受到各国的重视。未加权平均集聚系数均在0．85～1，表明国际生物医药产业贸易网络关系保持良好。

图1 2010—2019年国际生物医药产业贸易集聚系数

3.2.3 核心-边缘结构分析

核心-边缘结构是判断社会网络中节点地位的指标。本文估计出每年各国的核心度，对世界各国在生物医药产业网络中的贸易地位进行一个量化的判断和认识。将核心度大于0．3的国家划分为核心地区，将核心度在0．1～0．3的国家划分为半边缘地区，将核心度小于0．1的国家划分为边缘地区[7]，结果见表4。

表4 2010—2019年国际生物医药产业贸易的核心、半边缘和边缘国家（地区）

由表4可知，国际生物医药产业的贸易核心国家数量总体呈增长态势；美国和德国在10年间一直是生物医药产业的核心国家，2013年比利时成为核心国家，2015年瑞士成为核心国家，2016年爱尔兰成为核心国家，2017年中国成为核心国家，2019年英国成为核心国家；2019年，核心国家的数量已经由2010年的2个增加到7个，这表明国际生物医药产业的贸易不断发展和扩大，且半边缘国家（地区）数量逐渐增加，边缘国家（地区）数量逐渐减少。

2010—2019年核心度均大于0．25的主要生物医药产业贸易国（美国、德国、比利时、瑞士、爱尔兰、中国、英国）的核心度见图2。这些国家核心度都呈上升趋势，均较为稳定。美国和德国一直位列前二，说明其引领着国际生物医药产业贸易合作。值得注意的是，我国从2010年起核心度就一直上升，直到2019年成为第三大核心国，说明我国在国际生物医药产业贸易合作中取得了显著的发展，在贸易网络中的地位不断上升。

图2 2010—2019年主要生物医药产业贸易国核心度

4 结论及建议

1）采用社会网络分析法对2010—2019年国际生物医药产业贸易数据进行分析，得出以下结论。

从全球生物医药产业贸易网络的密度上来看，2010—2019年整体生物医药产业贸易网络密度较为紧密。2010—2012年，国际生物医药产业贸易关系网络的密度呈现降低态势，2012年后密度出现增长，2015年有所下降，而2016年又出现回升，此后一直增加，表明国际生物医药产业贸易关系恢复能力较高[8]。

从全球生物医药产业贸易网络的中心性来看，美国、德国等老牌资本主义强国仍然在其中扮演着重要角色，这表明发达国家在全球生物医药产业贸易网络中一直占有重要地位，但中国、印度等新兴发展中国家数量正在日益增加，并在该网络中发挥着越来越重要的作用。

从全球生物医药产业贸易网络的核心边缘结构来看，近10年美国、德国始终保持着核心地位，而比利时、瑞士、爱尔兰、中国等国家的核心地位均有所上升，其中中国尤为突出。这说明有更多的国家拥有了参与全球生物医药产业贸易的机会。

2）基于以上研究结果，针对我国如何提升生物医药产业技术创新能力和贸易地位提出以下建议。

要继续保持我国在国际生物医药产业贸易网络中的关键地位。可以通过积极探索开拓生物医药产业贸易渠道，开展与更多国家进行生物医药产业贸易合作，实现互利共赢，从而满足我国的生物医药产业需求，巩固我国在全球市场中的地位，积极引导推进我国生物医药企业走出国门，开展对外贸易，健全贸易体系。这不仅能够使我国在国际生物医药产业贸易网络中扮演重要角色，还能够在我国发展生物医药产业贸易、推动经济发展的同时促进就业，实现双赢[9]。

应在结合我国实际情况的基础上，借鉴传统生物医药产业贸易强国的经验。如美国、德国等传统生物医药产业贸易强国在生物医药产业贸易上有着非常丰富的经验，值得借鉴和学习。

要努力实现生物医药产业多样化，完善产业体系，优化产业结构，发展生物医药产业的核心技术，提高研发水平，并申请更多的专利产品，为我国生物医药产业安全提供更多保障。

要积极发展生物医药产业方面的关键核心技术。目前我国虽然在国际生物医药产业贸易网络中发挥着重要作用，但技术水平和创新能力仍然不足，核心技术仍在依靠国外进口。一旦技术出口国拒绝将这些技术出口到我国，将会对我国产生巨大的负面影响，不利于我国生物医药产业的发展。