多層網(wǎng)絡(luò)視角下全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其演化特征

馬子凌，江美輝，劉 超

（1.南京信息工程大學(xué)管理工程學(xué)院，江蘇 南京 210044；2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037）

0 引言

石墨作為中國、美國、澳大利亞和日本等許多國家的關(guān)鍵礦產(chǎn)，已成為新能源、新材料和航空航天等眾多新興領(lǐng)域不可或缺的原材料[1]。隨著這些新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)石墨的消費(fèi)需求將日益增長[2-3]。天然石墨作為一種不可再生資源，其儲(chǔ)量和產(chǎn)量有限。同時(shí)，天然石墨儲(chǔ)地較為集中。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）數(shù)據(jù)，截至2019 年底，土耳其、中國和巴西三國的天然石墨探明儲(chǔ)量占全球總儲(chǔ)量的78.3%。因此，未來天然石墨及其產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈[4]。然而，目前只有少數(shù)研究關(guān)注天然石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)[5]，缺乏對(duì)石墨產(chǎn)業(yè)鏈框架下多種石墨產(chǎn)品及跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的綜合分析。立足于石墨產(chǎn)業(yè)鏈的綜合視角，深入分析不同石墨產(chǎn)品的跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局，對(duì)于保障一國石墨產(chǎn)業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

由于全球范圍內(nèi)石墨消費(fèi)需求的不斷增加，學(xué)者們近年來已經(jīng)意識(shí)到石墨產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要性。為了量化天然石墨的流動(dòng)足跡，RUI 等[6]利用生命周期評(píng)價(jià)方法核算了天然石墨在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的物質(zhì)流；YANG 等[7]、RUI 等[8]利用引力模型和能值核算方法分析了石墨產(chǎn)品生產(chǎn)和貿(mào)易活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。為了緩解日益增長的消費(fèi)需求導(dǎo)致的供應(yīng)壓力，NATARAJAN 等[9]討論了從鋰電池中回收石墨的重要性。對(duì)于石墨資源稀缺國家而言，國際貿(mào)易是其獲得充足供應(yīng)的重要途徑。因此，一些學(xué)者研究了石墨的全球貿(mào)易格局[10]，研究了石墨貿(mào)易量與價(jià)格之間的關(guān)系[11]，此外，天然石墨貿(mào)易潛在的貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)及其擴(kuò)散路徑也是學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)[12]。還有學(xué)者研究了天然石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的結(jié)構(gòu)特征及其影響因素[5,13]。上述研究為石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，這些研究大多集中于天然石墨，對(duì)于其他石墨產(chǎn)品的貿(mào)易結(jié)構(gòu)及貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的研究較少。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，全球各國石墨產(chǎn)品的生產(chǎn)和貿(mào)易關(guān)系日益緊密，形成了整合的全球石墨產(chǎn)業(yè)鏈。一個(gè)國家或者地區(qū)可以同時(shí)扮演石墨原材料、初級(jí)產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)者和出口方的角色。同時(shí)，由于天然石墨供應(yīng)的有限性，石墨產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)品（下游產(chǎn)品）的生產(chǎn)和貿(mào)易可能會(huì)影響下游產(chǎn)品（上游產(chǎn)品）的生產(chǎn)和貿(mào)易。例如，如果A國從B 國進(jìn)口大量天然石墨，則會(huì)減少B 國球形石墨、膠體石墨等下游產(chǎn)品的產(chǎn)量，從而影響其他國家從B 國進(jìn)口這些產(chǎn)品。因此，國家間不僅在同類石墨產(chǎn)品的進(jìn)口上存在競(jìng)爭(zhēng)，而且由于全球產(chǎn)業(yè)鏈的存在，還可能存在跨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。為了規(guī)避某一環(huán)節(jié)石墨產(chǎn)品進(jìn)口受到其他環(huán)節(jié)石墨產(chǎn)品貿(mào)易急劇變化帶來的影響，有必要立足于石墨產(chǎn)業(yè)鏈綜合視角研究國家間不同石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，尤其是不同石墨產(chǎn)品間可能存在的跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

近年來，學(xué)者們廣泛利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行各種產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的量化研究，包括原油[14-15]、天然氣[16]和礦產(chǎn)品[17-18]。然而，這些研究大多集中于利用單層網(wǎng)絡(luò)模型來研究某一種商品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)特征。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論從單層網(wǎng)絡(luò)模型擴(kuò)展到多層網(wǎng)絡(luò)模型，越來越多的學(xué)者利用多層網(wǎng)絡(luò)模型來研究經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)或者社交網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征[15,19]，如全球鈷貿(mào)易多層網(wǎng)絡(luò)模型[20]。這些研究證明了多層網(wǎng)絡(luò)模型在全球產(chǎn)業(yè)鏈視角下研究多種產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的有效性。

總體來說，本文旨在研究石墨產(chǎn)業(yè)鏈中多種產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的結(jié)構(gòu)特征。首先，計(jì)算了國家間不同石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度；其次，利用多層網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建了全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)，包括原材料貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)、初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)、深加工產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)及其層間網(wǎng)絡(luò)；最后，分析了全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及演化特征。

1 數(shù) 據(jù)

考慮到石墨含量和數(shù)據(jù)的可得性，本文選擇了6 種主要石墨產(chǎn)品作為研究對(duì)象。根據(jù)各種石墨產(chǎn)品所屬生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不同，將6 種石墨產(chǎn)品劃分為3 個(gè)類別：原材料、初級(jí)產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品。所有石墨產(chǎn)品國際貿(mào)易數(shù)據(jù)來自于聯(lián)合國商品貿(mào)易統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫（UN Comtrade），數(shù)據(jù)時(shí)間跨度為2000—2021 年。石墨產(chǎn)品的具體分類和HS 代碼見表1。

表1 石墨產(chǎn)品及其分類Table 1 Graphite products and classification

2 方 法

2.1 計(jì)算貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度

假設(shè)存在第三國出口石墨產(chǎn)品，如果兩個(gè)國家同時(shí)從第三國進(jìn)口石墨產(chǎn)品，這兩個(gè)國家就存在貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)前人研究[21-22]，兩國圍繞同一種石墨產(chǎn)品的進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的計(jì)算見式（1）。

本文在引言中提到，國家間不同石墨產(chǎn)品間的貿(mào)易可能存在跨產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，為了量化這種跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)，參考同類產(chǎn)品進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，提出跨產(chǎn)品進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，計(jì)算見式（2）。

式中：α、β為不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)（不同類別）的石墨產(chǎn)品，α為β 的上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)品；為石墨產(chǎn)品 β的貿(mào)易總量；為國家j進(jìn)口的石墨產(chǎn)品 β的總量；其余項(xiàng)同式（1）。衡量了同時(shí)找到國家i進(jìn)口石墨產(chǎn)品α的替代國家和國家j進(jìn)口石墨產(chǎn)品 β的替代國家的可能性。衡量了國家m的石墨產(chǎn)品 α對(duì)于國家i的重要性和國家m的石墨產(chǎn)品 β對(duì)于國家j的重要性。如果國家m在 α、β兩類石墨產(chǎn)品分別對(duì)國家i、國家j非常重要且?guī)缀醪豢赡芡瑫r(shí)找到國家i和國家j其他的進(jìn)口替代國，則國家i和國家j在 α、β兩類石墨產(chǎn)品上的跨產(chǎn)品進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)非常激烈。

2.2 全球石墨產(chǎn)業(yè)貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

在已有文獻(xiàn)中，多層復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型一般被描述為式（3）[23]。

式中：m為網(wǎng)絡(luò)層數(shù)；對(duì)于給定的網(wǎng)絡(luò)層 α 和 網(wǎng)絡(luò)層β，A[α]為在網(wǎng)絡(luò)層 α 上的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)矩陣；O[α,β] 為網(wǎng)絡(luò)層α和 網(wǎng)絡(luò)層β的層間關(guān)聯(lián)矩陣。

本文將所選取的石墨產(chǎn)品按照生產(chǎn)環(huán)節(jié)分為三種類別：原材料、初級(jí)產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品。在每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，將國家作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。國家間圍繞該類石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系作為網(wǎng)絡(luò)的邊，國家間的進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度作為邊的權(quán)重，構(gòu)建單層石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)，分別為石墨原材料貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)（RMTCN）、石墨初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)（PPTCN）和石墨深加工產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)（DPTCN）。在此基礎(chǔ)上，本文將不同國家跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系定義為三個(gè)單層石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的層間關(guān)系，將不同國家跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度定義為層間關(guān)系的權(quán)重。通過上述過程，本文構(gòu)建了基于多層網(wǎng)絡(luò)模型的全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)（TPTCN），如圖1 所示。

圖1 全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig.1 Schematic diagram of global graphite trade competition network

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征

1）單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征。本文選取平均度、平均加權(quán)度、平均最短路徑長度、平均聚類系數(shù)和模塊度來量化全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)特征。

在本文中，網(wǎng)絡(luò)中一國的節(jié)點(diǎn)度表示與其有進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的國家總數(shù)，一國的加權(quán)度表示其與所有競(jìng)爭(zhēng)者之間的進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)總強(qiáng)度。因此，平均度能夠衡量各國在某一石墨產(chǎn)品上是否存在廣泛的進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，平均加權(quán)度能夠度量各國在某一石墨產(chǎn)品的進(jìn)口上的整體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。

平均度的計(jì)算公式為式（4）。

式中：n為國家總數(shù)；A為鄰接矩陣。若國家i和國家j之間有連邊，則Ai,j=1 ；否則，Ai,j=0。

平均加權(quán)度的計(jì)算公式為式（5）。

式中：n為國家總數(shù)；ci,j為國家i和國家j之間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度。

在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，平均最短路徑長度通常指網(wǎng)絡(luò)中兩點(diǎn)之間最短路徑長度的平均值，平均聚類系數(shù)通常衡量網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的集聚程度。在本文中，應(yīng)用這兩個(gè)指標(biāo)可以度量全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)中各國之間是否存在緊密的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。平均最短路徑長度的計(jì)算公式為式（6）。

式中：n為國家總數(shù)；li,j為國家i和國家j之間的最短路徑長度。

平均聚類系數(shù)的計(jì)算公式為式（7）。

式中：n為國家總數(shù)；ki為國家i的度；ki（ki-1）/2為 國家i和其進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)國家之間的理論連邊數(shù)；ei為國家i和其進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)國家之間的實(shí)際連邊數(shù)。

模塊度通常用于描述網(wǎng)絡(luò)中社團(tuán)劃分的效果。模塊度越大，不同社團(tuán)之間的邊界越清晰。因此，本文用模塊度來度量全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的差異化程度。模塊度的計(jì)算公式為式（8）[24]。

式中：e為連邊的數(shù)目；Ai,j為該網(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣；ki為節(jié)點(diǎn)i的度；kj為節(jié)點(diǎn)j的度；δ（ci,cj）為一個(gè)常數(shù)，如果節(jié) 點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j屬于同一個(gè)社團(tuán)，則 δ（ci,cj）=1；否則，δ（ci,cj）=0。

2）多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征。在多層網(wǎng)絡(luò)研究中，學(xué)者們通常選擇皮爾遜相關(guān)系數(shù)來度量層間度相關(guān)性，計(jì)算見式（9）[25]。

此外，選擇Jaccard 相似系數(shù)和余弦相似度來衡量不同生產(chǎn)層中網(wǎng)絡(luò)之間的結(jié)構(gòu)相似性[26]，計(jì)算見式（10）和式（11）。

式中，x和y為在不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)中存在進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的國家對(duì)的有序向量。

3 結(jié)果分析

3.1 全球石墨貿(mào)易的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)模

圖2 展示了石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均度和平均加權(quán)度。由圖2（a）可知，2000—2021 年間，RMTCN、PPTCN 和DPTCN 的平均度持續(xù)增長，說明全球各國越來越多的國家參與到石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中。其中，DPTCN 的平均度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于RMTCN 和PPTCN，這表明參與石墨加工產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)的國家相對(duì)更多。由圖2（b）可知，2000—2021 年間，RMTCN 和DPTCN的平均加權(quán)度呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)，PPTCN 的平均加權(quán)度基本保持平穩(wěn)，這說明石墨原材料和石墨深加工產(chǎn)品貿(mào)易的整體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度上升明顯，而石墨初級(jí)產(chǎn)品的整體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度變化不大。其中，石墨原材料貿(mào)易的整體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度在經(jīng)歷了2000—2011 年的快速增長之后基本保持平穩(wěn)，2012—2021 年其整體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度弱于石墨深加工產(chǎn)品貿(mào)易。這表明近年來各國進(jìn)口競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)存在由石墨原材料向石墨深加工產(chǎn)品轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。圖2 整體反映出石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)范圍和強(qiáng)度都有所擴(kuò)大；此外，石墨產(chǎn)品的產(chǎn)量和供應(yīng)量也有所增加。2021 年，石墨原材料、初級(jí)產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品的全球貿(mào)易量較2000 年分別增長了267%、221%和285%。因此，石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)的加劇可能是因?yàn)槠湫枨罅亢拖M(fèi)量的增加。

圖2 石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均度和平均加權(quán)度Fig.2 Average degree and average weighted degree of graphite trade competition networks

3.2 全球石墨貿(mào)易的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)

表2 展示了石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長度和平均聚類系數(shù)。由表2 可知，各類石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)以及全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長度（L）都較小，而平均集聚系數(shù)（C）卻很大，這表明石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)存在顯著的小世界特征。這反映了在全球各類石墨產(chǎn)品的國際貿(mào)易中，各國之間普遍存在較為緊密的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

表2 石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均最短路徑長度和平均聚類系數(shù)Table 2 Average shortest path length and average clustering coefficient of tgraphite trade competition networks

圖3 展示了石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的模塊度。由圖3（a）可知，2000—2021 年間，TPTCN 整體模塊度顯著高于RMTCN、PPTCN 和DPTCN 三個(gè)單層網(wǎng)絡(luò)各自的模塊度。圖3（b）更為形象地表明，2021 年的TPTCN 被分為了三個(gè)明顯的社團(tuán)，各個(gè)社團(tuán)絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)和邊都分別屬于RMTCN、PPTCN 和DPTCN；RMTCN、PPTCN 和DPTCN 內(nèi)部基本沒有子社團(tuán)。這一結(jié)果表明地理位置、地緣政治和經(jīng)濟(jì)本土化等常見因素對(duì)石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)的影響并不顯著。

圖3 石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的模塊度Fig.3 Modularity of graphite trade competition networks

3.3 不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相關(guān)性

圖4 展示了石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的度與加權(quán)度相關(guān)性。由圖4（a）可知，2000—2021 年間，不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)之間的度相關(guān)性在0.7～0.9 之間波動(dòng)，度相關(guān)性較高。這表明，對(duì)于同一國家而言，其在不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易中所面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)者數(shù)量是相近的。PPTCN 和DPTCN、RMTCN 和DPTCN 之間的度相關(guān)性呈上升趨勢(shì)，而RMTCN 和PPTCN 之間的度相關(guān)性呈下降趨勢(shì)。這表明近年來石墨初級(jí)產(chǎn)品和石墨深加工產(chǎn)品、石墨原材料和石墨深加工產(chǎn)品的貿(mào)易中，一國的競(jìng)爭(zhēng)者數(shù)量的相似度越來越高，而在石墨原材料和石墨初級(jí)產(chǎn)品的貿(mào)易中，一國的競(jìng)爭(zhēng)者數(shù)量的相似度越來越低。這說明石墨原材料貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局和石墨初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局之間的差異化逐漸明顯。

圖4 石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的度與加權(quán)度相關(guān)性Fig.4 Degree and weighted degree correlation of graphite trade competition networks

由圖4（b）可知，2000—2021 年間，不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)之間的加權(quán)度相關(guān)性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。2000 年，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的加權(quán)度相關(guān)性都很強(qiáng)（0.80左右）。到2021 年，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的加權(quán)度相關(guān)性下降至0.60 左右。這表明不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易中同一國家面對(duì)的總體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的相似性持續(xù)下降，反映出不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局存在差異化的趨勢(shì)。

圖5 展示了石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相似性。由圖5 可知，2000—2021 年間，不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)之間的Jaccard 相似系數(shù)和余弦相似度基本保持穩(wěn)定并略有上升。這表明，不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易中的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系近年來沒有顯著變化。RMTCN 和PPTCN之間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系相似度最強(qiáng)，而PPTCN 和DPTCN 之間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系相似度最弱。這表明對(duì)一國而言，其在石墨原材料和初級(jí)產(chǎn)品的貿(mào)易中面臨相同競(jìng)爭(zhēng)者的可能性較高，而在石墨初級(jí)產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品貿(mào)易中面臨相同競(jìng)爭(zhēng)者的可能性較低。因此，對(duì)任何一個(gè)石墨進(jìn)口國而言，石墨初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易和深加工產(chǎn)品貿(mào)易中要注意競(jìng)爭(zhēng)策略的差異性。

圖5 石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相似性Fig.5 Structure similarity of graphite trade competition networks

3.4 國家間主要競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

圖6 展示了石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)中連邊的平均值。由圖6 可知，總體上，RMTCN、PPTCN 和DPTCN 三個(gè)單層貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)中的連邊平均值遠(yuǎn)大于層間連接中的連邊平均值。這表明，相比于同類石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)而言，國家間跨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度目前還不夠顯著。這反映出上游（下游）產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)可能不會(huì)顯著影響到下游（上游）產(chǎn)品的貿(mào)易，這可能是因?yàn)椴煌a(chǎn)品的生產(chǎn)存在技術(shù)壁壘，出口石墨原材料的國家不一定有能力生產(chǎn)石墨初級(jí)產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品，使得不同石墨產(chǎn)品的出口國家不盡相同。還有一個(gè)原因可能是不同石墨產(chǎn)品的生產(chǎn)和出口政策具有獨(dú)立性，一國上游石墨產(chǎn)品出口量的變化不一定會(huì)影響其下游石墨產(chǎn)品的生產(chǎn)和出口。然而，可以看到的是，RMTCN 和PPTCN 兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的層間連邊平均值在2000—2021 年間存在顯著的增長趨勢(shì)。這意味著石墨原材料貿(mào)易和初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易之間的競(jìng)爭(zhēng)交互效應(yīng)越來越強(qiáng)，表明石墨原材料貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的變化影響初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的可能性正在逐漸上升。

圖6 石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)中連邊的平均值Fig.6 Average value of edges of graphite trade competition networks

表3 展示了2021 年RMTCN、PPTCN 和DPTCN中排名前20 位的邊。由表3 可知，不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)重要地位的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系不盡相同。在RMTCN 中，韓國和一些國家存在較為激烈的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這些國家包括日本、洪都拉斯、阿聯(lián)酋、尼日爾、菲律賓、巴基斯坦等。在PPTCN 中，美國和一些國家存在較為激烈的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這些國家包括匈牙利、韓國、日本、越南、馬來西亞等。在DPTCN 中，中國、德國、美國和其他國家之間存在較為激烈的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。這些結(jié)果表明不同國家對(duì)石墨產(chǎn)品存在差異化的需求。

表3 2021 年RMTCN、PPTCN 和DPTCN 中排名前20 位的邊Table 3 The top 20 edges of RMTCN,PPTCN and DPTCN in 2021

表4 展示了2021 年RMTCN 與PPTCN 之間以及PPTCN 與DPTCN 之間的前20 位連邊。由表4 可知，相 較于PPTCN 和DPTCN，RMTCN 和PPTCN 存在強(qiáng)度更高的層間連邊，比如韓國和美國、日本和美國、韓國和匈牙利、日本和匈牙利等。以韓國和美國為例，石墨原材料貿(mào)易中的韓國和初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易中的美國存在相對(duì)較強(qiáng)的跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，意味著韓國的石墨原材料進(jìn)口國和美國的初級(jí)產(chǎn)品進(jìn)口國有較高的概率是重合的。也就是說，一些國家同時(shí)向韓國出口石墨原材料，向美國出口石墨初級(jí)產(chǎn)品。當(dāng)其中一方的石墨產(chǎn)品進(jìn)口量有所變化，另外一方相應(yīng)的石墨產(chǎn)品進(jìn)口量將會(huì)受到一定程度的影響。

表4 2021 年RMTCN 與PPTCN 之間以及PPTCN 與DPTCN 之間的前20 位連邊Table 4 The top 20 edges between RMTCN and PPTCN,as well as between PPTCN and DPTCN in 2021

4 結(jié)論和政策建議

4.1 結(jié)論

本文主要研究目的是量化分析全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其演化特征。與現(xiàn)有研究不同的是，本文補(bǔ)充了不同石墨產(chǎn)品跨產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的計(jì)算方法和基于多層網(wǎng)絡(luò)理論的不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)的相似性分析，為深入揭示全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局提供了更為綜合的產(chǎn)業(yè)鏈視角，主要結(jié)論如下所述。

第一，全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模持續(xù)增長。2000—2021 年間，全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均度和平均加權(quán)度保持增長趨勢(shì)，這表明全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)范圍逐漸擴(kuò)大，且競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度日漸激烈。在三種石墨產(chǎn)品中，深加工產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的平均度和平均加權(quán)度顯著高于其他產(chǎn)品，表明全球各國在深加工產(chǎn)品貿(mào)易中存在普遍且激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

第二，各國在全球石墨貿(mào)易中存在密切的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。2000—2021 年間，全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)平均最短路徑長度較小，而平均聚類系數(shù)較高，這表明全球石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)存在顯著的小世界現(xiàn)象，各國之間石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系較為密切。三個(gè)單層網(wǎng)絡(luò)和總體網(wǎng)絡(luò)的模塊度的顯著差異表明，每種石墨產(chǎn)品內(nèi)的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)沒有明顯的社團(tuán)劃分，這表明地理位置、地緣政治、經(jīng)濟(jì)區(qū)位等因素對(duì)石墨貿(mào)易的影響并不顯著，資源和技術(shù)稀缺性對(duì)貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)的影響相對(duì)更為明顯。

第三，不同石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)之間存在穩(wěn)定且顯著的相似性。2000—2021 年間，不同石墨貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)之間的度相關(guān)性和結(jié)構(gòu)相似性都較為顯著，而且未發(fā)生顯著的變化，尤其是原材料貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)和初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)。這說明不同石墨產(chǎn)品的貿(mào)易，尤其是原材料和初級(jí)產(chǎn)品，在國家之間普遍存在相同的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，各國在進(jìn)口不同的石墨產(chǎn)品時(shí)可能會(huì)面臨相同的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。然而，不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)之間的加權(quán)度相關(guān)性在逐漸減小，這意味著不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易中同一國家面對(duì)的總體競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的相似性持續(xù)下降，反映出不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局存在差異化的趨勢(shì)。

第四，石墨產(chǎn)品貿(mào)易中存在不同的主要競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。一些國家在不同石墨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮了主導(dǎo)作用，例如石墨原材料貿(mào)易中的韓國、石墨初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易中的美國、石墨深加工產(chǎn)品中的德國。雖然目前石墨產(chǎn)業(yè)跨產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)不顯著，但石墨原材料和石墨初級(jí)產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度有明顯的上升趨勢(shì)，這意味著石墨原材料貿(mào)易和初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易之間的競(jìng)爭(zhēng)交互效應(yīng)越來越強(qiáng)，表明石墨原材料貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的變化影響初級(jí)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局的可能性正在逐漸上升。

4.2 政策建議

第一，研究結(jié)果表明不同國家間石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)正變得越來越激烈，包括石墨原材料和石墨初級(jí)產(chǎn)品之間的跨產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。雖然天然石墨近年來出現(xiàn)了供過于求的狀況，但這并不意味著各國不需要擔(dān)心石墨產(chǎn)品的進(jìn)口安全。相反，各國應(yīng)該采取相應(yīng)措施，在消費(fèi)需求進(jìn)一步增長之前，防范不同石墨產(chǎn)品，特別是深加工產(chǎn)品可能出現(xiàn)的進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)。例如，各國可以增加天然石墨的儲(chǔ)量，以及引進(jìn)或發(fā)展石墨產(chǎn)品的深加工技術(shù)。對(duì)于中國而言，作為全球最大的石墨供應(yīng)國之一，應(yīng)該抓住市場(chǎng)機(jī)遇，積極推動(dòng)石墨產(chǎn)業(yè)向深加工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)石墨產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。

第二，研究結(jié)果表明不同石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)之間存在穩(wěn)定且顯著的相似性。然而，不同網(wǎng)絡(luò)之間的加權(quán)度相關(guān)性繼續(xù)下降，也就是說，未來不同石墨產(chǎn)品的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局可能會(huì)逐漸發(fā)生變化。因此，各國應(yīng)針對(duì)不同種類的石墨產(chǎn)品制定差異化的競(jìng)爭(zhēng)策略，從石墨產(chǎn)業(yè)鏈的角度構(gòu)建供應(yīng)鏈的全球布局。對(duì)于中國而言，在積極拓展高端石墨產(chǎn)品進(jìn)口渠道的同時(shí)，應(yīng)該適時(shí)抓住機(jī)會(huì)，拓展優(yōu)勢(shì)石墨產(chǎn)品出口渠道，提高本國石墨產(chǎn)品在全球市場(chǎng)中的份額，提高話語權(quán)。