三思派丨杜德斌专栏：全球高科技产品贸易结构演化及影响因素

世界面临百年未有之大变局，中国发展仍处于并将长期处于重要战略机遇期，这是习近平总书记对世界发展大势和中国自身发展作出的重大判断。在世界大发展大变化大调整的背景下，贸易保护主义、民粹主义思潮明显抬头，逆全球化态势显著上升，大国间的科技竞争成为国际竞争新焦点。科技全球化和网络化改变了以往国家和企业的创新模式，全球科技格局呈现由“西强东弱”向“东升西降”的重大调整。新兴经济体和亚洲国家成为重要一极，中国科技快速发展引致的关于全球科技中心转移以及美国是否失去科技竞争优势的讨论在近年持续发酵。2018年以来，以全球政治经济格局重大调整为背景，以贸易摩擦为表象，以科技竞争为实质的中美关系愈发紧张。中国科技是否真的崛起、中国能否扛住美国的压力、中国科技实力与美国的差距有多大等一系列问题首次直面大众，备受关注。

为清晰刻画全球高科技产品贸易体系变迁，文章利用世界银行以及联合国商品贸易数据库中2000—2017年高科技产品贸易数据，从产品结构、网络结构和影响因素3个方面探讨了全球高科技产品贸易结构的演化态势。研究发现：

①产品结构上，以电信设备为主的电子通讯产品主导全球高科技贸易发展，但在国家尺度上，化学产品和武器产品是大部分国家（地区）的进口依赖产品或出口优势产品；

②拓扑结构上，全球高科技产品贸易网络持续扩张，联系紧密，是典型的“小世界”网络，并发育出稳定的“核心—边缘”式的等级层次结构；

③空间结构上，全球高科技产品贸易格局呈现出由欧洲—北美主导向由东亚主导转变，贸易最大国也由美国转变为中国，网络空间结构也呈现出由以美国为核心的“双拱”格局向以中国为核心的“多拱”格局转变，但美国依然在多种高科技产品贸易网络中占据核心地位；

④影响因素上，贸易规模、经济邻近性和文化邻近性对全球高科技产品贸易网络演化皆具有一定的正向作用，地理距离对全球高科技产品贸易网络的演化起到明显的负向作用。

2.1 基于贸易类别的高科技产品识别及数据获取

根据经济合作与发展组织（OECD）的定义，高科技产品是具有高研发强度的产品。1997年Hatzichronouglou在其OECD科学、技术和产业工作论文中首次提出了基于产品类别的高科技产品分类方法，该方法基于德国、意大利、日本、荷兰、瑞典和美国的出口产品，通过计算产品的研发强度来划分产品的科技类别（高科技、中高科技、中低科技和低科技4个类别）。随后该方法被应用于整个OECD组织的产品科技含量分类中，以及OECD和联合国统计各国（地区）的高科技产品出口额和产品结构中。表1就是Hatzichronouglou基于国际贸易标准分类（SITC）第三次修订版提出的9种高科技产品分类，分别为航空航天产品，计算机—办公产品、电子通讯产品、药品、科学仪器产品、电子机械产品、化学产品、非电子机械产品和武器产品。

2.2 高科技贸易出口优势产品和进口依赖产品识别

区位熵是经济地理学或区域经济学一个常见的计量模型，被用来衡量某一区域要素的空间分布情况，反映某一产业部门的专业化程度，以及某一区域在高层次区域的地位和作用。文章引用区位熵模型来识别不同国家（地区）在高科技产品贸易中的比较优势。

每个国家（地区）在不同年份高科技产品进口中的每类产品的区位熵，以及高科技产品出口中的每类产品区位熵。在国际贸易中，如果一国（地区）在某类产品出口上的区位熵值大于1，一方面反映了此类产品在这个国家（地区）出口结构中具有比较优势，另一方面也反映了这个国家（地区）在此类产品国际贸易上也具有比较优势（虽然一国的最大出口产品也容易受到他国的进口管制影响，但在国际贸易领域，尤其是在高科技产品领域，出口国往往比进口国具有更大的优势）。如果一国（地区）在某类产品进口上的区位熵值大于1，一方面反映了这个国家（地区）的进口产品结构较为依赖此类产品，另一方面也反映了这个国家（地区）在此类产品国际贸易上受他国出口管制影响较大。

3.1 整体贸易的产品结构

2000年以来，全球高科技产品贸易迅猛发展，贸易额由2000年的26997.5亿美元增长至2017年的49573.7亿美元，年均增速达到3.6%。9类高科技产品贸易额也皆呈现出快速增长的态势，其中药品和武器产品的贸易额年均增速超过7%，科学仪器产品、航空航天产品和化学产品的贸易额年均增速超过5%。从全球高科技产品贸易产品结构看，电子通讯产品始终占据主导地位，计算机—办公设备产品和科学仪器产品是另外两种主要的高科技贸易产品。对全球电子通讯产品贸易结构进行解剖发现，全球电子通讯产品贸易结构已由以集成电路为主转换为以电信设备为主。但2017年经历了断崖式的下跌，仅有2764.5亿美元，其占电子通讯产品的比例更是由2000年的40.3%降至2017年的14.5%。相比较，电信设备产品贸易额却呈现稳步增长态势，半导体产品是电子通讯产品贸易的第三大产品。而声音设备、光纤电缆、微波管、显像管和录制设备产品的贸易额始终较低，占比也始终低于1%。

图1  2000—2017年全球高科技产品及电子通讯产品贸易结构变迁

3.2 产品出口结构

从出口额上来看，电子通讯产品是大部分国家（地区）主要的出口产品。中国的电子通讯产品出口额在2005年超过美国后，持续位居世界第一，2017年达到2563.9亿美元，占全球电子通讯产品出口总额的28.4%，占中国高科技产品出口总额的46.6%。另外，以科学仪器、航空航天或化学产品为主要出口产品的国家（地区）也基本维持在10个左右。其中，中国在2012年超过美国后，持续成为全球最大的科学仪器产品出口国。化学产品出口最大国在研究期内经历了几次更迭，由德国更迭至美国，再至中国，中国化学产品出口额在2011年再次赶超美国后持续位居全球第一。法国航空航天产品出口额在2004年超越美国后也持续位居世界第一。除此之外，美国是全球最大的武器产品和非电子机械产品出口国，中国的计算机—办公设备产品和电子机械产品分别在2003年超越美国和2008年超越日本后，持续位居全球第一。

然而，基于区位熵识别的全球各国（地区）的高科技产品出口优势产品发现，占全球高科技产品出口额比例40%左右的电子通讯产品仅是15个左右国家（地区）出口的优势产品，中国香港、新加坡、马来西亚是典型的以电子通讯产品为出口优势的国家（地区）。中国除2000年以化学产品为出口优势产品外，其余年份皆以计算机—办公设备产品为出口优势产品，韩国是典型的以科学仪器产品为出口优势产品的国家。以化学产品为出口优势产品的国家（地区）大多为发展中国家（地区），且集中分布在中亚、西亚、非洲和南美地区，埃及、印度、南非是典型的以化学产品为出口优势产品的国家（地区）；以武器产品为出口优势产品的国家（地区）多为发达国家，集中分布在北美和欧洲地区，美国、以色列、土耳其、挪威是典型的以武器产品为出口优势产品的国家。另外，日本的出口优势体现在电子机械产品领域，法国、德国和加拿大的出口优势体现在航空航天产品领域，瑞典的出口优势体现在非电子机械产品，比利时、丹麦、爱尔兰的出口优势皆体现在药品产品。

图2  2000年、2010年和2017年10个国家(地区)高科技产品出口结构

3.3 产品进口结构

从进口额上来看，除电子通讯产品在2000—2017年成为20个以上国家（地区）的主要进口产品外，以其他产品为主要进口高科技产品的国家（地区）数量皆较少，其中以电子机械和非电子机械产品为主要进口产品的国家（地区）数量为在研究期间始终为0；以化学和科学仪器产品为主要进口产品的国家（地区）数量在2017年也为0；航空航天产品和药品产品进口额占比超过50%的国家数量在2017年皆仅有2个，分别为爱尔兰、塞舌尔和黎巴嫩、苏丹，其中黎巴嫩药品进口额在2017年超越美国成为全球药品最大进口国；武器产品进口额占比超过50%的国家在2017年仅有1个，为中非共和国。在电子通讯产品进口额上，中国的电子通讯产品进口额在2004年超过美国后，至2016年持续位居世界第一，2017年美国超越中国，位居第一。除此之外，美国还是全球最大的武器产品、化学产品、计算机—办公设备产品、航空航天产品和非电子机械产品的进口国。中国的电子机械产品进口额和科学仪器产品进口额分别在2006年和2004年超越美国后，持续位居全球第一。

图3  2000 年、2010 年和2017 年10 个国家(地区)高科技产品进口结构

以国家（地区）为顶点，以国家（地区）间的高科技产品出口关系为弧，构建加权有向的全球高科技产品贸易网络。全球高科技产品贸易网络的建构，使得可以借助系列复杂网络统计特征量（度中心性、加权度中心性、加权邻近度中心性和加权介数中心性）来研究全球高科技产品贸易的网络结构特征。

4.1 拓扑结构

全球高科技贸易网络愈发稠密，但在持续生长的过程中发育出强劲的两极分化和“小世界”特征：

（1）全球高科技产品贸易网络中低度节点占据主导，两极分化严重。在全球高科技产品贸易网络中，2000—2017年度中心性值高于平均数的国家（地区）数量占比虽由2000年的35.5%增长至2017年的39.9%，但大部分国家（地区）的度中心性值皆较低，全球高科技产品贸易网络两极分化严重。

（2）全球高科技产品贸易网络流量集中，网络结构脆弱。一方面，18年间虽然融入全球高科技产品贸易网络的国家（地区）数量持续增长，但高科技产品出口国家（地区）数量在持续减少，而仅通过产品进口融入全球高科技产品贸易网络的国家（地区）数量却由2000年的63个增长至2017年的94个。另一方面，2000—2017年全球高科技产品贸易网络加权介数中心性值为0的国家（地区）数量增长，绝大多数国家（地区）的加权介数中心性值小于平均值，突出反映出全球高科技产品贸易流多集中于少数几个Hub节点和关键性路径上，网络结构失衡，比较脆弱。

（3）全球高科技产品贸易网络联系紧密，小世界特征显著。2000—2017年虽然全球高科技产品贸易网络的中心历经多次更迭，但以加权邻近中心性测度的全球高科技产品贸易网络关系并未呈现出动荡发育态势，其紧密的贸易关系持续保持。2000—2017年全球高科技产品贸易网络的加权邻近中心性的变异系数和基尼系数皆较小，但随着时间的推移，这两个指标皆呈现出增长态势，也预示着全球高科技产品贸易网络正朝着两极分化的方向发展。另外，与同等规模随机网络相比，全球高科技产品贸易网络集聚系数较大，平均路径长度较小，“小世界”特征表现强劲。

（4）全球高科技产品贸易网络等级层次结构显著，“核心—边缘”体系稳定发育。依据国家（地区）加权度中心性大小，利用Pajek软件中的层次聚类算法对全球高科技产品贸易网络的等级层次性进行识别发现，2000—2017年全球高科技产品贸易结构在由美国为核心的“单核心”圈层结构发展为以中国、美国和中国香港为核心的“多核心”圈层结构的过程中，核心、强半边缘、半边缘和边缘的四层次体系持续维持。

4.2 空间结构

2000—2017年全球高科技贸易体系演化在空间上突出表现为以东亚为代表得“东方”崛起和以西欧、北美为代表得“西方”衰落。但在这“东升西降”的变局中，依然存在因产品类型差异而表现出的“不变”特征，具体来看：

（1）全球高科技产品贸易格局呈现出由欧洲—北美主导向由东亚主导转变，贸易最大国也由美国转变为中国。

（2）全球高科技产品贸易网络空间结构呈现出由以美国为核心的“双拱”格局向以中国为核心的“多拱”格局转变。

（3）中国高科技产品出口集中于东亚和北美地区，进口逐渐集中于东亚和东南亚地区，“一带一路”沿线在中国高科技产品销售市场中的地位提升显著。

（4）美国在多种高科技产品贸易网络中皆占据核心地位，而中国的优势集中于产品出口，且集中于少数几种产品。

（1）贸易规模。国际贸易网络演化存在“富人俱乐部”的现象已被广泛证实，即两个高贸易额的国家（地区）更趋向于进行贸易交流。

（2）经济规模。国际贸易集中在发达国家（地区）间，本文涉及全球高科技产品贸易也同样存在此种现象，即高科技产品贸易高度集中于高收入国家（地区）间。

（3）距离成本。现有研究普遍发现国际贸易遵循距离衰减定律，表现出显著的地理邻近性，本文关于高科技产品贸易的研究也同样发现此种现象，如2017年北美、北欧、大洋洲、东非、东欧、东亚、中欧、西非这8个区域的高科技产品销售的最大市场地皆为其自身。

（4）开放程度。开放程度对国际贸易的影响主要体现在国家（地区）开放程度越高，国家（地区）贸易额越高，这一指标通常使用接受的对外直接投资、外来人口占比、签证自由率等数据表征。

（5）政治稳定程度。在国际贸易理论中，政治稳定程度对国家（地区）贸易具有显著的相关性，这一方面体现在国家政治体制、执政党是否频繁更迭，另一方面也体现在国家关税制度、贸易政策是否出现变更，或来自他国（地区）贸易政策变更的影响。

（6）基础设施保障程度。强大的基础设施保障，如发达的交通运输设施、高普及的互联网使用率等能够有效的节省交易成本，从而促进国家（地区）的国际贸易。而在高科技产品贸易方面，较高的互联网普及率和快速的信息传输速度将显得尤为重要。

（7）技术创新水平。一方面，高科技产品贸易依托于国家（地区）高科技产品制造体系，其产品类别的完整度也取决于高科技产业技术创新体系的完善度，因而国家（地区）的技术创新水平理应对其高科技产品贸易产生显著的影响；另一方面，现有理论普遍认为技术差距是国家（间）进行高科技贸易的动力机制，但也有一些研究基于微观的企业出口数据认为技术差距对贸易也具有抑制作用。

6.1 结论

全球高科技产品贸易的空间非均衡发展源于经济全球化和科技国际化双重作用下的全球生产网络在全球尺度上的不断分化与在区域尺度上的高度集聚。全球科技格局的变迁已经引致全球政治经济格局在加速调整，以中国为代表的新兴经济体的科技快速崛起已经引起西方国家集体焦虑，美国更是视中国为战略竞争对手。近年来，国际贸易的多边主义与单边主义斗争激烈，西方国家的贸易保护主义、民粹主义思潮明显抬头，中国的科技发展与高科技产品贸易面临日益严峻的挑战，但科技创新活动的国际化、开放式、网络型的特征又使得国际科技合作、国际科技贸易大势所趋，不可逆转。因而，中国的科技发展和高科技产品贸易挑战与机遇并存。

为清晰刻画全球高科技产品贸易体系的演变态势，本文利用世界银行以及联合国商品贸易数据库中的高科技产品贸易数据，从产品结构、网络结构、空间结构3个方面探讨了全球高科技贸易体系的空间演化格局，并详细解构了中国高科技产品的贸易格局，研究发现：

（1）产品结构上，以电信设备为主的电子通讯产品主导全球高科技贸易发展。当前，中国的计算机—办公设备产品出口优势较大，而进口较为依赖科学仪器产品。

（2）拓扑结构上，全球高科技产品贸易网络持续扩张，联系紧密，是一典型的“小世界”网络。但贸易流愈发集中于少数几个节点和关键性路径上，两极分化显著，并发育出“核心—边缘”式的等级层次结构。2000—2017年全球高科技产品贸易结构在由美国为核心的“单核心”圈层结构发展为以中国、美国和中国香港为核心的“多核心”圈层结构的过程中，核心、强半边缘、半边缘和边缘的四层次体系持续维持。

（3）空间结构上，全球高科技产品贸易格局呈现出由欧洲—北美主导向由东亚主导转变，贸易最大国也由美国转变为中国，网络空间结构也呈现出由以美国为核心的“双拱”格局向以中国为核心的“多拱”格局转变，但美国依然在多种高科技产品贸易网络中占据核心地位。中国高科技产品出口集中于以中国香港为代表的东亚地区和以美国为代表的北美地区，进口逐渐集中于东亚和东南亚地区，“一带一路”沿线在中国高科技产品销售市场中的地位提升显著。

（4）影响因素上，全球高科技产品贸易呈现出一定的“强—强”联合特征，并遵循距离衰减定律。贸易规模、经济邻近性和文化邻近性对全球高科技产品贸易网络演化皆具有一定的正向作用，地理距离对全球高科技产品贸易网络的演化起到明显的负向作用。而政治稳定性、对外开放程度、基础设施保障和技术创新水平这4个因素仅在进口国（地区）这一侧通过显著性检验，经济规模仅在出口国（地区）这一侧通过显著性检验，技术差距是全球高科技产品贸易网络演化的动力机制之一。

6.2 讨论

（1）虽然从整体高科技产品贸易网络演化来看，中国成为全球最大贸易国，且逐渐稳居网络的核心圈层，但从具体产品类别上看，中国在航空航天产品、科学仪器产品、非电子机械产品和武器产品上的竞争力仍然不够，容易受到他国在这些产品的贸易政策影响，如中国虽然是全球科学仪器产品出口最大国，但进口最大比较依赖产品也是科学仪器产品，2017年中国进口的科学仪器产品占到全球份额的23.42%；中国虽然是全球电子通讯产品出口最大国，但在控制面板、压电晶体、集成电路、微波管和显像管等产品上依然缺乏核心竞争力。因而，对于中国科技发展以及高科技贸易来讲，提升自身科技创新实力、尤其是卡脖子技术的自主研发能力依然是第一要求。

（2）虽然“一带一路”沿线在中国高科技产品出口销售链中的地位显著增加，但中国出口至中国香港的高科技产品份额占到“一带一路”沿线的43.93%（2017年），出口至韩国和印度的份额也分别达到9.18%和5.62%（2017年），广大西亚、中亚、东非、北非等“一带一路”沿线国家（地区）依然未能分享中国高科技产品出口的福利，因而对于“一带一路”建设而言，中国应遵循“技术差距论”，加大向这些地区的出口力度，从而提升这些国家（地区）的国际贸易竞争力。

（3）就中美高科技产品贸易而言，中国作为美国高科技产品最大来源国的地位在逐渐上升，美国作为中国高科技产品出口最大市场地的地位在下降。同样，美国在中国高科技产品供应链上的地位也在下降，中国的高科技产品进口愈发的集中于东亚的中国香港、韩国和日本。由此表明，中国的高科技产品进口供给和出口销售在逐渐降低对美国的依赖，但美国高科技产品进口愈发依赖中国。2018年以来的中美贸易摩擦，对中美两国以及全球的高科技产品贸易产生了不可忽视的影响，对于中国，首要前提是提升自身的科技竞争力，另一方面也要在高科技贸易上继续寻求出口替代市场和进口替代来源地，逐步降低对美国的依赖。

（4）虽然文章关于高科技产品贸易的数据库未包含转口贸易，但不能忽视转口贸易在全球高科技贸易体系中的作用，尤其是像中国香港这些从事转口贸易的地区，以及像中国这些受他国贸易政策影响较大的国家，转口贸易是其参与国际高科技产品贸易的一大途径。中国是全球高科技产品复进口额最大的国家，2010年为726.61亿美元，占到全球的91%。这突出反映了在全球范围内，中国的高科技产品贸易在进口方面受到他国的出口管制影响最大，出口方面也受他国贸易政策影响最大。

（5）虽然文章通过辨析贸易类别阐释了全球高科技产品贸易体系的变迁格局以及中国高科技产品的进出口特征，但依然无法真实定位中国在全球科技版图中的位置，原因有以下几点：

①基于产品建构的全球高科技贸易体系实则为全球生产网络视角下的高科技贸易体系，而非价值链视域下的高科技贸易体系，而在高科技产品研发网络这一价值链的“上游”，中国的地位相较于美国、日本、德国等发达国家仍显较低，这一点可在全球知识产权贸易中求得证据；

②科技本身的复杂性决定了仅通过产品贸易来识别全球科技格局，具有片面性。产品贸易体现的是市场化行为，高科技产品贸易仅是国际分工体系下的“可见技术”的交易行为，而诸多体现硬实力的“不可见技术”并未通过产品化的市场交易行为来体现；

③全球科技格局及其变迁是系统的、复杂的，其涉及科学、技术、工业、政治、制度、军事、文化等诸多方面，高科技产品贸易体系及其变迁仅是其诸多显性“结果”之一。