新能源產業國際貿易關系及中國現狀
——基于空間引力模型

劉明

（蘭州財經大學，甘肅蘭州730020）

新能源產業國際貿易關系及中國現狀
——基于空間引力模型

劉明

（蘭州財經大學，甘肅蘭州730020）

本文利用新能源產業進出口的海關數據，在對主要國家新能源產業貿易狀況進行描述性分析基礎上，通過對空間引力模型進行拓展，利用拓展模型對新能源產業國際貿易關系進行建模分析，并對中國新能源產業國際貿易狀況進行了研究。結果發現，新能源產業國際貿易額受到貿易雙方國家和地區的GDP、消費總量和距離的影響；新能源產業的出口額主要受到本國的經濟總量、出口對象國的消費總量、本國的消費總量以及距離的影響；中國新能源產業國際市場競爭優勢在提升，外部市場的經濟總量和消費總量對中國新能源產業進出口總額的變動的影響較大。

新能源產業；國際貿易；空間引力模型

新能源是指煤、石油、天然氣以及大中型水電等傳統能源之外的非常規能源，新能源產業則是指支撐新能源生產與發展的企業及行業群體。隨著社會經濟的發展，常規能源給人類的生存環境帶來的負面影響日益突出，推進以高能效、低排放為核心的“低碳革命”勢在必行，新能源的低排放、低污染、高效率等特點，使其成為世界各國重點發展的能源領域，并形成了一定的競爭態勢。從社會發展的角度看，新能源替代常規能源在未來是一種趨勢。中國作為全球能源消費大國，近年來也非常重視新能源產業的發展，并取得了一定成效。在經濟全球化的今天，新能源產業在國際貿易中也初具規模，分析與研究新能源產業的國際貿易關系，對認清該產業的貿易特征和規律、制定產業發展政策等都具有重要意義。

一、新能源產業國際貿易基本狀況

首先對新能源產業國際貿易狀況進行分析，重點對不同國家之間新能源產業貿易額進行研究。根據海關部門關于進出口行業及商品的分類標準，新能源產業分為5個子行業，分別是核電產業、風能產業、太陽能產業、生物質能等其他新能源產業、智能電網產業，不同的子產業下對應著HS四位碼商品。從國家海關總署得到了世界各國家（地區）間的新能源產業HS四位碼商品雙邊貿易（包括進口和出口）數據，根據研究分析的需要，對數據進行了適當的篩選處理：（1）僅采用了其中的進口額和出口額數據，未采用其他貿易數據信息；（2）由于本文研究的是新能源產業，因此對各四位碼數據進行了加總，從而得到新能源產業整體的進出口數據；（3）將數據在時間上進行了匯總，由原來的月度數據轉化為年度數據，時間跨度為1998—2009年共12個年份；（4）在地域空間上，重點挑選了發達國家、中等發達國家和包括中國在內的新興市場國家作為研究對象，涵蓋了亞太地區和歐洲的主要國家，但不對諸如歐盟、東盟等聯合經濟體的新能源產業國際貿易狀況進行討論。具體包括中國、韓國、日本、印度、巴西、美國、英國、德國、法國、瑞典、西班牙、意大利等12個國家。

這里以2001年、2006年和2009年為例，分析各樣本國家新能源產業進出口狀況。這些年份中各樣本國家的新能源產業進出口額如表1所示。

表1 樣本國家新能源產業進出口額 單位：億美元

通過比較表1中新能源產業進出口數據可以發現，中國、巴西、印度等新興市場國家與發達國家之間最顯著的不同是，新興市場國家都是新能源產業貿易的逆差國，而發達國家幾乎都是順差國，這說明發達國家掌握著新能源產業國際貿易的主動權，而新興市場國家在國際貿易競爭中處于劣勢地位。從2009年的數據來看，英國、西班牙、意大利等發達國家新能源產業的進口額高于出口額，即出現了逆差，與此同時，中國的新能源產業出口額占進出口總額的比重顯著提高，在2009年達到34.09%，比2001年高出近12個百分點，這意味著發達國家的新能源產業國際貿易競爭力存在下降趨勢，而以中國為代表的新興市場國家的競爭力在上升。出口方面，美國、日本、中國、韓國等亞太國家都是新能源產業的出口大國，遠高于其他國家的出口量；近年來，中國新能源產業出口上升趨勢明顯，而日本、美國的出口額呈現下降趨勢；歐盟國家中德國的出口額顯著高于其他國家，但遠不及美、日、中、韓等四國；印度作為新興市場國家在近年來的新能源產業出口方面也呈現出一定的上升態勢。進口方面，近年來中國新能源產業進口額遠高于其他國家，美國和日本都是新能源產業的進口大國，韓國和德國的進口也有一定的規模；印度、巴西等新興市場國家的進口額明顯高于一些歐洲發達國家。

為展示新能源產業在不同國家間的雙邊貿易狀況，這里選擇中國-日本、中國-美國、中國-巴西、日本-美國、巴西-美國、中國-德國等五個國家的六個雙邊組合來進行研究分析，包括了新興市場國家和發達國家，覆蓋了南美、北美、歐洲和亞洲的經濟體。各雙邊國家的新能源產業進出口總額如圖1所示。

由圖1可以看出，在所研究的幾個國家中，中國和日本的新能源產業雙邊貿易額在1998—2007年間增長最為強勁，在2002年后超過日本與美國的雙邊貿易額，并且顯著高于其他雙邊貿易額。中美、中德之間新能源產業雙邊貿易額也具有明顯的增長趨勢，其中中美間貿易額在2006年超過美日雙邊貿易額，中德間貿易額在2008年超過美日雙邊貿易額。美日間新能源產業貿易額具有較大規模，但在2000年以后呈現出一定的下降趨勢。中國-巴西雙邊貿易額、美國-巴西雙邊貿易額規模相對較小。另外，由于國際金融危機的影響，各雙邊貿易額在2009年出現下降。

為展示中國新能源產業的出口狀況，這里做出中國對其他四國的出口額變動趨勢圖（如圖2所示）。

圖1 雙邊國家的新能源產業進出口總額

圖2 中國對其他四國的新能源產業出口額

由圖2可以發現，中國對巴西、德國、日本及美國的新能源產業出口都呈現出顯著的增長趨勢，其中對德國、日本及美國的出口增長趨勢強勁。中國對日本和美國的出口額較為接近，在2004年以前，中國對日本的出口額高于對美國的出口額，在2005年以后中國對美國的出口額超過了對日本的出口額。中國對德國的新能源產業出口額在2008年以前明顯低于對美、日的出口額，但在2004年以后，對德國的出口額快速增長，到2009年超過對日本的出口額，與對美國的出口額持平。

日本作為與中國臨近的經濟體，新能源產業向巴西、美國出口額的變動趨勢如圖3所示。

由圖3可以看出，日本新能源產業在美國市場的出口整體上高于中國，但呈下降態勢，而中國在美國市場的出口呈明顯的上升趨勢，并在2008年初超過日本在美國市場的出口額。巴西新能源產業市場相對較小，2001年以前，日本在巴西市場的出口額高于中國，但到2006年以后，中國在巴西市場的出口額明顯高于日本。

就上述分析結果來看，雖然發達國家在新能源產業國際市場中具有更大的話語權，但作為新興市場國家的中國，新能源產業出口增長趨勢明顯，在國際市場競爭中已占有一席之地。

圖3 中國出口與日本出口的比較

二、新能源產業國際貿易關系

接下來將引入空間引力模型并對其進行拓展，以進一步對新能源產業國際貿易關系進行分析研究。

1.空間引力模型及其拓展

空間引力模型也被稱為空間交互模型，[1]其建模思想源于牛頓的萬有引力定律，該模型在經濟社會學科諸多領域都有應用，其中最為著名也最為成功的是在國際貿易領域，已經成為研究雙邊乃至多邊貿易關系的重要工具。空間引力模型所表述的內容和本文研究的新能源產業國際貿易關系的內在邏輯一致，因此本文引入該模型以對新能源產業國際貿易關系進行建模研究。簡單的貿易引力模型可以表述為：兩個國家之間的單項貿易流量與它們各自的經濟規模成正比，與它們之間的距離成反比。[2]丁伯根（Tinbergen）[3]最早將引力模型用于研究貿易量，一般用GDP來表示各國的經濟規模。用公式表示為：

式中，K為常數，Mij為j國從i國的進口額，Dij為兩國的距離，一般指兩國經濟中心或主要港口之間的距離。現實中為方便研究，通常將上式兩邊取對數，從而得到如下的計量經濟學模型：

其中，參數β、γ的預期值大于0，θ的預期值小于0。

在研究空間引力模型時，要分清目標值運動方向，即數據產生的“來源地”和“目的地”，這樣有助于正確設定模型的形式，順利完成模型參數估計，有效解釋模型意義。實際上，對于空間引力模型的設計存在不完善之處。例如，影響雙邊貿易的因素一般不僅為貿易雙方的經濟總量和相互的空間距離，其他因素諸如市場容納能力、經濟開放程度等都會影響雙邊貿易，因此在實際問題研究中，可以根據研究需要對空間引力模型進行適當的拓展。例如，胡朝霞[4]利用空間引力模型研究中國大陸、中國香港和中國臺灣的貿易關系時，將Mij設定為雙邊貿易總和，將雙方的經濟總量GDPi和GDPj視為對Mij同等重要的影響因素，并引入了市場規模的因素，這種做法有可取之處，但也有欠缺。例如，區域雙方的經濟總量對進出口的影響很可能存在差異，視為同等重要會損失大量信息，造成模型估計的偏誤。因此，本文結合研究的問題對空間引力模型進行拓展，以符合研究需要。

首先，應該在模型中引入其他對雙邊貿易產生影響的因素，本文考慮引入貿易雙方國家或地區的消費總量，主要基于這樣的認識，即消費量對新能源產業的進口產生影響；其次，需要考慮各類因素對雙邊貿易總額即進出口總額的影響，而不是單純的進口或出口；再次，為了使模型參數更具經濟意義，對距離變量不取對數，而直接用原始數據值，因為取對數之后的回歸系數反映的是彈性關系，不便于對距離變量進行解釋。因此，本文設計了如下兩類模型：

其中Tradij是貿易雙方進出口總額，Ci、Cj分別為貿易雙方的消費總量。模型（1）是在原引力模型基礎上的拓展，模型（2）是在模型（1）基礎上的拓展。出口的動力可能來源于本國，也可能來源于出口對象國或地區，因此設定一類僅考慮出口額的引力模型

其中，EXij是i國向j國市場的出口額。一國的出口對另一國來說就是進口，因此不再需要對進口額重新進行建模，其模型形式也用（3）來表示。

2.新能源產業空間引力模型估計與分析

從中國經濟網統計數據庫中收集到12個樣本國家1998—2009年GDP數據和消費總量數據，以估計模型（1）、模型（2）、模型（3），另外，國與國之間的距離使用的是各國經濟中心之間的球面距離。在估計過程中發現，考慮截面隨機效應下的各面板數據模型估計結果都是最優的，這也符合實際。利用各雙邊國家新能源產業1998—2009年貿易數據，以及各年份GDP、消費總量、距離等變量估計模型（1）、模型（2）、模型（3）的結果如表2所示。

由模型（1）的參數估計結果可以看出，雙邊國家各方的GDP、雙邊國家間的距離對新能源產業的雙邊貿易額都有顯著的影響，其中雙方的GDP對貿易額的影響是正向的，而距離對貿易額的影響是負向的，這符合模型預期。模型（2）也體現出雙邊國家各方的GDP、雙邊國家間的距離對新能源產業的雙邊貿易額都有顯著的影響，同時也發現消費總量對貿易額有顯著影響。模型（2）中雙邊國家的GDP對新能源產業貿易額有正向作用，這和預期一致；距離變量的回歸系數估計結果為-0.0001，表明在其他條件不變的情況下，國家間直線距離每增加1千米，雙邊貿易額會下降1/10000的相對量。模型（2）中雙邊國家的消費量對貿易額都顯示出負向作用，即貿易雙方之間的貿易額會隨著國內市場消費量的增加而減少，這種現象可以按照這種邏輯來解釋：當經濟總量一定時，國內市場消費量越高，本國市場的容納能力越強，出口的內在要求越弱，使得新能源產業出口額減小，本國的進口對于另一國也是出口，這樣雙邊貿易額總量就會減少，這一觀點在模型（3）中可以得到印證。模型（3）顯示，在其他條件不變的情況下，本國的消費水平越高，新能源產業出口額越低（β3的估計值為-8.27），本國市場較強的容納能力使得出口額減小；與此對應，出口對象國的消費水平越高，市場容納力越強，對本國新能源產業出口拉動也就越大，于是對象國消費水平變量回歸系數估計值是一個顯著不為0的正數6.4266。在模型（3）中還能看到，本國GDP變量回歸系數為7.2356，說明本國的經濟總量對新能源產業的出口有正向作用，而對象國GDP變量回歸系數為-6.1201，這意味著對象國的經濟總量對新能源產業的出口有負向影響。

表2 各雙邊貿易國的引力模型估計結果

3.中國新能源產業貿易狀況

中國新能源產業的國際貿易狀況也是本文的關注重點，為此單獨對中國進行研究。研究思路是，以中國為核心，考慮中國與其他各國間的新能源產業進出口貿易情況，而對于其他國家之間的貿易不予考慮，目的是考察中國新能源產業出口和進口狀況。為此，在用于研究出口狀況的空間引力模型（3）的基礎上設計出模型（4），以用于研究中國新能源產業的進口狀況。

其中IMij是由j國進口到i國（這里就是中國）的新能源產業進口額。

中國新能源產業貿易狀況模型擬合結果如表3所示。

表3中模型（1）估計結果顯示，中國與其他國家間的新能源產業進出口總額受到雙方GDP的顯著影響，且這種影響是正向的，同時也可看到，國家間的距離對進出口貿易額有顯著的負向影響。模型（2）表明，中國與其他國家的新能源產業進出口貿易額更容易受到對象國GDP、消費總量的影響，其中對象國GDP對進出口貿易額的影響是正向的，消費總量進出口貿易額的影響是負向的，這就容易解釋為什么在金融危機發生后中國新能源產業進出口總額大幅下滑，主要就是其他國家陷入經濟衰退、消費量降低所導致的。模型（3）表明了中國新能源產業出口依賴關系，雖然部分回歸系數不顯著，但也可看出中國的GDP和出口對象國的消費量對中國新能源出口就有正向影響，而對象國的GDP和中國國內的消費量對新能源出口有抑制作用。模型（4）表明，中國新能源產業的進口額受到進口來源國的GDP和消費總量的顯著影響。其中，進口來源國的GDP對進口額的影響是正向的，即進口來源國經濟總量越大，越能促進該國向中國的新能源產業出口；進口來源國的消費總量對進口額的影響是負向的，即進口來源國的消費總量越大，越抑制該國向中國的新能源產業出口。

三、研究結論

通過海關數據對全球主要發達國家和新興市場國家的新能源產業國際貿易關系的分析研究發現，發達國家在新能源產業的國際貿易中擁有競爭優勢，但以中國為代表的新興市場國家也正處于崛起狀態，并形成了一定的趕超趨勢，[5]中國新能源產業在國際貿易市場中已占有一席之地，貿易格局正在發生變化。在進一步關于構建空間引力模型的研究中得出了如下結論：

新能源產業國際貿易額受到貿易雙方國家的GDP、消費總量和相隔距離的影響。GDP對進出口貿易總額產生正向影響，而消費總量對貿易總額產生負向影響；在不考慮其他因素時，貿易國雙方的距離越遠，貿易額會越小。

新能源產業的出口額主要受到本國的經濟總量、出口對象國的消費總量及本國消費總量的影響，當然也受到相隔距離的影響。本國的經濟總量對出口額產生正向作用，經濟總量的增加會促使新能源產業出口額增加；出口對象國的消費總量的增加意味著市場容納能力的提高，就會使出口額增加，即對出口額也產生了正向影響；本國消費總量的增加使本國需求加大，就會抑制出口，即本國的消費總量對出口額也產生了負向影響。

表3 中國新能源產業進出口貿易國的引力模型估計結果

中國新能源產業對外進出口總額的變動主要受到兩個因素的影響：一是外部市場的經濟總量；二是外部市場的消費總量。前者對進出口總額的變動有著顯著的正向影響，而后者表現為顯著的負向影響。中國本國的GDP和出口對象國的消費總量對中國新能源產業的出口有著正向影響，而對象國的GDP和本國的消費總量對中國新能源產業的出口有著負向影響。對于進口來說，外部市場的經濟總量和消費總量對中國的新能源產業進口都有顯著的影響，作用機制和對進出口總額的作用機制一致。

＊本文受國家社會科學基金重大項目“經濟社會公共數據的空間統計樣本數據開發及應用研究”（項目編號：11&ZD157）、國家統計局統計科學研究重點項目“空間數據建模技術及其在我國居民消費分析中的應用”（項目編號：2013LZ11）資助。

[1]Sen A.，Smith T.E.Gravity Models of Spatial Interac?tion Behavior[M].Heidelberg：Springger-Verlag，1995：4-29.

[2]Anderson J.E.A Theoretical Foundation for the Gravi?ty Equation[J].American Economic Review，1979，69（1）：106-116.

[3]Tinbergen J.Shaping the word Economy：Suggestion for an international Economic Policy[M].NewYork：The Twentieth Century Fund，1962：95-127.

[4]胡朝霞.“兩岸三地”貿易關系的實證研究——基于變系數面板數據引力模型的分析[J].中國經濟問題，2010（6）：64-71.

[5]傅喻.中國新能源產業出口競爭力研究——基于1998—2010年海關數據[J].調研世界，2013（6）：48-52.

責任編輯：林英澤

International Trade Relation of NewEnergy Industry and the Current Situation in China：The Research Based on Spatial Gravity Models

Liu Ming
（Lanzhou University ofFinance and Economics，Lanzhou，Gansu730020，China）

Using importand exportdata of newenergy industry，based on the descriptive analysisof the newenergy industry trade among somemain countries，the authormakes some expansion of the spatial gravity model，uses the expanded models to modeling and analysis of the newenergy industry international trade，and gives a research of international trade of China's newenergy industry.It is found that，the newenergy industry international trade is effected by the GDP and total consumption and distance；the newenergy industry of exports ismainly effected by national own GDP and own total consumption and export object country's total consumption and distance；China's newenergy industry competition advantage is upgraded in international market，and the importand export totalof China'snewenergy industry iseffected by other country'sGDPand consumption.

newenergy industry；international trade，SpatialGravity Models

F752

A

1007-8266（2015）08-0094-06

劉明（1981—），男，安徽省霍邱縣人，經濟學博士，蘭州財經大學統計學院副教授、甘肅經濟發展數量分析研究中心兼職研究員，主要研究方向為統計理論與方法、經濟計量分析、空間數據建模。