“一帶一路”跨國技術溢出網絡空間演化與路徑識別
——加權復雜網絡分析視角

劉 敏，薛偉賢，何黎松

(1.西安理工大學 經濟與管理學院，陜西 西安710054；2.西安歐亞學院 金融學院，陜西 西安710065)

0 引言

自共建“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”(以下簡稱“一帶一路”)倡議提出以來，各相關國家積極響應。據商務部發布的《中國“一帶一路”貿易投資發展報告2020》顯示，截至2020年5月，中國已經和138個國家及30個國際組織簽署200份共建“一帶一路”合作文件，搭建起“六廊、六路、多國、多港合作”的主要框架，并促成中老鐵路、卡納普里河河底左線隧道、瓜達爾港、中俄原油管道、中緬油氣管道等一大批標志性項目成功落地。2013-2019年中國與“一帶一路”沿線國家的貨物貿易總額從1.04萬億美元增至1.34萬億美元，非金融類直接投資累計超過1 000億美元。中國企業赴“一帶一路”沿線國家共建了中白工業園、中阿(聯酋)產能合作園區等境外合作園區，為當地創造了收入源，并提供了超過30萬個就業崗位。盡管“一帶一路”建設碩果累累，但是也要看到，在新冠疫情爆發、貿易保護主義抬頭、發達國家推行“再工業化”浪潮、世界經濟長期潛力受損的背景下，多數“一帶一路”國家仍然面臨自身經濟增長乏力及外部經濟環境低迷的雙重困境。

技術進步對經濟增長起著至關重要的作用[1]。內生增長理論將吸收和利用國際技術溢出看作是促進一國技術進步進而帶動經濟增長的重要途徑，技術進步成為“一帶一路”各國振興經濟、實現內生發展的新動力[2]。因此，識別“一帶一路”跨國技術溢出網絡特征與演化，揭示“一帶一路”跨國技術溢出路徑，對加強“一帶一路”跨國技術合作，提升各國技術創新能力，進而推動各國經濟發展具有重要意義。

目前，識別及衡量跨國技術溢出的研究主要包括兩類：一是運用CH模型[3-4]、空間計量模型[5-6]等方法，從研發投入[7]、人力資本水平[8]、國際貿易額[9]、FDI[10-11]和GDP[12]等方面間接表征跨國技術溢出大小：二是將專利引用關系作為技術流的近似替代變量，將技術溢出通過專利引用關系可視化，通過直接測度開辟一個研究跨國技術溢出的新視角[13-15]。專利引用關系反映了引用方對被引用方技術方法、成果吸收和再利用的過程，可清晰反映技術從被引用方傳播到引用方的路徑，已被大量文獻認為是衡量技術溢出活動的可靠性指標。因此，本文從專利引用角度進行跨國技術溢出研究。

隨著網絡科學的興起，復雜網絡分析理論和工具被運用到國際技術溢出網絡分析中[16-17]。現有研究多基于拓撲網絡進行分析，拓撲網絡是對現實網絡的抽象代表，無法精確體現各國技術溢出差異[18]。而技術溢出則反映了各國輸出技術、知識等異質性資源的能力，決定了真實技術溢出網絡結構特征[19]。鑒于此，本文在改進現有研究方法的基礎上，運用加權復雜網絡對跨國技術溢出網絡進行量化模擬。在系統考察網絡空間格局演化的基礎上，運用塊模型方法揭示網絡成員的空間聚類關系以及板塊間的溢出機制，并進一步研究國家視角下主要技術溢出路徑及其演化。對于上述內容進行研究，有助于厘清“一帶一路”跨國技術溢出網絡演化機制，識別國家間的技術溢出路徑，并在一定程度上為南南技術溢出及逆向技術溢出等相關理論提供實證支撐。

1 研究設計

1.1 “一帶一路”跨國技術溢出測度與網絡構建

參考Jeffe等[20]和Buzard等[21]的研究，本文選取專利引用作為國際技術流的替代變量，近似表征跨國技術溢出。以簽署“一帶一路”合作協議的130個國家為研究對象，并將國家抽象為節點，將國家間的專利引用數量抽象為節點間的連邊，進而構建“一帶一路”跨國技術溢出網絡。當一國引用另外一國的專利時，就認為兩個國家間發生了技術溢出，技術溢出路徑為：技術由被引用方流向引用方。

專利引用數據來源于美國專利局數據庫(USPTO)。Sharma & Tripathi[22]通過文獻研究指出，在已發表的與專利引文相關的研究論文中有98%的論文使用了USPTO數據庫，表明USPTO數據庫可作為可靠的數據來源。筆者借助數據爬蟲技術，從USPTO數據庫中獲得130個樣本國家間的專利引用數據，構建出2013年及2019年兩個時間維度上的“一帶一路”跨國技術溢出網絡，具體如圖1所示。

1.2 分析方法

1.2.1 網絡節點特性分析

本文采用節點度衡量各國技術溢出輻射范圍，采用邊權重反映各國對特定國家技術溢出的規模及路徑，采用節點強度衡量各國技術溢出總規模。3個指標具體定義如下：

(2)邊權重wij反映從i國溢出至j國的技術總量，用j國引用i國的專利數量表示，后文也用該指標識別國家間的技術溢出路徑。wij值越大，表明i國和j國的技術溢出關系越緊密；若wij=0，則表示i國溢出到j國的技術總量為0。

1.2.2 中心性分析

中心性分析旨在刻畫各國在 “一帶一路”跨國技術溢出中的網絡地位[23]，常用指標包括加權中心度、中間中心度和接近中心度3種。其中，加權中心度Wci測度目標國家處于網絡中心位置的程度，該指標綜合考慮了節點度ki和強度Si對各國中心位置的影響，計算公式如下：

(1)

式(1)中，λ為賦值參數，參考焦敬娟等[24]的研究，將λ設置為0.5。接近度數中心度Cci用來測度目標國與網絡中其它國家的“距離”，與網絡中其它國家接近程度越高的國家所發揮的傳導作用越強[25]。而中間中心度Bci用來測度目標國家在多大程度上位于網絡中其它“國家對”的中間，位于多個“國家對”中間的國家發揮連接其它“國家對”的橋梁作用[26]。兩個指標的計算公式如下：

(2)

(3)

上式中，dij表示i國直接或間接溢出到j國的技術量，m為與i國具有直接或間接技術溢出關系的國家數，djk(i)表示j國經由i國溢出至k國的技術量，這里i≠j≠k。

圖1 “一帶一路”跨國技術溢出網絡演化

1.2.3 塊模型分析

本文運用塊模型揭示“一帶一路”跨國技術溢出網絡成員的空間聚類關系與板塊間的溢出路徑。按照板塊內外技術溢出關系不同，將板塊劃分為4種類型：一是“樞紐”板塊。該板塊內部各國技術溢出關系較多，其既大量吸收來自其它板塊國家的技術，同時也大量向其它板塊溢出技術；二是“中介”板塊。該板塊內部各國技術溢出關系較少，但是大量吸收來自其它板塊國家的技術，也大量向其它板塊溢出技術；三是“受益者”板塊。該板塊內部各國技術溢出關系較少，大量吸收來自其它板塊國家的技術，卻較少向其它板塊溢出技術；四是“奉獻者”板塊。該板塊內部各國技術溢出關系較少，吸收其它板塊溢出的技術較少，卻大量地向其它板塊溢出技術。

2 “一帶一路”跨國技術溢出網絡空間格局演化

2.1 技術溢出規模與強度演變

出度分布如圖2所示，除中國、韓國、俄羅斯出度和入度值較大外，大部分國家的值較小或為0，入度分布異質性略小，見圖3。研究表明：①中、韓、俄等少數國家在網絡中扮演著向外輻射技術的角色，而更多國家則扮演著技術吸收者角色；②網絡初期規模較小，但隨著時間的不斷演進，網絡規模有所增大，尤其是吸收和轉化技術的國家數量上升較快，說明越來越多國家與網絡中其它國家建立了技術聯系并從中受益。

圖2 “一帶一路”跨國技術溢出網絡出度分布

圖3 “一帶一路”跨國技術溢出網絡入度分布

2013-2019年，網絡跨國溢出技術總量由3 410迅速提升至10 415，中、韓、俄3國溢出技術占比從96.8%提升至98.4%(見圖4)。入強度分布集中度小于出強度分布，接收技術排名前三的韓國、中國、意大利3國的吸收比例下降至78.2%(見圖5)。研究表明，網絡技術溢出規模顯著提升，但技術溢出國家越來越集中于中、韓、俄3國；另一方面，網絡“普惠”程度有所提升，越來越多國家吸收并轉化了網絡中的溢出技術。此外，網絡中各國度值和強度值差異很大，表明“一帶一路”跨國溢出網絡具有無標度特性。

網絡中各國的度值和強度值差異較大，表明“一帶一路”跨國溢出網絡具有無標度特性。進一步就各國技術溢出度值與強度值關系進行考察發現，出度越高的國家出強度也越大，見圖6和圖7。這說明，“一帶一路”跨國溢出網絡中技術溢出規模越大的國家建有越緊密的溢出關系，這類國家同時也具備了拓展技術溢出規模和強度的能力。

圖4 “一帶一路”跨國溢出網絡出強度分布

圖5 “一帶一路”跨國溢出網絡入強度分布

圖6 2013年出強度與出度的關系

圖7 2019年出強度與出度的關系

2.2 網絡中心性空間演化

就表1測算結果看，各國在“一帶一路”跨國技術溢出網絡中的空間分布差異顯著，網絡呈現出“核心-邊緣”式等級層次結構。加權中心度的變異系數從2013年的4.82增至5.20，表明網絡極化現象越發凸出。中國、韓國和俄羅斯是網絡中技術溢出最多的國家，位于網絡中心位置，且3國的中心地位呈現出逐年強化趨勢，預示著中、韓、俄等核心國家更容易對網絡中其它國家產生較強的輻射帶動作用。核心國家將技術創新動能傳遞給其它國家，從而發揮出“發動機”的功效；就接近度數中心度和中間中心度測算結果看，中國、韓國、俄羅斯和意大利始終排名前4位，并且兩個指標呈現逐年增大趨勢，這預示著：一方面，中、韓、俄、意等核心國家位于距離網絡其它國家的最短路徑上，核心國家的技術創新能夠快速并且有效地影響其它國家，從而發揮技術傳導作用；另一方面，核心國家位于網絡最中間位置，擁有掌控網絡信息和資源的絕對優勢，能夠在網絡中發揮橋梁功效。

表1 “一帶一路”跨國技術溢出網絡中心性分析指標排名前5的國家

3 “一帶一路”跨國技術溢出網絡路徑演化

3.1 基于塊模型的技術溢出路徑演化

本文采用TABE算法[27]進行塊模型運算，結果顯示2013年130個樣本國家被切分為3個板塊。其中，韓國、新加坡、意大利和中國組成第一板塊，阿爾巴尼亞、奧地利、俄羅斯、南非、土耳其、烏克蘭和新西蘭組成第二板塊，剩下119個國家組成第三板塊。具體來看，網絡中有超過2/3的技術溢出發生在第一板塊內部，第一板塊與其它板塊的技術溢出關系也較為緊密，由此認定第一板塊是“樞紐”板塊。第二板塊向外溢出的技術總數多于內部國家間的溢出，也遠遠多于從外部吸收的技術，因此認定第二板塊是“奉獻者”板塊。第三板塊內部各國間的技術溢出為0，而吸收的來自其它板塊的技術遠遠多于向外溢出的技術，因此認定第三板塊是“受益者”板塊。2019年3個板塊構成、關系和類型發生了一些變化。具體來看，第一板塊僅增加了沙特阿拉伯一國，但其板塊內部技術溢出增幅高達249.2%，且其對其它板塊的技術溢出效應也顯著提升，第一板塊的樞紐地位得到鞏固；第二板塊由11國構成，其成員構成變化較大，原先7國中南非和烏克蘭退出，而又有原位于第三板塊的白俄羅斯、波蘭、哈薩克斯坦、喀麥隆、羅馬尼亞和葡萄牙等6國加入。第二板塊內部技術溢出不增反減，加上第二板塊從其它板塊吸收的技術大量增加至超出其向外溢出的技術總量，由此判定其板塊類型由“奉獻者”轉為“中介”；第三板塊由114國構成，就其成員變化看：有7個成員退出，同時有兩個新成員進入。吸收的來自其它板塊的技術與向外溢出技術的比值從8.4提升至10.8，表明第三板塊依然為“受益者”板塊(見表2)。

表2 “一帶一路”跨國技術溢出網絡三大板塊技術溢出情況

本文對密度矩陣中大于同年網絡整體密度的數值賦值為1，否則賦值為0，進一步繪制出各板塊的關聯關系圖，見圖8。具體來看，板塊一是“一帶一路”跨國技術溢出的核心陣地，其在板塊內部溢出技術的同時，也將技術溢出至板塊二和板塊三，為板塊二和板塊三提供技術進步動能。板塊二接收來自板塊一的技術溢出，并將技術溢出動能向板塊一和板塊三傳遞。而板塊三作為網絡中的凈受益者，是網絡中技術溢出動能傳遞路徑的最終環節。值得注意的是，2019年板塊一內部技術溢出效應提升顯著，技術流動“虹吸現象”凸顯。“虹吸效應”帶來的正向影響是，板塊一憑借其在網絡中的主導優勢，向板塊二和板塊三的溢出效應更加顯著，有力帶動了板塊二和板塊三技術創新水平提升。

3.2 國家視角下主要技術溢出路徑及其演化

國家視角下“一帶一路”跨國技術溢出網絡形成了核心國家輻射和向發達國家輻合的格局。中國、俄羅斯等國在網絡中主要發揮技術溢出作用。韓國、意大利、新加坡和奧地利等國流入強度高于溢出強度，表明網絡中大量技術被經濟發達程度較高的國家吸收轉化，見表3。盡管越來越多的欠發達國家吸收來自技術強國的技術，但吸收規模與強度仍然與韓國、意大利、新加坡等國相差甚遠。這一結論有悖于傳統技術差距理論的觀點，即認為技術勢差會使技術由發達國家流入落后國家。表3結果表明，“一帶一路”跨國技術溢出網絡具有典型的反勢能技術流特點，即網絡技術傾向于流向技術水平更高的發達國家，遵循技術溢出反梯度理論。

圖8 “一帶一路”跨國技術溢出網絡三大板塊技術溢出路徑

表3 “一帶一路”跨國技術溢出網絡加權出入度排名前5的國家

“一帶一路”跨國技術溢出網絡國家間技術溢出路徑空間演化既存在空間依賴又存在新路徑創造。從空間結構看，中、韓、俄3國貢獻了邊權重最大的幾條路徑(見表4)。其中，中國溢出至韓國、韓國溢出至中國、俄羅斯溢出至中國、中國溢出至新加坡的邊權重呈現爆炸式增長。這表明：一方面，主要技術溢出路徑的自組織選擇具有地域鄰近偏好，即技術溢出以空間鄰近國家對為主，表現出接觸式溢出特征；另一方面，主要技術溢出路徑發展遵循極化效應，中、韓、俄等核心國家在技術快速提升中不斷積累優勢，促使更多創新要素在此集聚，吸引了更多技術向核心國家溢出。中、韓、俄3國技術溢出對象主要鎖定在核心國及意大利、新加坡、奧地利、沙特阿拉伯等經濟發達或較為富裕的國家，遵循空間依賴演化機制，體現出明顯的空間惰性和時間慣性。且隨著網絡的不斷發展，主要溢出路徑的邊權重快速提升，表現為固定區域技術溢出的自我強化，具有空間粘滯和空間依賴特征。從技術溢出路徑空間拓展看，新技術溢出路徑不斷涌現。如2019年中國技術溢出新增對象包括伊朗(邊權重為14)等13國，韓國技術溢出新增對象包括伊朗(邊權重為7)等10國，俄羅斯技術溢出新增對象包括哈薩克斯坦(邊權重為3)等7國。新增技術溢出路徑主要指向欠發達國家，表明越來越多的欠發達國家與核心國家發生了技術聯系，且開始吸收核心國家溢出的先進技術并從中受益。

表4 “一帶一路”跨國技術溢出網絡主要溢出路徑

4 結論與建議

4.1 研究結論

本文選取“一帶一路”國家間的專利引用作為國際技術流的替代變量，運用數據爬蟲技術從USPTO數據庫中提取專利跨國引用數據，從而構建“一帶一路”跨國技術溢出加權復雜網絡。在此基礎上，運用節點強度、邊權重、加權中心度等指標刻畫網絡空間格局演化，結合塊模型揭示網絡成員的空間聚類關系以及板塊間的溢出機制，進一步研究國家視角下的主要技術溢出路徑及演化。進而得出如下結論：

(1)就技術溢出規模和強度演化看：①網絡初期規模較小，但隨著時間的不斷演進，網絡規模有所提升，尤其是吸收溢出技術的國家數量上升較快；②網絡關系強度提升顯著，但呈現偏態分布，溢出技術國家越來越集中于中、韓、俄3國，更多國家則扮演著技術吸收者角色。

(2)各國中心地位空間分布差異顯著，網絡呈現出“核心-邊緣”式等級層次結構。具體來看：①中、韓、俄是網絡中技術溢出最多的國家，能夠將技術創新動能傳遞給其它國家，從而發揮“發動機”功效；②中、韓、俄等核心國家位于距離其它國家的最短路徑上，其技術創新行為能夠快速且有效影響網絡中其它國家，從而發揮技術傳導功效；③中、韓、俄等核心國家位于網絡中其它“國家對”最中間的中心位置，擁有掌控網絡中信息和資源的絕對優勢，能夠發揮橋梁作用。

(3)130個樣本國家被切分為3個板塊。2019年，由韓國、新加坡、意大利、中國和沙特阿拉伯構成的第一板塊是“樞紐”板塊；由阿爾巴尼亞、奧地利、俄羅斯等11國構成的第二板塊由“奉獻者”轉變為“中介”；剩下114國構成的第三板塊則仍然是“受益者”。就板塊間溢出路徑看，板塊一是“一帶一路”跨國技術溢出的核心陣地，其在板塊內部溢出技術的同時，部分技術也溢出至板塊二和板塊三，為板塊二和板塊三提供技術進步動能。板塊二主要接收來自板塊一的技術溢出，并將技術溢出動能向板塊一和板塊三傳遞。而板塊三則是網絡中的凈受益者，是“一帶一路”跨國技術溢出動能傳遞路徑的最終環節。

(4)國家視角下技術溢出路徑研究表明：一方面，“一帶一路”跨國技術溢出網絡形成了核心國家輻射和向發達國家輻合的格局。中、俄等國在網絡中發揮著技術溢出作用，而溢出的大量技術被發達國家吸收轉化，表明網絡具有反勢能技術流的特點；另一方面，技術溢出路徑既有空間依賴也有新的路徑創造。溢出技術主要流向核心國及意大利、新加坡等經濟發達或較為富裕的國家，表現為固定區域技術溢出的自我強化。而新增路徑則主要指向欠發達國家，表明越來越多的欠發達國家吸收了溢出技術并從中受益。

4.2 對策建議

(1)借力“一帶一路”國際科學組織聯盟，推動“一帶一路”技術合作與交流，促進“一帶一路”跨國技術溢出。配合“一帶一路”各國戰略導向及產業政策，對接各國企業發展訴求，對“一帶一路”各國最新技術進展進行系統跟蹤，促進各國互通、共享技術，并就產品和技術研發開展深度合作。其中，應重點推進與韓國、俄羅斯、意大利等網絡核心國家的技術合作，鼓勵與核心國家共建聯合實驗室和科技園區，促進中國與核心國家的技術合作與融合創新，鎖定并強化中國與核心國家間的技術溢出路徑。對于邊緣國家，應結合其科技需求，廣泛開展技術援助培訓和技術交流，創造或增加通向邊緣國家的技術溢出路徑。

(2)利用不同技術溢出渠道，促進中國東、中、西部地區獲取溢出技術。中國東部地區擁有得天獨厚的地理優勢以及雄厚的科技實力，應有選擇性地將外資引向與國外技術差距明顯且亟待發展的高科技行業。同時，結合“走出去”戰略，重點將資金投向“一帶一路”國家技術具有相對優勢的行業，以獲取逆向技術溢出。中部地區在吸引外資流入戰略產業的同時，還應繼續優化進口商品結構，擴大對技術含量高的中間品的進口，通過FDI和進口溢出提升本地技術水平。西部地區實力稍弱，現階段應重點實施“引進來”戰略，吸收引進來自研發實力雄厚的國家的外資，以此獲得國外先進技術溢出。

(3)從模仿創新向研究創新轉變，帶動“一帶一路”跨國溢出技術水平提升。盡管中國是“一帶一路”跨國技術溢出網絡中技術溢出最多的國家，但中國技術水平與美國、德國等“一帶一路”區域外的發達國家相比仍有不小差距。過去，中國主要通過模仿創新提升工程和技術技能追趕工業國家。現階段，中國積累了雄厚的技術基礎，應在基礎技術研究方面加大投入，借助由專利積累的高級知識，著力為產品工程和開發創新尋求機會，并憑借在“一帶一路”跨國技術溢出網絡的核心地位，將技術創新動能傳遞給“一帶一路”其它國家，從而帶動“一帶一路”區域技術水平整體提升。

4.3 不足與展望

本文仍然存在以下不足：①技術溢出有多種衡量方式，除專利跨國引用外，人才引進、科研合作和信息交流等活動也會帶來技術溢出。因此，未來應從多個維度構建衡量技術溢出的綜合指標；②本文利用節點度、邊權重、節點強度、中心性分析、塊模型分析等指標和方法揭示“一帶一路”跨國技術溢出網絡的結構特征與路徑演化，跨國技術溢出網絡的形成動因以及演化動力機制還有待深入研究。