国际石油贸易网络动态演化及其驱动因素
刘亦文,男,湖南攸县人,教授,研究方向为计量经济模型与能源大数据分析。E-mail: ewen_lau@163.com |
收稿日期: 2024-05-24
修回日期: 2024-08-17
网络出版日期: 2024-10-29
基金资助
国家自然科学基金重大项目(71991465)
全国统计科学研究项目(2023LY046)
长沙市自然科学基金项目(kq2402104)
Dynamics and driving factors of the international oil trade network
Received date: 2024-05-24
Revised date: 2024-08-17
Online published: 2024-10-29
【目的】 为推进中国式现代化提供重要的能源资源支撑,研究国际石油贸易网络动态演化及其驱动因素,对提升石油供应链韧性和安全水平具有重要战略意义。【方法】 本文基于1992—2023年全球石油贸易数据,利用复杂网络分析技术和QAP分析方法,探讨全球石油贸易网络的拓扑结构、连通性、中心性及贸易集团的地理分布特征的动态演化,并从经济、人口、技术、地缘政治风险、地理距离等角度分析国际石油贸易的驱动因素。【结果】 ①国际石油市场经历了快速增长、波动调整和稳定在较高水平的演变过程。②石油贸易网络的网络密度相对稳定,线点率呈逐渐增长趋势,全球石油市场的连通性增强。同时,国际石油贸易呈现多极化趋势。③石油贸易集团从最初的三集团结构演化为四集团结构,其中新兴经济体在全球石油贸易中的地位变得更加重要,俄乌冲突对石油贸易集团演化的影响显著。④经济规模、人口规模、贸易协定正向推动石油贸易网络演化,技术进步和地理距离则负向影响石油贸易网络,地缘政治风险因石油囤积、价格上升等正向影响石油贸易网络。【结论】 面对全球石油市场的快速演化,为应对未来可能的风险和挑战,各国应加强石油储备应对市场不确定性和“黑天鹅”事件;推进多元化贸易合作,减少对单一供应源依赖;推动技术创新,发展清洁能源,优化能源结构;加强国际合作,缓解地缘政治风险,确保石油供应稳定。
刘亦文 , 刘惠 . 国际石油贸易网络动态演化及其驱动因素[J]. 资源科学, 2024 , 46(9) : 1852 -1866 . DOI: 10.18402/resci.2024.09.14
[Objective] Oil is the most critical energy resource, providing essential support for advancing Chinese-style modernization. Research on the dynamic change of the international oil trade network and its driving factors is of significant strategic importance for enhancing the resilience and security of the oil supply chain. [Methods] Based on the global oil trade data from 1992 to 2023, this study employed complex network analysis techniques and the quadratic assignment procedure (QAP) analysis method to explore the dynamic change of the topological structure, connectivity, centrality, and geographical distribution characteristics of trade groups in the global oil trade network. The driving factors of international oil trade were analyzed from economic, demographic, technological, geopolitical risk, and geographical distance perspectives. [Results] The international oil market has undergone rapid growth, volatile adjustments, and stabilization at a relatively high level. The network density of the oil trade network remained relatively stable, while the edge-node ratio showed a gradual increasing trend, indicating enhanced connectivity in the global oil market. Simultaneously, the international oil trade exhibited a trend of multipolarization. The oil trade groups have evolved from an initial three-group structure to a four-group structure, with emerging economies playing a more critical role in global oil trade. The Russia-Ukraine conflict has significantly impacted the change of oil trade groups. Economic scale, population size, and trade agreements positively drove the change of the oil trade network, while technological advancements and geographical distance had a negative impact. Geopolitical risks, due to oil stockpiling and rising prices, positively influenced the oil trade network. [Conclusion] In response to the rapid change of the global oil market and potential future risks and challenges, countries should enhance their oil reserves to mitigate market uncertainties and “black swan” events; promote diversified trade cooperation to reduce reliance on single supply sources; advance technological innovation, develop clean energy, and optimize energy structures; and strengthen international cooperation to alleviate geopolitical risks and ensure the stability of oil supplies.
Key words: oil trade; complex network; energy security; driving factors; QAP
表1 国际石油贸易网络指标及其含义[4,19]Table 1 Indicators of the international oil trade network and their meanings[4,19] |
指标 | 公式 | 解释 | 含义 |
---|---|---|---|
网络密度 | M为石油贸易网络中实际存在的贸易关系数,N为节点的数量 | 网络密度值越大,说明国家(地区)间的石油贸易越紧密 | |
线点率 | 描述了一个网络的整体复杂度,线点率越大,网络的整体复杂性越大 | ||
平均路径长度 | 为节点i和节点j之间最短路径经过的边数 | 衡量网络的整体连通性,平均路径长度越大,节点之间距离越远 | |
节点聚集系数 | 为节点i的聚集系数; 为节点i的相邻节点间存在的边数; 为节点i的相邻节点个数 | 节点聚集系数越大,则网络的局部结构越紧密 | |
网络聚集系数 | C为整体网络的聚集系数; 为节点i的聚集系数 | 描述网络整体的聚集程度 | |
加权度 | out为出口;in为进口; 和 分别为节点i的加权出度和加权入度 | 反映国家(地区)在石油产品贸易网络中参与程度 | |
度中心度 | 和 分别表示节点i的出度中心性和入度中心性 | 反映一个国家(地区)在网络中的出口/进口的重要性 | |
接近中心度 | 为节点i的接近中心性 | 描述从起始节点出发到达目标节点的过程中不受其他节点影响的程度,反映了国家(地区)的石油贸易不受他国干预的能力 | |
中介中心度 | 为节点j到达节点k存在的路径数; 为节点j和节点k之间通过节点i的路径数量;节点i对于影响节点j和k之间石油贸易的能力可以定义为 | 衡量一个节点的“中介作用”,即一个节点在多大程度上位于其他节点对的“中间”,该指标可以用来描述一个国家(地区)对网络中石油流动的控制能力 | |
集团检测 | Q为有向加权网络的模块度;ci和cj分别为节点i和j所在的集团,当i和j属于同一集团时,δ为1,反之为0 | 可以识别国家(地区)在石油贸易网络中联系最紧密的群体 |
表2 变量说明及数据来源Table 2 Description of variables for the quadratic assignment procedure (QAP) analysis and data sources |
类型 | 变量 | 英文名 | 含义 | 数据来源 |
---|---|---|---|---|
被解释变量 | 石油贸易网络 | Tradenet | 由石油贸易总额得到的国际石油贸易矩阵 | Un-comtrade |
节点聚集系数 | Clust | 反映节点的邻居节点间连接的紧密程度 | 本文测算得到 | |
接近中心性 | Close | 反映节点与其他节点的平均距离 | 本文测算得到 | |
中介中心性 | Betw | 衡量节点作为其他节点间“桥梁”的能力 | 本文测算得到 | |
解释变量 | 经济因素 | GDP | 以2015年为基准平减的各国GDP | World Bank |
人口因素 | Popu | 各国人口规模 | World Bank | |
地缘政治风险 | GPR | 通过统计主要国际报纸中与地缘政治事件 相关词汇出现的频率计算得出[30] | 地缘政治风险指数[30] | |
技术进步 | Tech | 每单位能源消耗量所产生的GDP | World Bank | |
地理因素 | Discap | 各国首都之间的地理距离 | CPII数据库 | |
贸易协定 | Organ | 两国(地区)如果参与区域贸易协定,则为1 | CPII数据库 |
表3 1992—2023年加权度及出入度前10位国家的分布情况Table 3 Distribution of the top 10 countries in terms of weighted degree and in/out-degree, 1992-2023 |
1992年 | 2002年 | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
度 | 出度 | 入度 | 度 | 出度 | 入度 | |||||||||||
国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | |||||
美国 | 657.65 | 沙特 | 548.39 | 美国 | 656.95 | 美国 | 1398.40 | 俄罗斯 | 589.88 | 美国 | 1394.83 | |||||
沙特 | 548.39 | 墨西哥 | 143.92 | 日本 | 381.11 | 俄罗斯 | 598.70 | 挪威 | 499.59 | 日本 | 586.69 | |||||
日本 | 381.41 | 阿联酋 | 126.31 | 德国 | 148.24 | 日本 | 586.70 | 沙特 | 472.97 | 意大利 | 319.31 | |||||
德国 | 148.80 | 加拿大 | 110.56 | 韩国 | 129.19 | 挪威 | 501.15 | 委内瑞拉 | 313.87 | 德国 | 277.54 | |||||
加拿大 | 147.19 | 印尼 | 104.19 | 摩纳哥 | 97.06 | 沙特 | 472.97 | 尼日利亚 | 307.57 | 法国 | 269.37 | |||||
墨西哥 | 143.94 | 尼日利亚 | 103.89 | 西班牙 | 86.72 | 英国 | 467.07 | 英国 | 288.07 | 韩国 | 245.98 | |||||
韩国 | 129.19 | 伊朗 | 94.80 | 荷兰 | 80.72 | 加拿大 | 352.66 | 墨西哥 | 266.47 | 荷兰 | 240.39 | |||||
阿联酋 | 126.31 | 阿曼 | 82.84 | 新加坡 | 80.11 | 意大利 | 321.03 | 阿联酋 | 256.42 | 英国 | 179.00 | |||||
印尼 | 118.27 | 阿尔及利亚 | 74.05 | 印度 | 43.50 | 委内瑞拉 | 313.92 | 加拿大 | 230.15 | 中国 | 175.93 | |||||
尼日利亚 | 103.89 | 挪威 | 71.98 | 巴西 | 39.27 | 尼日利亚 | 307.82 | 叙利亚 | 214.25 | 西班牙 | 154.26 | |||||
2012年 | 2023年 | |||||||||||||||
度 | 出度 | 入度 | 度 | 出度 | 入度 | |||||||||||
国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | |||||
美国 | 5094.10 | 俄罗斯 | 3703.65 | 美国 | 5037.80 | 美国 | 4884.44 | 加拿大 | 2067.47 | 中国 | 3800.23 | |||||
俄罗斯 | 3705.90 | 沙特 | 2914.47 | 中国 | 3094.62 | 中国 | 3808.86 | 美国 | 2016.13 | 美国 | 2868.31 | |||||
中国 | 3124.40 | 尼日利亚 | 1888.35 | 印度 | 1893.33 | 加拿大 | 2366.66 | 沙特 | 1617.07 | 印度 | 1551.80 | |||||
沙特阿拉伯 | 2914.47 | 加拿大 | 1503.23 | 日本 | 1831.63 | 沙特 | 1617.74 | 俄罗斯 | 1207.15 | 荷兰 | 1075.44 | |||||
加拿大 | 1993.47 | 安哥拉 | 1289.91 | 荷兰 | 1397.61 | 印度 | 1551.80 | 挪威 | 1030.84 | 日本 | 839.75 | |||||
印度 | 1894.63 | 挪威 | 1118.49 | 韩国 | 1327.08 | 荷兰 | 1466.72 | 伊拉克 | 905.51 | 意大利 | 709.98 | |||||
尼日利亚 | 1888.35 | 阿联酋 | 991.03 | 德国 | 1117.70 | 俄罗斯 | 1207.27 | 巴西 | 879.96 | 德国 | 654.95 | |||||
日本 | 1832.48 | 哈萨克斯坦 | 969.63 | 意大利 | 1055.08 | 挪威 | 1055.11 | 尼日利亚 | 878.89 | 英国 | 585.07 | |||||
荷兰 | 1720.83 | 墨西哥 | 956.52 | 英国 | 868.62 | 巴西 | 1005.66 | 阿联酋 | 769.75 | 西班牙 | 552.89 | |||||
英国 | 1401.26 | 伊拉克 | 883.49 | 法国 | 741.17 | 英国 | 973.70 | 哈萨克斯坦 | 742.48 | 法国 | 458.91 |
表4 1992—2023年接近中心性与中介中心性前10位国家的分布情况Table 4 Distribution of the top 10 countries in closeness centrality and betweenness centrality, 1992-2023 |
1992年 | 2002年 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
接近中心性 | 中介中心性 | 接近中心性 | 中介中心性 | |||||||
国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | |||
美国 | 0.457 | 美国 | 0.217 | 美国 | 0.394 | 美国 | 0.170 | |||
罗马尼亚 | 0.410 | 德国 | 0.091 | 韩国 | 0.350 | 阿联酋 | 0.096 | |||
韩国 | 0.372 | 澳大利亚 | 0.075 | 法国 | 0.348 | 南非 | 0.062 | |||
西班牙 | 0.361 | 墨西哥 | 0.074 | 德国 | 0.334 | 德国 | 0.052 | |||
德国 | 0.330 | 英国 | 0.053 | 荷兰 | 0.332 | 法国 | 0.052 | |||
中国 | 0.328 | 瑞典 | 0.049 | 日本 | 0.332 | 英国 | 0.048 | |||
荷兰 | 0.326 | 罗马尼亚 | 0.044 | 阿联酋 | 0.326 | 意大利 | 0.048 | |||
澳大利亚 | 0.320 | 厄瓜多尔 | 0.042 | 意大利 | 0.323 | 巴西 | 0.039 | |||
加拿大 | 0.317 | 阿尔及利亚 | 0.042 | 加拿大 | 0.322 | 中国 | 0.038 | |||
缅甸 | 0.310 | 中国 | 0.041 | 中国 | 0.322 | 委内瑞拉 | 0.035 | |||
2012年 | 2023年 | |||||||||
接近中心性 | 中介中心性 | 接近中心性 | 中介中心性 | |||||||
国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | 国家 | 值 | |||
荷兰 | 0.409 | 美国 | 0.120 | 荷兰 | 0.489 | 荷兰 | 0.180 | |||
中国 | 0.389 | 荷兰 | 0.098 | 美国 | 0.421 | 美国 | 0.167 | |||
美国 | 0.379 | 法国 | 0.065 | 法国 | 0.416 | 西班牙 | 0.057 | |||
新加坡 | 0.365 | 英国 | 0.063 | 德国 | 0.408 | 南非 | 0.055 | |||
印度 | 0.362 | 中国 | 0.058 | 西班牙 | 0.404 | 法国 | 0.049 | |||
法国 | 0.362 | 阿联酋 | 0.051 | 中国 | 0.400 | 巴西 | 0.038 | |||
德国 | 0.351 | 加拿大 | 0.050 | 印度 | 0.392 | 意大利 | 0.034 | |||
西班牙 | 0.345 | 西班牙 | 0.041 | 意大利 | 0.388 | 中国 | 0.033 | |||
英国 | 0.344 | 新加坡 | 0.040 | 比利时 | 0.380 | 马来西亚 | 0.030 | |||
加拿大 | 0.338 | 德国 | 0.034 | 英国 | 0.372 | 比利时 | 0.029 |
表5 1992—2023年国际石油贸易网络QAP相关性分析结果Table 5 Results of the quadratic assignment procedure (QAP) correlation analysis for the international oil trade network, 1992-2023 |
变量 | Tradenet | Clust | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | 1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | ||
GDP | 0.134*** | 0.163*** | 0.136** | 0.171** | -0.117 | -0.029 | 0.074 | 0.068 | |
Popu | 0.104** | 0.085* | 0.087* | 0.142* | -0.008 | -0.049 | 0.073 | 0.113 | |
GPR | 0.166*** | 0.193*** | 0.127** | 0.111* | -0.108 | 0.034 | 0.046 | 0.081 | |
Tech | -0.063** | -0.071** | -0.091** | -0.072 | -0.040 | -0.020 | -0.041 | 0.001 | |
Discap | -0.184*** | -0.249*** | -0.220*** | -0.208*** | 0.160** | 0.003 | 0.033 | 0.007 | |
Organ | 0.157*** | 0.187*** | 0.153*** | 0.093* | -0.138** | -0.027 | 0.023 | 0.042 | |
变量 | Close | Betw | |||||||
1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | 1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | ||
GDP | 0.040 | 0.351*** | 0.208*** | 0.164** | 0.389*** | 0.666*** | 0.465*** | 0.129 | |
Popu | 0.036 | 0.062 | 0.147** | 0.101 | 0.155 | 0.232** | 0.231** | 0.209* | |
GPR | 0.053 | 0.209*** | 0.204*** | 0.286*** | 0.393*** | 0.352*** | 0.310*** | 0.143 | |
Tech | -0.024 | 0.093** | -0.021 | -0.068 | -0.040 | -0.031 | -0.037 | -0.088 | |
Discap | -0.030 | -0.105** | -0.083** | -0.088* | 0.028 | -0.052 | -0.145*** | -0.031 | |
Organ | -0.173** | 0.005 | -0.008 | -0.015 | 0.018 | 0.071 | 0.057 | 0.017 |
注:***、**、*分别表示在1%、5%、10%显著性水平上显著。下同。 |
表6 1992—2023年国际石油贸易网络QAP回归结果Table 6 Results of the quadratic assignment procedure (QAP) regression analysis for the international oil trade network, 1992-2023 |
变量 | Tradenet | Close | Betw | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | 1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | 1992年 | 2002年 | 2012年 | 2023年 | |||
GDP | 0.050 | 0.091** | 0.088* | 0.115* | 0.028 | 0.327*** | 0.135** | 0.047 | 0.236** | 0.595*** | 0.386*** | -0.011 | ||
Popu | 0.109** | 0.077* | 0.060 | 0.094* | -0.002 | -0.043 | 0.069 | 0.013 | 0.104 | 0.105* | 0.082 | 0.209** | ||
GPR | 0.097** | 0.124** | 0.062 | 0.030 | 0.048 | 0.099* | 0.127** | 0.258*** | 0.259** | 0.139** | 0.132* | 0.116 | ||
Tech | -0.065** | -0.060* | -0.085** | -0.046 | -0.032 | 0.101** | -0.025 | -0.055 | -0.015 | -0.003 | -0.024 | -0.054 | ||
Discap | -0.134*** | -0.182*** | -0.179*** | -0.177*** | -0.110* | -0.108** | -0.079* | -0.052 | 0.067 | 0.041 | -0.111* | 0.022 | ||
Organ | 0.104*** | 0.097** | 0.074* | 0.069 | -0.224*** | -0.063 | -0.028 | 0.012 | 0.008 | 0.094** | 0.028 | 0.104 | ||
obs | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | 1560 | ||
adj.R2 | 0.076*** | 0.110*** | 0.080*** | 0.080*** | 0.043*** | 0.150*** | 0.068*** | 0.088*** | 0.210*** | 0.473*** | 0.256*** | 0.062** |
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