廢銅資源全球貿易網絡演化特征與響應策略研究

董曉娟，安海崗，都沁軍，董志良，陸 剛

(河北地質大學 a.管理學院；b.教務處；c.科技處，石家莊 050031)

0 引言

近些年來，世界銅儲量在不斷減少，價格不斷上漲，促進銅在全球范圍內的循環利用對于充分利用資源有著非比尋常的意義。中國在2017年頒布了《禁止洋垃圾入境推進固體廢物進口管理制度改革實施方案》[1](后面簡稱為垃圾進口禁令)，2018年又將6類廢銅列入限制進口清單。作為全球最大的廢銅進口國，這些禁令的頒布對于全球廢銅貿易勢必帶來巨大的影響。因此，有必要對廢銅貿易的演化特征進行深入研究，以提出在現有市場環境中促進廢銅貿易的建議。

學術界對廢銅貿易的研究多是從價格角度展開。如張菲菲[2]對2008—2010年主要再生資源品種的市場價格進行了綜述和分析。黃健柏等[3]則通過對原銅市場和廢銅市場價格的長期相關性檢驗,揭示了原銅市場、廢舊純銅市場之間存在價格的長期相關性,而廢舊黃銅市場與其他銅市場的價格聯動關系不一致。楊一博等[4]從價格變化的周期性特征出發，對再生資源價格波動的特征進行了研究，探索了再生資源價格變化的規律，發現大多數再生資源的價格波動具有周期性，且季節因子分布一般是倒周期性波動中的倒U形。綜上所述，對深入分析全球廢銅貿易的學術研究相對緊缺。因此，本文以廢銅全球貿易為研究對象，深入分析其內在規律。

近年來復雜網絡理論被廣泛應用到國際貿易領域。如利用復雜網絡理論構建全球石油貿易核心網絡，分析石油貿易的總體特征、區域特征和穩定性[5]。其后，眾多學者在貿易結構網絡研究中引入了外部因素。如從復雜網絡視角研究人類移民對商品貿易結構的影響[6]。將復雜網絡中的社團分析用于實際貿易中的社團關系分析，從而提出相關建議也是較常見的研究范式[7]。Yang Y等[8]將全球原油流動的地理位置引入研究，站在地理可視化的角度分析了全球原油貿易的演變過程。之后的研究愈加深入，如將貿易流轉化為全球化石能源貿易中的國際流網絡[9]。在之后該方面的研究應用到越來越多的領域，如礦產貿易演化特征、貿易中的能源流動、貿易格局穩定性研究[10-13]。將復雜網絡應用于世界石油流動競合態勢研究，并結合地緣區分析提出全球競爭格局的相關結論和建議，使該方面研究開始向縱深發展[14]。綜上所述，結合復雜網絡理論對國際貿易進行研究進展較快，但是對可再生資源貿易的研究相對很少，如何推動全球范圍內廢銅貿易發展還需深入研究。

因此，本文將利用復雜網絡分析廢銅全球貿易的網絡演化特征，分析網絡統計特征與煤炭指數、銅礦價格、全球銅儲量、全球銅產量的相關系數的演變特征，提出促進廢銅全球貿易的建議。

1 構建廢銅貿易網絡模型

本文選取了1999年至2019年的廢銅進出口數據作為樣本數據，數據來自UN Comtrade數據庫,HS編碼為740400。最終取得了21年的廢銅進出口數據。煤炭價格指數使用美國阿帕拉契煤炭價格指數，此數據和銅儲量、銅產量和銅礦期貨價格等數據均來自于Wind數據庫。

不同國家之間發生廢銅貿易關系，貿易關系相互傳導形成的傳導矩陣Tu為

(1)

矩陣Tu中的元素代表不同的國家。以參與廢銅貿易的各個國家為節點，不同國家之間的廢銅進出口關系定義為網絡的有向邊，以廢銅貿易中的廢銅凈重為邊的權重，分別構建1999～2019年的廢銅貿易有向加權網絡。

本文構建了21個有向加權網絡。圖1為部分廢銅貿易復雜網絡的對比。

圖1 1999—2019年廢銅貿易復雜網絡(部分)Fig.1 Complex network of copper scrap trade,1999-2019 (part)

在反映廢銅國際貿易網絡演化特征的眾多網絡統計特征中，平均加權度、平均聚類系數和平均路徑長度較為全面地刻畫了網絡的總體特征。

2 廢銅貿易網絡演化特征分析

2.1 網絡演化特征分析

圖2a為21年間廢銅貿易網絡的節點變化情況。1999—2014年，網絡節點數即參與廢銅國際貿易的國家數量一直較為穩定，而2015—2016年，則突然增長非?？?，2018年參與國家的數量突然出現巨大降低。網絡節點數的增長說明參與國家數在迅速增加，各國對廢銅貿易的重視程度在提高，同時廢銅全球貿易環境變得越來越寬松，有利于廢銅全球貿易的快速發展。而2018網絡節點數的突然變化可能與中國2017年頒布的垃圾進口禁令有關，2018年限制類廢銅的進口批文大幅縮減，廢銅進口獲批量已呈大幅下降趨勢。2019年網絡節點數繼續減少。2017年7月27日國務院辦公廳印發了《禁止洋垃圾入境推進固體廢物進口管理制度改革實施方案》，明確取消了貿易單位代理進口[15]。這意味著在2018年，中國對廢銅進口的大幅減少影響了世界廢銅貿易格局。同時，世界銀行于2018年發布報告，推測隨著全球人口數量增加和城市化進程，全球垃圾數量將出現暴增，這使得各國擔憂情緒急速上升[16]。因此，廢舊物資供應鏈上的各個國家(地區)都緊急出臺了相關的政策，從源頭上降低了廢舊物資產生的數量，如韓國、智利、澳大利亞、歐洲各國等。

圖2b為21年間平均加權度變化情況。從圖中可以看出，1999—2012年平均加權度的變化幅度較大而且趨勢性并不明顯，一直處于震蕩中緩慢抬升的狀態。2013—2014年，平均加權度大幅提高，而節點數即參與貿易的國家數量并未大幅變化，這說明廢銅貿易的貿易量在這兩年大幅增加。而在2017年，網絡節點數突然快速增長，但平均加權度并未大幅上升。這說明在2017年，雖然廢銅貿易新增參與國家數量較多，但普遍貿易量不高，從而拉低了整體貿易量水平。而2018年相較于2017年網絡節點數減少了，但平均加權度卻比2017年高，這說明廢銅貿易參與國數量減少了，但平均貿易量有所上升，2019年平均貿易量則繼續提升。

圖2 1999—2019年廢銅貿易網絡網絡結構特征變化情況Fig.2 Changes in network structure of copper scrap trade network from 1999 to 2019

通過對平均聚類系數變化情況的分析可以幫助分析貿易參與國聯系緊密度。從圖2c可以看出，全球廢銅貿易網絡平均聚類系數在1994年之前變化幅度較大，而之后為高位的小幅震蕩，但一直在0.36～0.45之間，直到2017年。從圖中的平均聚類系數的變化情況可以看出，貿易參與國的聯系緊密程度有所提高。而在2018年和2019年，平均聚類系數突然降低，這應該是各國對垃圾暴增的擔憂、中國“垃圾進口禁令”以及全球各國推出的廢舊物資相關政策的綜合作用。

通過分析平均路徑長度可以幫助分析廢銅全球貿易環境變化。從圖2d可以看出，平均路徑長度在2002年之前一直在攀升，直到達到2.64，然后又開始迅速下降，直到2005年，到達2.45。經過比較發現，在2005年，網絡中出現了許多新的連邊，如巴哈馬和美國、巴哈馬和中國、巴哈馬和韓國、白俄羅斯和斯洛伐克等。這些新連邊的生成使貿易網絡通路變得順暢，從而導致了平均路徑長度的減小。之后可以看出平均路徑長度在波動中緩慢下降，同時貿易網絡中也不斷有新的連邊形成。而在2015年，參與貿易的國家數量顯著增加，同時平均路徑長度出現了顯著增長。但整體上平均路徑長度為緩慢下降的趨勢，這說明整體來看，各國之間廢銅貿易交流變得更加順暢，貿易交流環境變得越來越好。

2.2 廢銅進口貿易活躍國家分析

通過對加權入度的比較可以對廢銅進口貿易情況進行排序，發現中國、德國一直是廢銅進口貿易量較大的國家，其次是比利時。而意大利在2003年廢銅進口量較大，之后排名出現后退。印度和韓國排名一直較穩定，在前十個國家中屬于中等的進口貿易量。荷蘭的排名一直在緩慢前進。美國除了1999年和2004年，其余年份排名都比較靠后。澳大利亞僅在2002年出現在前十名中，但廢銅進口量在這一年達到世界首位。由此可見，國家之間的廢銅貿易特點各不相同。中國、德國、比利時都屬于廢銅進口貿易大國，廢銅進口量一直居于前列。廢銅進口貿易活躍國家在地理分布上主要處于位于北美洲、歐洲、亞洲國家，且港口物流較為發達。

通過對加權入度的分析可以對廢銅進口貿易量情況進行統計分析。圖3為1999至2019年廢銅進口貿易量較大國家貿易量變化情況的堆積面積圖?？梢钥闯?，中國、德國的廢銅進口貿易量在貿易量較大的國家中占比較高?？傮w來看，廢銅進口貿易量較大的國家總體貿易量水平經歷了2014年的井噴式增長，在之后逐漸降低，2017稍有回暖，但緊接著2018年再次走低，2019年繼續走低。而印度、韓國、日本在2014年受銅需求量加大的影響，廢銅貿易進口量的增長都較為明顯，但中國在2014年廢銅貿易量反而出現了一定萎縮。這是由于銅價在2012年之后出現下滑，加上中國海關監管政策收緊、通關速度放緩，都對中國廢銅進口貿易帶來了一定沖擊。而2018年至2019年，中國廢銅貿易量逐漸萎縮，變化較為明顯。

圖3 1999—2019年廢銅進口貿易量較大國家貿易量變化情況Fig.3 Changes of import trade net weight with large import trade net weight of copper scrap from 1999 to 2019

2.3 廢銅出口貿易活躍國家分析

通過對加權出度的比較可以對廢銅出口貿易情況進行排序。美國、德國一直是廢銅出口貿易量較大的國家，其次是英國、日本、法國。巴基斯坦在2013—2015年廢銅出口貿易量居世界前列。德國、英國、法國、荷蘭、美國、日本、比利時、加拿大、意大利廢銅出口貿易量較大且比較穩定。廢銅出口貿易活躍國家和地區在地理分布上位于北美洲、歐洲、亞洲港口物流較發達的區域。

通過對加權出度的分析可以對廢銅出口貿易量情況進行統計分析。圖4為1999至2019年廢銅出口貿易量較大國家貿易量變化情況的堆積面積圖?？梢钥闯?，美國、德國的廢銅出口貿易量在貿易量較大的國家中占比較高。廢銅出口貿易量在2002年增長較快，2003年貿易量出現了萎縮，并在2003至2011年保持了穩中有升的勢頭。但在2012年到2016年廢銅貿易量出現了緩慢下滑，2017年小幅反彈后2018年貿易量再次下滑，2019年則出現了一定的回升。

圖4 1999—2019年廢銅出口貿易量較大國家貿易量變化Fig.4 Changes of export trade net weight with large export trade net weight of copper scrap from 1999 to 2019

2.4 貿易關系主要傳導媒介國家分析

較大的轉口貿易量意味著該國在貿易關系傳導中起著重要的媒介作用[17]。比利時、德國、韓國、意大利、荷蘭、美國、日本、西班牙是較穩定的主要傳導媒介。主要媒介國家在地理分布上多屬于重要的航運中心，位于海運主要航線上，港口資源豐富，如德國的漢堡港、荷蘭的鹿特丹港、美國的紐約港、日本的神戶港和橫濱港等均是世界著名港口。

3 網絡統計特征與能源價格、銅產量儲量以及期貨價格相關關系分析

廢銅的貿易受能源價格、銅的產量和儲量以及銅礦期貨價格的影響較大。本文將廢銅國際貿易網絡統計特征分別與煤炭價格指數、銅儲量、銅產量和銅礦期貨價格進行相關性分析，將交叉相關系數作為反映相關關系的指標[18-20]。圖5為每兩個時間序列的交叉相關系數在不同滯后期和超前期的變化情況。其中，負值代表超前年份，如-5代表超前5年。正值則代表滯后期。

圖5 網絡統計特征與廢銅貿易總量、煤炭價格指數、銅儲量、銅產量、銅礦期貨價格相關關系變化Fig.5 The Change of correlation between network statistical characteristics and total trade volume of copper scrap,coal price index,copper reserves,copper production,copper futures prices

圖5a為平均加權度、平均聚類系數、平均路徑長度等網絡統計指標與煤炭價格指數的交叉相關系數的變化情況。煤炭價格指數與平均加權度傾向于同期和超前效應且為正相關關系，滯后相關系數則基本上為負值但相關性較弱。平均聚類系數和煤炭價格指數的相關關系也傾向于同期效應和超前效應，為正相關關系。煤炭價格高企時，伴隨著的是廢銅貿易參與國貿易聯系緊密程度的提高。由于廢銅對節約能源有著一定作用，所以能源價格的升高會使得各國貿易往來更加密切。平均路徑長度與煤炭價格指數傾向于超前效應且為負相關。平均路徑長度越長，往往代表廢銅貿易環境越不通暢。因此，當煤炭價格高企時，伴隨的是貿易環境通暢程度的提高，而煤炭價格低迷時，伴隨著的是貿易環境通暢程度的降低。

圖5b為網絡統計指標與銅產量交叉相關系數的變化情況。銅產量與平均加權度的相關關系傾向于滯后效應且呈現較強的正相關性，即銅產量越高，平均加權度也就是廢銅貿易量越高，但這種影響有一定的滯后性。銅產量和平均聚類系數的相關關系傾向于同期效應且呈現較強的正相關性，即銅產量越高，平均聚類系數越高。即廢銅貿易參與國貿易聯系緊密程度隨著銅產量的提高而提高。銅產量與平均路徑的相關關系傾向于同期效應且呈現較強的負相關性。即銅產量越高，平均路徑長度越小，貿易流越順暢。

圖5c為網絡統計指標與銅儲量的交叉相關系數的變化情況。銅儲量與平均加權度、平均聚類系數的相關關系均傾向于同期效應且為正相關關系。即銅儲量越高，平均加權度越高，平均聚類系數也越高，這意味著隨著銅儲量提高，廢銅平均貿易量也在提高，同時各國貿易聯系緊密程度也在提高。銅儲量與平均路徑長度傾向于同期效應且呈現負相關，即銅儲量越高，平均路徑長度越小，貿易流越順暢。

圖5d為網絡統計指標與銅礦期貨價格的交叉相關系數的變化情況。銅礦期貨價格與平均加權度、平均聚類系數的相關性都呈現一定的同期和超前性。銅礦期貨價格與平均加權度、平均聚類系數之間為正相關，即銅礦期貨價格越高，廢銅平均貿易量越高，各國貿易聯系緊密程度越高。銅礦期貨價格與平均路徑長度呈現負相關性，即銅礦期貨價格越高，平均路徑長度越小，貿易流越順暢。這說明銅價的提高能夠使得國際市場上對廢銅的需求增加。

4 結論

本文基于1999—2019年的廢銅貿易數據，構建了廢銅國際貿易的復雜網絡，分析了廢銅進口貿易較為活躍的國家以及主要傳導媒介國家的變化情況，并通過研究其網絡統計特征與煤炭價格指數、銅儲量、銅產量、銅礦期貨價格的相關系數的變化分析了廢銅全球貿易復雜網絡演化的推動力量。針對目前的廢銅全球貿易演化趨勢，響應策略有：

1)通過政策引導提高高品位廢銅的進出口量，促進資源再生利用。垃圾禁令主要針對七類廢銅，而這些廢銅主要是較低等級的材料，參與國數量減少但廢銅隱含品位上升。對于各國來說，應進行政策引導，提升高品位廢銅的進出口量，從而促進銅資源的再生利用，最大限度節約資源，減少低品位廢銅利用所帶來的環境壓力。

2)著眼于國內再生資源挖潛，提高國內廢銅回收比例。國家應出臺相關政策提高廢銅回收比例，從而提高再生資源利用率。對于中國廢銅生產企業，則應將原料采購的重心逐步轉移到國內。

3)通過調節能源價格促進廢銅資源有效流動。能源價格的提高有助于提高廢銅貿易量，改善貿易環境。各國可以通過制定能源稅等相關政策有效發揮能源價格杠桿作用，促進廢銅貿易的發展。

4)關注銅礦期貨價格的變化并制定針對性的廢銅進出口政策。銅礦期貨價格的提高會使得廢銅貿易量更大、貿易往來更加頻繁，同時貿易渠道更加流暢。對于廢銅進口大國，當期貨價格高企時，應主動尋求更廣泛的廢銅供應源，降低銅相關產業成本。對于廢銅出口大國，當期貨價格高企時，應擴大廢銅貿易伙伴范圍，提高廢銅貿易盈利。對于廢銅貿易主要媒介國家，當期貨價格高企時，應制定各項優惠政策促進港口貿易，促進廢銅轉口貿易。

本文分析方法對于其他再生資源貿易也同樣適用，如各種廢有色金屬、廢鋼鐵、廢塑料等，本文只對廢銅進行了分析。同時，本文只分析了廢銅國際貿易情況，對產業鏈狀況沒有綜合考慮。進一步研究的方向將是將中國廢銅產業鏈作為研究重點，分析廢銅產業整體在垃圾禁令實施后的變化。