我国生产性服务贸易国际竞争力影响研究——基于BP神经网络实证分析

李 娜 魏 巍

(1 湖州职业技术学院商贸与经济管理学院，浙江 湖州 313000；2 大连海事大学航运经济与管理学院，辽宁 大连 116000)

在国际分工精细化和制造业服务化的趋势下，生产性服务贸易已嵌入到全球价值链各个环节，成为制造业高质量发展的关键性驱动因素，同时有效增加了就业容量。生产性服务贸易的发展程度已经成为衡量一个国家国际贸易竞争力强弱的重要标准。伴随着我国经济转型升级逐步推进，我国生产性服务贸易走上了快车道，贸易规模不断扩大，我国生产性服务贸易出口额由2000年的139.03亿美元增加到2018年的1 998.14亿美元，增加了近14倍，国际地位显著提升。但是，我国生产性服务贸易进出口贸易结构不均衡，存在持续性的逆差。因此，以生产性服务贸易的进出口贸易结构为切入点，深入开展“量质齐增”国际贸易竞争力提升研究，具有一定现实意义。

1 文献综述

近年来，国内外学者对生产性服务贸易国际竞争力的研究，主要聚焦在影响因素和贸易结构两方面。在影响因素方面：Guerrieri和Meliciani(2005)认为知识密集型制造业有助于提高生产性服务贸易的国际竞争力[1]。王影等(2013)通过回归检验分析出影响生产性服务贸易6个指标因素的权重大小，从而提出提升竞争力水平的对策建议[2]。在贸易结构方面：孟方琳等(2019)利用IMS、RCA、TC、MI指数分析出我国生产性服务贸易结构不均衡，提出创新驱动能够有效优化生产性服务贸易结构并进一步提升其国际竞争力[3]。王荣艳(2010)通过对东亚各经济体生产者服务贸易结构的变迁的研究，得出生产性服务贸易国际竞争力随着产业结构升级而不断增强[4]。

综上，众多学者在研究竞争力过程中，均未涉及生产服务贸易进出口结构变化而导致竞争力“量与质”动态变动的关系研究。此外，在实证研究中，多采用线性回归、格兰杰因果检验等方法，这些实证方法无法根本上解决变量之间非线性关系以及各指标之间不易察觉的相关关系。而BP神经网络实证分析由于不需要任何前提与假设，可以有效地规避一些人为主观和随机因素的影响，建立输入和输出数据之间的非线性映射的数学关系的模型，从而对新的输入进行预测和判断[5]。由此，本文试图利用BP神经网络算法构建生产性服务贸易结构与竞争力关系模型，力求全面、客观地探究如何通过调整生产性服务贸易各部门的进出口贸易结构，达到提高生产性服务贸易国际竞争力的目的。

2 BP神经网络模型构建分析

2.1 BP神经网络概况

BP(Back Propagation)神经网络是1986年由Rumelhart和McClelland为首的科学家提出的概念，是通过模仿动物大脑的神经突触联接的结构进行信息处理的人工神经网络。BP神经网络模型由输入层、若干隐含层和输出层组成，属于多层前馈神经网络[6]，即信号前向传递，误差反向传播。BP神经网络无须事先确定输入变量到输出变量之间映射关系的数学方程，样本数据仅仅通过大量的训练，最终实现在给定输入值时得到最接近期望的输出值。

2.2 BP神经网络模型的构建

本文遵循系统性、科学性、全面性的模型构建原则，选取可量化的指标因子作为模型的神经元构成。

模型输入层的神经元选取了与生产制造业紧密相关的7个部门[7]进出口额来表示。

隐含层的神经元是按照经验公式①确定初始个数，然后进行逐个增长法的多次训练，直至得到最佳的拟合效果。

模型输出层的神经元由生产性服务贸易竞争力评价指标体系来表示。该指标体系是“量”与“质”双重标准的评判，既要有外延式的出口数量的增长又要实现内涵式的出口质量的提高，缺一不可，否则造成评判的有失偏颇[8]。基于此，选择了代表数量规模的生产性服务贸易国际市场占有率和代表质量的生产性服务贸易出口技术复杂度作为国际竞争力评价指标。

生产性服务贸易国际市场占有率是指一国生产性服务贸易出口在世界市场上占有的份额。计算公式为：

MSr=Er/Ew

(1)

其中Er表示r国的生产性服务贸易的出口，Ew表示世界服务贸易的出口，MSr值越大，该国的生产性服务贸易竞争力越强。

生产性服务贸易出口技术复杂度反映一国生产性服务贸易技术含量和国际分工中的地位。其值越大，表示生产性服务贸易技术含量越高。计算公式为:

(2)

(3)

ETSYk表示j国出口k类服务的出口技术复杂度指数，xjk指j国出口k类服务的出口额，Xj指j国的生产性服务贸易总出口额，Yj指j国人均GDP，ETYj表示j国生产性服务贸易出口技术复杂度，其值越大，表示出口技术复杂度越高。其中生产性服务贸易分为七类，考虑到数据的完整性，选取了40个国家②作为样本，这些国家生产服务贸易总额占到世界总额95%以上，因此具有一定代表性。

综上，本文构建生产性服务贸易结构与竞争力关系模型，如图1所示。

图1 生产性服务贸易结构与竞争力关系模型

3 实证分析与验证

3.1 数据的选取与处理

本文根据上节的模型在进行原始样本数据选取时，将时间维度界定在2000—2018年，最终得到19组的样本数据，每一组样本中包含了BP神经网络模型所需的输入层与输出层的数据。

由于样本数据单位和量纲的不完全相同，需要通过归一化的数学处理，将原始样本数据转换成[-1,1]无量纲的标准值。归一化公式如下：

(4)

(5)

其中，X、Y分别代表输入和输出层原始样本数据，X*、Y*分别代表归一化的数据值，Xmax、Xmin分别代表输入层的原始数据最大值和最小值，Ymax、Ymin分别代表输出层的原始数据最大值和最小值。

3.2 BP神经网络结构设计与训练

根据上文的模型，多次模拟训练，最后确定14×5×2的三层BP神经网络结构，见图2。

图2 三层BP神经网络结构

运用Matlab软件对归一化训练样本数据进行BP神经网络训练，在训练过程中选择了S型正切函数tansig和线性激活函数purelin分别作为隐含层神经元和输出层神经元传递函数。训练参数设置为学习速率为0.05。训练次数为5 000次，训练目标误差为0.000 01。经过了726次训练后，网络的训练误差平方和达到了最小，完成了训练。经训练得到的输入层与隐含层之间的权值和阈值分别为：

隐含层与输出层之间的权值和阈值：

19组数据训练预测值和真实值的情况如图3所示，可以看出训练样本真实值和预测值基本上完全重合，拟合度较好，说明了模型评估精度高而且具有较强的泛化能力。

图3 生产性服务贸易竞争力评价指标真实值和预测值

3.3 BP网络仿真分析

为了分析出我国生产性服务贸易结构变化对竞争力的影响，用训练好的BP神经网络进行仿真实验。本文通过对历年生产服务贸易的各部门年平均进出口增长率分析，将实验参数设置为20%，即假设令2018年生产性服务贸易7个部门的出口额和进口额分别增加20%后，进行14组实验，具体分析出不同部门的进(出)口额的变化对竞争力的影响效应，得到实验结果如表1所示。

将上述生产性服务贸易部门进出口变化的14个实验结果分别与2018年的原始输出的两个竞争力指标的进行作差，可以得到国际市场占有率、出口技术复杂度变化走势图(见图4和图5)。

从图4和图5综合分析来看，不同部门进出口的增加对于生产性服务贸易竞争力的影响效应存在着异质性。运输服务、建筑服务、知识产权使用权收费、其他商业服务4个部门出口额分别增加20%实验对生产性服务贸易的两个竞争力的影响程度大于进口额增加20%的实验，即4个部门的出口效应大于进口效应。其中，4个部门出口增加对我国生产性服务贸易外延式出口数量增长的促进作用由大到小依次是：其他商业服务>运输服务>建筑服务>知识产权服务；这4个部门出口的增加对我国生产性服务贸易内涵式的出口质量提高促进作用由大到小依次是：建筑服务>运输服务>其他商业服务>知识产权服务。

表1 我国生产性服务贸易结构变化对竞争力影响的实验结果

图4 国际市场占有率变化走势图

图5 出口技术复杂度变化走势图

金融服务、保险服务、计算机信息服务3个部门进口额分别增加20%实验对生产性服务贸易的两个竞争力的影响程度大于出口额增加20%，即3个部门的进口效应大于出口效应。这3个部门进口增加对生产性服务贸易的外延式出口数量增长促进作用由大到小依次是：计算机信息服务>金融服务>保险服务；这3个部门进口的增加对我国生产性服务贸易内涵式的出口质量提高促进作用由大到小依次是：金融服务>计算机信息服务>保险服务。

综上，中国生产性服务贸易的竞争力要实现“量质”齐增，需要依靠资源密集型部门的出口带动效应，知识技术密集型部门的进口带动效应，来弥补高端技术上存在的不足。

4 对策建议

4.1 出口结构调整方面

4.1.1 培育其他商业服务部门的出口竞争优势

商业服务是促使生产制造企业运作效率提升的主要力量，跨产业溢出效应显著，因此，未来要重点培育我国商业服务的出口竞争优势。首先，高校和企业要加强高端复合型的商业服务人才的培养；其次，商业服务公司要重视服务产品的创新，开发符合国际制造业市场需求的高附加值服务产品，扩大品牌影响力。最后，不断学习国外先进的商业服务技巧和管理水平，提升服务质量。

4.1.2 拓展传统劳动密集型服务的出口空间

运输服务长期以来处于贸易逆差，出口竞争能力较弱。为了实现运输服务贸易出口量的增长，一是政府借助政策立法营造良好的运输服务出口环境，并扩大资金支持交通基础设施建设；二是鼓励运输企业向供应链服务的提供商转型升级，实现多元化的服务，有效提升出口溢出效益；三是推进运输服务企业采用“集约化”经营策略，不断提高运输服务质量，开辟新运输服务出口市场。

建筑服务虽近几年一直保持着贸易顺差，但为了获得更多的出口量增长，一方面企业要提升资本、技术、人力资源配置的效率，实现服务产品的差异化优势以及企业的管理优势。另一方面，实施市场多元化战略，调整出口市场的结构。组建企业间战略联盟开拓欧美市场，继续扩大在亚非市场建筑服务优势，以及深挖“一带一路”沿线国家基础设施建设市场空间。

4.1.3 扩大知识产权服务的出口渗透

随着我国自主创新能力的提高，知识产权服务出口额增加，但是规模相对较小。为了扩大我国知识产权服务对海外市场的渗透，一是政府采取增加研发资金投入以及税收补贴激励措施，提高知识产权的产业化；二是企业通过加强知识产权服务的经营成本控制，有助于价格下降，使得知识产权服务出口产生规模效应；三是借助制造业出口的优势，将产品和知识产权捆绑一起进行出口，实现产品差异化，同时推动企业向微笑曲线的高附加值环节攀升。

4.2 进口结构调整方面

4.2.1 积极推进高精尖计算机信息服务的进口

我国计算机信息服务在对外贸易中“量”大而“质”不强，存在着比较劣势。因此，一方面政府要鼓励高端计算机信息服务的进口，同时加强计算机信息服务贸易多边和双边的合作协议的商定；另一方面，企业要注重高端计算机技术的生命周期的研究，在合理周期内开展模仿创造，实现高端要素技术的二次创新。通过政府与企业的双驱动不断增强我国计算机和信息服务竞争优势。

4.2.2 合理提高金融保险服务部门的对外开放度

金融和保险服务都有着显著的跨部门溢出效应，能够有效提升生产性服务贸易竞争力。因此，应该提高两部门的对外开放度，首先政府在防范风险的前提下，适当降低金融保险服务贸易壁垒以及放宽行业市场准入的限制，弥补国内需求的不足，其次吸引民营资本进入行业，激发金融保险业的市场活力。最后，推动金融保险服务企业学习发达国家先进的业务运作模式与管理理念，不断完善金融服务体系，防范金融风险，优化保险业务种类，促进我国金融保险服务高质量的发展。