范芷汀,吴金卓,马超
(东北林业大学 工程技术学院,哈尔滨 150040)
随着全球经济一体化的发展,越来越多的国家融入到全球供应链运作体系中,在优势产业领域参与全球供应链分工[1-3]。中国是竹藤商品生产和出口大国,在全球竹藤商品供应链体系中占有重要地位。中国拥有世界上最丰富的竹资源,竹林面积约占世界竹林面积的四分之一[4]。据2018年完成的第九次全国森林资源清查(2014—2018年)统计,我国的竹林面积已达到641.16万hm2,相较于第七次全国森林资源清查(2004—2008年)增长了103.06 hm2,年均增长率约为1.92%[5]。2019年,中国竹藤商品出口额已达10.89亿美元,占全球竹藤商品出口总额的77.97%。我国竹藤产业凭借良好的资源优势和悠久的加工历史,在出口贸易中仍具有较大的发展空间与潜力,对我国绿色经济与可持续发展具有积极的推动作用[6-7]。竹藤商品贸易是竹藤商品国际物流的前提和基础,而良好的国际物流运作体系也是竹藤商品贸易得以顺利实现的有力保障[8],二者是相辅相成的关系。对全球供应链环境下的中国竹藤商品出口情况及其影响因素进行分析,不仅有利于优化我国竹藤商品出口产业结构,而且对于促进林产品国际物流产业升级具有重要的意义。
近年来,许多国内学者对于我国竹藤出口贸易的发展现状进行了研究与分析。黄利等[9]引用净贸易条件和收入贸易条件作为分析指标,对1996—2006年不同种类竹藤产品的出口贸易形势进行分析,发现多数竹藤出口商品的贸易条件在逐步提升;卫迎春等[10]对竹藤产品生产企业的生产经营模式进行分析,认为竹藤商品生产企业现有的粗放型生产模式以及较低的科技水平阻碍了竹藤商品出口的发展;吴君琦[11]以净出口状况、国际市场份额和产品竞争力作为指标对中国竹藤出口的世界竞争力进行了实证分析,得到结论:中国竹产品国际竞争力较强,但同时面临着产业结构不完善、技术水平较低等问题。在竹藤出口影响因素的相关研究中,DENG等[12]通过对竹藤商品出口的二元边际分解分析了中国出口的增长方式,得出中国竹藤商品出口增长主要来自出口类型的增加;黄利等[13]通过引力模型得到结论,中国竹藤商品年出口额与贸易伙伴国GDP呈显著的正相关,各种生产要素间的数量差异、两国间距离呈显著负相关,且APCE的贸易安排对于中国的竹藤商品出口有较大的影响;宋彩平等[14]通过Apriori算法挖掘出了其他材质家具与竹藤家具、不同用途家具出口额之间的潜在关联,发现了其他商品出口情况对于竹藤商品出口的影响。综上分析,现有研究大多对一定时期内竹藤商品出口总额的影响因素进行分析,而对其发展趋势分解后再进行影响因素分析还未见报道。
本文利用经验模态分解法对2007—2019年中国竹藤产品出口额的时间序列进行分解,得到不同时间尺度的模态分量,研究竹藤商品出口额波动的方式,并通过建立各分量与影响因素的多元回归模型定量地比较不同因素对竹藤商品出口额的影响程度。研究结果将有助于进一步了解我国竹藤出口产业的促进与制约因素,为促进该产业的发展提供理论支撑。
经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)方法是由Huang等[15]于1998年提出的一种适用于非线性和非平稳时间序列处理的数据分解算法。EMD是对于时间序列的平稳化处理,将非平稳、非线性的信号分解为多个本征模函数(Intrinsic Mode Function,imf)和剩余趋势项(Residual,res),从而对信号的局部特征进行分析。经分解后得到的各个模态分量imf(公式中用imf表示)与剩余趋势项res(公式中用res表示)的和与原序列x(t)相等,即原序列x(t)经分解后还能通过所有模态分量及剩余分量被精确重构出来。EMD分解公式为:
(1)
与传统的分解算法相比,EMD有较好的自适应性和完备性[16],依据序列自身的时间尺度特征对序列进行分解,无须预先设定基底函数,可以保证分解结果的有效性。EMD早期主要应用于信号分析领域,近年来逐渐应用于经济学领域对商品流动、价格的分析与预测等。
中国竹藤商品出口额受多方面因素共同影响,数据整体呈非线性,非平稳分布。本文通过Matlab软件中自带的EMD函数将竹藤商品出口额的时间序列分解为不同尺度的模态分量与一个剩余趋势项。分量依据频率由高到低分别代表出口额的短期、中长期波动,剩余趋势项代表出口额的整体长期走势。计算分量的平均周期,以及各分量与原序列之间的Pearson系数、Kendall系数和方差贡献率,比较分析出各分量与原序列的相关程度,即整体受短期波动、中长期波动与长期趋势波动的不同影响程度。
逐步回归分析是多元回归分析中的一个分支,逐步回归分析在建立模型的过程中,通过对于变量影响的显著性进行检验,剔除显著水平未达到预先设定标准的变量,保留影响显著的变量并建立回归模型[17],其回归模型表示为:
y=β0+β1x1+β2x2+…+βmxm+ε。
(2)
式中:m为自变量个数;ε为随机误差项。
多元逐步回归分析广泛应用于经济、交通和生态等领域对于影响因素的比较与分析中[18-19]。本文通过SPSS软件对自变量各个模态分量以及剩余趋势项的多元回归分析,建立多元逐步回归模型,对影响竹藤商品出口的因素进行定量分析,以竹藤原料、罐装笋、竹炭、工业化利用竹产品、竹藤编制产品和竹藤家具的年出口额作为因变量,竹林面积(BFA)、竹藤原料进口金额(RIV)、国内生产总值(GDP)、世界竹藤商品年交易量(GTV)、世界人均收入(WPCI)、重大突发事件(ME)、技术壁垒(TBT-SPS、TBT)、人民币汇率(RER)和国际原油价格(ICP)作为自变量,建立回归模型。
1.3.1 被解释变量
本文被解释变量数据来自联合国商品贸易统计数据库(COMTRADE),包括2007—2019年16种竹藤商品的年度出口贸易数据。2017年后数据库中的HS编码有所增改,商品编码中新增了竹制厨具、餐具等竹制品的编码,由于这些是2017年后新增加的商品分类,可参考数据较少,故不包含在本次数据分析中。根据国际竹藤组织(INBAR)2017年的全球竹藤商品国际贸易报告,并结合联合国商品贸易数据库中HS编码的编排归类,世界市场中的竹藤商品目前主要可以分为竹藤原料(BRRM)、罐装笋(CBS)、竹炭(BC)、工业化利用竹产品(IUBP)、竹藤编制产品(BRP)和竹藤家具(BRF),本文采用这6类竹藤商品的年出口额作为分析对象。2007—2019年我国竹藤商品年出口总额如图1所示,各类商品的年出口金额如图2所示。
图 1 我国竹藤商品年出口总额
图2 2007—2019年不同竹藤商品出口额
由图1可知,竹藤商品的出口总额整体呈先下降后上升的趋势,出口额在2008年出现峰值,2008—2012年出现大幅下跌,2012年达到最小值后出现了快速的增长,2013年后进入小幅的波动上升阶段。由图2可知,竹藤编制产品是中国最主要的竹藤出口商品,竹藤编制产品属于传统低加工水平的商品,附加值较低,2007年以来其在总出口额中所占的比例波动下降,逐步丧失其主导地位。近年来,罐装笋的出口额超过工业化利用竹产品成为我国第二大竹藤出口制品,其附加值较高。工业化利用竹产品主要包括竹制板材、建筑材料等,其出口额波动较大,整体呈下降趋势。竹藤家具、竹炭是经济附加值最高的竹藤商品,其出口额总体都呈波动增长趋势,但增长幅度较小。竹藤原料是经济附加值最低的竹藤出口商品,是目前出口额占比最小的竹藤商品,其出口额波动上升,整体变化不大。
1.3.2 解释变量
影响竹藤出口的主要因素包括供给因素、需求因素和贸易环境因素。从供给因素的角度来看,原料是生产与出口的基础,是影响生产的重要因素。我国藤林面积较小,对藤资源的数据统计较少,本文以竹林面积代表我国竹藤原料的供给程度;由于贸易进口额与出口额之间有长期稳定的关联,因此竹藤原料进口金额在一定程度上反映了我国竹藤产业结构与生产方式[20-21];国内生产总值可以反映国家生产力水平。从需求因素的角度来看,竹藤商品的年国际贸易额大体上反映了世界对于竹藤商品的需求量;世界人均收入代表了世界总体消费水平。从国际贸易环境来看,重大突发事件可能在短期之内对于国际贸易环境产生巨大改变,从而影响各国的生产与消费状况。2007—2019年,较为典型的重大突发事件为2008年的经济危机。将该自变量的取值设置为虚拟变量,事件发生时变量取1,其余取0;贸易政策对于国际贸易也有着显著的影响,近年来随着消费需求的不断提高以及贸易保护主义“抬头”,贸易技术壁垒的影响日渐加强,对贸易出口产生了一定的阻碍[22],本研究选取每年新增的有关于竹藤商品的TBT通报量来表示技术壁垒的强度,分别对食用罐装笋 TBT-SPS通报量与其他竹藤商品的TBT通报量进行统计分析;汇率是国际贸易中最重要的调节杠杆[23],国际原油价格影响商品的物流成本以及商品到岸价格[24],二者对商品的进出口均有较强的影响。
因此,本文选取竹林面积(BFA)、竹藤原料进口金额(RIV)、国内生产总值(GDP)、世界竹藤商品年交易金额(GTV)、世界人均收入(WPCI)、重大突发事件(ME)、技术壁垒(TBT-SPS、TBT)、人民币汇率(RER)和国际原油价格(ICP)这9个自变量作为中国竹藤商品出口额影响因素的主要研究对象。这些数据中,竹林面积来自第九次全国森林资源清查报告,竹藤原料进口金额、世界竹藤商品年交易金额来自联合国商品贸易数据库(https://comtrade.un.org/),中国国内生产总值、世界人均收入数据来自世界银行https://data.worldbank.org.cn/),TBT-SPS通报量来自中国WTO/TBT-SPS通报咨询网(http://www.tbt-sps.gov.cn/), 人民币汇率来自国家外汇管理局(http://www.safe.gov.cn/),国际原油价格来自美国能源情报与管理局(https://www.eia.gov/)。
运用Matlab软件自带的EMD函数将竹藤原料、罐装笋、竹炭、工业化利用竹产品、竹藤编制产品和竹藤家具这6类竹藤商品年出口额的时间序列分解为不同时间尺度的模态分量和剩余趋势项。对同一商品出口额分解所得的各分量和剩余趋势项求和并与原始出口额序列在α= 0.05的水平下进行t检验,结果显示2组数据差异不显著,分解结果的模态重叠和端点效应不明显,因此本文的EMD分解结果是有效的。具体分解结果如图3所示,相关统计量见表1。
2.1.1 模态分量和剩余趋势项的特征
由图3(a)可见,竹藤原料的原序列被分解为2个模态分量和1个剩余趋势项。短期波动分量频率较高,平均周期为3.25 a,振幅变化较大,2015年前振幅较大,最大振幅出现在2008—2011年间;中长期波动分量波动幅度小于短期波动分量,平均周期为6.5 a,周期性强,类似于正弦函数波动;长期趋势项先上升后下降,下降幅度小于上升幅度,在2014左右达到峰值。
由图3(b)可知,罐装笋的原序列被分解为1个模态分量和1个剩余趋势项。短期波动分量的频率较低,平均周期约为6.5 a,周期波动性较强,在2009—2014年间出现了周期最长且振幅最大的波动;长期趋势项整体趋势为先下降后上升再下降,转折点分别出现在2008年和2017年,2次下降幅度都较小,时间较短。
由图3(c)可见,竹炭的原序列被分解为1个模态分量和1个剩余趋势项。短期波动分量整体频率较低,平均周期为6.5 a,波动的随机无序性较强,振幅总体较小、变化较大,2014年以前振幅较小,2014年后振幅相对较大;长期趋势项单调上升,且2014年后上升速度加快。
由图3(d)可见,工业化利用竹产品的原序列被分解为2个模态分量和1个剩余趋势项。短期波动分量相对于中长期波动分量频率高,振幅小,长期趋势项呈单调下降。
由图3(e)可见,竹藤编制产品的原序列被分解为2个模态分量和1个剩余趋势项。短期波动分量的频率、振幅变化较大,其平均周期为13 a,2016年前波动频率较高,2016年后基本没有波动;中长期波动分量平均周期与短期波动分量相同为13 a,周期变化小周期性较强,波动大,大于短期波动分量分量;长期趋势项单调下降。值得注意的是,表1中出现了短期波动分量和中长期波动分量平均周期相同的情况,这主要由于短期波动分量的波动周期变化较大,2016年后基本没有产生波动,使得分量在整个时间范围内的平均周期进行计算所得的平均周期值偏大,而2个分量在具体某一时段内的波动频率、周期并不相等,且由图3(e)可见短期波动分量波动频率高于中长期波动分量,为高频分量。
由图3(f)可见,竹藤家具的原序列被分解为1个模态分量和1个剩余趋势项。短期波动分量的波动频率较高,振幅呈逐渐减小的趋势;长期趋势项先下降后上升,在2011年左右达到最低值,总体上升幅度大于下降幅度。
图3 2007—2019年不同竹藤商品出口额分解结果
由表1知,从Pearson系数和Kendall系数来看,竹藤原料出口额时间序列的变化与长期趋势相关性显著,与中长期波动的相关性较为显著;罐装笋、竹炭出口额时间序列与其长期趋势的变化相关性显著;工业化利用竹产品出口额的波动与其中长期波动相关性较为显著;竹藤编制产品出口额的波动与其长期趋势相关性较为显著;竹藤家具出口额波动与其长期趋势相关性显著。从各分量对于原序列方差变化的贡献率来看,竹藤原料、罐装笋、竹炭和竹藤家具的出口额的波动主要来自长期趋势,工业化利用竹产品和竹藤编制产品的波动主要来自中长期的波动。综上可知,竹藤原料的波动主要来自长期趋势波动,罐装笋的波动主要来自长期趋势波动,竹炭的波动主要来自长期趋势波动,工业化利用竹产品的波动主要来自中长期波动,竹藤编制产品的波动主要来自长期趋势波动,竹藤家具的波动主要来自长期趋势波动。
表1 原序列与各imf分量及res之间的相关性和方差贡献率
2.1.2 分解结果分析
短期波动、中长期波动以及剩余趋势分量中都包含了较强的经济意义。其中,短期波动一般受市场机制、出口税率及政策影响,来源于市场一定时期内的不平衡现象;中长期波动一般受重大事件的发生或政策变化等市场外部贸易环境变化影响;长期趋势分量的变化来源于竹藤商品贸易的内在运行规律。
(1)长期趋势。剩余趋势项代表的是出口额变化的长期趋势,从长期看,中国出口产品生产水平的提高会提升出口商品的国际竞争力,从而实现出口额长期稳定的增长变化[25]。研究的6类商品中,竹炭的出口额长期趋势呈单调上升趋势,竹炭的生产附加值较高,对技术要求较高,近年来随着中国竹炭工艺的日渐成熟,竹炭出口额稳定上升。竹藤原料、罐装笋和竹藤家具的出口额呈波动上升的趋势。而工业化利用竹产品和竹藤编制产品出口额长期趋势为单调下降,这2种竹藤商品的附加值较低,且受到进口原料价格上涨等因素的影响,压缩了原本的利润空间,导致了出口的持续减少。
(2)市场外部环境变化。重大事件引发的市场外部环境的变化,对竹藤商品出口额变化的影响持续时间较长,且幅度较大。6类竹藤商品中,竹藤原料和工业化利用竹产品的原序列与中长期波动相关性较强,工业化利用竹产品和竹藤编制产品的波动主要来源于中长期波动。受到经济危机、人民币汇率波动和原油价格下跌等事件的影响,这3类竹藤商品的长期波动分量在2008年、2012年、2017年前后均出现了较为显著的转折和波动的变化。
(3)短期波动。市场机制、出口税率等因素会在短期内对出口额产生冲击[26-27]。2008 年金融危机爆发后,我国政府3次调整提高了林产品出口退税率,以提高中国出口林产品在世界市场的竞争力,最终达到出口创汇的目的[28]。从图3中可见,受税收政策调整的影响,2009年后短期波动大多经历了一个上升周期。
为进一步定量地分析各因素对分量波动的影响程度,借助SPSS软件对于分解后的分量和剩余趋势项以及9个自变量进行逐步回归分析,找到对不同商品不同尺度波动的显著影响因素,逐步回归分析结果见表2。由表2可以看出,GDP和TBT通报量不满足进入条件而被剔除。这是由于目前国际上针对竹藤商品的TBT通报量较少,其本身变化较小,对出口额波动影响不显著;另外,由于GDP受多方复杂因素共同影响,其变化也较难准确地反映竹藤产业生产水平的变化。进一步分析可知,国际贸易因素对我国竹藤商品出口额影响最为显著,其中人民币汇率与竹炭、竹藤家具出口额的长期趋势波动呈显著的正相关,与竹藤原料的出口额长期趋势呈显著的负相关;国际原油价格与竹藤原料出口额的长期趋势、工业化利用竹产品的中长期波动、竹藤编制产品的短期波动呈显著的负相关,与竹藤编制产品的中长期波动呈较为显著的负相关;2008年经济危机爆发与竹藤原料出口的长期趋势呈显著负相关,与其短期波动呈较为显著的负相关。实际情况中,中国竹藤商品出口总额以及6类竹藤商品的出口额在2011年、2014年前后受到人民币汇率大幅下降,原油价格断崖式下跌等事件的影响都出现了较大幅度的波动。我国竹藤产品总出口额的整体变化趋势与人民币兑美元的外汇走势基本一致,2007—2014年人民币兑美元汇率持续大幅下跌,人民币增值,受其与经济危机的共同作用影响,多数竹藤商品的出口额在2008—2013年间出现了大幅波动下降;2014—2019年人民币汇率开始波动上升,人民币贬值,各类竹藤商品的出口额也波动上升。此外,国家原油价格变化趋势与工业化利用竹产品等多种竹藤商品的长期趋势基本吻合,2009—2013年国际原油价格持续走高,2013年达到油价峰值后开始持续下跌,至2016年油价开始稳定。供给因素对竹藤出口的变化也有较显著的影响。竹藤原料进口金额与竹炭、竹藤家具出口额的长期趋势有显著的正相关,尤其对于竹藤家具出口额的长期增长有明显的促进,而与工业化利用竹产品的中长期波动、竹藤编制产品的长期趋势有显著的负相关;我国竹林面积与罐装笋的出口额长期趋势呈显著的正相关。本文选取的影响因素中,需求因素的影响较小,世界竹藤商品年贸易额与工业化利用竹产品、竹藤编制产品出口额的长期趋势呈较为显著的负相关;世界人均收入与竹藤家具出口额的长期趋势呈较为显著的负相关。
表2 逐步回归分析模型
综上,并结合对分量与原序列相关性的分析可以得出结论:促进罐装笋出口额增长的主要影响因素是我国的竹林面积的扩大;促进竹炭、竹藤家具出口额增长的主要影响因素是竹藤原料的进口金额的增长与人民币的贬值。经济危机爆发、人民币汇率下跌和原油价格上升是竹藤原料出口额下降的显著原因,国际原油价格上涨是阻碍工业化利用竹产品出口的主要原因,竹藤原料进口金额的增长是阻碍竹藤编制产品出口主要原因,世界人均收入的提高一定程度上对中国竹藤家具出口有阻碍作用。
本文利用经验模态分解法将中国6类竹藤商品时间的2007—2019年的年出口额时间序列分解为不同时间尺度的模态分量,并进行逐步回归分析,得到以下结论。
(1)运用经验模态分解法将6类竹藤商品2007—2019年的出口金额时间序列分解为模态分量与剩余趋势项,得到竹藤商品出口额波动的产生受市场供需关系变化与外部贸易环境共同作用。通过对分解后结果与原序列之间的相关性系数、方差贡献率的计算可以得到:竹藤原料、罐装笋、竹炭、竹藤编制产品以及竹藤家具的出口额变化主要都来源于剩余趋势项,波动幅度较小,整体变化较为平稳;工业化利用竹产品出口额的波动主要来源于中长期波动,其波动持续影响时间较长,周期约为13 a。
(2)通过逐步回归分析建立各分量与影响因素之间的回归模型,得到在影响竹藤商品出口的因素中,贸易环境因素的影响最为显著,这与杨丽华等[29]得出的中国林产品出口受国际环境影响日益显著的结论相一致。人民币汇率的波动对竹藤商品的出口影响最为显著,其走势与中国竹藤商品出总口额变化趋势基本一致,对竹藤原料、竹炭和竹藤家具的出口变化有着显著的影响。中国的商品出口长期依赖价格优势,人民币增值则降低了出口贸易中中国商品的价格优势,对中国出口贸易影响较大[30]。国际原油价格的变动对竹藤商品的出口额也有显著的影响,国际原油价格的提高对于商品的出口有较强的负面影响[31],国际油价的提高增加了竹藤商品的物流成本,对竹藤商品的出口尤其是附加值较低的商品产生了较强的阻碍作用。
(3)供给因素对竹藤出口影响也较为显著。竹藤原料的进口金额的增长对竹藤产品出口有显著的促进作用;而对工业化利用竹产品和竹藤编制产品的出口有显著的阻碍作用,这可能是由于这2类商品的附加值较低,进口原料提高了生产成本,压缩了这2类产品的利润空间,最终导致减少了这2类商品的出口。目前,我国竹藤产业对于进口原料依赖性较高,我国目前是世界上最大的竹藤原料进口国,我国的进口竹藤原料主要来自马来西亚、菲律宾等东南亚竹藤原料,而近年来出于环保和经济发展等因素考虑,主要的竹藤原料出口国也开始控制甚至禁止竹藤原料的出口,竹藤原料的价格也不断提高[32-34],对于我国竹藤产业的发展非常不利。面对这样的形势,我国需要完善产业结构,延长产业链,生产向深加工出口转型,减少原料、半成品的出口,提高商品附加值以扩大商品出口利润,以应对进口原料价格以及进口量变化对我国竹藤产业的冲击。
此外,国际需求因素对我国竹藤商品出口的影响显著性相对较低,这与李慧敏等[35]对林产品出口影响因素分析中主要贸易伙伴国GDP之和对我国林产品出口影响效果不显著、需求因素整体对林产品出口影响较弱的结论相一致。本文分析结果中,需求因素中的世界人均收入和世界竹藤商品年交易金额对我国竹藤商品的出口也存在一定的影响,但国际市场对竹藤商品的需求变化整体较平稳,所以对我国竹藤商品出口额变化趋势的影响显著性相对较低。