贸易网络如何塑造绿色创新的韧性：来自美国能源危机的实证证据

《Energy Economics》：How trade networks shape green innovation resilience: Evidence from the U.S. energy shock

美国页岩革命重塑全球能源格局，通过贸易网络影响各国绿色创新。基于2002-2022年137国面板数据，运用Bartik因果识别法，发现网络中心国家在美能独立冲击下绿色创新响应显著更强，尤其长期净进口国和大经济体，验证了战略自主意识对抵消油价下跌抑制创新的作用。

　　

李红|赵友伟

北京大学经济学院，中国北京市海淀区颐和园路5号，邮编100871

摘要

美国的页岩革命引发了美国能源供应结构的重大变化，这种变化通过贸易网络对全球绿色转型激励产生了不同的影响。本文将页岩革命视为一个外生的美国供应冲击，并结合全球化石燃料贸易网络的结构，来估计能源地缘政治变化对各国绿色创新的影响。理解这一影响对于能源转型中的安全与效率权衡至关重要。利用2002年至2022年137个国家的面板数据，我们采用Bartik式的“转移-份额”设计方法，将美国净石油进口依赖性的时间变化与各国在贸易网络中的中心性相结合，以衡量结构暴露度。估计结果显示，位于贸易网络中心的国家对美国能源独立的绿色创新反应明显强于边缘国家。机制证据支持战略自主性渠道：创新反应主要集中在长期净进口国和较大的经济体中，而资源出口国则没有显示出统计学上的显著反应。对于深度嵌入全球网络的进口国来说，美国从市场稳定者转变为竞争者的转变似乎加剧了他们对供应安全的担忧，这与部分抵消油价下降带来的成本降低效应的安全导向型创新激励相一致。

引言

全球能源地缘政治格局正在经历结构性变革，部分原因是技术变革。美国的页岩革命在短短十多年时间里将其从世界上最大的净能源进口国转变为主要的净出口国。这一转变构成了巨大的供应侧冲击，并从根本上改变了全球能源市场的权力结构和安全预期（Blackwill和O'Sullivan，2014）。在这种背景下，一个核心的政治经济问题出现了：作为全球气候政策关键组成部分的绿色技术创新，如何应对源自化石燃料行业的重大冲击？

根据传统的诱导创新理论，化石燃料价格的下降应该会削弱对清洁技术的研发激励（Acemoglu等人，2012）。最近的研究还表明，全球地缘政治风险的增加可能会削弱能源转型的制度和金融条件，从而减缓各国在清洁能源部署方面的进展（Shittu等人，2025）。然而，在美国页岩革命推动全球油价下降的时期，许多主要经济体的绿色创新活动并未放缓。本文旨在解释这一现象，并量化美国从净能源进口国转变为主要出口国的结构变化如何通过全球能源贸易网络传递到其他经济体。我们认为，美国的能源独立不仅是一个价格冲击，也是一个地缘政治冲击。对于深度嵌入全球能源贸易网络的进口国来说，美国退出其稳定角色增加了对未来供应安全的不确定性。由此产生的对战略自主性的需求可以产生一种“安全诱导”机制，从而减轻油价下降带来的负面影响。

本文结合复杂的网络分析与计量经济因果推断，量化了美国页岩革命引发的供应冲击如何通过全球化石燃料贸易网络传播。使用Bartik式的“转移-份额”设计方法，我们发现，在页岩革命前的网络中处于中心位置的国家对美国冲击的绿色创新反应系统性地更强，而边缘国家则较弱。这一模式主要集中在长期净进口国和较大的经济体中，这与与供应安全和战略自主性相关的创新激励一致。

本文的贡献有三个方面。首先，在理论方面，我们将地缘政治网络结构引入诱导创新框架，并强调战略自主性作为一种可以抵消“碳锁定”效应的机制，有助于解释为什么即使在油价较低的情况下，绿色创新也可能加速。其次，在方法方面，我们将复杂的网络指标嵌入Bartik式的因果识别策略中，解决了传统宏观分析在捕捉跨国异质性传播方面的局限性。第三，在政策方面，我们提供了关于能源安全与气候政策之间协同作用的新证据，表明提升网络地位和追求技术独立性是应对外部供应冲击的有效途径。

章节摘录

能源地缘政治分析

关于全球能源安全的研究正在经历重大的范式转变。传统的分析框架长期以来一直关注化石燃料资源的不均衡地理分布以及由此产生的各国之间对生产中心和运输路线控制的竞争（Bradshaw，2009），强调通过建设能源基础设施（特别是天然气管道）来积极重塑地缘政治格局的过程（Johnson和Derrick，2012）

数据来源

基于理论框架和网络背景，本节描述了实证设计。我们的目标是构建一个以全球化石燃料贸易网络为框架的计量经济模型，以识别页岩油革命引发的美国能源独立对各国绿色创新的影响。核心策略是Bartik式的“转移-份额”规范，它将外生的美国能源供应冲击与预先确定的网络暴露度在时间维度上进行结合

网络结构分析

利用构建的年度能源贸易网络，我们展示了样本期间全球化石燃料贸易格局的主要结构特征和演变趋势。表1显示，2001年至2022年间，网络中的节点数量保持在213到226个之间相对稳定，而边数从2985增加到4452，网络密度从0.066上升到0.089。这表明虽然新参与者的进入受到限制，

研究发现与讨论

经济意义。基线交互系数为β = 0.30（SE = 0.11，p < 0.01）。由于模型包括了年度固定效应，因此它识别的是各国之间的差异反应，而不是美国冲击的普遍平均效应。为了量化这种差异，我们考虑了一个处于网络中心位置较高的国家（P90，Net_pre ≈ ?4.37）和一个处于较低位置的国家（P10，Net_pre ≈ ?6.89）。对于冲击增加一个标准差（0.21）的情况，

结论与政策启示

美国的页岩油革命不仅重塑了全球能源格局，还通过复杂的贸易网络影响了各国的绿色转型路径。本文结合复杂的网络分析与因果推断框架，系统地评估了这一地缘政治冲击的全球溢出效应。我们发现，各国对美国能源独立的绿色创新反应存在差异。相对于边缘国家，那些位于

CRediT作者贡献声明

李红：监督、项目管理、资金筹集。赵友伟：写作——审稿与编辑、撰写初稿、可视化、验证、软件使用、资源获取、方法论研究、调查、正式分析、数据整理、概念化。

未引用的参考文献

Wang等人，2024a

Wang等人，2024b

Zhong等人，2017