基于復雜網(wǎng)絡(luò)視角全球貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)演化特征分析

方靖儀

摘 要：世界各國經(jīng)濟水平大有不同以及地理位置導致各國資源分布不均，使得國家之間存在著復雜的貿(mào)易關(guān)系。將各國之間的貿(mào)易關(guān)系以復雜網(wǎng)絡(luò)的形式表現(xiàn)出來，在此基礎(chǔ)上分析研究1948—2000年間貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的具體特征和網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律。同時，通過用不同的高階組織來揭示不同的聚類，從而可以展現(xiàn)世界貿(mào)易網(wǎng)中不同的貿(mào)易模式。

關(guān)鍵詞：復雜網(wǎng)絡(luò);世界貿(mào)易;網(wǎng)絡(luò)模體;聚類分析

中圖分類號：F740? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2019）01-0159-03

引言

經(jīng)濟全球化讓世界各國在經(jīng)濟上相互聯(lián)系與依存、相互競爭與制約、相互滲透，無論哪個國家都難以離開其他國家的影響而獨立地運轉(zhuǎn)，全球經(jīng)濟逐漸形成一個互相依賴、不可分割的整體。經(jīng)濟學家很早以前就將國際貿(mào)易作為一個網(wǎng)絡(luò)來研究，Higerdt利用被社會學家Jacob L.Moreno稱為“社群圖”的圖來表示第二次世界大戰(zhàn)前國際貿(mào)易情況[1～2] 。Serrano研究發(fā)現(xiàn)，國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)具有無標度和小世界的特征[3]。這些研究引起了國際經(jīng)濟學家的強烈興趣，并產(chǎn)生了大量關(guān)于國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的研究。后來的研究不再簡單地用0或1來表示貿(mào)易存在與否，因為這樣做忽略了國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中重要貿(mào)易流量特征及各條鏈接的異質(zhì)性，畢竟各個經(jīng)濟體之間的貿(mào)易量大小對世界貿(mào)易網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征性不可能沒有影響。而權(quán)重就是在網(wǎng)絡(luò)中給節(jié)點之間的鏈接賦予一個數(shù)值，它反映了兩點之間關(guān)系的強弱程度。國際經(jīng)濟學家Garlaschelli D and Loffredo M的研究集中利用國家之間的貿(mào)易數(shù)據(jù)構(gòu)建世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，描述其網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計特征及其隨時間的演化[4～7]。從時間維度來考察世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，這種研究可以分析那些網(wǎng)絡(luò)因素或?qū)傩园l(fā)生了變化。還有關(guān)于國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)分析法的具體應用方面，例如：Reyes和Faigolo通過測算拉美國家和東亞國家在WTN中的隨機游走中心度，來說明二者在WTN中的地位重要性的變化，試圖對兩個經(jīng)濟體不同的經(jīng)濟發(fā)展表現(xiàn)給出解釋[8];Li Xiang收集了IMF的數(shù)據(jù)，針對在2000年互相間的貿(mào)易額在100萬美元以上的國家間的貿(mào)易關(guān)系建立國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，討論了國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的無標度屬性與經(jīng)濟周期同步性的相關(guān)關(guān)系[9]。

以上研究是從整體上分析國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的特征，本文采用Austin R.Benson，David F.Gleich和 Jure Leskovec年提出的高階網(wǎng)絡(luò)聚類的方法來揭示世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的高階組織結(jié)構(gòu)。通過這個方法可以找出世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)各種不同的貿(mào)易模式，可以幫助研究者從局部來了解世界各國的貿(mào)易聯(lián)系。

一、世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

本文選取了1948—2000年196個國家的貿(mào)易出口額數(shù)據(jù)，將每一個年份各國的貿(mào)易數(shù)據(jù)構(gòu)建成一個復雜網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上我們可以對某一年份的網(wǎng)絡(luò)特征進行分析以及研究貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的演化特征。本文構(gòu)建世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的方法是以國家為節(jié)點，國家與國家之間的貿(mào)易聯(lián)系為連接，構(gòu)建世界貿(mào)易權(quán)重網(wǎng)絡(luò)。我們用n=1，2…196來表示國家的個數(shù)，m=1，2…53來表示年份，由于1948—2000年參與世界貿(mào)易的國家不完全一樣，所以本文選取出每一年都有參與世界貿(mào)易的國家，一共有196個國家。aij表示國家j向國家i的出口額，如果aij=0表示國家j與國家i之間沒有貿(mào)易關(guān)系。由此我們可以將每一年的數(shù)據(jù)用一個矩陣來表示，最終把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為53個矩陣，用Ak（k=1，2…m）來表示，A1表示1948年的貿(mào)易矩陣，依此類推，A53表示2000年的貿(mào)易矩陣。

從圖1中可以看出，美國一直處于貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的核心地位，并且1948—2000年美國在貿(mào)易中的重要性在持續(xù)上升。德國在貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中的重要性1948—1980年呈上生態(tài)勢，1980—2000年其重要性震蕩下降。并且德國和美國的重要性呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系。從圖2可以看出，中國、俄羅斯、日本和美國在貿(mào)易中的重要性差距在逐漸擴大，其中日本和俄羅斯的重要性呈下降趨勢，而中國在貿(mào)易中的重要性逐漸上升。

三、世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的高階組織

網(wǎng)絡(luò)是理解和建模物理、生物、神經(jīng)科學、工程學和社會科學中復雜系統(tǒng)的基礎(chǔ)工具。許多網(wǎng)絡(luò)以展現(xiàn)出能夠在單個節(jié)點和邊的水平上被獲取的豐富、低階連接模式著稱。但是，大部分復雜網(wǎng)絡(luò)的高階組織——motif在很大程度上仍然未知[11]。本文將在高階連接模式基礎(chǔ)上聚類網(wǎng)絡(luò)，對于不同的高階組織可以揭示不同的聚類，即顯示不同的組織模式。該算法的聚類方法是概念上，給定網(wǎng)絡(luò)模體M，算法搜索具有該模體的節(jié)點的S群集。首先，S中的節(jié)點應該構(gòu)成了許多網(wǎng)絡(luò)模體M。其次，集合S應當避免切割模體M的情況，當只有來自圖案的節(jié)點的一個子集在集合S中時。更精確地，給定基元，高階聚類框架旨在找到使以下比率最小化的聚類：

從圖3可以看出，出現(xiàn)的數(shù)量顯著多于出現(xiàn)的次數(shù)，并且這差異是逐漸擴大的。該結(jié)論可以說明，在世界貿(mào)易網(wǎng)中，各國在經(jīng)濟上相互依賴的程度不斷加深，但是在此同時也形成了例如美國、德國、英國等的貿(mào)易強國，很多小國之間并沒有貿(mào)易關(guān)系，它們均是從貿(mào)易核心國家出口或者進口。

結(jié)語

本文通過將世界貿(mào)易出口額的數(shù)據(jù)用復雜網(wǎng)絡(luò)的形式表現(xiàn)出來，于是可以通過網(wǎng)絡(luò)的屬性來分析貿(mào)易的實際情況。選取了1948—2000年的貿(mào)易出口額數(shù)據(jù)做分析，用特征向量法從整體上分析世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中處于核心地位的國家這些年的重要性演化特征，用高階組織聚類的方法從局部分析各國存在的典型貿(mào)易模式。本文得到的結(jié)論是：美國在1948—2000年始終處于世界貿(mào)易的核心位置，并且其重要性在持續(xù)上升，其他國家的重要性因為美國的貿(mào)易地位越來越重要而降低，特別德國和日本的重要性和美國呈現(xiàn)比較明顯的負相關(guān)關(guān)系。因為歐美這些核心國家的重要性不斷加強，使得貿(mào)易模式成為以少數(shù)國家為核心其他非核心國家與這些少數(shù)國家進行貿(mào)易往來，而這些非核心國家之間的貿(mào)易往來較少。

本文研究的不足之處是只選取了1948—2000年的數(shù)據(jù)，所以沒有對未來的演化規(guī)律做預測，同時也未將數(shù)據(jù)與政治、文化相結(jié)合起來分析。為此，下一步可以選取更新的數(shù)據(jù)對未來做預測，并結(jié)合發(fā)生的政治事件來進一步分析。

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（上接161頁）

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