在拥有现代化金融体系的市场经济中,以货币为媒介的商品交易以及相伴随的资金融通是社会经济活动的基本形式。商品交易和资金融通蕴涵着资金的转移,而资金的转移过程便是支付的过程,于是便产生了构建以银行为中心的支付清算体系的社会需求。支付体系是实现资金转移的制度和技术安排的有机组合,主要由支付系统、支付工具、支付服务组织及支付体系监督管理等要素组成,它是维系金融机构、金融市场之间的纽带。而支付系统是支付体系的重要组成部分,它是由关于资金转移的规则、提供支付清算服务的机构和实现支付指令传送及资金清算的手段共同组成的,用以实现债权债务清偿及资金转移的一种金融安排。众所周知,在我国的支付系统中,大额支付系统(HVPS, High Value Payment System)的业务量占据了绝对的优势。同时,大额支付系统处于支付系统层次结构的最高层,它对于其它各种子系统(包括小额支付系统、行内支付系统、票据支付系统、银行卡支付系统、外币支付系统等)之间的协同工作是不可或缺的。因此,它不仅在各种子系统中具有很强的代表性,而且能够客观反映出我国地区间经济的特征、结构和发展状况。基于以上考虑,本文以大额支付系统地区间资金流网络为研究对象,重点研究其拓扑性质。实证研究结果揭示了地区间的资金流动和经济往来的密切程度,反映出地区间经济发展状况和经济发展结构以及国家经济金融发展中心和聚集程度,对地区间经济运行的有效监测提供了有力参考信息。毫无疑问,经济金融系统是典型的复杂系统,其复杂性最终会通过系统中参与主体之间的资金流动最终表现为支付系统的复杂性。此外,支付系统本身就包含有大量的节点及资金往来,这也导致了支付系统具有明显的复杂性特征。复杂网络理论融合了管理学、系统科学、计算机科学和复杂性科学等多种学科的理论和方法,是目前公认的一种研究复杂系统的有效工具。复杂网络是对复杂系统的高度抽象。如果把支付系统中的个体抽象成节点,把个体之间的相互联系抽象为边,则可以视其为一个复杂网络。另外,本文研究的支付系统每天要处理大量的业务,产生大量多维度、多层次、高度复杂的交易数据,传统的经济计量方法在处理这种数据时会遇上困难,而复杂网络理论则是合适而有效的办法。总之,使用复杂网络理论研究支付系统已逐渐成为一种趋势。本文基于大额支付系统地区间资金流数据建立加权复杂网络模型,分析了大额支付系统资金流的特征,对地区间资金流网络的拓扑性质进行了深入研究。通过这些研究发现大额支付系统产生的交易数据能够很好地反映相应地区的经济发展状况。从网络拓扑的角度看,地区间资金流的交易金额和交易笔数网络的边权和节点强度都服从幂律分布,并且它们均倾向于异配模式,具有较低的聚集系数。但是,交易金额网络和交易笔数网络也呈现出不同的结构,它们的边权和节点强度分布的幂指数不同,网络结构有所差异,交易笔数网络要比交易金额网络稳定。同时,还发现权重小的边对网络结构影响大并且网络中存在临界现象。具体来讲,本文对大额支付系统地区间资金流网络拓扑性质的研究一共包括七个部分。第一部分为绪论,介绍了研究背景和近几年国内外对支付系统的研究动向,阐述了从地区角度研究大额支付系统资金流网络的重要意义,并且给出了主要的研究方法和研究内容。第二部分是对支付系统的介绍。从支付体系入手,对我国的支付体系、支付系统、现代化支付系统和大额支付系统做了详细介绍,阐述了支付系统的层次结构和它们之间的相互依赖性,重点强调了大额支付系统在支付体系中的重要地位和作用。第三部分是对复杂网络理论的介绍,由复杂系统引入复杂网络理论,分析了经济金融系统的复杂性,对复杂网络理论的研究和在金融经济系统上的应用做了综述。许多实际网络的边权和节点强度、节点度都被证明具有幂律分布的性质,所以本章也对幂律分布函数、参数的估计以及检验做了详细的介绍。第四部分对大额支付系统地区间资金流进行了简单的分析,总结了资金流的四种特征,有利于下一步的深入研究。第五部分和第六部分是本文的重点内容。第五部分首先分析了交易金额网络和交易笔数网络的结构图,总结了结构图的特征,对比了两个结构图之间的不同之处。接下来定义了边权和节点强度,并使用极大似然估计和KS检验比较精确地计算了幂指数和幂律分布下界,判断边权和节点强度是否服从幂律分布。最后使用设置阈值的方法研究了不同的权重对网络结构的影响。第六部分是对网络相关性的研究,包括网络匹配模式和聚集程度两个方面。由于大额支付系统地区间资金流网络是完全网络,所以在第一节中使用了设置阂值的方法研究了不同的权重对网络匹配模式的影响。第二节计算了网络的加权聚集系数,同时也研究了网络中各个节点聚集系数的层次结构和不同阈值条件下网络聚集系数的变化。第七部分为本文的主要结论和不足,并对进一步的研究进行了展望。本文的主要创新点有两处。第一是把复杂网络理论应用到支付系统的研究上。近几年,虽然学界对复杂网络的研究非常热,国外也有为数不多基于复杂网络对支付系统的研究,但是国内这方面的研究并不多见,本文试图在这方面做一些初步的探索。第二是从“地区间”的角度对大额支付系统资金流网络进行研究。虽然国内外有很多对支付系统的研究,但是其研究角度大部分集中于支付系统的参与者、支付系统风险或是其效率等方面,很少有基于“地区间”角度对支付系的研究。