国际贸易与投资双层网络的结构分析与经济危机建模

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随着经济全球化与一体化的进程在全球范围内的推进,各个国家之间的各种形式各种目的的经济往来越发频繁而密切。研究跨国贸易与投资及其演化对于掌握全球经济形势乃至政治格局有着重要的作用与意义。从复杂网络的角度出发,把整个世界当做一个巨大的网络,是一种研究国际经济的新方法、新视角。本文基于国际贸易和投资数据构建了世界贸易和投资双层网络,分析了网络的结构特性,并进一步构建了双层网络上的经济危机传播模型,模拟了2008年的世界金融危机。本文首先以国家为节点,以国家之间的贸易或投资往来为邻边,建立了国际贸易和投资双层网络。通过计算两个网络的平均度、平均权重、平均路径长度和聚类系数,比较两个网络在结构性质上的差异,发现尽管国际贸易网络要比国际投资网络稠密很多,但是平均聚类系数却比国际投资网络小。此外,双层网络每一年的平均度几乎与单层国际投资网络的平均度相等,反映了如果两个国家之间有投资联系,那么基本上也会有贸易往来。进一步,基于消除趋势波动分析法,研究了国际贸易和投资与空间距离的相关性,发现一般而言距离远的两个国家其大型交易和投资的概率低,并且随着年份的推移,地理距离造成的影响正在减小。文章还分别对两个网络进行了PageRank中心性排名和社团划分,发现经济结构不同的国家,其在不同网络中的重要性也大为不同,双层国际经济网络的排名更多的反应了国家的综合经济实力。国际贸易比国际投资有更稳定的社团关系,体现出贸易往来主要受较稳定的供需求和政策导向影响,而投资为了追逐利益最大化,更加灵活多变,对经济危机反应也更为迅速。进一步,本文基于双层网络,结合经典的传染病模型,构建并模拟了国际贸易和投资网络上的经济危机传播过程。仿真计算出的损失量很好地拟合了实际的损失量,且通过仿真发现,在全球经济危机的扩散中,国际投资会对国际贸易产生影响,但是国际贸易对国际投资产生的影响却非常微小。通过统计各个时刻两个网络中处于不同状态的国家个数,发现国际投资网络中各国家的受影响状态在2009年底就已经趋于稳定,而在国际贸易网络中直到2010年底危机还在不断地扩散和加剧,此外,通过仿真发现布基纳法索、赞比亚、布隆迪、吉尔吉斯共和国、马尔代夫、圣卢西亚、圣文森特和格林纳丁斯这几个国家在双层网络模型中始终都没有受到经济危机的影响,与实际情况基本相符。此外由模型的仿真结果可知,一些在国际投资网络层中重要性不高的节点,如中国代表的节点,即使其在国际贸易网络层中的邻居较多且普遍受经济危机不同程度的影响,该节点在国际贸易网络层中所受的影响也不会太大。
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