方靖儀

摘 要：世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)水平大有不同以及地理位置導(dǎo)致各國(guó)資源分布不均，使得國(guó)家之間存在著復(fù)雜的貿(mào)易關(guān)系。將各國(guó)之間的貿(mào)易關(guān)系以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的形式表現(xiàn)出來(lái)，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(shí)，通過(guò)用不同的高階組織來(lái)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(fù)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(hào)：F740? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1673-291X（2019）01-0159-03

引言

經(jīng)濟(jì)全球化讓世界各國(guó)在經(jīng)濟(jì)上相互聯(lián)系與依存、相互競(jìng)爭(zhēng)與制約、相互滲透，無(wú)論哪個(gè)國(guó)家都難以離開(kāi)其他國(guó)家的影響而獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)，全球經(jīng)濟(jì)逐漸形成一個(gè)互相依賴、不可分割的整體。經(jīng)濟(jì)學(xué)家很早以前就將國(guó)際貿(mào)易作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)研究，Higerdt利用被社會(huì)學(xué)家Jacob L.Moreno稱為“社群圖”的圖來(lái)表示第二次世界大戰(zhàn)前國(guó)際貿(mào)易情況[1～2] 。Serrano研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)標(biāo)度和小世界的特征[3]。這些研究引起了國(guó)際經(jīng)濟(jì)學(xué)家的強(qiáng)烈興趣，并產(chǎn)生了大量關(guān)于國(guó)際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的研究。后來(lái)的研究不再簡(jiǎn)單地用0或1來(lái)表示貿(mào)易存在與否，因?yàn)檫@樣做忽略了國(guó)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(gè)經(jīng)濟(jì)體之間的貿(mào)易量大小對(duì)世界貿(mào)易網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征性不可能沒(méi)有影響。而權(quán)重就是在網(wǎng)絡(luò)中給節(jié)點(diǎn)之間的鏈接賦予一個(gè)數(shù)值，它反映了兩點(diǎn)之間關(guān)系的強(qiáng)弱程度。國(guó)際經(jīng)濟(jì)學(xué)家Garlaschelli D and Loffredo M的研究集中利用國(guó)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(jì)特征及其隨時(shí)間的演化[4～7]。從時(shí)間維度來(lái)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(guó)際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)分析法的具體應(yīng)用方面，例如：Reyes和Faigolo通過(guò)測(cè)算拉美國(guó)家和東亞國(guó)家在WTN中的隨機(jī)游走中心度，來(lái)說(shuō)明二者在WTN中的地位重要性的變化，試圖對(duì)兩個(gè)經(jīng)濟(jì)體不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展表現(xiàn)給出解釋[8];Li Xiang收集了IMF的數(shù)據(jù)，針對(duì)在2000年互相間的貿(mào)易額在100萬(wàn)美元以上的國(guó)家間的貿(mào)易關(guān)系建立國(guó)際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，討論了國(guó)際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的無(wú)標(biāo)度屬性與經(jīng)濟(jì)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(guó)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(lái)揭示世界貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的高階組織結(jié)構(gòu)。通過(guò)這個(gè)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(lái)了解世界各國(guó)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(gè)國(guó)家的貿(mào)易出口額數(shù)據(jù)，將每一個(gè)年份各國(guó)的貿(mào)易數(shù)據(jù)構(gòu)建成一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上我們可以對(duì)某一年份的網(wǎng)絡(luò)特征進(jìn)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(guó)家為節(jié)點(diǎn)，國(guó)家與國(guó)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(lái)表示國(guó)家的個(gè)數(shù)，m=1，2…53來(lái)表示年份，由于1948—2000年參與世界貿(mào)易的國(guó)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(guó)家，一共有196個(gè)國(guó)家。aij表示國(guó)家j向國(guó)家i的出口額，如果aij=0表示國(guó)家j與國(guó)家i之間沒(méi)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(gè)矩陣來(lái)表示，最終把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為53個(gè)矩陣，用Ak（k=1，2…m）來(lái)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(guó)一直處于貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的核心地位，并且1948—2000年美國(guó)在貿(mào)易中的重要性在持續(xù)上升。德國(guó)在貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中的重要性1948—1980年呈上生態(tài)勢(shì)，1980—2000年其重要性震蕩下降。并且德國(guó)和美國(guó)的重要性呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。從圖2可以看出，中國(guó)、俄羅斯、日本和美國(guó)在貿(mào)易中的重要性差距在逐漸擴(kuò)大，其中日本和俄羅斯的重要性呈下降趨勢(shì)，而中國(guó)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(xué)、工程學(xué)和社會(huì)科學(xué)中復(fù)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(gè)節(jié)點(diǎn)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(fù)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(duì)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(diǎn)的S群集。首先，S中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該構(gòu)成了許多網(wǎng)絡(luò)模體M。其次，集合S應(yīng)當(dāng)避免切割模體M的情況，當(dāng)只有來(lái)自圖案的節(jié)點(diǎn)的一個(gè)子集在集合S中時(shí)。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(kuò)大的。該結(jié)論可以說(shuō)明，在世界貿(mào)易網(wǎng)中，各國(guó)在經(jīng)濟(jì)上相互依賴的程度不斷加深，但是在此同時(shí)也形成了例如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等的貿(mào)易強(qiáng)國(guó)，很多小國(guó)之間并沒(méi)有貿(mào)易關(guān)系，它們均是從貿(mào)易核心國(guó)家出口或者進(jìn)口。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)將世界貿(mào)易出口額的數(shù)據(jù)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的形式表現(xiàn)出來(lái)，于是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的屬性來(lái)分析貿(mào)易的實(shí)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(guó)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(guó)存在的典型貿(mào)易模式。本文得到的結(jié)論是：美國(guó)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(guó)家的重要性因?yàn)槊绹?guó)的貿(mào)易地位越來(lái)越重要而降低，特別德國(guó)和日本的重要性和美國(guó)呈現(xiàn)比較明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。因?yàn)闅W美這些核心國(guó)家的重要性不斷加強(qiáng)，使得貿(mào)易模式成為以少數(shù)國(guó)家為核心其他非核心國(guó)家與這些少數(shù)國(guó)家進(jìn)行貿(mào)易往來(lái)，而這些非核心國(guó)家之間的貿(mào)易往來(lái)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(méi)有對(duì)未來(lái)的演化規(guī)律做預(yù)測(cè)，同時(shí)也未將數(shù)據(jù)與政治、文化相結(jié)合起來(lái)分析。為此，下一步可以選取更新的數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)做預(yù)測(cè)，并結(jié)合發(fā)生的政治事件來(lái)進(jìn)一步分析。

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（上接161頁(yè)）

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