关键词:
经济危机传播
复杂网络
级联失效
半局部中心性
摘要:
随着时间的推移,全球已经发生多次经济危机,危机不仅仅是在爆发国及其周边传播,还会扩散到全球大部分地区对经济的发展造成严重影响,并带来难以承受的损失。本文以复杂网络的相关理论作为研究手段,把国际贸易关系描述成一个图结构,是一种研究金融领域的新手段。本文基于国际进出口贸易数据构建了国际贸易网络,分析了贸易网络的基本测量指标,并进一步构建了基于动态半局部中心性的经济危机传播模型,模拟了世界经济危机的动态传播过程,并发现了模型的不足之处,对模型再次进行改进。本文首先介绍了经济危机传播和复杂网络的基本理论知识。接着以2011-2021年世界进出口贸易数据和各国的GDP总量,建立了国际贸易网络。通过对贸易网络的平均度、聚类系数、平均边权、平均路径长度的分析,发现进口、出口贸易关系在传播过程的发挥的作用并非完全一样。接着分析了国际贸易的地域性相关性及社区划分,发现同一个社区的国家,因为距离更近而产生更频繁的贸易交易次数和较高的单笔交易额。不过随着年份的推移,距离造成的影响呈下降趋势。本文还比较了各种DSLC的优劣,发现6-DSLC在国际贸易网络更适用。并将6-DSLC与Katz、Page Rank中心性排名进行对比,发现在鲁棒性和时间复杂度上,6-DSLC整体表现更好。接着,本文基于6-DSLC并结合经典的级联失效模型,在国际贸易网络上进行经济危机传播过程的仿真分析,并讨论了两个最重要的参数的选取过程。将仿真的结果与经典级联失效模型和SIR模型作对比,发现虽然三者在感染规模上大致相同,不过改进模型比SIR模型的结果波动幅度更小,仿真结果更加稳定,同时也比经典级联失效模型更具有动态性。但是基于6-DSLC的模型在时间复杂度上较高,为了弥补这一缺点,提出了根据社区划分结果构建的国际贸易骨架网络,骨架虽然存在缺陷,但保留了完整网络的大部分重要特征。于是综合骨架网络和完整的国际贸易网络的各自优势,提出融合的双层网络再次对模型进行改进,双层网络模型在时间复杂度上获得不小的提升。