产业气象站|网络科学前沿：怎样用国际海运网络预测港口间的贸易往来？( 三 ) 导语海运占国际贸易总值的70％以上

文章图片

文章图片
图3：利用1978-2008年间的数据，通过回归模型分析贸易流量预测质量。
4.实证分析：“神户港关闭事件”
1995年1月13日，世界上最繁忙的集装箱港口之一神户港，被一场严重的地震摧毁。该港口不得不完全关闭，原本应该流向神户的流量必须流入到其他港口。此事件为捕捉神户与其他港口之间的航运贸易关系创造了一个机会之窗，而这一事件创造了一种罕见的自然实验，即完全外生的冲击导致单个重要港口的关闭，迫使港口的流量在贸易网络的约束下重新分配。
为了了解网络结构对海上贸易的作用，在这部分作者使用了更细粒度的网络数据以及有关运输连接拓扑的信息（即对子网络进行分析）。分析子网络的好处是，即使某些单个港口的流量较弱，我们也能够从有关子网中流量重新分配信息中，得到重要的统计结论。
结果表明在短期内， 1995年从神户到其他港口的流量，与灾难发生前夕有关港口与神户的共同邻居数量有关。这种关系文章从两个方面分析了原因。
第一，共同邻居的数可以看作是贸易网络中节点相似性的量度。从业务的角度来看，与神户有更多邻居的港口能够服务于与地震前神户相同的市场，因此是一个很好的替代品。
第二，从一个港口出发的货物流经神户港后，更倾向流入与上述两个港口都有贸易关系的第三个港口。因此，在神户和港口k之间的公共邻居数量越多，可以预期的重新分配到的流量越大。
总体而言，这印证了研究者的猜想：贸易流在底层网络结构上随机游走，而游走的下一跳是从可用邻居的集合中选择的。
5.窥探未来的研究方向：
贸易与生态齐发展？
本文提出了一种预测海洋贸易关系与流量的模型，其最大的优势是简单与依赖少量的解释变量即可实现准确的预测。该模型对设计新的海洋运输路线有着重要的作用，即新运输路线的开发和现有贸易关系上的货物流量，取决于底层的网络结构，即贸易网络中节点的共同邻居数。共同邻居数量对于预测海上贸易网络中的新增链路及其流量的良好性能非常重要。
海上贸易系统的演化可以被贸易关系网络的拓扑结构所解释，该方法在预测贸易关系与流量时均不依赖于历史交易量。对比经典引力模型的预测结果，海运网络的现状结构是预测未来贸易流量的重要因素。促进海洋贸易发展的是运输联系及其结构，而不是经典引力模型所表述的。
该方法可成为相关领域研究者建模海上贸易并模拟潜在冲击或对当地外部环境变化的工具。未来的应用主要可以从两个方面开展。第一，预测航运线上的海上贸易流量，为商业决策提供科学依据。第二，该模型可应用于流行病学和生物入侵等领域的研究，即建模流行病或生物入侵传播的未来载体，而无需借助完整的全球数据库。
https://github.com/zuzannastamirowska/maritime
[1]HidalgoCA,HausmannR.Thebuildingblocksofeconomiccomplexity[J].Proceedingsofthenationalacademyofsciences,2009,106(26):10570-10575.
[2]吴宗柠,樊瑛*.复杂网络视角下国际贸易研究综述[J].电子科技大学学报,2018,47(03):469-480.
[3]ZongningWu,HongboCai,YingFan,ZengruDi,andJiangZhang.Atopologicalanalysisoftradedistance:evidencefromthegravitymodelandcomplexflownetworks[J].Sustainability,2020,12(9),3511.
[4]Kosowska-StamirowskaZ,DucruetC,RaiN.Evolvingstructureofthemaritimetradenetwork:evidencefromtheLloyd’sShippingIndex(1890–2000)[J].JournalofShippingandTrade,2016,1(1):1-17.