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2022-06-24
英文标题:
《The winner takes it all -- How to win network globalization》
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作者:
Chengyuan Han, Dirk Witthaut, Marc Timme, and Malte Schr\\\"oder
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最新提交年份:
2019
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英文摘要:
  Quantifying the importance and power of individual nodes depending on their position in socio-economic networks constitutes a problem across a variety of applications. Examples include the reach of individuals in (online) social networks, the importance of individual banks or loans in financial networks, the relevance of individual companies in supply networks, and the role of traffic hubs in transport networks. Which features characterize the importance of a node in a trade network during the emergence of a globalized, connected market? Here we analyze a model that maps the evolution of trade networks to a percolation problem. In particular, we focus on the influence of topological features of the node within the trade network. Our results reveal that an advantageous position with respect to different length scales determines the success of a node at different stages of globalization and depending on the speed of globalization.
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中文摘要:
根据各个节点在社会经济网络中的位置,量化各个节点的重要性和影响力,这在各种应用中都是一个问题。例如,个人在(在线)社交网络中的影响力、个人银行或贷款在金融网络中的重要性、个别公司在供应网络中的相关性以及交通枢纽在交通网络中的作用。在全球化、互联市场出现期间,贸易网络中节点的重要性体现在哪些特征上?在这里,我们分析了一个模型,该模型将贸易网络的演化映射为一个渗流问题。特别地,我们关注贸易网络中节点拓扑特征的影响。我们的结果表明,不同长度尺度的优势地位决定了节点在全球化不同阶段的成功与否,这取决于全球化的速度。
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分类信息:

一级分类:Physics        物理学
二级分类:Physics and Society        物理学与社会
分类描述:Structure, dynamics and collective behavior of societies and groups (human or otherwise). Quantitative analysis of social networks and other complex networks. Physics and engineering of infrastructure and systems of broad societal impact (e.g., energy grids, transportation networks).
社会和团体(人类或其他)的结构、动态和集体行为。社会网络和其他复杂网络的定量分析。具有广泛社会影响的基础设施和系统(如能源网、运输网络)的物理和工程。
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:General Finance        一般财务
分类描述:Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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2022-6-24 04:37:29
赢家通吃-如何赢得网络全球化,*Dirk Witthaut,1,2,+Marc Timme,3,和Malte Schr"oder3,§Forschungszentrum Jülich,能源和气候研究所-系统分析和技术评估(IEK-STE),52428 Jülich,德国科隆大学理论物理研究所,50937 K"oln,德国网络动力学主席,德累斯顿电子发展中心(cfaed)和理论物理研究所,德国德累斯顿大学,邮编:01062。根据各个节点在社会经济网络中的位置,量化各个节点的重要性和影响力,是一个跨各种应用的问题。这方面的例子包括(在线)社交网络中的每个人、个人银行或贷款在金融网络中的重要性、各个公司在供应网络中的相关性以及交通网络中的角色。在全球化、互联市场出现期间,贸易网络中节点的重要性体现在哪些特征上?在这里,我们分析了一个模型,该模型将贸易网络的演化映射为渗流问题。特别是,我们关注贸易网络中节点的拓扑特征的影响。我们的结果表明,不同长度尺度的优势决定了节点在全球化不同阶段的成功与否,这取决于全球化的速度。一、 简介全球互联互通对我们的社会、经济和技术发展至关重要[1-4]。全球运输网络的发展极大地改变了世界经济,提高了效率,使生产更加集中[5]。
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2022-6-24 04:37:32
但这种全球连通性也带来了新的系统性风险,尤其是在金融部门。规模经济是许多社会经济网络形成的主要推动力。一般来说,与较小、较不发达的代理相比,具有高连通性的发达经济代理更具吸引力或竞争力。因此,更大的代理自然会吸引更多的联系[8-10]。在社会网络理论中,这一原则通常被称为优先依恋,推动了无尺度网络的形成[11]。在经济理论中,规模经济被认为是导致贸易网络和全球化出现的关键机制【5,12】。最近,我们看到数字平台经济中出现了准垄断,其规模经济尤其强大[13–15]。在这种情况下,胜利者获得一切。但谁赢了,怎么赢?了解网络中哪个节点是最重要的节点,以及它如何在网络全球化过程中“赢得”竞争,在很大程度上仍然是一个悬而未决的问题。特别是,系统研究异构地理环境中的网络信息是一项艰巨的任务。描述网络增长的渗流模型通常涉及随机过程【16–18】,而网络结构的优化模型通常从单个全局目标函数开始【19–18】*中国。han@fz-朱利希。de+d。witthaut@fz-朱利希。demarc。timme@tu-德累斯顿。de§malte。schroeder@tu-德累斯顿。de23]。
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2022-6-24 04:37:35
然而,这两个模型类都不能完全描述社会经济网络,其形成取决于交互代理的单个决策(优化、非随机)(多个不同的目标函数)。经济均衡模型和博弈论模型捕捉了这些相互作用和个人决策,但随着代理数量的增加,这些模型很快变得难以处理[3,24-28]。在本文中,我们研究了一个供应网络模型,该模型明确包括非线性非凸规模经济和运输成本,同时通过将贸易网络的演化映射到渗流问题来实现半分析处理[29]。在该模型中,代理商试图通过国内生产或进口,以最低成本满足给定的需求。规模经济有利于生产的集中化和贸易的出现。另一方面,非零运输成本有利于分布式生产。通过在该模型中模拟贸易网络的演变,我们可以系统地研究全球化是如何发生的,运输网络是如何影响全球化的,以及最后但至少是哪些地理因素为经济主体提供了优势。特别是,我们证明了“赢得”全球化进程的方法是在正确的长度范围内处于有利地位。我们表明,表征节点竞争力的长度尺度取决于全球化的阶段和全球化进程的速度。二、方法a。经济渗流模型我们分析了拓扑特征对Schr"oder等人最近引入的网络形成模型中节点重要性的影响。该模型描述了基于运输成本生产成本+=单位PK总成本Sk+=图1的贸易互动的形成。网络供应问题。
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2022-6-24 04:37:38
每个节点i选择一个供应商k,以最低成本Ki=minkKki满足其需求D。这些成本包括:(I)nodek的生产成本,其中每单位成本取决于该节点(左面板)的生产总量,以及(II)运输成本,其取决于基础运输网络中节点之间的距离Tki和I(虚线)。网络中的所有节点(包括k个)同时解决各自的优化问题。基本网络供应问题[5,12]。其基本思想如下:每个节点(或经济主体)i∈ 网络中的{1,2,…,N}有固定的需求D(所有节点都相同)。一个节点可以通过国内生产或通过从其通过基础运输网络连接的其他节点采购来满足这一需求。满足这一需求通常会导致节点i的成本:(i)节点k处生产的生产成本kPKI,即使对于k=i的国内生产,以及(II)如果节点i从其他节点采购(k 6=i),从节点k到节点i的运输成本kPKI。此一般设置如图1所示。在诺德克制造的商品和在节点i消耗的商品的生产成本由kpki=pk(Sk)×Ski给出,(1)其中Skidenotes表示在诺德克生产的商品和在节点i消耗的商品的数量。单位pk的成本随着总生产量的减少而降低Sk=PNi=1Skidueto node k的规模经济。这意味着生产对于更大的数量来说效率更高。
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2022-6-24 04:37:41
通过这篇文章,我们假设一个线性关系pk(Sk)=bk- 为了简单起见,询问(2),其中参数a≥ 0直接量化规模经济的强度,BK是每个节点不同的恒定效应集,描述了固有的生产成本优势。运输成本sktki=pTTkiSki(3)与基础运输网络中节点之间的采购货物量ski和距离tkiski成比例。比例系数Pt控制运输成本相对于生产成本的重要性。在现实环境中,由于运输部门的技术进步,它通常会随着时间的推移而减少,并作为网络形成模型的主要控制参数。如图1所示,节点i readKi=NXk=1Kki=NXk=1KPki+KTki(4)的总成本加在一起。每个节点i选择其采购技巧,以便在其完全满足其需求的约束条件下最小化其成本,PkSki=D。通常,这会导致非线性和非凸优化问题,因为生产成本取决于所有节点的采购。然而,由此产生的纳什均衡,即没有节点可以通过改变其供应商来进一步降低成本,可以高效地计算,如【29】所示:每个节点i仅选择一个供应商k(其自身或网络中的另一个节点),该供应商k可以通过适当的广度第一搜索有效地找到。我们从有限的运输成本(pT=∞, 这样所有节点都会在本地进行采购,而不会进行交易。随着传输成本重要性的降低,一些节点开始进行非本地购买,从而增加了其他节点的生产成本。最终,大型共同市场(集群)出现在Ski贸易网络中,每个都有一个供应商节点k。
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