基于复杂网络理论的航运指数构建及应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingjietianjiao
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航运指数作为航运市场的“晴雨表”,是反映航运市场波动的有效工具,主要有表征航运运价市场、航运衍生品交易标的、交易尺度三大经济功能,是市场从业者判断航运市场趋势、规避经营风险的重要工具,构建准确有效的航运指数对水运乃至整个经济发展具有重要作用。目前大多数航运指数采用拉氏指数的计算方式,航线、权重固定使航运指数难以适应快速发展的航运市场。为解决以上问题,本文提出基于复杂网络的航运指数构建方法。首先,提出基于单变量航运数据和多变量航运数据,以航线为节点,航线间的相关性为边构建航运市场复杂网络的模型。其中为构建合理的网络,利用皮尔森相关系数作为不同时期航线间价格波动相关性的度量,利用不同阈值下的最大连通子图的节点数分布来确定最佳阈值,进而得到不同时期的航运市场网络。在研究航运市场的网络结构中,分析节点度、平均集聚系数和路径长度等拓扑特征,并采用派系过滤算法分析航运网络的社团结构。最后,基于网络特征提出新的权重分配和航运指数计算方式,以实现动态权重和指数。为验证航运市场网络构建和航运指数计算模型的有效性,利用珠江航运散货市场真实数据进行实证分析。在构建网络时,发现航线间的关系只有少部分是强相关关系,通过最大连通子图的节点规模可确定不同阶段的相关系数阈值,构建多阶段航运网络。此外,若实际航线增加或减少,只需要调整相应的节点即可构建新的网络。在结构分析中,珠江航运网络在市场波动时期,集聚性更高、网络结构更复杂,小世界特性也更明显。根据社团分析结果可发现部分关系紧密的航线集团,为实际分析和预测航线变化提供新的思路。通过分析基于复杂网络的珠江指数,得到新珠江指数能有效反映航运市场变化的结论。新的珠江指数与现有指数具有一致趋势,基于网络特征的权重分配使新珠江指数在反映市场波动上更及时和准确,同时有效反映钢材、砂石、煤炭、粮食、水泥以及相关宏观市场的行情变化对珠江水系运价的影响。综上所述,基于复杂网络理论的航运网络和航运指数构建方法能有效解决现有航运指数构建中权重、航线固定的问题。
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