[논문 리뷰] Uncovering Functional Blocks in Interregional Production Networks: Evidence from Input-Output Linkages in Japan

Shota Fujishima|arXiv (Cornell University)|2026. 03. 26.

Regional Economics and Spatial Analysis인용 수 0

한 줄 요약

이 연구은 일본의 지역 간 생산 네트워크에서 중력 효과를 제거하고 잔차에 가중치가 부여된 확률적 블록모형으로 잠재적 기능 블록을 드러내며 지역 간 강한 일관성과 상호 지역 통합을 보여준다.

ABSTRACT

This paper examines the latent functional block structure of Japan's production network using interregional input-output data. To isolate non-trivial production linkages, we first estimate a structural gravity model to account for spatial frictions and economic scale, and then apply a weighted stochastic blockmodel (SBM) to the resulting residual network. Because these residual linkages often connect distant regions, the SBM is well suited to grouping region-industry pairs based on their shared macroeconomic roles. The results reveal that even after explicitly filtering out the mechanical effects of geographic proximity, the network is organized into functional blocks that maintain a high degree of regional coherence. Beyond this baseline spatial clustering, we find evidence of cross-regional integration, a structural bifurcation between manufacturing and urban services in metropolitan areas, and broadly spanning primary sectors. These findings provide a network-based perspective on regional coordination, offering guidance for how structurally defined production blocks-rather than simple geographic proximity-can inform wide-area policy design.

연구 동기 및 목표

• 일본의 지역 간 생산 네트워크의 잠재적 기능 블록 구조를 식별한다.
• 구조적 중력 모형을 추정하고 잔차 네트워크를 구성하여 비중력(비접근) 연결을 분리한다.
• 가중치가 있는 확률적 블록모형을 사용하여 기능 기반의 지역 블록을 탐지한다.
• 잔차 네트워크에서 지역 간 일관성, 지역 간 통합, 그리고 대도시 분기점을 평가한다.
• 광역 지역 조정 및 정책 설계에 대한 시사점을 논의한다.

제안 방법

• 거리 및 규모 효과를 필터링하기 위해 지역 간 투입-산출 데이터에 대해 포아송 의사 최대우도(PPML)로 중력 모형을 추정한다.
• 관측 흐름과 예측 흐름의 로그 편차로부터 잔차 네트워크를 구성하고 양의 잔차를 백본으로 남긴다.
• 잔차 네트워크에 차수 보정이 된 가중치 있는 확률적 블록모형(SBM)을 지수 가중치 간선으로 적용한다.
• Peixoto 비모수 베이지안 프레임워크에서 설명 길이를 최소화하여 최적의 블록 구조를 추론한다.
• 블록을 근접성 그 자체보다는 거시경제적 역할을 반영하는 지역-산업 기능 블록으로 해석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 중력 필터링 후 지역-산업 쌍이 지리적 근접성을 넘어 기능적 블록으로 조직되는가?
• RQ2 잔차 연결 구조에서 지역적 일관성의 정도는 어느 정도인가?
• RQ3 기능 블록에서 지역 간 통합과 대도시 분기점이 존재하는가?
• RQ4 확인된 기능 블록이 광역 지역 조정 및 정책 설계에 어떻게 기여할 수 있는가?

주요 결과

• 중력 필터링 이 후 잔차 네트워크는 높은 수준의 지역 일관성을 보인다.
• 다이구고? Chugoku 및 Shikoku 지역은 구조적 등가를 보이며 결속된 거시경제 구역으로 작용한다.
• Kanto와 Kinki와 같은 대도시 지역은 광범위한 제조 기반과 도시 서비스 사이에 양분화를 보인다.
• 광산업 역할 및 특정 1차/인프라 부문은 일본 동부 전역에 광범위하게 걸쳐 있어 지역 간 연결을 시사한다.
• Okinawa의 산업은 단일 지역 전체로 수렴하여 고유한 제도적 마찰을 부각한다.
• 전반적으로 기능 블록은 지리적 근접성을 넘어서는 잠재적 상호의존성을 드러내며 지역 조정에 정보를 제공한다.