[論文レビュー] Detecting the bipartite World Trade Web evolution across 2007: a motifs-based analysis

Fabio Saracco, Riccardo Di Clemente+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 31, 2015

Economic and Technological Innovation参考文献 23被引用数 10

ひとこと要約

本研究では、1995年から2010年までの世界貿易網（World Trade Web）に対して二部モチーフ解析を適用し、2007年の金融危機の周囲における構造的変化を検出する。2003年以降、モチーフの頻度がnullモデルとますます一致し、国と製品の相関関係が低下していることが示された。この変化は2007年頃にピークに達し、2010年までに安定化した。これは、グローバル貿易ネットワークにおける構造的整合性の喪失を示唆している。

ABSTRACT

In the present paper we employ the theoretical tools developed in network theory, in order to shed light on the response of world wide trade to the financial crisis of 2007. In particular, we have explored the evolution of the bipartite country-product World Trade Web across the years 1995-2010, monitoring the behaviour of the system both before and after 2007. Remarkably, our results indicate that, from 2003 on, the abundances of a recently-defined class of bipartite motifs assume values progressively closer to the ones predicted by a null model which preserves only basic features of the observed structure, completely randomizing the rest. In other words, as 2007 approaches the World Trade Web becomes more and more compatible with the picture of a bipartite network where correlations between countries and products are progressively lost. Moreover, the trends characterizing the z-scores of the considered family of motifs suggest that the most evident modification in the structure of the world trade network can be considered as concluded in 2010, after a seemingly stationary phase of three years. In the second part of the paper, we have refined our analysis by considering subsets of nodes regarded in the literature as sharing similar economic traits: while the evolution of certain subgroups of countries and products confirms the trends highlighted by the global motifs, other groupings show a behavior compatible with our null model throughout the whole period 1995-2010, thus questioning the economic relevance traditionally assigned to these groups.

研究の動機と目的

• 2007年の金融危機の周囲におけるグローバル貿易ネットワークの構造的変化の様子を調査すること。
• 観察されたネットワーク構造が意味のある経済的相関関係を反映しているのか、それともランダムなパターンにすぎないのかを評価すること。
• 伝統的な経済的特徴に基づいて定義された国と製品のグループ（国別・製品別）が、ネットワーク構造を説明するのにどれほど頑健であるかを評価すること。
• 世界貿易網における構造的変化が2007年の危機の前か後に起きたのかを特定すること。
• 特定の国と製品の組み合わせが、nullモデルと一貫した構造的適合性を示すかどうかをテストし、経済的整合性が限定的である可能性を検証すること。

提案手法

• 本研究は、国と製品を二つのノード集合とし、貿易リンクをエッジとする二部ネットワークとしての世界貿易網を分析する。
• 近年定義された二部モチーフのクラスを用いて、ネットワーク内での繰り返し発生する部分グラフパターンを検出する。
• 度数列などの基本的構造的特徴のみを保持し、他のすべての接続をランダム化するnullモデルを構築する。
• モチーフ頻度のzスコアを計算し、nullモデルに対する統計的有意性を評価する。
• 1995年から2010年までの期間にわたり、モチーフ頻度とzスコアの変化を追跡し、時間的シフトを検出する。
• 経済的特徴に基づいて従来から定義されてきた国と製品のグループに対して、部分群分析を実施し、構造的一致性をテストする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2007年の金融危機の前後で、世界貿易網における特定の二部モチーフの頻度はどのように変化したか？
• RQ2 度数列などの基本的構造的特徴のみを保持するnullモデルと比較して、観察されたネットワーク構造はどの程度逸脱しているか？
• RQ3 グローバル貿易ネットワークにおける最も顕著な構造的変化は、2007年の危機から見ていつに起きたか？
• RQ4 従来から経済的に整合的とみなされてきた国と製品のグループは、時間経過とともに一貫した構造的パターンを示しているか？
• RQ5 国と製品のサブセットのネットワーク構造が、ランダムな構成と統計的に区別できない状態であることは、経済的整合性が限定的である可能性を示唆しているか？

主な発見

• 2003年以降、世界貿易網におけるモチーフ頻度は、nullモデルが予測する頻度とますます一致し、国と製品の相関関係の低下を示している。
• モチーフファミリーのzスコアは、ネットワークにおける最も顕著な構造的変化が2007年頃に起きたことを示唆しており、2010年までにその変化は完了した。
• 2007年以降、ネットワーク構造は徐々にランダムな構成と整合的になった。これは、構造的整合性が低下していることを示唆している。
• 一部の国と製品のサブグループでは、1995年から2010年までの全期間にわたり、nullモデルと一貫したモチーフパターンを示しており、それらの経済的関連性の仮定に疑問を呈している。
• 結果から、グローバル貿易ネットワークは時間経過とともに構造的特異性を失い、2007年の危機がこの傾向の転換点であったことが示唆された。
• 伝統的な経済的グループ分けの妥当性が疑問視されており、そのネットワーク構造は一貫してランダムな期待値から逸脱していないからである。