基于改进无标度网络模型的集装箱海运网络演化研究

摘要

进入二十世纪以来，贸易国际化逐渐成为发展主流，跨地区经贸往来变得日益频繁，世界各地区都在国际化的舞台中扮演着不可替代的角色。海洋运输作为货运量最大、成本最低的主流运输方式，对全球贸易及地区经济的促进作用越发凸显，海上运输也因其运量大、成本低、货物适应强的特征成为对外贸易的主要运输方式和重要纽带。集装箱的出现对世界海洋运输更是产生了重大影响，逐渐发展成为各地区、各港口之间贸易联系的桥梁。
　　首先，本文通过收集、归纳和整理马士基航运公司的世界主要航线数据，筛选出世界集装箱航运网络的关键节点，构建现实海运网络。运用复杂网络理论对集装箱海运网络进行分析，得出现实集装箱海运网络具有小世界性和无标度的复杂网络特性;通过度中心性分析和接近度中心性分析，得出世界集装箱海运网络的重心主要位于亚洲，欧洲和北美次之，其他区域较弱。
　　其次，在现实集装箱海运网络的构建和分析基础上，选取港口集装箱吞吐量和港口腹地经济作为节点适应性指标，构建基于节点适应度和局域世界的改进无标度网络模型，通过理论推导验证了模型有效性。将改进模型下的结果和传统无标度网络模型结果分别于现实网络作对比，发现改进模型下的结果更接近现实网络。最后，对改进模型中局域世界特征值M进行讨论，得出在本文构建的世界集装箱航运网络下M的最优取值范围。
　　本文在传统无标度模型基础上，引入了节点适应度和局域世界概念构建了改进的无标度复杂网络模型，并验证了模型适用性。该模型可以对海运网络节点发生变动时，整体海运网络的变化进行预测，对研究复杂网络的理论研究和现实应用具有参考意义。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景及意义

1．1．1 背景

1．1．2 意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 世界海运网络研究现状

1．2．2 复杂网络模型的研究现状

1．3 研究内容与框架

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究框架

第2章 复杂网络基础理论

2．1 复杂网络的定义

2．2 复杂网络的统计特性

2．2．1 度分布

2．2．2 平均路径长度

2．2．3 聚类系数

2．3 经典的网络模型

2．3．1 规则网络

2．3．2 随机网络

2．3．3 小世界网络

2．3．4 无标度网络

2．3．5 局域世界网络

第3章 集装箱海运网络结构分析

3．1 数据来源与说明

3．1．1 数据来源

3．1．2 数据说明

3．2 集装箱海运网络空间的构建

3．2．1 网络空间理论

3．2．2 网络空间构建

3．3 集装箱海运网络的拓扑特征

3．3．1 集装箱航运网络的小世界性

3．3．2 世界航运网络的无标度性

3．4 集装箱海运网络的中心性分析

3．4．1 集装箱海运网络的度中心性分析

3．4．2 集装箱海运网络的接近度中心性分析

第4章 集装箱海运网络演化规律分析

4．1 集装箱海运网络的演化特征

4．1．1 港口自身适应性

4．1．2 局域世界的外部影响

4．2 改进的无标度网络模型的构建

4．3 演化模型的拟合

第5章 总结

5．1 结论

5．2 不足与展望

参考文献

附录

致谢