赢家通吃——如何赢得网络全球化

最后，aspT→ 0，生产完全集中在单个节点上。四大市场的规模如图2（a）所示，是运输成本参数pT的函数。考察这一演变过程，我们会直接面临这样一个问题：在不同的情况下，如何向全球化过渡。最大市场规模的巨大变化是非常突然的，还是过渡缓慢，最大市场随着Pt的减少而逐渐增长？是单个节点扩展了其市场，还是多个大型市场增长了，后来才合并到一个全球市场？为了回答这些问题，我们测量了最大间隙max[在从有限运输成本到零运输成本的演变过程中，最大市场的规模（总产量）[30]，以及第二大市场的最大规模[S（2）]，第三大市场的最大规模[S（3）]，等等（见图3）。第二大市场的最大规模max[S（2）]尤其衡量全球集中化之前市场的增长程度。如果规模较小，则只会出现一个单一的大型市场，而当地的竞争力则有助于获得早期优势。如果是大型市场，至少两个大型市场并肩扩张，然后其中一个市场成为全球主导市场，生产完全集中。在这里，市场必须在更大范围内相互竞争。第二大市场的最大sizemax[S（2）]为该长度标度提供代理。如果规模经济较弱（a值较小），则在最终合并之前，多个大型市场共存。随着a变得更大，所有市场的最大规模都会减少，但最大的市场除外。最后，对于强大的规模经济来说，只有一个市场在增长。相应地，以gapmax的增长来衡量，随着a的增加，全球化变得越来越突然[S（1）]。

因此，我们得出以下结论：对于较弱的规模经济，几个市场在逐渐增长并最终合并。对于强大的规模经济，只有本地市场存在，直到全球化突然到来。在这一突然转变之后，只剩下一个大市场。我们观察到正在考虑的四个网络群之间几乎没有差别。在所有网络中，从逐渐全球化到突然全球化的过渡在性质上是相同的，而且过渡点也非常相似。当a=10时，过渡是渐进的（无较大间隙）-5，a=10是突然的-3适用于所有网络。仅在a=10时观察到轻微差异-4、虽然对于所有实现的随机平面网络，最大间隙大于0.1，但对于大多数实现的无标度网络，过渡仍然是渐进的，最大簇的变化较小。这是相当令人惊讶的，因为无标度网络的特点是存在集线器，一些节点的高度非常高。乍一看，人们可能会认为这些中心可以最容易地利用规模经济，使小a的转型已经很突然。我们的结果表明，这种简单的推理是失败的。规模经济对转型和节点竞争力的影响更为微妙。事实上，当规模经济不占主导地位（小a）时，不同的中心必须在全球化进程中竞争。因此，虽然枢纽允许更容易地形成当地市场，但这些市场必须在更大的范围内竞争（以第二大市场的最大规模衡量），而中心供应商的当地属性，如枢纽的高度，则不太重要。总的来说，这种竞争减缓了无标度网络中生产的集中化。B

谁赢得了全球化？了解全球化是如何发生的，我们现在要解决的问题是，在当前的模型中，谁在竞争中获胜。也就是说，哪个节点i成为pT网络的最终供应商→ 0? 是否存在决定节点竞争力的地理特征？为了描述网络中节点的地理位置，我们考虑了几种不同的中心性度量，这些度量衡量节点在网络中位置的不同方面：（i）成本中心性1/bi（ii）局部接近中心性1/minjTij（iii）全局接近中心性1/PjTij【31，32】（iv）度中心性【32】（v）中间性中心性【32，33】。（a） （b）随机计划加权随机连接（c）随机比例参考（d）图3。多个市场还是突然增长？第n大市场和最大变化最大值的最大尺寸最大值[S（n）]分布[S（1）]在全球化过程中，最大市场的规模（插图）（a）随机平面网络，（b）具有随机权重的网络，（c）具有均匀随机链接的网络和（d）具有无标度随机链接的网络。对于小型a，多个大型集群出现并在所有网络中缓慢合并。对于大型a，在任何其他市场有机会显著增长之前，一个全球市场突然从单个大型级联中的各个节点形成。根据参数a的值，节点必须在不同的长度尺度上具有竞争力，才能成为最终供应商。

第二大簇的最大大小max[S（2）]（红色）可以作为该长度尺度的代理。这些数量从以下方面衡量了节点的优势：（i）全球生产成本，（ii）对当地贸易伙伴的小运输成本，（iii）对整个网络的小运输成本，（iv）对不同贸易伙伴的即时访问，以及（v）节点在多条贸易路线上的位置。我们通常认为，所有这些属性都对节点有利。例如，高成本中心意味着生产成本低廉——至少在生产成本因规模经济显著下降之前是如此。当pT=0时，成本中心度最高的节点将是社会最优供应商，并使所有节点的总成本最小化。同样，较高的全球贴近度中心性意味着运输成本平均较低，当运输成本不为零时，该节点成为具有吸引力的全球供应商。其余的三个中心性指标也表明了其在网络中的有利地位，但其含义尚不明确。高度和局部接近性指向一个有吸引力的局部环境，而高度介数中心性是衡量社交网络重要性的一个典型指标，意味着许多最短的运输路线穿过相应的节点。为了了解这些属性中哪些对节点的竞争力影响最大，我们根据节点的中心度对所有节点进行排名，并评估最终供应商的排名通常是高还是低。Werecord最终供应商及其在全球化过程中每一次随机实现的中心地位排名X。最终供应商排名的结果分布如图4所示，供四个网络集成考虑。

此外，我们确定了一个分布P（x）~ 经验值[-m（N- x） ]到观察到的中心性排名，以量化各自中心性的重要性。m=0表示流量分布，即中心度等级x对成为最终供应商的机会没有影响。| m |的值越高，相关性越强，预测哪个节点赢得竞争的各自中心度越有意义。第一个预期观察结果是成本中心1/biof a节点i的影响。对于规模经济较弱（小a），生产成本由成本参数决定，低生产成本是节点竞争力的决定性因素。

对于所有正在考虑的网络群，成本中心度是最好的a=10-4a=1a=10-2度中心度中心度关闭度中心度10-310-110-5PDF订购250 500 750订购250 500 75010-310-110-5PDF10-310-110-5PDF10-310-110-5PDF10-110-5PDFm=0.577m=0m=0.001m=0m=0.001m=0m=0.002m=0m=0.015m=0.001m=-0.003m=-0.004m=0.054 m=0.005betweennesscentralityglobalclosenesscentralityrandom planar network随机链路距离（b）a=10-4a=1a=10-2degrecentralitycollectioncentralcloseness中心10-310-110-5PDFOrdering250 500 750订单250 500 75010-310-110-5PDF10-310-110-5PDF10-110-5PDFm=0.251m=0.004m=0.003m=0.008m=0.032m=0.005m=0 0.032m=0.036m=0.004m=0m=0.030m=0.004betweennscentralityglobalclosenscentrality（a）泊松随机网络（c）a=10-4a=1a=10-2degrecentrality costcentralitylosenscentrality 10-310-110-5pdfording250 500 750订单250 500 75010-310-110-5PDF10-310-5PDF10-310-110-5PDFm=0.103m=0.006m=0.021m=0.003m=0m=0.016m=0.116m=0.007m=0m=0.056m=0.061m=0.009m=0m=0.014 m=0.004之间的无标度随机网络（d）图4。如何赢得网络全球化？在（a）随机平面网络、（b）边距离随机排列的网络、（c）边距离随机排列的泊松随机网络和（d）边距离随机排列的无标度网络中，最终供应商在各种中心度度量中的排名分布（见正文）。

所有网络均由N=1000个点的Delaunay三角剖分构造而成，这些点均匀随机分布在单位平方内，从而形成M=3000个链路，其距离等于连接节点之间的欧几里德距离（有关详细信息，请参见方法）。小型a的竞争力指标，而对于更强大的规模经济而言，其重要性降低。第二个更引人注目的观察结果是局部紧密中心性的重要性。在强规模经济a=1的情况下，此中心性度量为节点的竞争力提供了最佳指标。中心性排名的柱状图在排名靠前的位置达到峰值。尽管我们评估了节点的全球竞争力，但局部贴近度甚至比全局贴近度更重要。这一发现同样适用于所有四个网络群。对于空间嵌入的随机网络，发现了两个剩余中心度度量度（度）和介数（介数）的惊人相关性。与我们的预期相反，最终供应商对于强大的规模经济a通常具有较低的程度和中间性中心。对于其他网络组合，这种影响会消失，甚至会逆转，这可归因于空间嵌入随机网络的细微几何特性。在这个网络类中，局部贴近度中心度与度中心度和介数中心度是反相关的。由于竞争节点具有较高的局部贴近度，它们可能具有较低的度和中间性中心。这一观察结果尤其相关，因为现实世界的交通网络通常是空间嵌入的，数字数据交换网络除外。请注意，其他网络群也存在类似的相关性。

例如，在无标度网络中具有高度中心性的节点通常也具有高度的局部接近中心性，这是因为短链接的机会更多。最后，centralitymeasures的一个更微妙的含义是，根据参数a，相关邻域的大小或长度尺度会发生变化。这个长度尺度由最大集群在成为全球供应商之前必须达到的临界规模来定义。影响如图5所示。对于小型a，客户数量对成本影响不大，一个新客户只允许供应商在一个较小的额外范围内吸引客户[图5（a）]。因此，一个节点必须吸引更多的客户才能具有全球竞争力，并且关键规模（几乎）等于网络的总规模。在这种制度下，成本中心度等全球中心度指标最为相关。对于中间层a，单个客户允许供应商吸引更大范围内的节点[图5（b）]。临界长度尺度变小了，我们需要对局部结构施加更多的重量。在这种情况下，全局贴近度中心度和度中心度开始成为更好的预测因子，从而量化局部邻域中节点的中心度。最后，对于非常大的a，最大集群的关键规模变为2，单个客户会导致生产成本发生巨大变化，从而使供应商具有全球竞争力[图5（c）]。节点在其最局部上下文中的中心性随后成为决定因素。这最好通过到最近邻居的距离来衡量，即局部贴近度中心度1/minjTij。比较不同网络拓扑的结果，我们发现当直径较小时，网络拓扑变得更加重要，即对于泊松和无标度网络结构。

由于这些网络的总运输成本较小（与这些网络的较小直径成比例），因此成为全球供应商的关键规模也较小。因此，局部长度尺度和（局部）网络结构对于a.IV的较小值已经变得非常重要。结论和讨论规模经济是形成社会经济网络以及经济活动全球化和集中化的决定性因素。最终，胜利者通吃。在这里，我们研究了谁获胜以及如何获胜这一问题的核心方面。社会经济网络的形成是一个跨学科的指导性研究问题，包括经济学[4-6，12]，社会学[3，27，34]和统计物理学[2，11]。对通过规模经济形成网络的关键机制和全球性质进行了深入分析[5、11、27]，而在具有许多异质行为者的大型系统中，微观过程更难掌握。大多数传统的网络形成模型并没有明确地捕捉到单个参与者的行为【11、17、35】。渗流模型基于随机过程，而优化模型通常假定一个共同的全局目标函数。相比之下，描述个体代理的博弈论模型（21、25、26、36）对于大型异构系统来说，如果不是不可能的话，通常很难解决。在本文中，我们分析了一个供应网络模型[29]，该模型明确包括规模经济和个人决策，但仍然足够简单，可以有效模拟大型异构环境中的网络形成和集中。我们利用这一事实来揭示决定节点在全球化过程中成功与否的最重要拓扑特性。

我们发现，不同的长度尺度决定了节点的成功与否，这取决于全球化的速度。该模型将贸易网络的结构作为两个主要参数的函数给出：规模经济的强度和每距离的运输成本。随着运输成本的降低，建立了贸易联系，生产集中到越来越少的节点。对于较弱的规模经济，这一过程是渐进的。节点在所有长度范围内都是完整的，内部成本参数对节点的竞争力起着决定性的作用。一旦生产完全集中，只有生产成本低的节点才有机会成为网络的最终供应商。网络中节点的地理位置（以不同的中心度度量为特征）只起到很小的作用。相反，如果（a）（b）（c）图5。单一客户的影响。单个（新）客户对节点影响的草图。随着新客户产量的增加，单位生产成本降低了D。这补偿了距离供应商更远的节点的更大运输成本。因此，供应商在更大范围内具有竞争力，并可能吸引更多客户。蓝色圆圈表示由于一个客户（两个客户）而导致的生产成本下降所补偿的距离。（a） 对于小型a，生产成本的变化很小，可能不会立即产生影响[比较a=10-4在图4（a）]中。节点必须在所有长度范围内竞争。（b） 对于中间a，单个客户可以有效地降低成本，从而导致其他节点更改其供应商。在这种情况下，节点必须在本地规模上进行竞争，直到它们达到足够大的规模才能占领全球市场。