分析网络的新方法揭示了数据中隐藏的模式

宾夕法尼亚州立大学和韩国农村经济研究所的研究人员表示，衡量网络关系如何随时间变化的新方法可以揭示网络的重要细节。例如，当应用于世界经济时，该方法在2008 - 2009年全球金融危机时期检测到最大量的网络变化。

“大多数现有方法只捕捉网络中一个网络成员的关系变化，”宾夕法尼亚州农业和区域经济学教授，东北区域农村发展中心(NERCRD)主任Stephan Goetz说。“我们的衡量标准使我们能够了解这些关系如何随着时间的推移在整个网络中发生变化，这将为我们提供有关网络行为方式的潜在新见解，以及这些变化的影响。”

根据Goetz的说法，所有类型的网络都是通过线路或链路相互连接的各个节点在视觉上表示的。熟悉的航空公司中心辐射地图就是一个例子。例如，每个节点代表网络中的实体 - 机场，个人，企业或国家。两个节点之间的链接表示它们的连接或关系。

“考虑一下你自己的关系网络，网络中的每个人都由一个节点代表，你的连接由一个链接代表。随着时间的推移，有些人可能会辍学，有些人可能会进来，有些关系变强，有些人会削弱，“戈茨说。“由于大多数网络随时间而变化，节点和链接的这种配置也会发生变化。”

从一个时期到下一个时期的这种变化由节点和链接形成的角度的变化来表示，并且这些角度是该研究的焦点，该研究于7月24日在PLOS ONE中公布。

Goetz和他的合着者，韩国那须市韩国农村经济研究所的研究员Yicheol Han，以及NERCRD的研究员，转向了一种熟悉的数学测量，称为余弦相似性，传统上使用测量从点辐射的点和线之间的角度方向。当应用于网络科学时，余弦相似性允许研究人员测量任何给定关系的变化大小，无论是相对于自身还是整个网络。

为了测试他们的新措施，研究人员将其应用于几个现实世界的网络，包括世界投入产出(I / O)表，该表每年记录国家内​​部和国家内部的经济交易。专注于2000 - 2014年，他们发现最大的网络变化，即他们称之为“重新布线”，发生​​在2008 - 2009年期间。由于这些年来发生的全球金融危机，这并不出人意料。

“重新布线是考虑重组的另一种方式，在这种情况下，”Goetz说。“我们的研究结果显示了世界金融危机给人们带来的巨大冲击。有趣的是，该措施如此强烈地反映了这一点，并且它可以作为一种量化冲击后经济调整方式的新方法。”

他们的措施也显示出2010年后重新布线的显着下降趋势，他们假设这可能导致经济衰退的异常缓慢复苏。

接下来，该团队研究了三个国家 - 美国，德国和中国 - 看看这些国家经济的重新布局是如何比较的。虽然美国和德国的整体世界经济情况类似，但中国的情况却截然不同，金融危机前后的重新布局也出现了大幅上升。然而，令Goetz感到意外的是，他们发现金融危机不是这一时期中国经济面临的最大冲击。

“重新布局的措施表明，2003年加入世界贸易组织对中国经济的影响比大萧条更大，”格茨说。“我不知道有人用任何其他措施表明了这一点。”

根据Goetz的说法，Goetz和Han还研究了几个国家的经济I / O表中的重新布线如何影响其人均复合年收入增长率，即经济措施的“圣杯”。

“我们发现，属于经济合作与发展组织的国家是否经过多次或多次重新评选，对其复合年增长率没有太大影响，”韩说。“另一方面，前苏联国家真正受益于重新布线。他们重新布线的越多，他们的年增长率就越高。我们认为这是因为他们最近才成为市场经济体，缺乏成熟的制度和其他调整机制来应对经济衰退，所以重新布线对他们的成长产生了更大的影响。“

未来的研究将着眼于该措施如何应用于农村经济，看看这些领域如何从重新布线中受益或不受益。

“这有可能带来新的方式来看待美国农村地区如何发展并适应新出现的冲击和其他结构性挑战，”Goetz说。

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