国际石油价格市场复杂网络生成算法与动力学稳定性研究

随着时间和空间的变化，石油价格市场复杂网络结构会动态变化，用传统方法难以描述。以世界石油供需变化为研究背景，利用拓扑结构网络生成算法，把影响石油供需结构的因素和相关环节简化为网络节点，构建能够反映现实石油供需链网络结构、具有一定逻辑关系或数量关系的特征模型。对模型进行数值模拟，把模拟模型特性与实际网络的特性进行比较，探索石油供需链网络的结构特征和演化规律；以生物生命周期调控网络结构和功能为启示，探索石油供需链、期货交易市场、信息和心理预期传递构成的多层超网络结构的变化规律，探讨石油供需链网络的鲁棒性、适应性等系统特性；用离散布尔网络模型，研究石油供需链网络的全局动力学稳定性，包括状态稳定性和结构稳定性。在保持石油复杂网络结构客观真实性条件下，研究石油供需波动规律提供新的途径，为复杂网络技术在解决石油供需波动问题提供有效的方法。

自2000年以来，随着国际原油市场的全球化，国际油价始终处于剧烈波动状态。针对国际油价多元性和不确定性的复杂特点，利用复杂网络理论，结合计算机数值模拟、脉冲响应等方法，构建石油价格复杂网络模型，探索石油复杂网络拓扑结构特征，分析复杂网络动力学行为、稳定性和国际油价对经济的响应状态、传导途径。. 1.提出石油价格时序符号化和复杂网络构建方法。设计出“把油价时间序列转化为大于、等于或者小于平均值字符串作为复杂网络节点”、“以波动区间的变化量作为节点”两种粗粒化方法，构建了石油价格复杂网络。通过计算油价复杂网络节点度分布、平均最短路径、聚集系数、介数等特征指标，分析石油价格复杂网络拓扑性质。研究发现油价网络即具有小世界网络特性，网络节点度分布和点权分布又具有无标度特性。. 2. 提出石油价格复杂网络生成算法。将石油价格波动网络按节点价格值变化区间划分为正常波动、小幅波动、大幅波动和剧烈波动四种网络，以四种波动网络出现的概率为依据，分析不规则事件对油价波动网络节点连接概率产生的影响，仿真结果较好地反映了战争、金融危机、地震三种情景下油价网络的连接属性。 . 3．构建石油价格复杂网络中心化指标体系，模拟4种攻击油价网络节点的情景，比较攻击前后油价网络结构的稳定性，分析石油价格网络临界阈值与不同攻击策略的关系，探讨石油价格复杂网络模态变化和发生级联模态变化的相变点理论值。 . 4．构建了心理-油价双层复杂网络，分析心理层与油价层之间的映射关系，揭示了原油价格波动与投机者心理预期波动的动态传导行为。. 5. 基于复杂网络的国际原油价格定价权研究，分析了OPEC组织组织、美国和俄罗斯、中国等对国际油价定价的影响力。计算出中国在国际石油市场的定价权大小为0.89%，中国原油产量、消费量的影响力百分分别为3.37%、12.27%。. 6．构建一个二元VARMA- GARCH- Mean经济计量模型，通过脉冲响应和方差分解方法，发现国际油价波动不确定性对中国经济增长在10%的显著性水平上具有负向影响。. 从复杂网络的视角认知石油价格市场，研究成果不仅为探索石油复杂结构稳定性、深化认知国际油价波动规律提供了新的思路，还为规避油价风险提供了政策参考。