Citation:
Chusheng YE and Zhaoke REN. The Network Analysis in Economics and the Economic Research of the Network[J]. Academic Monthly, 2019, 51(5): 39-46, 38.
The Network Analysis in Economics and the Economic Research of the Network
Network research is becoming one of the most active and most attractive research fields in economics. This paper not only discusses how network analysis method brings a new perspective and a new tool to economic study, also analyzes the superiority of the economic framework to research of network formation problems compared to the traditional network analysis paradigm and sociology paradigm On this basis, we especially emphasize the integration of economics research framework and network analysis methods. Under this integration perspective, we are concerned about the new viewpoints and discoveries arising from micro shocks and macro fluctuations, market power and pricing, market competition and efficiency, and labor market inequality. The integration of mainstream economics research framework and network analysis method is the convergence of the horizon between " economic man” and the " social man”.
在Bala and Goyal的研究中,假定每个个体位于网络的节点上,节点之间的联接反映个体之间的信息流。在正则区间里,每个个体从选择集里选择最优行为。由于不完全信息,行为个体不能确定不同行为的收益差异,但他可以利用自己过往的经验或者从邻近的朋友那里收集信息。Bala and Goyal关注的问题是,从一个朋友那里收集的信息会不会通过联接传递给其他朋友?什么样的网络结构特征可以促进(或阻碍)最优行为的选择?他们发现:(1)直接或间接联系在一起的行为个体会彼此学习,做出相似的行为决策,获得相同的收益,因此,在相互连通的社会中,局部学习可以确保所有成员在长期中获得相同的收益;(2)联接度高的“轴心”行为人(他们称之为“Royal Family”)会阻碍社会学习以及合意行为的传播;(3)确保个体行为选择最终收敛到最优行为的充分条件是,在网络连通性和局部节点独立性之间保持平衡⑩。
Bala and Goyal的研究通过构建网络结构与个体行为的模型,得出了与传统经济模型不同的结论,拓展了经济学分析的边界,其分析框架具有两点方法论意义上的创新:首先,该分析框架通过引入网络分析中有向图、联接不平等性等工具将个体异质性与网络结构结合在一起;其次,该框架将不完全信息、个体行为演化以及选择动态等问题置于一个相互联接的网络模型中进行分析。当然,该文的局限性也很明显:简化了通过观察和学习邻近朋友获得信息的过程,假定行为个体会忽略包含于朋友行为选择之中的、朋友与朋友之间的行为和经验信息,即不考虑行为和信息的递归性。这种假定多少有些无奈,它反映的是,在完全理性选择和一般网络结构设定下推导个体行为与网络结构之间清晰关系的复杂性,以及在完全理性设定下将个体异质性引入网络模型的困难。
沿着第一条路径展开探索的代表性研究有DeMarzo et al⑪, Golub and Jackson⑫。Golub and Jackson的研究是在DeMarzo et al研究的基础上,假定行为人通过简单重复地加权平均相邻朋友的观点来更新自己的信息,作者称之为“简单的学习”(naïve learning)。他们发现,当且仅当最具影响力的行为人的影响消失时,大型社会中不同观点才会收敛到真实观点。这与Bala and Goyal的研究发现联接度高的“轴心”行为人会阻碍社会学习的结论是一致的。Golub and Jackson还研究了社会学习的速度如何依赖于网络结构的同类性特征。他们发现,个体的信念或行为收敛的速度在同类性高的网络结构中会放缓,但不受网络密度的影响。
沿着第二条路径展开探索的代表性研究有Acemoglu et al⑬,Jhadbabaie et al⑭,Mossel et al⑮以及Mueller-Frank⑯等。Acemoglu et al的研究是对Banerjee⑰以及Bikhchandani et al⑱等文献的发展。Banerjee以及Bikhchandani et al的序贯学习模型假设个体可以观察到所有前人的行为,Acemoglu et al的模型则放松了这个假设,他们假定个体从前人的行为中获得一个随机抽样的私人信息以指导自己的决策。他们发现,有效均衡收敛的条件是抽样样本必须是“扩展型”的−随着时间的推移,单个个体被观察到的概率趋向于零。该条件意味着限定个体的影响力。虽然Bala and Goyal,Golub and Jackson以及Acemoglu et al三篇文章的模型设定技术细节迥异,但结论是一致的:在信息丰富的现代社会,只有限制单一个体的社会影响力,所有个体的行为选择才会最终收敛到最优行为。
在理论研究取得突破的基础上,出现了一批检验学习与扩散网络模型的应用实证研究,如Conley and Udry利用加纳的数据研究了社会学习过程对新的农业技术扩散的影响⑲,Banerjee et al以来自印度农村的证据验证了网络节点特征对微观金融扩散的影响⑳。
研究网络形成的经济学模型可以追溯到Boorman㉑,Aumann and Myerson㉒等的早期探索,但经济学研究网络形成的系统理论是由Bala and Goyal㉔以及Jackson and Wolinsky㉓的研究做出的。
Bala and Goyal研究了参与者可以单边建立关联的网络形成模型。这种单边建立联接的网络在现实中的实例有网页超链接、文献引用、微博加关注等。在他们的模型中有n个参与者,参与者对于建立并且维持联接的成本和收益进行分析,并由此决定建立哪些联接。每个参与者的收益取决于他建立的联接以及其他人建立的联接,因此建立联接会产生外部效应。由于联接是建立在个体参与者策略互动基础上的,该网络形成可以看作是非合作博弈过程。该模型对参与者收益函数的设定是相当一般化的−收益函数相对于通过联接接触到的人数是递增函数,而相对于联接的数目则是递减函数。该模型对均衡网络结构具有明确预测,认为均衡的网络具有简单的结构:星状网络(在双向流动模型中)或者环形网络(在单向流动模型中)㉕。均衡的星状网络结论具有深刻的蕴意−不平等的社会结构也许能够持续存在。该模型还表明,由于联接外部性的存在,均衡网络往往是无效率的,而且福利损失可以相当巨大。
现在,我们转向双边建立联接的网络形成模型。双边联接对应现实中的友谊关系、合著网络、企业间的协作以及国家间的自由贸易协定的建立,这类联接的建立需要双方同意。研究双边联接形成的最简单方法是沿着Myerson㉖勾勒的思路展开。想象一个叫牌博弈:每个参与者宣布一个联接意图的集合,当且仅当两个参与者都表达了建立联接的意图时,他们之间的联接才能够建立。双边联接的形成需要参与者的合作,如果每个参与者都宣布没有建立联接的意图,那么最优的反应就是不建立联接,因此,无意义的空网络就成为任何双边联接网络形成模型的纳什均衡。为了克服这种合作失败,Jackson and Wolinsky提出了两两稳定网络(pair-wise stable networks)的概念㉗。两两稳定性检验网络在一个时间点上联接的吸引力。如果一个网络中没有哪一个参与者想切断一条联接,而且没有哪两个参与人同时希望增加一条联接,则该网络就是两两稳定的。两两稳定性的主要吸引力在于它的简约性,对于任何的网络,都可以相对容易地检验是否满足两两稳定性。Jackson and Wolinsky的第二点贡献是,讨论了存在联接外部性的情况下,社会与经济网络的稳定性与效率的普遍冲突。他们证明,用值函数向参与者分配网络剩余,不存在任何满足分支平衡和匿名性的分配规则㉘,使得有效率网络也是两两稳定的。
无论是单边联接网络还是双边联接网络,Bala and Goyal以及Jackson and Wolinsky的研究都表明,基于个体理性选择形成的均衡网络不见得总是满足社会福利最大化的效率网络。均衡与效率的这种冲突意味着对个体行为的合理干预可以改善所有人的福利。这样的规范分析充分说明了理性选择框架研究网络形成问题的优越性−不仅能解释网络结构特征和形成原因,还可以透视网络结构背后的社会福利蕴意。
Bala and Goyal以及Jackson and Wolinsky提出的策略网络形成理论,成为经济学研究网络形成问题的基准,后续研究则在此基础上进一步将其扩展和深化:一方面,策略网络形成理论被广泛应用到各种经济网络领域,如研发合作网络的形成㉙,国际贸易网络中的结构洞形成㉚,风险分担网络㉛,金融网络㉜等;另一方面,一些研究者分别从参与人类型的异质性㉝、联接成本异质性㉞以及信息随联接路径长度衰变引起的收益异质性㉟等方面进行了深化。
在网络形成理论日益成熟的同时,对网络结构和网络动态的实证研究也在不断发展。理论模型很好地解释了中小规模网络的典型特征,但对大型网络复杂特征(如,度的厚尾分布,较小的平均距离以及较高的局部集聚性)的刻画却不尽如人意,而实证分析恰恰长于处理异质性和动态性。应该说,网络形成的理论研究和实证研究是互为补充的。随着关系型网络数据的可得性和计算处理能力的日益增强,理论模型与实证分析的结合成为新的发展方向。Jackson and Rogers的研究就做过一次有益尝试。㊱在他们构建的动态网络形成模型中,联接是由随机联接方式和基于选择的联接方式共同生成的。作者使用数据拟合模型中参数,发现随机联接与基于选择的联接之间的相对比例是预测网络结构的关键参数。该研究的贡献是,很好地刻画了大型复杂网络的厚尾分布、较小的平均距离以及较高的局部集聚性等特征。但是,该研究也存在不足:由于参数设定是经验性而非结构化的,模型中参与者的偏好、信息与选择规则是不明确的,因此,无法将该模型应用于分析网络结构有效性等规范问题。
Acemoglu et al在实际周期模型基础上,提出了一个新的分析框架,以解释特定部门冲击如何由生产网络放大成总体宏观波动。㊳一般的经济周期模型多是建立在单一部门基础上的总量分析,他们则另辟蹊径,建立一个包含中间品投入产出关联的多部门模型。他们发现,投入产出网络确实会放大特定部门冲击的范围,而局部冲击是否最终扩散为宏观波动则取决于投入产出的网络结构。Lucas所谓“分散化论断”不过是正则生产网络的特例,当生产网络具有星状网络或者中心—外围结构特征时,“分散化论断”将失效,即便是微观部门的局部冲击也可能扩大成宏观总体波动。处于网络核心位置的生产部门对扩大冲击有两种贡献:首先,由于联接广泛,发生在核心部门的冲击可以迅速扩散到其他关联部门;其次,即便是发生在其他部门的冲击,也因为与核心部门的联系而缩短了扩散路径。
Bloch and Querou㊴以及Candogan et al㊵研究了存在正网络外部性条件下,垄断厂商的最优定价问题。他们发现,在可以实施价格歧视的情况下,对每个消费者的最优定价是其在消费网络中位置的函数㊶。具体而言,最优价格由三部分组成:除了传统垄断厂商定价理论指出的固定成本常数项和边际成本加成部分,最优价格还要包含网络外部性带来的价格折扣项。该项的大小与用博纳西克中心性(Bonacich Centrality)衡量的消费者网络中的位置密切相关。
三
竞争越激烈效率就一定更高吗
Goyal and Joshi研究了市场竞争程度对企业间协作网络形成的影响。㊷企业为降低成本而开展技术协作,单个企业从协作网络中获得的收益取决于市场竞争程度。在激烈的竞争市场中,只有最低成本的企业可以获得正的经济利润,所以理性的选择是不协作。他们的结论是:在竞争激烈的市场中,均衡的协作网络是空网络;在竞争温和的市场中,均衡的协作网络是完全网络结构。但是,从社会福利角度,在竞争激烈的市场中,有效的协作网络应该是中心—外围网络结构;在竞争温和的市场中,有效的协作网络应该是完全网络结构。在这里可以看到,竞争激烈的市场上个体理性与社会效率的背离,反倒是温和的竞争可以保持个体理性与社会效率的一致。
Montgomery对该问题进行了初步的探讨。㊺Montgomery假定企业有两种招聘方式,一种是在市场上随机搜寻,另一种方式是由老员工在自己的社会关系网络中推荐,并且假定社会网络具有同配性的结构−社会关系广泛的工人更可能和另一个社会关系广泛工人有关联。Montgomery发现,当企业目前的员工是高技能工人时,企业会采用员工推荐的方式招聘新员工,因此,社会关系多的求职者更容易找到工作并获得更高的工资。重要的是,随着企业通过推荐方式雇走了高技能求职者,留在市场上的求职者的平均质量就会下降。因此,关系网络密度的增加,特别是关系网络的同配性增强时,将拉大推荐工资和市场工资差距。Calvo-Armengol and Jackson的研究进一步强化了Montgomery的研究结论。㊻他们发现:(1)社会网络中个体的就业状态是正相关;(2)找到工作的概率随着失业持续时间下降;(3)存在着失业的网络乘数效应−高失业群体更缺乏激励维持其社会关系,而缺乏社会关系又进一步增加了该群体的失业率。Galeotti and Merlino在上述两篇文献的基础上,将内生关系网络与主流经济学关于劳动市场状态的刻画(如工资、离职率等概念)整合成统一的分析框架。㊼
需要指出的是,我们前文中述评的文献主要集中于理论研究而实证研究较少。这主要是因为网络效应实证研究面临着不少难题,如识别难题和估计难题。识别难题是指在线性模型假定下难以显性表达网络效应。可喜的是,Blume et al通过发展出非线性期望模型使得识别问题变得不再那么棘手。㊽网络效应的估计难题主要在于难以控制不可观测特征导致的内生性问题。解决内生性的通常方法是寻找内生变量,但在网络效应估计场景下,如我们前文所述,网络结构本身就内生于个体行为选择,这使得一般的工具变量方法难言有效。解决网络效应估计难题的最新进展是Goldsmith-Pinkham and Imbens的研究。㊾他们认为,既然网络结构表现出同类性的特征,那么朋友之间相比陌生人,无论在可观测特征还是不可观测特征都更相似。如果我们发现两个个体是朋友,但是他们的可观测特征不相似,那么我们可以合理推断他们在不可观测特征方面应该更相似。根据这种思路就可以把个体的不可观测特征控制住,再估计网络效应。网络模型的实证研究方法正成为该领域新的研究热点,对社会网络的实证研究值得期待。㊿
到目前为止,网络分析方法的解释力在许多重要研究领域还未完全发挥。近来,一批学者试图把网络分析方法引入发展经济学领域,以深化对国家间经济发展路径、贫富差距的理解。Hidalgo et al(51)以及Hartmann et al(52)以产品为节点、产品相似度为联接强度构建起产品空间网络模型,以测度经济体比较优势演化和产品结构升级路径,并用产品密度和经济复杂度解释国家间的发展路径差异和贫富差距。还有一些学者注意到发展中国家普遍存在着要素错配的发展难题,试图从新的视角解释生产网络和社会网络如何放大了要素错配对经济发展的影响。(53)总之,主流经济学研究框架与网络分析方法的融合,是“经济人”视界与“社会人”视界的融合,它扩展了我们观察和分析社会经济活动的维度,使我们的研究更现实、更具体、更深刻。
Abstract: Network research is becoming one of the most active and most attractive research fields in economics. This paper not only discusses how network analysis method brings a new perspective and a new tool to economic study, also analyzes the superiority of the economic framework to research of network formation problems compared to the traditional network analysis paradigm and sociology paradigm On this basis, we especially emphasize the integration of economics research framework and network analysis methods. Under this integration perspective, we are concerned about the new viewpoints and discoveries arising from micro shocks and macro fluctuations, market power and pricing, market competition and efficiency, and labor market inequality. The integration of mainstream economics research framework and network analysis method is the convergence of the horizon between " economic man” and the " social man”.
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Chusheng YE and Zhaoke REN. The Network Analysis in Economics and the Economic Research of the Network[J]. Academic Monthly, 2019, 51(5): 39-46, 38.