本文是一篇國際貿易論文，本文通過建立煤炭、石油、天然氣、常規能源四種不同類型的網絡，發現四種網絡的入強度分布符合冪律分布特征，即少數國家擁有大量的貿易量，而大多數國家的貿易量很少。四種不同類型的貿易網絡中，煤炭貿易網絡最能表現出這種及其不均勻貿易規模分布。
第一章 緒論
1.1 研究背景
從古至今國際貿易已有幾百年的歷史。如今，世界各國都需要通過國際貿易活動來獲取自身劣勢產品使本國經濟高速穩定的發展。隨著國際貿易的不斷發展，參與國際貿易的國家、商品種類與服務也在不斷的增加，其中能源是貿易中最為常見的商品，如煤炭、石油、天然氣。當今社會，能源問題一直是影響國家經濟發展及社會進步的重要問題之一，能源也是人類生存發展不可或缺的燃料。但是能源的生產以及能源的消費地域具有差異性的特點，因此使得各國通過參與國際貿易的方式來獲取本國經濟發展所需的能源。同時，由于能源的缺乏將導致國民經濟發展停滯，因此，各國需要制定科學的能源國際貿易戰略來保障本國經濟社會穩定持續的發展，準確把握能源國際貿易格局以及參與能源國際貿易國家之間的關系是制定科學的能源國際貿易戰略的前提與保證。
中國作為一個人口眾多的國家，中國經濟的高速發展必定會導致能源的缺乏，從而成為一個需求大國。中國的能源儲量及其產量遠遠不能滿足自身發展的需要，2019年中國石油對外依存度達到 72%，因此對于中國來說，把握能源國際貿易格局及各國之間的能源關系，掌握國家關系的演變非常重要。
在我們現實生活中，存在這各種各樣的網絡，如通訊網絡、人際網絡、地鐵網絡等，國際貿易復雜系統可以抽象為一種貿易復雜網絡結構，網絡分析法能夠更加直觀的對網絡中各主體在整體中的獨特性及關聯性進行分析，為研究國際貿易提供了新的視角，目前已有眾多學者運用網絡分析法揭示復雜網絡的結構特征。由于能源儲備與消耗不均衡，國際貿易使得能源跨區域的流動，從而形成了一個全球能源貿易網絡。政府為使國家經濟、社會穩定發展，需要詳盡了解能源貿易的結構特征及演化情況來避免能源供應不足的問題，因此對能源國際貿易網絡進行結構及其演變分析具有重要的現實意義。
1.2 研究目的、方法與意義
1.2.1 研究目的
本文利用 2010-2019 的能源貿易數據，對能源貿易網絡的結構特征以及演化特征進行分析，掌握能源國際貿易市場的現狀以及發展趨勢，識別網絡中的重要國家，同時對網絡中主要的貿易國家及中國在常規能源貿易網絡中的國家地位及其角色進行分析，為各國保持穩定的經濟發展，在制定常規能源國際貿易戰略及貿易策略提供一定的建議。為了達到研究目的，對常規能源國際貿易建立復雜網絡，通過設計一系列指標來分析常規能源貿易網絡的結構特征以及演化特征，并對結果進行討論，提高本文的參考價值。
1.2.2 研究方法
（1）文獻收集法。首先本文通過閱讀大量的文獻資料，主要搜集與復雜網絡相關的文獻以及能源相關文獻進行仔細閱讀，文獻來源主要是中國知網。本文所使用的數據均來源與聯合國貿易署（UN Comtrade）。
（2）復雜網絡分析法。本文使用 Gephi 軟件構建了常規能源貿易網絡，并分析了整體網絡的結構特征以及網絡在十年內的演化特征，對常規能源國際貿易網絡格局及國家間的貿易關系進行了分析。
1.2.3 研究意義
國際貿易是經濟發展所需物質基礎來源的重要途徑，隨著社會的高速發展，越來越多的國家參與國際貿易來滿足自身發展的需要，隨著國際貿易的發展，參與國際貿易的商品及服務越來越多，使得國際貿易中的商品結構在不斷發生變化，而能源關系到社會經濟的發展，從而在國際貿易中能源類產品成為最常見的貿易商品，如石油、天然氣等。能源的產生與消耗具有特殊性，全球能源的儲備分布并不均勻，但是每個國家的發展都離不開能源，因此能源不足的國家需要從能源充足的國家進口，這就使得國際能源貿易的發生。而各國發展的水平存在較大的不同，所處的經濟階段也不同，這就使得國家對于能源的需求不同，因此國家要根據自身所處的經濟發展階段，來選擇符合自身發展的貿易國家與制定合理的貿易戰略，以此來滿足國家經濟發展所需以及確保國家政治安全。
第二章 相關理論基礎
2.1 國際貿易理論
國際貿易的形成包括國家的形成、社會生產力的發展兩個基本條件，國際貿易是指世界上各個國家以貨幣為中介實現商品的交換活動，世界各國為維持社會穩定發展所需的商品，但國家自身的資源有限不能提供所需商品，導致各國需要通過國際貿易的方式來獲取所需。國際貿易相關理論隨著時間變得越來越豐富，下面將對部分相關理論進行簡單的介紹，見表 2.1 所示。 綜上所述，國際貿易為進出口雙方利益最大化提供了便利，國際貿易對于一個國家經濟社會穩定的發展具有重要的意義。
2.2 復雜網絡理論
復雜網絡作為研究復雜性系統的一種方法與手段，是深入探究復雜系統內部特征與性質的基礎。復雜網絡已經成為學者的研究熱點，被廣泛應用于各個學科，如管理學、化學、物理學等眾多學科，幫助人們更加深入的了解不同類型網絡的本質特征，對與完善網絡具有重要的意義。
2.2.1 復雜網絡發展歷程
網絡在我們現實生活中普遍存在，如人際關系網絡、通信網絡、因特網等，這些網絡我們無法直接進行研究，但是這些網絡均可以看做成由一些節點和節點之間關系為邊的復雜網絡，使現實中的網絡可以更加直觀的進行研究，因此人們運用復雜網絡對現實問題的研究越來越多。
復雜網絡在數學意義上就是圖，它的出現可追溯到歐拉的“七橋問題”，并在此基礎上開創了圖論。在之后的很長一段時間內，雖然許多數學家對網絡進行了研究，但是圖論的研究進展非常緩慢。隨著人們對現實世界更加深入的認知，大概在 20 世紀末真正開啟了對復雜網絡研究的新紀元，具有代表性的兩個事件是：一是 Watts[21]等人小世界網絡模型的提出，而該模型不僅僅具有規則網絡的高聚集系數特征而且具有隨機網絡的較小平均路徑長度特征；二是 Barabasi[22]等人無標度網絡模型的提出，該模型具有增長特性與擇優選擇的特性，并從這兩個方面對現實世界中的無標度現象做出了解釋，認為現實世界中大多數的復雜網絡系統是動態的、演化的、開放的、自由的。正是由于小世界模型及無標度網絡模型的提出，推動了復雜網絡的進展，從此之后，復雜網絡開始廣泛應用于管理學[32]、物理學[33]、化學[34]、醫學[35]、社會網絡[36]、技術[37]、股票動態演化網絡[26]、環境科學[38]、國際貿易[39]等領域的研究。
第三章 基于加權的常規能源貿易網絡的結構特征分析...................... 13
3.1 國際能源網絡的構建............................... 13
3.2 點強度與度分布............................. 13
3.3 節點度與點強度....................... 15
第四章 國際能源貿易網絡演化特征分析............................ 23
4.1 度與貿易關系.............................. 23
4.2 點強度.............................. 24
4.3 天然氣進口量............................... 26
第五章 主要國家在常規能源中的角色與地位.............................. 33
5.1 四個主要國家的進出口基本情況................................ 33
5.2 四個主要國家進出口貿易伙伴與貿易量分析....................... 37
5.3 四個主要國家的中心中介性分析................................ 43
第五章 主要國家在常規能源中的角色與地位
5.1 四個主要國家的進出口基本情況
本章選擇中國、美國、俄羅斯和沙特四個主要的國家，對這四個國家在常規能源市場中所扮演的角色及地位進行分析。表 5.1 為 2010-2019 年中國與美國進口常規能源貿易量排名情況，可以看出美國進口常規能源的貿易量相對穩定且進口量比較大，在 2010、2011、2013 年成為最大的常規能源進口國，中國在 2019 年前進口常規能源貿易量逐年增長，但 2019 年驟降，這是受到了美國貿易戰的影響。表 5.2 為 2010-2019年沙特阿拉伯與俄羅斯出口常規能源貿易量排名情況，可以看出沙特阿拉伯出口常規能源的貿易量比較穩定且出口量比較大，在 2010-2013 年成為最大的出口國，俄羅斯出口排名基本上處于二三位，也是一個相對穩定的出口國。 美國、中國、俄羅斯、沙特阿拉伯這四個國家的標準煤進出口值如圖 5.1 所示，圖 5.2 為美國、中國、俄羅斯、沙特阿拉伯這四個國家煤炭、石油、天然氣進出口量的比例。從圖中可以看出美國常規能源標準煤進口量呈現下降的趨勢，在 2014 年標準煤進口量下降為最低點，這是因為在 2014 年美國的北達科達州、德克薩斯州、新墨西哥州等地區頁巖油大量的開采，導致進口標準煤下降。美國進口標準煤主要集中在石油燃料，在 2014 年美國的北達科達州、德克薩斯州、新墨西哥州等地區頁巖油大量的開采使得美國在出口天然氣地位上實現跳躍式增長，并且在 2015 年出口天然氣達到最高點。美國進口煤炭貿易量比較小，且在 2010-2019 年間呈現逐年下降的趨勢。雖然進口煤炭量比較小但也伴隨著煤炭出口且呈現逐年上升的趨勢。
第六章 結論與展望
6.1 研究結論
本文將 2010 至 2019 年所有國家之間煤炭、石油與天然氣三種商品的貿易量轉化為標準煤，并構建綜合的常規能源國際貿易復雜網絡模型，并對常規能源國際復雜網絡進行整體特征及局部特征進行分析。研究了中國、美國、俄羅斯、沙特阿拉伯四個主要國家在常規能源貿易網絡中的角色與地位，全文的內容與結論如下所示：
（1）通過建立煤炭、石油、天然氣、常規能源四種不同類型的網絡，發現四種網絡的入強度分布符合冪律分布特征，即少數國家擁有大量的貿易量，而大多數國家的貿易量很少。四種不同類型的貿易網絡中，煤炭貿易網絡最能表現出這種及其不均勻貿易規模分布。通過對網絡的節點度與點強度的分析，發現節點度較大的節點一般點強度也較大，但也有一些特殊的節點，點強度很大但是節點度很小，點強度很小但是節點度很大。說明在常規能源貿易網絡中，有些國家（如美國、俄羅斯）出度與出強度都很大，這些國家的能源資源比較豐富且對外貿易關系比較活躍。有些國家（如印度、韓國）入度與入強度都很大，這些國家對于常規能源的消費能力比較高且與其他國家保持著比較活躍的貿易關系。有些國家（如墨西哥）雖然常規能源的進出口貿易伙伴比較小，但是總的常規能源進出口量很大。通過對常規能源進出口貿易量比列的分析，可以發現在進口常規能源排名前十的國家中，除墨西哥外其他國家主要進口石油，而煤炭與天然氣的進口量較小。在出口排名前十的國家中，多數國家主要的出口石油，說明在常規能源貿易網絡中，石油貿易是比較活躍的。墨西哥主要進口天然氣并出口石油，基本上不參與煤炭的貿易。美國主要進口大量的石油，出口大量的天然氣以及少量的煤炭與石油，說明美國的天然氣資源比較豐富，對石油的消費能力較高。美國、南非在四種不類型的網絡中都具有較高的控制能力，荷蘭對石油流通的控制能力非常強，是比較重要的樞紐國家。各個貿易國在參與能源國際貿易時，可以根據控制力較強國家（如美國、荷蘭）的貿易趨勢來調整自身的貿易額及貿易量。在 2019年可以看出常規能源貿易網絡的傳輸效率以及貿易密切程度最高，其次是石油網絡。而傳輸效率及貿易密切程度最低的是天然氣貿易網絡。
參考文獻（略）