Produktutrymmet

Produktutrymmet är en nätverksrepresentation av släktskapet eller närheten mellan produkter som handlas på den globala marknaden. Nätverket uppvisar heterogenitet och en kärna-periferistruktur: kärnan i nätverket består av metallprodukter, maskiner och kemikalier, medan periferin bildas av fiske, tropiskt och spannmålsjordbruk. Klustren av produkter i detta utrymme har en slående likhet med Leamers produktklassificeringssystem.

The Product Space är ett nätverk som formaliserar idén om släktskap mellan produkter som handlas i den globala ekonomin. Nätverket dök först upp i julinumret av Science 2007 i artikeln "The Product Space Conditions the Development of Nations", skriven av Cesar A. Hidalgo , Bailey Klinger, Ricardo Hausmann och Albert-László Barabási . Product Space-nätverket har betydande konsekvenser för den ekonomiska politiken , eftersom dess struktur hjälper till att klargöra varför vissa länder genomgår en stadig ekonomisk tillväxt medan andra stagnerar och inte kan utvecklas. Konceptet har vidareutvecklats och utökats av The Observatory of Economic Complexity , genom visualiseringar som Product Exports Treemaps och nya index som Economic Complexity Index (ECI) , som har kondenserats till Atlas of Economic Complexity. Från de nya analysverktygen som utvecklats har Hausmann, Hidalgo och deras team kunnat utarbeta förutsägelser om framtida ekonomisk tillväxt .

Bakgrund

Konventionell ekonomisk utvecklingsteori har inte lyckats dechiffrera olika produkttypers roll i ett lands ekonomiska resultat. Traditionella ideal antyder att industrialiseringen orsakar en "spillover"-effekt på nya produkter, vilket främjar efterföljande tillväxt. Denna idé hade dock inte införlivats i några formella ekonomiska modeller . De två rådande tillvägagångssätten som förklarar ett lands ekonomi fokuserar på antingen landets relativa andel av kapital och andra produktiva faktorer eller på skillnader i tekniska förmågor och vad som ligger bakom dem. Dessa teorier lyckas inte fånga inneboende gemensamma drag mellan produkter, vilket utan tvekan bidrar till ett lands tillväxtmönster. The Product Space presenterar ett nytt förhållningssätt till detta problem, som formaliserar den intuitiva idén att ett land som exporterar bananer är mer benäget att nästa exportera mango än det är att exportera till exempel jetmotorer.

Skogsanalogin

Idén med produktutrymmet kan konceptualiseras på följande sätt: betrakta en produkt som ett träd och samlingen av alla produkter som en skog. Ett land består av en uppsättning företag – i denna analogi, apor – som exploaterar produkter, eller här bor i träden. För aporna innebär tillväxtprocessen att flytta från en fattigare del av skogen, där träden bär lite frukt, till en bättre del av skogen. För att göra detta måste aporna hoppa avstånd; det vill säga omdistribuera (fysiskt, mänskligt och institutionellt) kapital för att göra nya produkter. Traditionell ekonomisk teori bortser från skogens struktur och antar att det alltid finns ett träd inom räckhåll. Men om skogen inte är homogen kommer det att finnas områden med tät trädtillväxt där aporna behöver anstränga sig lite för att nå nya träd, och glesa områden där det är mycket svårt att hoppa till ett nytt träd. Faktum är att om vissa områden är väldigt öde, kanske apor inte alls kan röra sig genom skogen. Därför dikterar skogens struktur och en apas placering inom den apans förmåga att växa; i termer av ekonomi påverkar topologin för detta "produktutrymme" ett lands förmåga att börja producera nya varor.

Bygga produktutrymmet

Det finns ett antal faktorer som kan beskriva sambandet mellan ett par produkter: mängden kapital som krävs för produktion, teknisk sofistikering eller input och output i en produkts värdekedja, till exempel. Att välja att studera en av dessa föreställningar antar att de andra är relativt oviktiga; istället betraktar produktområdet ett resultatbaserat mått som bygger på idén att om ett par produkter är relaterade eftersom de kräver liknande institutioner, kapital, infrastruktur, teknologi, etc., kommer de sannolikt att produceras i tandem. Olika varor, å andra sidan, är mindre benägna att samproduceras. Detta a posteriori test av likhet kallas "närhet."

Begreppet "närhet"

Produktutrymmet kvantifierar produkternas släktskap med ett mått som kallas närhet . I ovanstående trädanalogi skulle närhet innebära närheten mellan ett par träd i skogen. Närhet formaliserar den intuitiva idén att ett lands förmåga att producera en produkt beror på dess förmåga att producera andra produkter: ett land som exporterar äpplen har sannolikt förutsättningar som är lämpliga för att exportera päron: landet skulle redan ha jorden, klimatet, förpackningsutrustningen, kyld lastbilar, agronomer, fytosanitära lagar och fungerande handelsavtal. Alla dessa skulle lätt kunna omplaceras till päronverksamheten. Dessa insatser skulle dock vara meningslösa om landet istället valde att börja tillverka en olik produkt som koppartråd eller hushållsapparater. Även om det skulle vara svårt att kvantifiera en sådan överlappning mellan uppsättningen marknader förknippade med varje produkt, använder mätningen av närhet en resultatbaserad metod som bygger på idén att liknande produkter (äpplen och päron) är mer benägna att produceras tillsammans än olika produkter. (äpplen och koppartråd).

RCA är en rigorös standard för att överväga konkurrenskraftig export på den globala marknaden. För att utesluta marginell export, sägs ett land exportera en produkt när de uppvisar en Revealed Comparative Advantage (RCA) i den. Med hjälp av Balassas definition av RCA, x(c,i) lika med värdet av exporten i land c i den i:e varan.

${\text{RCA}}_ {c,i}={\frac {{x(c,i)}/{\summa _{i}x(c,i)}}{{\summa _{c}x(c,i)}/ {\summa _{c,i}x(c,i)}}}$

Om RCA-värdet överstiger ett är exportandelen från ett land av en viss produkt större än den produktens andel av all global handel . Enligt detta mått, när RCA(c,i) är större än eller lika med 1, sägs land c exportera produkt i . När RCA(c,i) är mindre än 1 är land c inte en effektiv exportör av i . Med denna konvention definieras närheten mellan ett varupar i och j på följande sätt:

\phi _{i,j}=\ min\{\Pr({\text{RCA}}x_{i}\geq 1\mid {\text{RCA}}x_{j}\geq 1),\Pr({\text{RCA}}x_{ j}\geq 1\mid {\text{RCA}}x_{i}\geq 1)\}

$\Pr({\text{RCA}}_{i}\geq 1\mid {\text{RCA}}_{j}\geq 1)$ är den villkorade sannolikheten att exportera vara i givet att du exporterar vara j . Genom att överväga minimum av båda villkorade sannolikheter eliminerar vi problemet som uppstår när ett land är den enda exportören av en viss vara: den villkorade sannolikheten att exportera någon annan vara givet att en skulle vara lika med en för alla andra varor som exporteras av den Land.

Källdata

Produktutrymmet använder internationella handelsdata från Feenstra, Lipset, Deng, Ma och Mo:s World Trade Flows: 1962-2000 dataset, rensade och kompatibla genom ett National Bureau of Economic Research (NBER)-projekt. Datauppsättningen innehåller export och import både efter ursprungsland och efter destination. Produkter är uppdelade enligt den standardiserade internationella handelskoden på fyrsiffrig nivå (SITC-4). Fokus på data från 1998-2000 ger 775 produktklasser och ger för varje land det värde som exporterats till alla andra länder för varje klass. Från detta skapas en 775-x-775-matris av närheter mellan varje produktpar.

A. Produktutrymmesmatrisen sorterad efter SITC4-klassificering. B. Produktutrymmet hierarkiskt sorterat avslöjar modularitet och att 775 produkter handlas aktivt.

Matrisrepresentation

Varje rad och kolumn i denna matris representerar en speciell vara, och de off-diagonala posterna i denna matris återspeglar närheten mellan ett par produkter. En visuell representation av närhetsmatrisen avslöjar hög modularitet: vissa varor är mycket anslutna och andra är frånkopplade. Dessutom är matrisen sparsam. Fem procent av dess element är lika med noll, 32% är mindre än 0,1 och 65% av posterna är under 0,2. På grund av glesheten är en nätverksvisualisering ett lämpligt sätt att representera denna datauppsättning.

Nätverket Product Space

En nätverksrepresentation av närhetsmatrisen hjälper till att utveckla intuition om dess struktur genom att etablera en visualisering där traditionellt subtila trender blir lätta att identifiera.

Maximalt spännträd

Det första steget i att bygga en nätverksrepresentation av produktrelaterad (närhet) involverade att först skapa ett nätverksramverk.

Det maximala spännträdet representerar det första steget i visualiseringen av Product Space-nätverket.

Här byggde MST-algoritmen ett nätverk av de 775 produktnoderna och de 774 länkarna som skulle maximera nätverkets totala närhetsvärde.

Nätverkslayout

Den kraftriktade fjäderlayouten ovan inkluderar länkarna från MST och alla kant med en närhet som är större än 0,55. För att uppnå den slutliga produktutrymmesdesignen lösgjordes de täta klustren manuellt och attribut lades till i form av nod/länkstorlek och färg.

Nätverkets grundläggande "skelett" utvecklas genom att påtvinga det de starkaste länkarna som inte nödvändigtvis fanns i MST genom att använda en tröskel för närhetsvärdena; de valde att inkludera alla närhetslänkar större än eller lika med 0,55. Detta producerade ett nätverk av 775 noder och 1525 länkar. Denna tröskel valdes så att nätverket uppvisade en genomsnittlig grad lika med 4, en vanlig konvention för effektiva nätverksvisualiseringar . Med ramverket färdigt användes en kraftstyrd fjäderalgoritm för att uppnå en mer idealisk nätverkslayout. Denna algoritm betraktar varje nod som en laddad partikel och länkarna antas vara fjädrar; layouten är den resulterande jämvikten, eller avslappnade, positionen för systemet. Manuell omarrangering av otrasslade täta kluster för att uppnå maximal estetisk effekt.

Nod- och länkattribut

Ett system av färger och storlek möjliggör samtidig bedömning av nätverksstrukturen med andra kovariater. Produktutrymmets noder är färgade i termer av produktklassificeringar utförda av Leamer och storleken på noderna återspeglar andelen pengar som flyttas av just den industrin i världshandeln. Färgen på länkarna reflekterar styrkan i närhetsmätningen mellan två produkter: mörkröd och blå anger hög närhet medan gul och ljusblå anger svagare släktskap.

Det finns också andra typer av klassificeringar som tillämpas på Product Space-metoden, som den som föreslagits av Lall som klassificerar produkterna efter teknisk intensitet.

Produktutrymmets egenskaper

I den slutliga Product Space-visualiseringen är det tydligt att nätverket uppvisar heterogenitet och en kärna-periferistruktur: kärnan i nätverket består av metallprodukter, maskiner och kemikalier, medan periferin bildas av fiske, tropiskt och spannmålsjordbruk. . På den vänstra sidan av nätverket finns ett starkt ytterkluster bildat av plagg och en annan som hör till textilier. Längst ner i nätverket finns ett stort elektronikkluster och till höger om gruv-, skogs- och pappersprodukter. Klustren av produkter i detta utrymme har en slående likhet med Leamers produktklassificeringssystem, som använde en helt annan metodik. Detta system grupperar produkter efter den relativa mängden kapital, arbete, mark eller kompetens som behövs för att exportera varje produkt.

Produktutrymmet avslöjar också en mer explicit struktur inom produktklasser. Maskiner, till exempel, verkar naturligt delas upp i två kluster: tunga maskiner i det ena och fordon och elektronik i det andra. Även om maskinklustret är kopplat till vissa kapitalintensiva metallprodukter är det inte sammanvävt med liknande klassificerade produkter som textilier. På så sätt presenterar Product Space ett nytt perspektiv på produktklassificering.

Dynamiken i produktområdet

Product Space-nätverket kan användas för att studera utvecklingen av ett lands produktiva struktur. Ett lands orientering inom utrymmet kan bestämmas genom att observera var dess produkter med RCA>1 finns. Bilderna till höger visar specialiseringsmönster: de svarta rutorna indikerar produkter som exporteras av varje region med RCA>1.

Lokalisering av den produktiva strukturen för olika regioner i världen. De produkter för vilka regionen har en RCA > 1 betecknas med svarta rutor.

Det kan ses att industriländer exporterar produkter i kärnan, såsom maskiner, kemikalier och metallprodukter. De ockuperar dock också produkter i periferin, som textilier, skogsprodukter och djurjordbruk. Östasiatiska länder uppvisar fördelar inom textilier, kläder och elektronik. Latinamerika och Karibien har specialiserat sig på industrier längre mot periferin, såsom gruvdrift, jordbruk och kläder. Afrika söder om Sahara uppvisar fördelar i få produktklasser, som alla upptar produktutrymmets periferi. Från dessa analyser är det tydligt att varje region uppvisar ett igenkännligt mönster av specialisering som lätt kan urskiljas i produktområdet.

Empirisk spridning

Samma metoder kan användas för att observera ett lands utveckling över tid. Genom att använda samma konventioner för visualisering kan man se att länder går till nya produkter genom att korsa produktutrymmet. Två mått kvantifierar denna rörelse genom produktutrymmet från obesatta produkter (produkter där ett visst land inte har någon fördel) till ockuperade produkter (produkter där det landet har en RCA>1). Sådana produkter kallas "övergångsprodukter".

"Tätheten" definieras som en ny produkts närhet till ett givet lands nuvarande uppsättning produkter:

\omega _{j}^{k}={\frac {\displaystyle \sum _{i}x_{i}\phi _{ ij}}{\displaystyle \sum _{i}\phi _{ij}}}

En hög densitet återspeglar att ett land har många utvecklade produkter kring den obebodda produkten j. Det visade sig att produkter som inte tillverkades 1990 men som producerades 1995 (övergångsprodukter) uppvisade högre densitet, vilket antyder att detta värde förutsäger en övergång till en ledig produkt. Mätningen av "upptäcktsfaktorn" bekräftar denna idé:

H_{j}={\frac {\displaystyle \sum _{k=1 }^{T}\omega _{j}^{k}/T}{\displaystyle \sum _{k=T+1}^{N}\omega _{j}^{k}/(NT)} }

$H_{j}$ återspeglar medeldensiteten för alla länder där den j: te produkten var en övergångsprodukt och den genomsnittliga densiteten för alla länder där den j: te produkten inte utvecklades. För 79 % av produkterna överstiger detta förhållande 1, vilket indikerar att densiteten sannolikt förutsäger en övergång till en ny produkt.

Simulerad diffusion

Effekten av Product Spaces struktur kan utvärderas genom simuleringar där ett land upprepade gånger går över till nya produkter med närhet över en given tröskel. Vid en tröskel för närhet lika med 0,55 kan länder diffundera genom kärnan av produktutrymmet, men hastigheten med vilken de gör det bestäms av uppsättningen av initiala produkter. Genom att höja tröskeln till 0,65 blir vissa länder, vars ursprungliga produkter ockuperar perifera industrier, instängda och kan inte hitta några nära nog produkter. Detta innebär att ett lands orientering inom rymden faktiskt kan diktera om landet når ekonomisk tillväxt.

Framtida arbete

Även om dynamiken i ett lands orientering inom nätverket har studerats, har det varit mindre fokus på förändringar i själva nätverkstopologin. Det föreslås att "förändringar i produktutrymmet utgör en intressant väg för framtida arbete." Dessutom skulle det vara intressant att utforska mekanismerna som styr länders ekonomiska tillväxt, i termer av förvärv av nytt kapital, arbetskraft, institutioner, etc., och om samexportnärheten till produktutrymmet verkligen är en korrekt återspegling av likheten mellan sådana ingångar.

Se även