本文是一篇金融論文，本文通過對數(shù)理公式、經(jīng)濟(jì)理論、編程軟件的結(jié)合與使用，探索研究該理論缺口，盡可能的在貼切于現(xiàn)實的基礎(chǔ)之上，搭建出合理的數(shù)理模型反映生產(chǎn)消費(fèi)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和銀行間的金融系統(tǒng)，并結(jié)合兩者之間的聯(lián)系與影響，將數(shù)理模型在編程語言中體現(xiàn)。

1緒論

1.1研究背景

隨著全球化的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)日益交織成一個聯(lián)系緊密的綜合體，各國金融環(huán)境的緊密相連促進(jìn)了世界繁榮、增進(jìn)了全球福祉，但同時也帶來了風(fēng)險[1,2]。2007-2008年間，一些金融機(jī)構(gòu)投資失利，出現(xiàn)了大量違約行為，以此引發(fā)的次貸危機(jī)及全球債務(wù)危機(jī)，最終波及到了世界的金融體系。自拉丁美洲和亞洲的金融危機(jī)開始，到轟動全球的美國次貸危機(jī)，金融危機(jī)的蔓延范圍愈加廣泛，影響也愈加的嚴(yán)重復(fù)雜[3,4]。如今的金融系統(tǒng)中，復(fù)雜的債權(quán)債務(wù)關(guān)系將銀行和各種金融中間機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)活動連接成一個復(fù)雜的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，更多更復(fù)雜的金融產(chǎn)品的出現(xiàn)，又再一次的提升了金融機(jī)構(gòu)間的復(fù)雜性[5]。這些相互依存的關(guān)系為連鎖的級聯(lián)效應(yīng)創(chuàng)造了一個環(huán)境，從而會使沖擊對金融體系造成更大的影響，這使得人們難以評估金融機(jī)構(gòu)的行為是否會使其處在危機(jī)之中[6]，是否會使其徹底違約并造成危機(jī)蔓延。在如此緊密的聯(lián)系中，一旦一國發(fā)生的大面積的信用違約，便會使風(fēng)險沖擊迅速蔓延至全球。

如此復(fù)雜多變的國際經(jīng)濟(jì)與金融形勢，中國也無法獨善其身[7]。自2008年金融危機(jī)以來，我國的金融體系也出現(xiàn)了許多問題，如準(zhǔn)備金政策控制力不足，影子銀行的猖獗[8]，經(jīng)濟(jì)的周期性、結(jié)構(gòu)性、體制性問題相繼出現(xiàn)，金融風(fēng)險的趨勢急待調(diào)整。如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整一度滯后，那么經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)必然會出現(xiàn)嚴(yán)重的失衡，不斷累積的金融風(fēng)險也會增加系統(tǒng)性金融風(fēng)險的爆發(fā)幾率。金融政策對金融危機(jī)的宏觀審慎至關(guān)重要[9]，黨的十九大報告強(qiáng)調(diào)的：增強(qiáng)金融系統(tǒng)服務(wù)于實體經(jīng)濟(jì)的能力、守住系統(tǒng)性金融風(fēng)險的底線、必須要形成防范化解金融風(fēng)險的系統(tǒng)方略等一系列的要求，均表明了金融領(lǐng)域目前所面臨的嚴(yán)重問題。在學(xué)科上，系統(tǒng)性金融風(fēng)險的發(fā)生機(jī)制及其防范措施的深入研究也勢在必行。金融風(fēng)險的醞釀、發(fā)生與擴(kuò)散的機(jī)制問題是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng)問題，所以系統(tǒng)性金融風(fēng)險問題也引起了復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)界的高度關(guān)注。

1.2研究意義

全球化的趨勢雖然會使得貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)、投資效率方面發(fā)揮積極作用，但全球化所帶來的沖擊傳播和危機(jī)傳染，也會伴隨著各大金融機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系變的越來越嚴(yán)重[10]。所以無論是對于中國，還是對于整個世界，以更準(zhǔn)確、更貼近于現(xiàn)實的方式去研究金融系統(tǒng)，找到風(fēng)險產(chǎn)生的根源，及時做好防范和保護(hù)措施來維護(hù)金融安全是十分必要的。

在學(xué)術(shù)方面，就主流的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)而言，大都集中于的銀行間的借貸關(guān)系或共同持有資產(chǎn)等，并且將風(fēng)險源視為外生要素來沖擊模型，沒有對風(fēng)險的來源做充分的解釋，這種研究角度忽視了金融機(jī)構(gòu)和現(xiàn)實經(jīng)濟(jì)體之間的內(nèi)在聯(lián)系。作為服務(wù)于實體經(jīng)濟(jì)的金融系統(tǒng)，在更大的時空尺度下去研究金融風(fēng)險才是符合實際的，所以有必要還原真實的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)來研究金融系統(tǒng)的風(fēng)險傳播，使其更貼切現(xiàn)實，才能夠充分準(zhǔn)確的描述真實情況，對金融風(fēng)險的傳播機(jī)制得到深層次的認(rèn)知。

本文將生產(chǎn)消費(fèi)納入金融網(wǎng)絡(luò)來解決信用違約風(fēng)險傳遞等問題，不僅能在當(dāng)前關(guān)于金融網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)險傳播的研究成果的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)性金融風(fēng)險的形成機(jī)制的認(rèn)識有所拓展與加深，而且可以將本文所研究的模型應(yīng)用到后續(xù)的理論研究中，為其提供一個合理的模型，做出更有參考意義的學(xué)術(shù)成果。這同樣對監(jiān)管機(jī)構(gòu)識別金融系統(tǒng)及風(fēng)險，找到當(dāng)前金融監(jiān)管制度的缺陷，防范與應(yīng)對現(xiàn)實中的系統(tǒng)性風(fēng)險有所借鑒。從而能夠降低風(fēng)險沖擊帶來的不利影響，為改善生產(chǎn)消費(fèi)主體的經(jīng)濟(jì)活動提供新的方向，促進(jìn)宏觀經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保持經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定。

2相關(guān)研究綜述

2.1銀行間拆借網(wǎng)絡(luò)的模型研究

對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究金融穩(wěn)定性，早期很有影響的一項換工作是Allen等人[18]在2000年開展的，探究銀行間網(wǎng)絡(luò)與風(fēng)險傳播的問題，以此展開了銀行間拆借網(wǎng)絡(luò)的違約風(fēng)險傳播模型的研究。Nier等人（2007）[19]基于Agent建模的方法構(gòu)建并分析了銀行間聯(lián)系的拆借網(wǎng)絡(luò)，并通過金融系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵參數(shù)分析了其對連鎖違約的影響。基于Agent的分布仿真是研究大型復(fù)雜系統(tǒng)的一種有效的、重要的方法[20]，既能為金融理論研究提供方法論依據(jù)，又能為其應(yīng)用研究提供思想與指導(dǎo)[21]。Watts等人（2002）[22]構(gòu)建的全球級聯(lián)模型為Gai等人[23]在2010年構(gòu)建的基于資產(chǎn)負(fù)債表的違約傳播模型提供了基礎(chǔ)。這一文獻(xiàn)建立了任意機(jī)構(gòu)的風(fēng)險傳遞模型，來探討資產(chǎn)市場流動性、總沖擊、特殊沖擊以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化對傳染概率影響和潛在影響，得出了金融體系“穩(wěn)健而脆弱”（Robust-yet-fragile）的狀態(tài)。Gai等人（2011）[24]表示，雖然人們提出了銀行和支付系統(tǒng)內(nèi)部傳染的幾個嚴(yán)格模型和定義，但還沒有普遍的理論框架。因此，他們又進(jìn)一步探討了銀行間拆借網(wǎng)絡(luò)中的違約傳播，表示金融網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性與集中度可能會放大系統(tǒng)的脆弱性。

許友傳（2018）[25]認(rèn)為這種“穩(wěn)健而脆弱”的狀態(tài)，雖然風(fēng)險傳染的可能性不高，但當(dāng)風(fēng)險一旦發(fā)生，所造成的影響卻是十分廣泛的。Sieczka等人（2011）[26]建立的基于信用評價的傳播模型，同樣顯示出了金融系統(tǒng)的內(nèi)在脆弱性，并表示當(dāng)時的信用評級模型存在問題，僅救出金融危機(jī)爆發(fā)前期的幾家違約企業(yè)并不能解決內(nèi)在問題。脆弱的周期性是金融網(wǎng)絡(luò)研究中的重要因素[27]，這種復(fù)雜性破壞金融體系穩(wěn)定性的理論，在Bardoscia（2017）[28]對金融網(wǎng)絡(luò)采用獨特的壓力測試的過程中，展示了人們普遍認(rèn)為可以穩(wěn)定金融體系的過程，即市場一體化和多樣化，實際上會將其推向不穩(wěn)定。因為它們有助于創(chuàng)造周期性結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)往往會加劇金融困境從而破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，并使大規(guī)模危機(jī)更有可能發(fā)生。在增強(qiáng)穩(wěn)定性方面，Brummitt（2015）[29]提出先按銀行不能償還所有債務(wù)的最高級別排列，然后將不同級別的債務(wù)混在一起，會使該體系更加穩(wěn)定，因為它縮小了破產(chǎn)廣泛蔓延的網(wǎng)絡(luò)密度。隋聰?shù)热耍?019）[30]通過建立實驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行仿真模擬的方式，發(fā)現(xiàn)銀行間不良資產(chǎn)等因素會對銀行系統(tǒng)的宏觀穩(wěn)定性造成影響。經(jīng)濟(jì)全球化的如今，場外衍生品市場快速發(fā)展所帶來的高風(fēng)險嚴(yán)重影響了期貨交易系統(tǒng)的穩(wěn)定性，Wang等人（2019）[31]建立的風(fēng)險傳染模型不僅包括銀行間市場，而且包含了場外衍生品市場，分析了金融衍生品對風(fēng)險傳染的影響。

2.2間接交互網(wǎng)絡(luò)的模型研究

對于前述的一些過于簡化的假設(shè)，一些研究表明，在現(xiàn)實中由少量銀行違約而直接引發(fā)的系統(tǒng)性金融風(fēng)險實際并不容易發(fā)生，這也被學(xué)者們稱為銀行間的直接違約渠道。隨著研究的深入，近年來研究領(lǐng)域的主要發(fā)展方向是將外部資產(chǎn)的風(fēng)險納入傳播模型，以及考慮ER網(wǎng)絡(luò)之外的金融風(fēng)險傳播模型，如Hurd（2016）[34]在其專著中所開展的系列研究，為可能導(dǎo)致金融體系不穩(wěn)定的破壞性沖擊的傳輸渠道提供了統(tǒng)一的數(shù)學(xué)框架。該文也是其在2014年研究違約和流動性壓力機(jī)制組合為“雙重級聯(lián)映射”時，所構(gòu)建的簡化設(shè)置的金融網(wǎng)絡(luò)模型的進(jìn)一步提升[35]。陳冀等人（2014）[36]在異質(zhì)性銀行的假定下，提出了改進(jìn)的銀行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，克服了ER隨機(jī)圖和Upper靜態(tài)傳染模型[37]的局限性，并對外部沖擊實行了動態(tài)模擬。

當(dāng)考慮了外部資產(chǎn)風(fēng)險和多家金融機(jī)構(gòu)擁有重疊的資產(chǎn)組合情景時，流動性因素會導(dǎo)致所出售的資產(chǎn)產(chǎn)生價格下跌的現(xiàn)象，而這一問題所帶來的銀行的連鎖反映，以及其引發(fā)系統(tǒng)的整體失穩(wěn)，逐步成為學(xué)界關(guān)注的主要方向[14]。方意等人（2016）[38]從持有共同資產(chǎn)的角度，探索了系統(tǒng)性風(fēng)險在銀行間的傳染路徑，這項研究發(fā)現(xiàn)規(guī)模因素與系統(tǒng)性風(fēng)險和系統(tǒng)重要性程度均呈正相關(guān)。在直接交互網(wǎng)絡(luò)的研究角度中，很多工作都體現(xiàn)了銀行間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的“健壯且脆弱”，這一特征在Cabrales等人（2017）[39]通過重疊資產(chǎn)組合而間接交互的網(wǎng)絡(luò)中也有體現(xiàn)。Huang等人（2013）[40]創(chuàng)建了一個銀行間的雙向銀行網(wǎng)絡(luò)模型，并將級聯(lián)效應(yīng)引入到模型中，能有效地識別聯(lián)邦存款保險公司的破產(chǎn)銀行報告中的大部分銀行。Morales（2021）[41]分析了在經(jīng)濟(jì)主體之間建立相互依存關(guān)系對產(chǎn)生的生產(chǎn)復(fù)雜性和系統(tǒng)風(fēng)險的影響。結(jié)果表明，通過直接和間接連接進(jìn)行級聯(lián)傳播的共同動態(tài)，不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ɡ缑芗蚣惺骄W(wǎng)絡(luò)）會表現(xiàn)出通用的行為模式。對于這種互聯(lián)的傳播問題，牛曉健（2018）[42]也通過綜述的方式，將視野轉(zhuǎn)移到了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中。

3金融風(fēng)險傳播模型的構(gòu)建...............................12

3.1雙層關(guān)系的組成...............................12

3.2實體經(jīng)濟(jì)關(guān)系層的刻畫......................................14

4金融風(fēng)險傳播模型的仿真模擬................................31

4.1模擬設(shè)計和變量設(shè)置...............................................31

4.2雙層關(guān)系網(wǎng)絡(luò)下的仿真結(jié)果分析................................33

5關(guān)鍵變量對金融風(fēng)險傳播的影響分析..............................49

5.1杠桿率................................49

5.2風(fēng)險資產(chǎn)增值率.........................51

5關(guān)鍵變量對金融風(fēng)險傳播的影響分析

5.1杠桿率

杠桿率一般是指資產(chǎn)負(fù)債表中總資產(chǎn)與權(quán)益資本的比率，是研究系統(tǒng)性金融風(fēng)險的重要因素[85]。杠桿率可以放大投資者的投資結(jié)果，不管是收益還是受損，都以一個比例在增加。在經(jīng)濟(jì)繁榮階段，投資者能夠獲得較好的收益，但當(dāng)市場狀態(tài)不佳，風(fēng)險投資者會面臨收益大幅下降的情況。杠桿率對于家庭和企業(yè)來說即是擴(kuò)大收入的方式，又是與銀行間聯(lián)系起來的重要變量，所以作為可能會造成經(jīng)濟(jì)體系不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，對于家庭和企業(yè)的杠桿率lep、lec的設(shè)定，同樣是模型的模擬關(guān)鍵。本文對于杠桿率的初始設(shè)置為2，即企業(yè)和家庭會以兩倍于權(quán)益值的金額向銀行進(jìn)行貸款，由于模型中企業(yè)與家庭杠桿率的設(shè)置相同，所以此處僅用Le表示，對于該變量的對照試驗，本文取值為等差數(shù)列，差值為0.5，即杠桿率Le設(shè)置為2、2.5、3、3.5、4情況下進(jìn)行仿真模擬的對比，得到的結(jié)果如下圖5.1。

6研究總結(jié)與展望

6.1研究總結(jié)

本文梳理回顧了近年來國內(nèi)外有關(guān)復(fù)雜系統(tǒng)研究系統(tǒng)性金融風(fēng)險的文章，對已有的結(jié)論和理論研究進(jìn)行分析歸類，總結(jié)出了目前階段，復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域研究系統(tǒng)性金融風(fēng)險的缺口與不足。通過對數(shù)理公式、經(jīng)濟(jì)理論、編程軟件的結(jié)合與使用，探索研究該理論缺口，盡可能的在貼切于現(xiàn)實的基礎(chǔ)之上，搭建出合理的數(shù)理模型反映生產(chǎn)消費(fèi)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和銀行間的金融系統(tǒng)，并結(jié)合兩者之間的聯(lián)系與影響，將數(shù)理模型在編程語言中體現(xiàn)。最終構(gòu)建出了能較大程度還原真實金融系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的耦合了實體和金融雙層關(guān)系的風(fēng)險傳播模型，為研究信用違約風(fēng)險的傳播機(jī)制提供了模擬平臺，得到了金融風(fēng)險產(chǎn)生的根源是生產(chǎn)消費(fèi)的萎縮對整體經(jīng)濟(jì)體系造成的影響。具體表現(xiàn)為風(fēng)險投資個體貸款后的還款值的增長率與收入增長率的不匹配（前者大于后者），所帶來的生產(chǎn)消費(fèi)循環(huán)的萎縮，導(dǎo)致了風(fēng)險資產(chǎn)收益率的下降和流動性危機(jī)，兩者共同造成了信用違約風(fēng)險的傳播。對現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)金融系統(tǒng)如何應(yīng)對金融風(fēng)險提供了防范和解決的相關(guān)見解，在該課題的研究方向上踏下了堅實的一步。

文章的核心分為兩個部分，第一部分是金融風(fēng)險傳播模型的構(gòu)建，主要從兩層關(guān)系展開，分別是實體經(jīng)濟(jì)層的關(guān)系刻畫和金融系統(tǒng)層的關(guān)系刻畫，即本文的第三章。該章首先對模型網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)成進(jìn)行了描述，由于既有的模型僅考慮銀行間借貸網(wǎng)絡(luò)或共持有資產(chǎn)的情況，而忽略了實體經(jīng)濟(jì)內(nèi)部的運(yùn)行才是金融風(fēng)險的來源，所以該章節(jié)從兩層關(guān)系來刻畫模型。第一層是實體經(jīng)濟(jì)關(guān)系層，在刻畫了基礎(chǔ)的生產(chǎn)消費(fèi)循環(huán)之后，文章對家庭和企業(yè)進(jìn)行外部資產(chǎn)投資的行為進(jìn)行了詳細(xì)的描述，因為這一部分包含了實體經(jīng)濟(jì)關(guān)系層和金融系統(tǒng)關(guān)系層的層間關(guān)系。其次是對第二層——金融系統(tǒng)關(guān)系層的刻畫，該層間關(guān)系主要是對銀行間的鏈接和接收風(fēng)險沖擊的行為進(jìn)行描繪，繼承了部分前人工作。最后，該章節(jié)對本文所刻畫的模型在編程軟件上的調(diào)用過程進(jìn)行了簡單的展示，初步實現(xiàn)了模型的動態(tài)運(yùn)行機(jī)制。

參考文獻(xiàn)（略）