本文是一篇國際金融論文，本研究根據(jù)資源地理學(xué)理論、供需理論、貿(mào)易理論等相關(guān)理論，結(jié)合描述性統(tǒng)計、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型、鏈路預(yù)測模型對全球鈷資源供需現(xiàn)狀、鈷資源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)演化及鈷資源潛在貿(mào)易關(guān)系進行了研究。
第一章  緒論
第一節(jié)  研究背景與研究意義
一、研究背景
鈷作為一種新興的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，已廣泛應(yīng)用于軍事、航空、石化等領(lǐng)域。近年來，隨著科技的進步，智能手機和平板電腦的興起，鈷已經(jīng)成為可充電電池的重要原材料。與此同時，鈷能夠提高電池的穩(wěn)定性，電池行業(yè)已成為鈷最重要的消費領(lǐng)域。市場估計，鈷的需求到2030年時將會翻倍?？紤]到歐洲、北美、亞洲的主要國家都在大力推動能源轉(zhuǎn)型，剛果（金）的鈷占了全球總供應(yīng)量的近70%，它或許是在國際市場突圍的最佳突破口。但鈷遷移能力強，在地殼中含量低。一般難以形成獨立的經(jīng)濟礦床。鈷主要以銅鈷和鎳鈷伴生資源的形式存在，鈷的資源來源相對稀少。鈷礦及其精礦成為各國鈷原料的主要來源并在國際鈷貿(mào)易中占據(jù)主導(dǎo)地位。然而，全球鈷礦產(chǎn)資源分布極不均衡，高度集中在少數(shù)幾個國家。剛果金(45.8%)、澳大利亞(17.45%)、古巴(7.27%)、菲律賓(4.07%)、加拿大(3.64%)、俄羅斯(3.64%)、馬達拉斯加(2.04%)和中國(1.16%)約占世界鈷礦總儲量的88.73%。剛果金作為全球單一核心鈷礦國，對全球鈷礦供應(yīng)安全至關(guān)重要。過去，剛果金出口了大量鈷礦，滿足了全球需求。
但近年來，由于資源保護主義和地緣政治沖突的興起，各國逐漸限制鈷礦的出口。在地域分布不均、供需失衡、地緣政治、資源保護主義等共同因素的影響下，鈷礦的國際貿(mào)易競爭日益激烈，其供應(yīng)安全逐漸受到關(guān)注。厘清鈷礦國際貿(mào)易特征和貿(mào)易競爭格局演變，預(yù)測未來潛在鈷礦貿(mào)易和競爭關(guān)系，將有助于政府在面臨貿(mào)易關(guān)系破裂的情況下提前找到新的合作伙伴，確保貿(mào)易伙伴多元化，保障鈷礦供應(yīng)的穩(wěn)定性并制定相應(yīng)政策具有重要意義。對此本問著重解決以下幾個問題：鈷資源國際貿(mào)易格局如何演變？ 鈷資源國際貿(mào)易進出口國競爭強度如何？如何把握鈷資源國際貿(mào)易的鏈接規(guī)律？因此，本從貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)角度，探究鈷資源貿(mào)易格局及其特征，以此客觀反映鈷資源貿(mào)易情況，從競爭網(wǎng)絡(luò)角度去探索鈷資源貿(mào)易的競爭格局。運用鏈路預(yù)測算法去預(yù)測未來的貿(mào)易關(guān)系并總結(jié)其規(guī)律并為未來貿(mào)易做出指導(dǎo)。
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第二節(jié) 研究內(nèi)容與方法
一、研究內(nèi)容
第一章為緒論。主要講述了論文研究背景、研究目的、研究方法、研究意義、文獻綜述、理論基礎(chǔ)以及本文存在的創(chuàng)新點。通過廣泛地查閱文獻，研究國內(nèi)外鈷資源國際貿(mào)易、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)、鏈路預(yù)測、核心-邊緣理論等相關(guān)文獻，并對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行評述，建立自己的論文理論框架。
第二章鈷資源供需現(xiàn)狀分析。首先介紹了鈷的性質(zhì)以及用途，并結(jié)合所搜集的數(shù)據(jù)對鈷資源的全球分布、礦床類型、世界各個國家鈷儲量、產(chǎn)量以及鈷的消費量和消費結(jié)構(gòu)分析。
第三章為鈷資源國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)演化特征。首先，對數(shù)據(jù)的來源以及處理進行解釋，并對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型相關(guān)理論及其指標(biāo)進行闡釋。接著構(gòu)建了全球鈷資源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)并基于核心度及三種中心性指標(biāo)進行綜合等級劃分，將貿(mào)易國分成四個類型：核心貿(mào)易國、主要貿(mào)易國、一般貿(mào)易國和邊緣貿(mào)易國，建立核心-外圍模型來衡量鈷礦國際貿(mào)易國的綜合實力和地位，分析了鈷國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)特征和演化規(guī)律。
第四章為鈷資源國際貿(mào)易競爭格局。在礦產(chǎn)競爭強度指標(biāo)的基礎(chǔ)上，重新定義了鈷國際貿(mào)易競爭強度指標(biāo)。同時考慮到單一的進口競爭研究視角已經(jīng)不能完全預(yù)測未來鈷貿(mào)易競爭格局。有必要從進出口兩個角度對未來鈷貿(mào)易競爭格局進行研究。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了國際鈷貿(mào)易的進口競爭網(wǎng)絡(luò)和出口競爭網(wǎng)絡(luò)，并從進口和出口兩個方面研究了全球鈷貿(mào)易的競爭趨勢。
第五章是基于鏈路預(yù)測模型的鈷礦潛在貿(mào)易識別，首先介紹了鏈路預(yù)測的基本理論并對主流的四種鏈路預(yù)測算法進行多次試驗，選出效果最優(yōu)的算法，并將得到的預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果對比。接著對潛在貿(mào)易聯(lián)系的性質(zhì)進行討論，識別出穩(wěn)定的貿(mào)易關(guān)系，同時按照貿(mào)易國角色、收入水平、地域進行劃分從而總結(jié)出潛在貿(mào)易的規(guī)律。
第六章是結(jié)論和建議，是對前六章的總結(jié)。從理論和實證兩個角度進行了分析并得出相關(guān)的結(jié)論。最后，討論本文研究不足及未來研究方向。
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第二章 鈷資源供需現(xiàn)狀分析
第一節(jié) 鈷性質(zhì)與用途
鈷（Co）原子序數(shù)27，是一種在常溫下具有六邊形晶體結(jié)構(gòu)的過渡金屬。鈷同時也是銀灰色有光澤硬而較脆的金屬。物理性質(zhì)方面，擁有高硬度、高熔點、耐腐蝕和較強的磁性。熔點和沸點分別高達1495°C和2870°C，在高溫下能保持良好的強度，且具有較低的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，但加熱到1150°C磁性消失?；瘜W(xué)性質(zhì)方面，常溫下鈷化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，不與水發(fā)生反應(yīng)，但可溶于鹽酸、硫酸和硝酸。加熱后能與氯、氧、硫等元素發(fā)生作用，生產(chǎn)氧化鈷、硫酸鈷、氫氧化鈷、碳酸鈷、草酸鈷等鈷鹽產(chǎn)品。
人類早在公元前2000年前就開始使用鈷作為著色劑，中國自唐代起也將鈷作為陶瓷生產(chǎn)著色劑，但應(yīng)用領(lǐng)域一直沒有大的拓展。20世紀(jì)起，隨著工業(yè)的發(fā)展，尤其是近30年以來，鈷高硬度、耐高溫、耐磨等優(yōu)異的性能才得以發(fā)掘，被廣泛應(yīng)用于電池、高溫合金、硬質(zhì)合金、催化劑等領(lǐng)域，成為重要不可或缺的金屬材料。在新能源汽車電池領(lǐng)域，添加鈷的三元材料，能提高電池安全性和循環(huán)壽命，目前也是不可完全替代的原料。
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第二節(jié) 鈷礦資源賦存現(xiàn)狀
一、各類礦床中鈷礦資源賦存現(xiàn)狀
目前全球有100多種含鈷的礦物，其中以鈷為基本礦物的種類超50種，但由于鈷存在的狀態(tài)較多，礦石的品位也較低，因此真正具有經(jīng)濟價值的礦物有限，主要是砷化物、硫化物和氧化物。從礦床分布看，全球各類鈷礦床中以海底鐵錳結(jié)核的資源儲量最為豐富，其資源儲量占到了全球總儲量的45%左右（圖2-1），是當(dāng)前全球含鈷量最豐富鈷礦類型，然而現(xiàn)階段全球絕大部分鈷礦石的產(chǎn)量均來自沉積巖銅鈷礦床。原因就在于，海洋鈷開發(fā)難度高，缺乏經(jīng)濟性，但全球陸地鈷資源僅是全球鈷資源總量的一部分，更多鈷資源分布在大西洋、印度洋、太平洋的海底。如果未來海洋開采技術(shù)有較大提升，則可能具有開發(fā)潛力。紅土型鎳礦床含鈷量占陸地鈷礦資源的35%，世界陸地已查明的鈷礦資源大部分伴生于紅土型鎳礦床中，主要分布在古巴、新喀里多尼亞和菲律賓等國家。另外從鈷礦床全球分布圖上看（圖2-2）其范圍遍布多個洲和國家，無論是找礦勘查，還是礦體的采礦和選礦，其投入成本均很低。同時注意到紅土型鎳礦床大多數(shù)位于赤道附近，多數(shù)臨海，便于外運。

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第三章 鈷國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)演化特征 ......................... 19
第一節(jié) 數(shù)據(jù)來源與處理 ................................ 19
第二節(jié) 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型及參數(shù)設(shè)置 .......................... 19
第四章 鈷國際貿(mào)易競爭網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 .................................. 31
第一節(jié) 競爭網(wǎng)絡(luò)模型及參數(shù)設(shè)置 .......................... 31
一、競爭網(wǎng)絡(luò)模型 ................................... 31
二、競爭網(wǎng)絡(luò)中的指標(biāo) .......................... 31
第五章 基于鏈路預(yù)測模型的鈷礦潛在貿(mào)易識別 .................... 44
第一節(jié) 鏈路預(yù)測模型構(gòu)建.............................. 44
第二節(jié) 鏈路預(yù)測模型有效性檢驗 ...................... 47 
第五章 基于鏈路預(yù)測模型的鈷礦潛在貿(mào)易識別
第一節(jié) 鏈路預(yù)測模型構(gòu)建
鏈路預(yù)測模型構(gòu)建分為以下幾個步驟：
第一步：選擇合適的算法
為了準(zhǔn)確挖掘研究對象交易網(wǎng)絡(luò)中的隱藏信息，鏈路預(yù)測模型的核心是選擇合適的預(yù)測算法。目前鏈路預(yù)測的主流算法是基于相似度的算法，包括CN、AA、RA、PA四種算法。CN通常被認(rèn)為是評估大多數(shù)實驗者連接概率最有效的指標(biāo)。AA一直被證明在描述網(wǎng)絡(luò)的潛在關(guān)系方面比其他算法更有效。
(1)共同鄰居(CN算法)
在網(wǎng)絡(luò)中，如果兩個沒有連接的節(jié)點有很多共同的鄰居，那么這兩個節(jié)點很可能會連接。在鈷礦貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中，兩國共同的貿(mào)易伙伴越多，未來貿(mào)易的可能性就越大。CN方法使用了以下兩種形式:不考慮貿(mào)易量的非加權(quán)算法；考慮貿(mào)易量的加權(quán)算法。對于實際的國際鈷礦貿(mào)易，式(5.1)中的x和y代表鈷礦貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中的兩個國家節(jié)點。Γ(x)是節(jié)點x的鄰居集，即與x國有貿(mào)易關(guān)系的國家的集合。Γ(x)Γ(y)表示與x國和y國都有貿(mào)易關(guān)系的貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中的國家。????????????表示x和y之間貿(mào)易的國家總數(shù)。對于鈷礦砂貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，式(5.2)中的z表示網(wǎng)絡(luò)中x和y兩國共有的國際貿(mào)易伙伴，w(x,z)表示x和z兩國之間的貿(mào)易量。根據(jù)弱連接效應(yīng)，權(quán)值越小的弱連接邊可能對未來連接邊生成的預(yù)測貢獻越大。因此，我們定義了一個基于貿(mào)易量的指數(shù)????，通過對????的評價來確定兩國之間貿(mào)易量在未來優(yōu)勢預(yù)測中的作用。當(dāng)????1 1時，貿(mào)易量在未來優(yōu)勢預(yù)測中發(fā)揮充分作用。當(dāng)????10時，貿(mào)易量不起任何作用，貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)是一個無向網(wǎng)絡(luò)。

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第六章 結(jié)論與建議
第一節(jié) 主要結(jié)論
本研究根據(jù)資源地理學(xué)理論、供需理論、貿(mào)易理論等相關(guān)理論，結(jié)合描述性統(tǒng)計、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型、鏈路預(yù)測模型對全球鈷資源供需現(xiàn)狀、鈷資源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)演化及鈷資源潛在貿(mào)易關(guān)系進行了研究，所取得四個研究。
（1）根據(jù)資源地理學(xué)理論、供需理論，結(jié)合描述性統(tǒng)計及物理統(tǒng)計方法對 全球鈷資源供需現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，全球鈷礦床主要分為海底鐵錳結(jié)核、海底鐵錳結(jié)核、沉積巖銅鈷礦床等六大類型，其中海底鐵錳結(jié)核的資源儲量在當(dāng)前最為豐富，其次為海底鐵錳結(jié)核以及沉積巖銅鈷礦床。從各大洲來看，鈷礦資源儲量主要分布在南美洲、北美洲及非洲中部地區(qū)。全球鈷礦石的生產(chǎn)與消費呈現(xiàn)總體上升的發(fā)展趨勢。主要生產(chǎn)國包括剛果、澳大利亞、加拿大和古巴等。全球鈷消費量達到15萬噸，主要消費國包括中國、日本、美國等。
（2）根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，構(gòu)建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型并通過核心度、節(jié)點度、中介中心性、緊密型四個參數(shù)對鈷資源貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)演化分析發(fā)現(xiàn)，2017年之后美國在全球鈷貿(mào)易中雖然在核心度、中介性、緊密性指標(biāo)表現(xiàn)良好但是中介性大大降低，說明美國近年來對鈷貿(mào)易控制性已有所減弱，已由凈出口型大國轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M口型大國。鈷貿(mào)易國家的演變特征。已經(jīng)逐漸形成了亞太和西歐的進口主導(dǎo)型核心，尤其是歐洲內(nèi)部之間的聯(lián)系越來越緊密。荷蘭、英國、德國于2021年躍遷為核心貿(mào)易國，成為其他國家、地區(qū)與歐盟諸國進行貿(mào)易的“中轉(zhuǎn)站”。
（3）鈷礦國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定系數(shù)在近3年的變化較大。近三年貿(mào)易不穩(wěn)定加劇，說明鈷礦石國際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性較差，近三年貿(mào)易不穩(wěn)定有所增加。對鈷礦進出口總格局的分析知主要進口競爭關(guān)系已經(jīng)由亞非國家之間的競爭逐漸發(fā)展為歐洲內(nèi)部之間的競爭。德國，英國，意大利等歐洲國家的鈷進口競爭強度持續(xù)增強，鈷進口競爭的核心已經(jīng)從亞洲轉(zhuǎn)移到歐洲。非洲進口競爭強度有所減弱。
參考文獻（略）