Network Analysis of Gas Trade Flows
Creators: name: Ντέμκας, Δημήτριος Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Πολύπλοκα Δίκτυα
Εντροπία
Εμπορικές Σχέσεις
Complex Networks
Entropy
Trade relationships

description: The ever-increasing demand for natural gas and its use as a political and diplomatic tool, makes it imperative to investigate natural gas flows among trading economies. The main research objective of this thesis is to examine the evolution of natural gas trade in Europe over a ten-year period (2009-2018) by utilizing network and complex systems theory. Τhe natural gas trade flows among economies are modeled as a weighted and directed network, where each node represents an economy, and the weighted edges correspond to the gas flows between them. The concepts from network theory that are employed include weighted degree centrality, weighted degree centralization and network density. Additionally, the concepts of entropy and balance of trade are used. Based on the above indicators, the dominant importing and exporting economies are identified, and their level of diversification in terms of suppliers and buyers is evaluated. Furthermore, the existence of oligopoly or oligopsony structure in the respective networks, as well as the density of trade relationships among economies, are examined. According to the research results, the dominant economies (importing and exporting) remain stable over time, but the level of the trade diversification varies across the economies under consideration. However, there is no clear relationship between trade surplus and the level of diversification of buyers’ portfolios. Regarding competitive conditions, no oligopoly or oligopsony structure is observed, while considering density, it is observed that the European natural gas trading networks are relatively sparse. Finally, the research provides specific policy recommendations aimed at enhancing trade diversification and increasing energy security for economies.
description: Η διαρκώς αυξανόμενη ζήτηση του φυσικού αερίου, καθώς και η επιστράτευση του ως πολιτικό και διπλωματικό εργαλείο, καθιστούν επιτακτική την ανάγκη να διερευνηθούν οι εμπορικές ροές αερίου μεταξύ των συναλλασσόμενων οικονομιών. Ο κύριος ερευνητικός στόχος της παρούσας διατριβής, είναι η εξέταση της διαχρονικής εξέλιξης του εμπορίου φυσικού αερίου στην Ευρώπη κατά την περίοδο 2009-2018, αξιοποιώντας τη θεωρία των πολύπλοκων δικτύων. Οι εμπορικές ροές φυσικού αερίου μεταξύ των οικονομιών μοντελοποιούνται ως ένα σταθμισμένο και κατευθυνόμενο δίκτυο, όπου κάθε κόμβος αντιπροσωπεύει μια χώρα-οικονομία ενώ, οι σταθμισμένες ακμές (βάρη-weights) αντιστοιχούν στις ροές φυσικού αερίου. Οι έννοιες από τη θεωρία δικτύων που χρησιμοποιούνται, περιλαμβάνουν τη weighted degree centrality, το weighted degree centralization και το network density. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται οι έννοιες της εντροπίας και του εμπορικού ισοζυγίου. Με βάση τους ανωτέρω δείκτες εντοπίζονται οι κυρίαρχες εισαγωγικές και εξαγωγικές οικονομίες και επιπλέον, αξιολογείται το επίπεδο διαφοροποίησής τους ως προς τους προμηθευτές και τους αγοραστές. Επιπρόσθετα, εξετάζεται το κατά πόσο υπάρχει δομή ολιγοπωλίου ή ολιγοψωνίου στα αντίστοιχα δίκτυα, όπως επίσης και η πυκνότητα των εμπορικών σχέσεων μεταξύ των οικονομιών. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, οι κυρίαρχες οικονομίες (εισαγωγικές και εξαγωγικές) παραμένουν σταθερές με την πάροδο του χρόνου, όμως ο βαθμός της εμπορικής διαφοροποίησης ποικίλει στις διάφορες οικονομίες που μελετήθηκαν. Ωστόσο, δεν διαφαίνεται κάποια ξεκάθαρη σχέση μεταξύ του εμπορικού πλεονάσματος με τον βαθμό διαφοροποίησης του χαρτοφυλακίου των αγοραστών. Όσον αφορά τις συνθήκες ανταγωνισμού, δεν παρατηρείται δομή ολιγοπωλίου ή ολιγοψωνίου, ενώ λαμβάνοντας υπόψη την πυκνότητα, παρατηρείται ότι τα Ευρωπαϊκά δίκτυα εμπορίας φυσικού αερίου είναι σχετικά αραιά. Τέλος, η έρευνα επικεντρώνεται σε συγκεκριμένες προτάσεις πολιτικής με στόχο την ενίσχυση της εμπορικής διαφοροποίησης και την αύξηση της ενεργειακής ασφάλειας των οικονομιών.