三部图网络上的媒介传染病动力学

很多媒介传染病在人类、媒介和动物3个种群中传播,针对这类传染病提出三部图网络。通过数学分析,发现三部图网络上模型的基本再生数不仅与二阶矩和平均度的比值有关还与平均度有关,这与二部图网络上的结论有本质区别。通过数值模拟,还发现:三部图网络比二部图网络更有利于疾病的传播;在同样的接触模式下,4个交叉传染率对基本再生数有同样的影响;传染病在三个子网络上同时存在或同时消亡。     

几类传染病模型中基本再生数的计算

通过参考大量文献,系统整理了几类经典的传染病模型,并对传染病模型基本再生数的几种导出方法做了一个综述。文中综合了传染病动力学模型的分析方法和复杂网络理论,分别从基本再生数的定义,初始时刻染病者的单调性,正平衡点的存在性,无病平衡点的局部稳定性,即通过计算基本再生矩阵或者雅克比矩阵的特征值,数值模拟,这几个角度给出了基本再生数的导出方法,并举例说明了几类主要的传染病模型,特别是网络传播模型中基本再生数的计算方法,给出了基本再生数的特点,并对基本再生数时变的情况进行了具体分析。     

复杂网络上阶段性传染病动力学分析

基于复杂网络,建立了多染病阶段的传染病动力学模型,通过对模型的动力学性态分析获得了基本再生数和最终规模。发现疾病在复杂网络中传播时,早期患者会加剧其传播。数值模拟验证了所得结论的正确性。     

基于系统动力学模型的创新网络技术扩散模拟仿真研究

基于系统动力学模型和数值模拟仿真的方法,将外部作用强度、网络规模演化等因素纳入传统技术扩散模型中,构建了动态演化的创新网络技术扩散模型,分析外部影响和网络规模的变化对技术扩散效果的影响。研究结果表明:外部作用强度、内部作用强度与技术扩散速率呈正相关关系;创新网络规模增长率也与技术扩散速率呈正相关关系;企业技术放弃率和创新网络企业退出率则与技术扩散速率之间存在负相关关系。     

突发交通事故下城市道路交通网络的延误扩散临界研究

延误扩散临界研究,可以为预防因突发交通事故造成的城市道路交通网络大面积延误提供基础理论指导。应用平均场理论建立了道路交通网络中的延误扩散SIS模型,通过该模型在系统稳态时延误路段的稳态密度,得出了延误扩散临界值的解析表达式;并设计了仿真系统,在生成的与道路交通网络拓扑结构具有相同统计特征的虚拟网络上对延误扩散临界值进行了仿真检验,仿真结果与解析结果具有较高的吻合度。研究表明:城市道路交通中延误扩散的临界值与道路交通网络中交通量、网络的平均度、交通流单位时间内流经路段的平均数、网络中交通流总量和重新选路概率成反比;与网络路段数成正比。     

克隆植物生长扩散的生态复杂性

首先确定了7种不同的生境格局以及植物的生长规则,并基于此提出分株扩散网络模型,模拟数字克隆植物的分株动态生长的过程。揭示了在分株的不同生长阶段,生境异质性、植物自身的结构特征对分株种群扩散过程的影响,得到分株网络,并对不同处理下的分株种群生长扩散过程进行定量描述,结果表明生境中的斑块分布越密集则分株种群增长速度越快,且不同植物对环境的适应性不同,在富养分斑块产生更长间隔子的基因型探索新生境的能力会更强,而在贫养分斑块产生更长间隔子的基因型更容易获取生境中的有利资源,由此揭示了克隆植物的生态复杂性。     

时序网络视角下网络舆情的演化模型研究

随着对社交媒体的研究深入,平台用户之间的社会关系网络为动态的时序网络逐步得到认同。为了对比并分析时序网络下舆情扩散的过程和结果,采用计算机仿真的分析方法,通过构建时序网络,并采用SIR模型作为舆情扩散的信息扩散模型。多智能体仿真结果表明,舆情扩散结果的不确定性一方面来自于时序网络的复杂网络结构和信息扩散模型,而另一方面则是源于将用户之间的社会关系网络看作是静态网络。通过参数分析确定了提高舆情扩散的思路和方向。     

现实复杂情形下的SIRS型传染病模型及其控制策略

研究现实复杂情形下(包含非线性传染率、有隔离措施、群外个体迁入、生育与死亡以及疾病可水平和垂直传播等)的SIRS型传染病模型。首先证明该传染病模型的无病平衡点与地方病平衡点的唯一存在性及渐近稳定性;然后从基本再生数以及折衷考虑人道主义、救治代价与疾病控制效果的原则,针对流行于人类的传染病,提出优先隔离染病个体、提高疾病治愈率以及控制传染病垂直传播的传染病综合控制策略;最后,数值仿真验证了模型的稳态特性以及综合控制策略的有效性。     

突发事件社交网络舆情的扩散与控制

针对突发事件社交网络舆情扩散特征,考虑政府及公众媒体对社交网络舆情参与者产生的影响,建立一种突发事件社交网络舆情扩散模型。定义并分析突发事件社交网络舆情扩散趋势的转折点,由舆情扩散模型推导出度量突发事件社交网络舆情扩散趋势的测度,同时给出并证明在不同舆情扩散测度下转折点的存在性及舆情扩散趋势。根据舆情扩散测度给出一种最优控制的目标函数,利用舆情扩散测度的关键因素,推导出使目标函数值最小的舆情扩散控制方法。通过数值模拟计算,说明模型及控制方法的有效性和实用性。     

社会关系网络密度对创新扩散的影响

从微观个体角度研究创新扩散是近年来创新扩散颁域的一个重要研究方向,本文运用复杂网络工具来精细刻画个体的微观结构,并以此研究了社会关系网络密度对创新扩散的影响.通过对原有阈值模型进行网络化扩展,结合创新扩散的两个基本渠道--传媒和口头交流.建立了基于复杂网络的随机阙值模型,利用计算机仿真模拟,测试了不同社会关系网络密度下的创新扩散程度,指出社会关系网络密度对创新扩散的影响取决于消费者对传媒网争社会关系网的依赖程度.     

基于动态种群结构的粒子群算法及仿真研究

针对标准粒子群算法易陷入局部最优而早熟的问题,提出了一种基于动态种群结构的粒子群算法。该算法在种群结构中引入小世界网络模型,由于网络模型的演化,使算法具有动态的种群结构,从而保持了种群的多样性。同时为了使粒子尽可能地分布在不同的搜索空间,在网络模型演化过程中考虑了结点的个体价值。为了加快算法的收敛速度,在进化后期采用全局模型粒子群算法。通过对三个经典测试函数优化问题的数值仿真并与其它方法进行比较,结果表明了算法的有效性和实用性。     

基于社交网络结构特征的S2IR谣言传播模型

针对社交网络中的用户对谣言的抵抗能力存在差异以及用户间亲密度不同的情形,通过引入谣言信度函数与个体亲密度函数,定义体现网络结构特征的非一致接触传播率。考虑传谣者的信谣程度及传谣力度不同,基于平均场理论建立一种新的网络谣言传播动力学模型。在BA无标度网络中通过数值仿真验证了理论分析的正确性。实验结果表明,谣言在度大的节点中传播更快、范围更广;高谣言信度与用户亲密度会使谣言传播速度加快、传播范围变广;进一步探究了模型中遗忘率、辟谣率等相关参数对谣言传播的影响。对基本再生数进行敏感性分析,进而提出了控制谣言传播的建议,并对比分析了随机免疫与目标免疫两种常见免疫策略的效果;在仿真网络与真实网络中分析了网络结构对谣言传播的影响规律。     

基于Agent动态小世界网络的HIV同性传播仿真研究

提出了一个agent动态小世界网络仿真模型,结合了小世界网络结点和agent的双重特性,研究了HIV(Human Immunodeficiency Virus)在同性人群中传播扩散的动态过程。为了适应社会网络上HIV传播的动态特性,模型在小世界网络基础上增加两个个体之间的偶然关系和固定关系以及个体从系统中的移入和移出。介绍了HIV病情发展的不同阶段及疾病参数,考虑了个体的自主性和检测对HIV传播的影响。仿真结果表明该模型较好地反映了动态社会网络和个体自主性行为对HIV传播的影响。     

新进企业合作伙伴搜寻模式、网络结构与创新扩散效率

针对集群新进企业合作伙伴搜寻的空间约束性,研究空间约束下的新进企业不同合作伙伴搜寻方式对集群合作创新网络结构及创新扩散效率的影响。运用多智能体仿真的方法,构建基于空间约束的集群新进企业合作伙伴搜寻的动态模型,分别比较分析局部搜寻网络、全局搜寻网络和混合搜寻网络这3种网络的基本拓扑结构特征及创新扩散效率。研究结果表明:局部搜寻网络平均路径长度和网络直径大于全局搜寻网络,而平均聚类系数、平均度、网络密度均小于全局搜寻网络;从创新扩散深度、创新扩散速度、创新扩散深度的波动性和创新扩散速度的波动性来看,全局搜寻网络更利于集群创新扩散,全局搜寻是更利于集群创新扩散的新进企业合作伙伴搜寻方式。集群中采用全局搜寻模式搜寻合作创新伙伴的新进企业数量越多,集群创新扩散效率越高。     

新进企业合作伙伴搜寻、网络结构与创新扩散效率

针对集群新进企业合作伙伴搜寻的空间约束性,研究空间约束下的新进企业不同合作伙伴搜寻方式对集群合作创新网络结构及创新扩散效率的影响。运用多智能体仿真的方法,构建基于空间约束的集群新进企业合作伙伴搜寻的动态模型,分别比较分析局部搜寻网络、全局搜寻网络、混合搜寻网络这3种网络的基本拓扑结构特征及创新扩散效率。研究结果表明：局部搜寻网络平均路径长度和网络直径大于全局搜寻网络,而平均聚类系数、平均度、网络密度均小于全局搜寻网络;从创新扩散深度、创新扩散速度、创新扩散深度的波动性和创新扩散速度的波动性来看,全局搜寻网络更利于集群创新扩散,全局搜寻是更利于集群创新扩散的新进企业合作伙伴搜寻方式。集群中采用全局搜寻模式搜寻合作创新伙伴的新进企业数量越多,集群创新扩散效率越高。     

供应链网络风险扩散动力学模型及其应用

在考察分析供应链网络结构域组分特征的基础上,建立了供应链网络风险扩散动力学模型,给出其定态解.该模型由一组方程构成,设置了风险产生项与风险湮没项,合理考虑了风险在供应链网络主体间的传导概率,并设置了主体感染风险阈值.该模型能够反映供应链网络中风险扩散机理,也可以揭示供应链网络结构演进下的风险扩散特征变化.将模型运用到实际的农产品供应链网络中,获得了当前农产品供应链网络及其演进结构下的风险扩散特性.     

小世界网络V.S.均匀混合网络中的SIRS型传染病模型

在现实复杂情形下(包含非线性传染率、有隔离措施、群外个体迁入、生育与死亡以及疾病可水平和垂直传播等),比较研究小世界网络中的SIRS型传染病模型与均匀混合SIRS型传染病模型的疾病动态传播行为,以及相同疾病控制策略在两种传染病模型上的效果。数值仿真研究发现:1)动态行为特征仅与模型参数有关的均匀混合SIRS型传染病模型不能准确刻画小世界网络中的传染病传播行为。2)源于均匀混合SIRS型传染病模型的控制策略(如强化隔离染病个体、限制易感群体迁入、提高染病个体死亡率以及控制疾病垂直传播等)适用于控制小世界网络中的传染病,但效果有显著差异。3)小世界网络中的SIRS型传染病的控制策略中,存在一个最佳的染病个体死亡率阈值。     

社会网络与创新扩散的共生演化

在基于协调博弈和动态网络的基础上,构建了一个社会网络与创新扩散的共生演化模型,采用仿真与计量相结合的方法,分析了创新扩散、网络整体收益和社会网络之间的相互影响。研究表明,个体行为与社会网络结构对创新扩散的影响,取决于创新自身相对优势的大小,具有相对优势的创新在密集的网络中和规则连接方式下更容易扩散。网络整体收益不仅与创新自身以及采用个体的自身特征有关,也与局部网络效应强弱和个体之间建立联系的成本相关。创新扩散微观层面中个体策略选择行为特征会导致社会网络结构特征(如网络异质性、小世界效应,度相关性)的变化。     

低轨预警星座通信网络的路由算法

路由技术是低轨预警星座通信网络需解决的关键技术之一。设计了低轨预警星座通信网络的拓扑结构。提出了多约束最优路由模型,该模型将链路的时延、切换率和可用带宽转化为传输费用,表示了时延和跳数受限的最小费用路由问题。给出了求多约束最优路由问题的最优解算法,此算法通过缩小可行路径的搜索空间降低计算复杂性。仿真结果表明,该路由算法的复杂性和切换性能优于同类算法,适合于星上在线路由计算。     

一类技术创新竞争扩散的微分动力学模型及应用

回顾了技术创新扩散的研究发展过程,针对以往竞争模型中没有考虑市场潜力是动态变化的缺陷,建立了动态潜力市场的技术创新竞争扩散的微分动力学三阶段模型,并利用微分动力系统理论对该模型进行了稳定性分析。利用两种创新技术采纳数和动态市场潜力对该模型进行模拟仿真,相比之前的扩散模型,发现该模型能较好地模拟实际市场扩散潜力是不断动态变化的客观现实。最后,利用该模型对两种创新技术采纳数和市场潜力进行了预测,取得了较为满意的结果。