复杂网络演化研究综述

首先对近年来复杂网络演化方面的研究进展进行了总结归纳,从网络演化部件、是否考虑权重、采用的演化机制、演化网络是否动态变化以及针对实际网络演化侧重的条件5个方面对当前复杂网络的演化模型进行了分类;其次从演化的时间尺度、权重与拓扑之间的关系、演化的复杂性3个方面指出了当前复杂网络演化研究存在的不足;最后提出了基于复杂适应系统理论来研究工程技术网络演化的框架。     

节点数固定的ER网络演化模型拓扑性质的研究

复杂网络模型的研究主要集中在ER网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型,其中ER网络模型是最经典的复杂网络模型之一。文章研究了节点数固定情况下的ER网络模型,根据网络内部边的动态演化特点,将节点数固定的网络模型进行了细分,给出了模型的生成算法,并模拟了算法生成的随机网络的平均路径长度和聚类系数。仿真结果表明,节点数固定的ER网络具有小世界特性,出现这种小世界特性的主要原因是由于网络内部边的异质性,而与网络的节点数变化没有必然联系。     

加权演化的交通网络模型研究

加权网络是复杂网络研究的一个重要领域,交通网络是一个典型的加权网络.交通网络的发展演化对国民经济的繁荣发展起着至关重要的作用.综合复杂网络的拓扑结构和交通流量计算的顾客选择理论,提出了一种随时间演化基于乘客中转路径的交通系统发展演化模型,并对模型进行了分析和数学验证,分析结果为该模型的点强度、点度和权重分布性质和BBV模型完全一致;网络是无尺度网络,点强度和点度分布都服从幂律分布,并且指数在2.33～3.00之间.最后通过仿真实验对演化模型进行仿真,结合中国交通网络的实证分析验证了模型的合理性.     

演化网络的Mandelbrot律

本文研究了满足线性择优模式的生长网络，解析得到了度分布的递推表达式，在此基础上证明了在一定条件下其近似解析解符合Mandelbrot分布p（k）∝（k+c）γ分布，并得到了幂律指数γ和漂移量c的具体表达式。文章指出了传统解析中差分近似中存在着对漂移量c的估计偏差，通过数值对比实验，验证了本文所提出的方法的准确性。     

复杂网络特殊用户对群体观点演化的影响

针对连续观点动力学模型缺乏对用户异质性的考虑,结合现实网络用户观点交互过程,从置信阈值、收敛系数的固定化、观点交互的无向无权性等方面对有界信任模型加以改进,构建基于信任的异质性用户观点学习模型。从偏执度、影响程度、影响范围界定了影响群体观点演化的3类特殊用户,通过基于多智能体的计算实验方法,研究粉丝用户、权威用户、大V用户此3类特殊用户观点对网络群体观点演化的影响。发现特殊用户特征并非直接作用于群体观点形成,而是作为调节变量在特殊用户初始观点与群体平均观点的关系中起到正向或负向调节作用。     

基于复杂网络理论的城市交通网络结构特征

以复杂网络理论和B-A模型为基础,统计和分层解析了南京主城区复合交通网络特征,研究表明:城市复合交通网络由随机网络和无尺度网络共同组成,从而可以实现随机网络的稳定性、可达性和无尺度网络的高效性、成长性的优势互补;经过等级调整后出现的B-A模型中的γ=3的幂次分布,符合无尺度网络结构的基本特征;交通网络复合化的增长包括自下而上和自上而下的双向增长过程。     

复杂电磁环境下通信网作战能力仿真评估研究

为了研究复杂电磁环境及组网方式对通信网作战能力的影响,构建了复杂电磁环境下通信装备作战能力二维云规则模型和通信网作战能力评估模型,利用Netlogo仿真平台实现了对复杂电磁环境下2组通信网组网方案作战能力的仿真和评估,结果表明:复杂电磁环境对通信网作战能力影响明显,通过调整组网方式可以提高通信网作战能力。     

复杂动态网络的牵制同步控制

研究了复杂动态网络的牵制同步控制。首先,阐述了一个新的动态网络,这个网络具有不同的节点结构,而且每个节点都是具有相同维数的动力系统。通过设计合适的控制器,此网络的状态将指数同步到一个稳定的状态。其次,给出了一些同步准则和一个例子去验证理论结果。MATLAB仿真结果表明,在整个网络被控制到平衡点时,在网络中随机地选择两个节点施加牵制控制,甚至仅对网络中度最大的那一个节点施加牵制控制,都能使网络的状态在很短的时间内达到同步。MATLAB仿真结果与理论分析相一致。     

复杂网络中无信任边界限制的连续观点演化研究

多数的连续观点演化模型中,缺少考虑舆论环境对信任关系的影响,同时信任边界条件使得观点演化聚合之后,各观点集合中的个体无法进行后续观点交互。该文分析个体观点差异以及邻居舆论环境对交互过程中信任关系的影响,消除信任边界对观点交互更新的限制,建立无观点信任边界限制的连续观点演化模型,并研究该模型观点演化统一的影响机制。理论分析与仿真实验表明:该模型不单可以反映观点演化的聚合过程,而且能反映舆论演化聚合之后各观点集合之间的竞争交互过程,模型可描述观点集合形成后的观点有序集合的变化;同时,模型反映了在较高聚类系数的无标度网络中,观点演化统一更加困难,而在平均连接度高的网络中,演化统一更加容易,这与已有相关研究结论是基本相符的。     

基于复杂网络理论的装备保障网络实证研究

为更好地理解装备保障网络的拓扑结构及其特点规律,基于复杂网络理论构建了装备保障网络模型,并从无标度、小世界和层次性等方面具体分析了装备保障网络的统计特征。实证结果表明:装备保障网络具有一般复杂网络相似的拓扑特性,即无尺度特征、小世界效应、较为清晰的层次结构及负相关匹配特性。     

基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析

针对当前空中交通网络节点通信覆盖性能差的问题,提出一种基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析方法.采用网络节点分布结构模型与传输信道模型构建多层复杂网络模型,通过自适应时变时延约束误差修正方法对网络节点密度进行优化调整,对空中交通网络节点分布密度融合程度进行跟踪控制,以节点区域覆盖度为约束条件对信息状态向量进行预测,根据控制节点密度函数计算空中交通网络的覆盖能力,通过能量均衡控制方法完成空中交通网络节点的最优部署,实现空中交通网络脆弱性分析.仿真测试结果表明,与传统方法相比,所提方法能提高空中交通网络节点覆盖度,改善网络的通信覆盖性能.     

基于复杂网络理论的杭州公交网络建模与特性分析

通过网络机器人搜集了杭州公交网络的真实数据,分别用space L、space P和space R 3种方法对其进行建模.随后分析其基本网络统计特性,包括平均最短路径、平均聚类系数和度分布,并且分析了其两个特殊网络统计特性:社团特性和传播特性.通过对公交网络特性的详细分析得到,公交网络是一个具有指数型度分布、明显社团结构和较强传播能力的小世界网络.     

基于社会网络分析法的复杂工程项目组织网络模型构建

从复杂工程项目组织的社会性着手,针对目前项目组织管理和控制在实际应用中出现的问题,研究一种优化项目群组织的有效方法.通过分析复杂工程项目组织结构的网络特性,建立项目组织的优化模型,借助SNA构建组织网络模型,运用UCINET对实例进行定量分析,找到项目组织的关键指标的量化途径.通过模型的构建,可以得出SNA理论是研究工程项目组织关系的有效理论方法,为其组织优化提供了交互视角,有利于组织中关系人目标的实现.     

基于复杂网络分析的微博网络舆情传播

为了探索微博网络舆情传播机制,采用复杂网络分析方法,并结合新浪微博获取的数据,分析了微博的社会网络结构的特点及其对舆情传播的影响。首先介绍了微博社会网络组成机制。然后采用复杂社会网络分析方法分析了微博社会网络的无尺度特性和小世界特征。最后结合实际的网络舆情事件案例,分析评价了微博社会网络拓扑结构对网络舆情传播的影响。     

基于复杂网络的产品模块化程度比较方法

为衡量产品模块化程度，将复杂网络理论及无标度模型应用于大批量定制领域，构建了产品族零部件关系网络.研究发现网络双对数度分布曲线斜率与网络节点增长速度成正比.通过分析产品族零部件关系网络的节点增长速度与产品族模块化程度之间的关系，提出了基于产品族零部件关系网络节点度分布曲线斜率的产品族模块化程度比较方法.以某工业汽轮机产品为例，对汽轮机装置与汽轮机本体的模块化程度进行了比较.结果表明，汽轮机装置的模块化程度比汽轮机本体高，这与实际情况相符，从而验证了该方法的正确性.     

A novel weighted evolving network model based on clique overlapping growth

A novel weighted evolving network model based on the clique overlapping growth was proposed. The model shows different network characteristics under two different selection mechanisms that are preferential selection and random selection. On the basis of mean-field theory, this model under the two different selection mechanisms was analyzed. The analytic equations of distributions of the number of cliques that a vertex joins and the vertex strength of the model were given. It is proved that both distributions follow the scale-free power-law distribution in preferential selection mechanism and the exponential distribution in random selection mechanism, respectively. The analytic expressions of exponents of corresponding distributions were obtained. The agreement between the simulations and analytical results indicates the validity of the theoretical analysis. Finally, three real transport bus networks (BTNs) of Beijing, Shanghai and Hangzhou in China were studied. By analyzing their network properties, it is discovered that these real BTNs belong to a kind of weighted evolving network model with clique overlapping growth and random selection mechanism that was proposed in this context.     

极小Cayley图的确定性小世界网络模型

小世界网络的确定性模型研究是复杂网络建模领域的重要分支,通过分析Cayley图的极小性与小世界特性的关联,提出一种基于极小Cayley图构造小世界网络的确定性模型．模型通过选择满足条件的极小Cayley图,恰当地扩展其生成集,构造出一类对称性强且结构规则的小世界网络．结果表明, 和现有模型不同,该模型可根据需求构造常数度或非常数度网络,且生成网络不仅具有较高的聚集系数和低的网络直径,而且是节点对称的,在通信网络、结构化P2P覆盖网络等实际领域的拓扑结构设计中具有重要应用．     

省域公路网交通运行特性调查与分析

公路网的交通量、交通构成、运行速度等是交通运行特性的重要指标,也是公路网规划、建设及管理的重要依据。文中以广西壮族自治区省域公路网为例,研究省域公路网交通运行特性。研究表明省域公路网难以适应客货运量快速增长的需求,部分路段已处于四级服务水平,交通拥挤现象逐步扩散。交通构成以拖拉机、大货车及小货车为主,平均运行速度约为60km/h。     

基于边介数的大城市公交网络优化模型

为解决大城市公交网络优化设计问题,提出一种考虑交通拥堵的网络优化模型．首先分析最短路策略在大城市应用的弊端和造成交通拥堵的原因,在研究复杂网络理论的基础上,基于边介数提出绕行策略．通过扩展边介数,定义有效边介数和有效路径,提出基于边介数的大城市公交网络优化模型,并设计了实现算法．以长春市路网为例,求解β．结果表明,随着β的变化,平均出行距离先减小后增大,在β=0时最短;平均出行速度先基本稳定后急剧增大．β=0.1时,居民平均出行时间最短,网络效率最高,这时优化模型可快速减少由于交通拥挤造成的网络效率损失．