双有限异质社交网络仿真建模及实证分析

提出了一种双有限异质社交网络结构,即网络规模有限性、节点出/入度有限性以及网络节点属性的异质性。仿真结果及实证分析表明,与小世界网络、无标度网络等相比,双有限异质社交网络模型可以更好地模拟实际社交网络,不仅其网络整体结构兼具小世界特性和无标度特性,在微观上还可以真实反映出不同属性类型的节点在网络中的影响力和控制力。     

双有限异质社交网络仿真建模及实证分析

提出了一种双有限异质社交网络结构,即网络规模有限性、节点出/入度有限性以及网络节点属性的异质性.仿真结果及实证分析表明,与小世界网络、无标度网络等相比,双有限异质社交网络模型可以更好地模拟实际社交网络,不仅其网络整体结构兼具小世界特性和无标度特性,在微观上还可以真实反映出不同属性类型的节点在网络中的影响力和控制力.     

上海证劵市场股票网络的复杂网络特性研究

针对证券市场可以用具有节点和连边的复杂网络来描述的特点,运用复杂网络的理论剖析股票市场内在结构和功能,研究运用上述方法构造的股票网络的拓扑性质。取网络的节点为2000—2011年上海证券交易市场上市的股票,网络的连边为股票价格波动的相关性,实证研究表明,该网络与现实很多复杂网络一样也具有小世界特性和无标度特性。     

无标度网络的嵌入-删除-补偿模型的建立及分析

Barabdsi—Albert(B—A)模型是一种生长网络模型，其动力学特征是新节点的嵌入和链接的偏好选择．基于B—A模型，本把模型的动力学过程推广到包括对网络中已有节点(或链接)的随机删除及其相应链接补偿．研究表明网络的无标度特征(幂律指数γ=3)本质上是因为链接的偏好特性，而与随机增加或删除节点或链接无明显关系．本研究结果能够从网络动力学方面解释无标度网络(scale—free networks)对随机攻击具有鲁棒性和对恶意攻击具有脆弱性的原因．     

基于适度优先的无标度网络模型与抗毁性优化

针对无标度网络面对随机失效和选择性失效在抗毁性上的双重特性,结合网络最重要的异质性特征,引入单个系数控制网络增长中的优先连接程度,优化节点度值差距,在BA网络的基础上提出了基于适度优先的无标度网络模型,它更具有一般性,通过近似证明和数值模拟进行验证.基于适度优先的无标度网络模型可以控制生成相对均匀化的无标度网络.仿真表明,其可在面对随机失效和选择性失效时获得较好的综合抗毁性.     

基于二阶信息的复杂系统弹性度量研究

基于节点最近邻信息,复杂系统弹性预测模型通过将多维方程映射为一维方程,度量复杂系统弹性。然而该模型并未引入节点二阶邻居的信息。基于复杂系统弹性预测模型,通过在映射过程引入节点二阶邻居信息,该文提出了一种考虑节点二阶邻居信息的复杂系统弹性预测模型,并在Barabási-Albert（BA）无标度网络、Watts-Strogatz（WS）小世界网络上验证了新模型的有效性,进而讨论了不同网络拓扑结构对新模型效果的影响。实验结果表明,在平均度不同的BA无标度网络和WS小世界网络中,基于节点二阶邻居信息的复杂系统弹性预测模型均可更准确地预测系统弹性。其中,网络平均度为2的BA无标度网络和WS小世界网络的系统弹性测量精度分别提高了79.89%和59.53%。且在同类网络中,网络平均度越小,基于节点二阶邻居信息的模型越适用。同时,针对同类型平均度相同的网络,改进后模型在BA无标度网络上的效果优于WS小世界网络。该文的研究为有效度量复杂系统弹性状态和设计弹性系统提供了科学的研究手段和理论支持。     

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。     

谣言短信传播网络拓扑性质研究

作者分析了谣言短信传播的特点及方式,把谣言短信的传播过程抽象成一个网络的生长过程.根据谣言短信传播的特点,以星形网络表示初始网络,在局域世界中选择新增节点的连接节点.局域世界的选取,采用了依据节点之间的网络路径值作为选取局域世界的原则.给出了生成谣言短信传播网络模型的算法,并且通过理论推导说明网络模型的度分布为幂律函数,模拟了网络节点的度分布、聚类系数和平均路径长度,通过GN算法对模型的社团结构进行分析,发现谣言短信传播网络具有明显的社团结构特征.仿真结果表明,谣言短信传播网络具有无标度特性、小世界特性以及明显的社团结构特征.     

能量有效的无线传感器网络无标度拓扑模型

针对无线传感器网络节点能量有限且易失效的问题,利用复杂网络理论提出了一种能量有效的无线传感器网络无标度拓扑模型. 该模型通过节点的剩余能量约束节点的发射半径,在拓扑演化过程中充分考虑节点剩余能量和节点度等因素,并引入能量调节参数和节点度调节参数,得出了一种幂率指数可以在[3,+∞)调节的无标度拓扑结构. 动态分析和仿真实验结果表明,该模型具有无标度网络的幂率特性,且具有较好的容错性和能耗均衡的特点.     

生态工业共生网络成长的网络复杂性测度

根据网络复杂性测度理论,建立了生态工业共生网络成长的复杂性测度模型,以鲁北生态工业园为例,利用Matlab软件,对鲁北生态工业园的EISN在不同发展阶段的网络复杂性指标进行了仿真计算.研究结果表明,EISN在成长初期,较少的节点数抑制了网络复杂性的涌现,随着新的节点企业的加入,网络复杂性凸现,体现出小世界性和无标度特性,且核心节点具有较高的度分布特征,被连接的几率远高于其他节点.     

产品族零部件关系网络实证分析及演化

基于复杂网络构建复杂机械产品族零部件关系网络,以工业汽轮机产品族为实例,分析认为产品族结构网络是具有较高集聚性和较短路径的小世界网络,同时具有显著的无标度特性.分析了产品族零部件关系网络的演化机理：具备一定的初始状态、增长、局部择优连接和连接边有方向.产品族的结构具有分层、模块性等显著特点,结合这些特点提出了该类型网络的演化模型,仿真结果与实证分析吻合较好,从而验证了模型的合理性和可行性.经过实证定量的演化分析,得到了产品族结构及其拓扑特性的时间演化特征,即周期性和局部相似性.标度涌现使零部件关系网络成为无标度网络,在结构上逐渐演变为局部密集、大部分稀疏的发散型网络.     

复杂网络中具有低易感的疾病传播问题研究

基于真实流行病学中免疫力减弱的特性,提出一个新的疾病传播模型即复杂网络中具有低易感即免疫力减弱的传播模型。 利用平均场理论和计算机仿真对该模型的传播行为进行了详细研究,结果表明该模型的传播阈值主要与网络拓扑结构、免疫丧失率和免疫保留率有关。 小世界网络中存在非零的传播阈值,而无标度网络在网络规模无限大的情况下传播阈值趋于零。 在网络拓扑结构不变的情况下,增大节点的免疫保留率可以增大小世界网络和无标度网络上的传播阈值,降低疾病的传播范围,从而有效控制传染性疾病在复杂网络上传播。     

基于可视图的职业教育网络关注度分析

公众对职业教育的网络关注度反映了职业教育的社会地位。以“职业教育”为关键词,选取2013—2022年全国29个省级行政区的百度指数数据,运用可视图方法将时间序列数据转换为复杂网络,并通过网络参数、度分布和层次聚类等分析方法,探索职业教育关注度的网络特征和地区差异。结果表明,全国29个省级行政区的可视图网络具有无标度特性,29个省级行政区对职业教育的关注度存在较大差异。     

西安公交站点网络的实证研究

城市公交线路结构是影响公交系统客流运输效率的重要因素,文章以复杂网络为视角,针对西安公交系统建立了公交站点网络.经过统计分析其度分布、平均最短路径等拓扑量,对西安公交线路结构现状做出评价,结果表明西安公交站点网络具有无标度网络特性和明显的聚类效应,节点间平均路径服从Weibull分布.     

可调路径长度和簇系数的加权无标度网络模型研究

以无权的高簇系数的Holme和Kim（HK）模型为基础,联系实际网络所应该具备的权重,引进了一种动态的赋权机制,提出了一种更大范围可路径长度和调簇系数的加权无标度网络模型.分析和仿真表明：大范围可调路径长度和簇系数的加权无标度网络模型不仅继承了HK模型的高聚类效应和无标度特性,且它的调节手段更丰富,调节范围更大,实现了无标度特性与小世界特性的统一.     

基于科研合作网络的节点枢纽特性研究

根据科研合作的实际变化情况提出了一类科研合作网络的演化模型,并利用复杂网络特性参数提出一种新的节点评定参数,即节点枢纽特性评定参数。通过对高校科研合作网络的实际数据来分析提出的该演化网络模型,得出该模型符合无标度网络的节点度分布所具备的幂律分布特征,进而证明了该模型的复杂网络特性。同时还利用给出的枢纽集搜索算法对科研合作网络节点进行测度,通过对实际网络搜索得到相应的枢纽节点,完成对节点的评估测得。     

利用改进的无标度网络理论研究生态系统

无标度网络能较好地描述现实世界中网络的增长和偏好依附的特性。然而由于生态系统的开放性、流动性、发展性和方向单一性，以及生态系统组成部分的多元性，其间关系的非线性及反馈性，结构层次性，整体涌现性以及演诧中学习的能力所形成的自组织临界性，提出了一个改进的无标度网络模型。从注重于整体性方面，对生态系统展开分析。     

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。     

电力网络结构特性分析

为获得电力网络结构的本质特性,对IEEE标准测试电网和一系列规模不等、发展历程不同、建设水平各异的实际电网,进行复杂网络典型特性分析和结构脆弱性的模拟仿真。分析电力网络节点度数在对数坐标和半对数坐标下的分布特性;探求电力网络特征路径长度、聚类系数的统计特性及与网络规模之间的关联关系;基于凝聚算法考察电力网络不同模型下的模块度。所分析的电网不具无标度特性,小世界特性与网络规模相关,而社团特性明显,表明社团特性是电力网络普适的结构特性。以负荷节点可连接的电源节点比例衡量电力网络的整体性能,考察社团间联络线遭蓄意攻击时网络性能的变化。所分析电网均表现出脆弱性,进一步验证对电力网络结构特性实证分析的结论。     

复杂电力网络的连锁故障动态模型与分析

为研究复杂电网连锁故障的传播机理,同时为预防和减小大停电事故发生,在研究了国内外复杂电力系统连锁故障模型的基础上,提出了一个模拟连锁故障过程的动态模型.根据此模型,分别对具有小世界(small-world)、无标度(scale-free)特性的人工复杂电网模型进行了连锁故障仿真,验证了模型关于连锁故障动态演化过程的合理性.进一步比较表明,电网连锁故障在小世界电力网络中造成的功率损失比无标度电力网络大得多,并且连锁故障传播的速度远比无标度电力网络迅速.