城市道路网络的拓扑性质和脆弱性分析

基于GIS技术和复杂网络理论,研究国内包括杭州、苏州在内的江浙4座城市的街道网络的复杂性.分析了街道网络的基本拓扑性质,如点度分布、路径长度分布、网络效率,发现这4个街道网络尽管规模、历史、经济各不相同,但性质非常相似.然后进行城市街道网络的脆弱性分析,通过比较随机和蓄意两种攻击策略,发现城市街道网络对随机攻击很稳健,而对基于点度和介数的选择性攻击策略很脆弱,说明点度和介数是很有用的,找到关键节点和预先防御的指标,这对城市应急管理、应急交通调度和导航都具有借鉴意义.     

快递企业配送网络的复杂结构特性实证研究

掌握配送网络的结构特性和确定其中的重要节点对合理布局配送网络、提高其运转效率、降低其运营成本起着决定性作用。以国内某快递企业的订单数据为基础,通过网络爬虫、数据清洗等大数据处理手段,获得其在全国范围内的配送网点与路径数据,描绘了其配送网络的拓扑结构;运用复杂网络理论,对该配送网络进行平均最短路径长度、集聚系数、度及度的累积分布、点介数分布、接近中心性、富人俱乐部现象、匹配形式等结构特性进行了全面分析,验证了其复杂结构特性;运用重要度评价矩阵确定了该配送网络中的重要节点,并根据分析结果对该配送网络的构建与管理提出了相应的优化对策。     

基于功能图的作战体系关键节点分析

目前大多数基于网络拓扑的作战体系关键节点分析方法只是单纯考虑作战节点的拓扑连接关系, 缺乏从实际业务角度考虑体系中各节点在功能之间的相互依赖。而多数基于作战环的作战体系关键节点分析方法又需要分析人员具有很强的专业背景知识, 且存在分析数据难以获取等问题。基于此, 提出了一种基于功能图的作战体系关键节点分析方法。首先, 介绍了基于任务、反映作战体系功能的功能图概念。然后, 提出了基于功能图的度中心性、介数中心性、接近中心性、PageRank算法、节点移除和收缩等关键节点分析方法。最后, 以某作战体系为例, 作战环为其功能图, 采用介数中心性、接近中心性、基于功能图的介数中心性、基于功能图的接近中心性、基于功能图数量的节点移除法等关键节点分析方法对作战体系中关键节点进行分析, 验证了该方法的简单性、可行性及有效性。     

基于节点标号的Koch网络结构性质研究

针对正多边形Koch分形岛所映射成的Koch网络,根据节点接入网络的时间和位置信息给节点标号。在节点标号的基础上,研究网络的最短路由及计算最短路径长度;并分析网络的主要结构性质,如节点的度、度分布和累积度分布函数,以及网络的聚类系数、平均最短路径长度、度关联函数和介数中心性,得出结构性质的解析解。结果表明,所构建的Koch网络是无标度和小世界的;其聚类系数趋向于比较大的常数值;平均路径长度与网络节点数的对数呈正比关系,度相关函数、点介数和边介数都随节点度的变化而指数变化。     

嵌入式构件网络的拓扑特性研究

为了从宏观上更好的描述嵌入式构件系统的结构及其在细粒度层次上隐藏的特征信息,从一个新的视角将大规模嵌入式构件系统抽象为一个由大量的构件及其关系组成的复杂网络,提出嵌入式构件网络的概念,以嵌入式操作系统eCos为载体,证实了该网络具有小世界、无标度、高积聚等重要特性,基于数据场拓扑势的思想,提出拓扑势中心性的评价方法和嵌入式构件网络的节点重要性排序算法,不仅能提供统一的描述框架,而且可以产生更符合网络拓扑特性的排序结果,对嵌入式构件系统的质量度量标准具有深远含义.     

基于SNA的复杂项目组织权力量化及实证

在社会网络分析(social network analysis, SNA)中, 中心度和中心势是衡量个人(团队)结构位置和权力指针, 也是刻画权力的关键指标. 基于该理论, 分析了复杂项目组织权力和关系的联系以及权力量化方法, 包括六个重要指标: 个体中心度、整体中心势、个体中间中心度、整体中间中心势、个体接近中心度和整体接近中心势, 以衡量整个组织及组织中某个单位的权力特征. 以2010年上海世博会工程建设组织为案例, 分析正式组织结构和组织社会网络结构下的权力界定区别, 并进行两种视角下权力的比较. 结论表明: 正式组织结构下的权力和项目组织网络下的权力并不呈现一致性的状态, 但后者更接近现实, 更有助于组织设计和组织管理.     

卫星时变拓扑网络节点重要度评估方法

针对卫星网络拓扑结构的时变特征,通过构建时变拓扑图序列模型,将卫星时变拓扑网络分解为一系列具有稳定状态的拓扑图结构。综合考虑节点在网络中的全局性影响和局部性影响,以节点介数、节点紧密度和节点距离的重要度贡献为度量参数,提出了稳态卫星网络节点重要度评估方法,设计了卫星时变网络节点重要度评估算法,通过典型实例验证了算法的准确性和有效性。实验结果表明,该方法能够有效地区分卫星时变网络节点重要度差异,准确评价卫星节点对卫星网络资源的控制能力。     

基于超网络的作战信息流转建模及特性分析

针对现有单一要素模式的信息网络不能有效反映作战信息流转复杂结构及动态过程的问题,提出一种基于超网络的作战信息流转"两层三网"模型构建及特性分析方法。首先,分析作战信息流转超网络结构特征,抽象作战节点和信息关系的多维属性,定义关联映射规则,建立作战信息流转超网络模型;其次,从节点的超度分布、超边的度分布、介数、聚类系数、子图向心性和网络弹性6个方面,研究了作战信息流转超网络的拓扑特性。最后,以空中突击作战为例,通过仿真实验,验证了模型与方法的可行性和合理性。     

基于复杂网络理论的担保网络研究

基于某商业银行的企业担保关系数据建立担保网络,并运用复杂网络理论对其进行定性和定量的研究。发现担保网络具有小世界、无标度特征,节点度表现为异配,并且节点的核数和介数与节点的度没有明显的关系。此外,对担保网络中的社区结构进行分析,发现社区中的成员分布具有明显的地域集聚性,企业更倾向于在同地域间发生担保,浙江、江苏的担保社区多且关系复杂等。     

局域世界随机增长的加权网络模型

提出了一种新的加权网络模型.在该模型中新节点择优的局域世界是随机增大的,另外新节点除了以较大的概率在局域世界内择优连接之外还以较小的概率在局域世界外择优连接,并且已有的节点之间允许有新边的生成.该模型生成的网络的度分布、边权分布和点强度分布均为幂律分布.特别是许多实证研究表明这些分布具有的胖尾现象也能被该模型反映出来.该模型还指出点强度高度依赖于度并且它们之间服从幂律函数关系.