基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性仿真

通过构建危险品运输超网络模型,分析了网络之间的相互作用和影响,继而建立了危险品运输网络模型生成方式;通过引入危险品运输网络"最短路径"、"平均最小风险路径距离"和"网络最大连通子图"概念,提出了"网络风险效率"和"最大连通度"抗毁性测度模型;根据网络流量特性,构建了危险品运输网络介数模型。以危险品运输网络为例进行仿真,仿真结果表明:危险品运输网络抗毁性表现为对随机攻击的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性,抗毁性更接近于无标度网络;其抗毁性是由少数节点和边维系的,且网络对节点攻击的抗毁性低于对边攻击的;网络最大连通度性能优于网络风险效率,适当增加系统冗余性可提高网络抗毁性。     

一种新的大规模网络最短路径的近似算法

平均最短路径长度是复杂网络的一个重要特性,但是对于大规模网络的平均最短路径长度的计算是困难的.在最近的一次对中国教育网的研究中.建立了一个有2 354 934个网页和26 816 209个链接的网络.要想计算该网络的平均最短路径长度,无论是传统的Floyd、Dijkstra算法,还是基于MPI的并行算法,在现有的计算机资源下都难以实现.提出了二级网络的概念,并基于此给出了一种针对中国教育网的新算法,使得在可以接受的时间内完成平均最短路径的近似计算,经试算效果令人满意,说明这种方法对于计算大规模网络的平均最短路径是有效的.     

基于小世界和连接成本的制度网络演化分析

制度作为社会系统的子系统,是一个具有小世界性和择优连接等特征的复杂网络,其演化需要产生各种连接成本.文中构建了基于小世界效应、连接成本和节点影响能力的制度网络演化模型;提出了制度网络演化的纳什效率策略及帕拉托效率策略;通过理论及仿真分析,认为帕拉托效率策略而不是纳什效率策略能显著地增加制度网络演化的整体得益水平;复杂制度网络系统小世界网络中的最短路径特点能够增加制度主体间的合作空间,进而增加制度演化的整体得益水平.     

无标度二元网模型

由两类不同主体构成的复杂系统,若同类主体间、异类主体间都存在着相互作用关系,则该系统可以用二元网来抽象描述.无标度二元网的网络整体度分布及两类节点各自的度分布都服从幂律分布.通过构建无标度二元网模型,尝试解释无标度二元网的形成机制.研究无标度二元网的拓扑结构性质发现,模型的不同类节点规模比参数及连接概率参数对网络的平均最短路径和群聚系数有着重要影响.无标度二元网模型的最短路径长度较小,其幂指数变化范围在2.5到3.5之间.     

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。     

电信社群网络静态几何性质分析研究

通过抽取电信通话数据作为研究对象，分别计算了电信社群网络中节点度、子图连通性、膨胀率、聚集度、平均最短路径的分布情况，得出电信社群网络是一个无标度网络。子图连通性、膨胀率的分布符合幂律分布，聚集度符合尾部有突起的幂律分布，平均最短路径服从Poisson分布的重要特征。     

介数中心性和平均最短路径长度整合近似算法

基于Brandes算法给出了复杂网络中介数中心性和平均最短路径长度的整合近似算法,通过理论分析和Rocketfuel项目实测数据的实验分析,验证了该整合算法能够快速有效地估计出复杂网络的介数中心性和平均最短路径长度,为进一步的研究工作奠定了基础.     

空间网络的标度性质对Naming Game演化行为的影响

鉴于社会网络结构对于信息传播、共识形成等社会行为的重要影响,在有限能量约束条件下,通过添加距离服从幂律分布的长程连边,构造出具有标度性质的空间网络。在此空间网络上,讨论了引入无意收听机制的Naming Game模型的演化行为。研究发现,存在一个最优的幂指数,使得该空间网络上的Naming Game模型收敛时间最短,当能量约束足够大时,这一最优幂指数趋于1.5附近。本研究说明,社会关系网络中的空间性质对于社会集体认同的形成有很大的影响。     

基于DMG空间约束的公交网络演化模型

考虑到城市公交网络的生成和演化受到城市道路交通网络结构约束的现实,利用复杂网络的最新研究分支-空间网络相关理论,构建了适于城市道路交通网络的DMG约束空间;生成了DMG空间约束下的公交站点分布规则,并基于嵌套最短路径,提出了一个城市公交网络的演化模型。以辽阳市道路和公交网络为实证对象,将模型的结果与实际统计数据结果进行了对比,发现模型的仿真结果与实际数据可以很好地吻合,表明了此模型的有效性;利用此模型对城市建设速率和城市公交建设速率的相互关系进行了分析,结果表明,当两者比值呈现2个极端时,公交线网密度都会呈现几何级数级的变化。这为进行城市建设和交通建设规划的速度问题提供了一个决策依据。同时,本模型也揭示了城市公交网络演化的一般规律,为城市公交网络演化的研究提供了一种新思路。     

探索小世界特性产生的一种新方法

在研究WS模型基础上，探讨了产生小世界特性的一种新方法，即提出了度不变的边遍历小世界模型。主要算法是在重新连接过程中保持每个节点的度不变，首先将所有满足度不变条件的规则边断开，然后随机地连接相同数目的长距离边。谊模型的数值模拟结果与WS模型的结果比较表明，新模型具有很好的小世界特性，即平均最短路径小和平均集群系数大的两大特点。同时研究了新模型下参数变化对网络特性的影响。     

基于天津市公共交通网络的复杂性研究

基于复杂网络理论对天津市公共交通网络的复杂性和抗攻击性能进行研究.通过引入节点的度与度分布、特征路径长度、聚集系数、介数、点权和边权等网络拓扑参数,对构建的天津市停靠站点、公交线路和公交换乘网络3种复杂网络进行分析.研究结果表明:3种网络模型都具有小世界特性,某些公交线路具有中转作用,部分停靠站点具有中枢作用;民众乘坐公共汽车出行一次,平均需要乘坐16.2站并换乘2.12次,平均需要的乘车时间为78.7 min.这说明天津市公交网络拓扑结构不甚合理,公交运输效率有待改善.按照鲁棒性的要求,提出了进一步改进和优化的措施.     

生产网络与行业收益率：基于时变网络依赖参数的空间因子模型

行业间通过投入产出关系形成了复杂且紧密关联的生产网络，对金融市场有着重要影响。同时传统因子模型忽视了网络结构所产生的影响>，易产生模型误设及混淆系统性风险来源的问题。因此，依据国家统计局发布的投入产出表构造时变的生产网络，将其嵌入到传统因子模型中，构建了基于生产网络的时变网络依赖参数的空间因子模型，进一步将行业收益率对因子的总风险暴露分解为直接风险暴露和间接风险暴露，研究了生产网络与系统性风险因子之间的相互作用对中国行业收益率的影响。研究表明：相比传统因子模型，采用空间因子模型更符合中国行业收益率与资产定价的实际；与发达国家相比，近20年来中国产业结构发生了重大变化，依据投入产出所形成的生产网络也发生了较大的变化，研究中假设空间依赖参数为时变参数更符合中国经济现实且实证业绩更佳；通过对因子风险暴露的分解，发现生产网络溢出效应能放大行业收益率对因子的风险暴露。     

带二次参数赋权的多阶段网络最短路算法

当网络中的权值不是常数而是含参数的函数时,它可以看作是一种动态网络,用传统的算法求解这类网络的最短路径变得十分困难.为此,提出了含二次参数权的多阶段网络最短路问题,并利用Dijkstra算法思想和隐枚举方法给出了求该网络最短路的隐枚举标号算法,最后对该算法的复杂性进行了分析.理论分析与实验结果表明,尽管该算法不是多项式的,但对于一定规模的该类网络还是十分有效的.     

复杂网络与社会网络研究范式的比较

从研究范式方面对复杂网络与社会网络研究进行比较.认为发生学视角的时间维度的分析与知识论域视觉的空间维度的分析相结合,可以提供历史与全面地认识事物的可能.首先分别从发生学及知识论域体系的视角,在比较中发现了复杂网络与社会网络研究范式的特点,然后以广州软件产业CEO社会网络与竞争关系复杂网络的研究为例,对这些特点做了具体的说明,最后进一步通过该产业的企业衍生社会网络与竞争关系复杂网络的联系,得出社会网络是产业竞争关系复杂网络的基础的结论.     

一种新的基于任务的安全量化评估方法

提出了一种基于任务模型的安全量化评估方法,应用于静态的弱点评估和动态的威胁评估。与传统的风险评估方法相比,该模型以组织的任务目标为核心,避免主观偏见,排除大量无关弱点和威胁对评估的负面影响,评估结果更可信。实例分析表明,该方法能更准确、更全面的度量网络系统的安全性。     

北京市公共汽车交通网络几何性质的实证研究

采用复杂网络的研究方法，针对北京市公共汽车交通建立了公交线路、公交换乘和停靠站点复杂网络，利用这3个网络的几何量讨论了北京市公交网络的几何性质。利用实际数据计算的蛄果显示存在某些线路具有中转的作用。部分停靠站点具有中枢作用；民众出行平均需乘坐17．4站并换乘1．7次。研究结果还揭示了公变网络的点权分布具有不同于其他加权网络的点权分布的性质。