加权快递网络鲁棒性分析及优化

研究快递网络鲁棒性的分析和优化方法.考虑到快递网络中节点城市和包裹投递的地理空间特征,提出基于节点城市之间投递距离的加权快递网络抽象描述及其鲁棒性分析方法.进而在有目的的节点城市移除规则和随机的投递路线移除规则下,分析航空投递网络和陆运投递网络的鲁棒性,发现前者的鲁棒性明显优于后者.然后,通过分析航空投递网络和陆运投递网络的微观结构特点.结合节点城市实现包裹投递的基本功能要求,提出基于节点城市包裹投递能力的加权快递网络鲁棒性优化思路方法,并给出航空投递网络和陆运投递网络的优化结果.     

航空快递网络的复杂结构特性及演化机理

随着我国社会生产和消费方式的转变,快递产业在近年来飞速发展。快递网络是快递企业运营的基础,对其发展具有重要影响。从复杂网络理论的研究视角出发,对航空快递网络的结构进行拓扑描述,并使用复杂网络统计方法展开实证分析,发现航空快递网络是一个小世界网络,其度分布形式为单标度分布,不存在明显的社区结构,表现出富人俱乐部现象和节点度的异配特性。在此基础上,构建了一个具有增长和偏好连接机制的网络模型。仿真实验结果表明,该模型重构了航空快递网络的主要结构特性,进而从理论层面上揭示了航空快递网络复杂结构特性的生成演化机理,为快递企业在实践中构建航空快递网络提供理论依据。     

无标度网络的同配性对群体合作行为的影响

考虑维持社会关系所需的"成本"因素,在囚徒困境博弈模型中引入关系成本参数,通过仿真实验研究囚徒困境博弈在同配性可变的无标度网络上的演化,进而探讨不同关系成本条件下无标度网络的同配性对合作行为的影响。研究结果表明,随着关系成本的提高,群体的合作行为受到了明显的影响,合作者均衡密度表现出先降低后升高的趋势。然而,在不同的关系成本参数条件下,无标度网络的同配性始终抑制了合作行为的演化,合作者均衡密度随着同配性水平的增大而减小。     

无标度网络的群聚性对合作行为的影响

通过仿真实验分析囚徒困境博弈在群聚性可变的无标度网络上的演化,进而考察无标度网络的群聚性对合作行为的影响.实验结果表明,无标度网络的群聚性对合作行为的影响依赖于度量个体博弈收益的效用函数.一方面,当效用函数考虑关系成本并以平均收益度量个体的博弈收益时,无标度网络的群聚性抑制合作行为.另一方面,当效用函数同时考虑关系成本和无标度网络中hub节点所具有的资源优势,并以平均收益和累积收益的加权平均度量个体的博弈收益时,随着累积收益权重的增大,无标度网络的群聚性对合作行为的影响逐渐由抑制作用转变为促进作用.     

陆运快递网络的复杂结构特性及演化模型

陆运快递网络是快递企业包裹投递的基础,对其投递业务的完成具有重要影响。借鉴复杂网络理论研究方法,对陆运快递网络的复杂结构特性进行度量和分析,发现陆运快递网络是一个小世界网络,其度分布形式为无标度分布,存在明显地与地理位置相关的社区结构,并表现出富人俱乐部现象和节点度异配特性。根据这些结构特性,在BA无标度网络模型的增长和优先连接机制中,引入边的增长机制和节点城市的地理位置因素,构建陆运快递网络演化模型。仿真结果表明,该模型重构了陆运快递网络的主要结构特性,从理论层面揭示了陆运快递网络的生成演化机理,为快递企业在实践中构建地面投递路线提供理论依据。     

复杂网络上博弈行为演化的合作激励

通过引入人类社会组织的激励机制,研究网络初始状态存在少量合作者时的囚徒困境博弈行为演化,着重探讨激励机制在网络结构作用条件下对群体合作行为产生的影响.首先从理论层面分析当方格网上存在一个合作者时,合作行为演化形成合作者聚集结构的激励条件;然后采用仿真实验方法研究方格网、规则小世界网络和异质小世界网络上随机分布少量合作者时,激励机制对合作行为演化的影响.研究发现,激励机制在不同的网络结构上总体表现出对合作行为演化的促进作用.但是在方格网和规则小世界网络上,由于节点度的同质化效应,针对合作行为的激励有时不一定会产生更好的合作状态,甚至可能起到负面的效果.     

复杂网络中基于近视最优反应的合作行为

通过引入社会个体的行为一致性需求,在博弈个体的近视最优反应学习规则下探讨复杂网络中基于囚徒困境博弈的合作行为.分析表明,当个体邻居集合中的合作者多于背叛者,且合作成本与行为一致性需求的比率足够小时,规则网络上的合作行为能在个体的近视最优反应规则下得以演化,但存在导致群体演化为全面背叛均衡的临界比率条件.基于方格网和规则小世界网络的仿真实验验证了理论分析的结果,并发现小世界特性对合作行为的促进作用.用异质小世界网络的仿真实验表明,群体演化为全面背叛均衡的临界比率条件随小世界参数的增大而减小,合作水平随合作成本与行为一致性需求比率的减小而逐渐增大.     

空间结构对合作行为的影响依赖于背叛诱惑的程度

以牡鹿捕捉博弈描述现实社会中自利个体的两难选择,研究空间结构对合作行为的影响.首先用平均场理论分析群体在随机作用条件下产生的演化均衡,然后用基于agent的仿真实验研究群体在4种不同纬度空间规则格子上的行为演化.理论分析及实验结果表明,空间结构对合作行为的影响依赖于博弈中的背叛诱惑程度.当背叛诱惑较小时,空间结构对合作行为表现出促进作用.但随着背叛诱惑程度的增大,空间结构对合作行为的作用逐渐由促进转变为抑制.     

快递安全事故致因网络构建及结构特性分析

为揭示快递安全事故的关键致因及关联性,基于复杂网络理论,以快递人员、快件、设备、环境、管理及事故结果6类40个因素为节点,以因素间的作用关系为边,构建快递安全事故致因网络。研究发现,该网络具有小世界特性,中介中心性显著,存在3-核高密度云团。结果表明,人员伤亡、快件起火、快件破损、财产损失、运输车辆问题是事故的关键因素;快件堆积与破损对事故风险传递最为显著;15个因素间的高密度关联性对事故起到核心作用。     

复杂网络理论中的高阶网络研究综述

复杂网络理论在生物、物理、交通运输等学科领域广泛应用,取得了丰硕的研究成果。但越来越多的研究者发现,以往基于成对关系、同质性关系、路径无记忆性等基本假设的复杂网络研究无法捕捉复杂连接关系所具有的多重性、异质性、时序性等重要信息。新的考虑连接关系重要信息的复杂网络被学术界称为“高阶网络”。通过网络构建、可视化、结构度量和动力学过程四个方面对高阶网络研究进行评述,发现现有高阶网络研究的不足,并指出未来研究方向。