基于中心度的中国航空客流网络抗毁性分析

以中国航空客流为样本,运用复杂网络理论,构建中国航空客流网络,并论证其系统结构特性。从点度中心度、中间中心度和接近中心度角度确定网络的关键节点,采取基于3个中心度的蓄意攻击方式,根据网络整体效能和簇系数两项指标及其下降率的变化情况,对网络的抗毁性进行了实证分析。在可视化视角下,对比分析3种蓄意攻击方式下航空客流网络结构的变化情况。研究表明:目前中国航空客流网络面对3种蓄意攻击时,网络抗毁性较弱,结构呈现出不同的变化,为此应分别从3个中心度角度出发,着重确保网络关键节点的安全,增加更多的功能不同的关键节点,优化航线网络结构。     

基于复杂网络的世界航运中心网络结构与特征

航运中心城市是航运业集聚的空间载体。由于全球化和国际贸易的影响,航运产业链的不同价值部分在一定空间范围分布,考虑产业空间位置的产业链打破了传统的简单线性关系,形成复杂的网络关系。根据世界重要航运公司在各城市的职能分布,建立并验证了基于航运企业价值链接的世界航运中心之间呈现复杂的网络关系,世界航运城市网络具备小世界特征;对该复杂网络进行测度得出:国际航运中心出现向亚太地区转移的趋势;世界航运城市呈现"多核心复杂嵌套式核心—边缘"结构特征;提出了世界航运城市的网络级、核心节点级和边缘节点级3个层次。并建议通过建立航运龙头企业来提升上海在世界航运网络中的地位。     

复杂金融网络中的系统性风险与流动性救助:基于不同网络拓扑结构的研究

以支付结算网络为例,通过构建复杂网络中的流动性循环模型,基于仿真模拟研究了不同网络拓扑结构和不同风险场景下的系统性风险与流动性救助问题.研究发现:1)网络拓扑结构对系统稳健性有显著影响,系统呈现出"稳健而脆弱"的特点,即网络节点间差异越小、相互连接越紧密,系统性风险发生的概率越小,但风险一旦形成,则后果更为严重;2)由于系统性风险的程度与系统流动性正缺口规模呈现线性正相关关系,在进行流动性救助时,基于节点流动性正缺口的救助资金配置方案均不劣于平均分配或基于冲击规模分配的方案,但在不同网络拓扑结构下,方案间的差异程度存在显著差异;3)在基于节点流动性正缺口的配置方案下,网络拓扑结构对不同救助顺序的效果也存在影响,但仅在网络节点间差异较大且中等救助规模下,影响才是显著的.     

MANET双层群节点移动模型设计与研究

在移动Ad hoc网络仿真中,节点移动模型直接决定了网络的拓扑结构,进而影响网络性能的评估."参考点群移动模型"群内部节点以一个逻辑中心为参考随机运动,而现实场景中,节点群运动时经常呈现一个群有多个逻辑中心的特点.由此提出了一种"双层群移动模型",并从物理链路和路由协议两个层面与其它移动模型进行仿真比较.仿真结果表明,该模型更能反映出具有双层性的群移动场景中网络的拓扑变化,更适合该种场景下移动Ad hoc网络仿真研究.     

复杂网络中连通支配中心性的计算

分析了现实生活中对重要节点的需求背景,对连通的网络模型提出了一种新型中心性评价指标,连通支配中心性。该中心性利用网络连通支配集的"连通"和"支配"两大特性,通过循环构建点导出支配子图的连通支配集,生成一棵支配关系扩展有向树。然后基于各节点在该有向树中的支配层次数,支配数和支配边权值3方面的属性,设计了反映节点支配能力强弱的中心性计算公式。最后以合作关系图为例进行相应实验,发现连通支配中心性比较高的节点不仅构成了网络的骨干网,能较好地维持网络基本形态,而且能桥接几个不同研究分区,起到一定的中介作用,体现了网络中节点的组织控制能力。     

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。     

产学研合作网络复杂性分析——以镇江市为例

首先基于2006～2009年镇江市产学研合作关系数据,采用Ucinet分别绘制了不同年份的产学研合作网络以及总的产学研合作网络;然后,以复杂网络理论为基础,从连通度分布、小世界特性、特征值、介中性等几个方面对网络的复杂性进行了分析。研究结果表明,产学研合作网络是一个无标度网络,其节点连通度分布服从指数为2.118的幂律分布;同时,产学研合作网络也是一个小世界网络,具有较短的网络平均最短路径。在复杂性特征分析的同时,还着重研究了产学研合作网络的复杂性拓扑结构对集群创新的影响。     

基于复杂网络的金融市场网络结构实证研究

基于股票价格波动序列的相关特性,通过阈值化处理得到金融网络的连接矩阵,并用复杂网络的特征参量表征其网络性质.节点累积度分布的胖尾特征表明存在少数中心节点的股票,而聚类系数和最紧邻平均度表征金融网络具有层次结构和异配特性.进一步研究k核结构,发现核数随节点度幂律增长,当节点度较大时核数保持不变,而且最核心的节点对应中心节...     

点权有限的加权网络演化模型

在BBV(Barrat-Barthélemy-Vespignani)模型的基础上加入节点强度有限限制,即节点强度不允许超过某一定值S,构造了节点强度有限的加权网络演化模型--LBBV模型.理论分析与仿真试验表明,对于3节点的全耦合网络,当S《2mw0时,网络经有限步后演化结束,其结构为同质网络;当S≥2mw0时,LBBV模型的节点强度分布与网络的度分布都呈现幂律分布,并且幂律指数与BBV模型的幂律指数一致,只是相比BBV模型平移了某一常数;当S→∞时,LBBV模型退化为BBV模型.同时通过数值仿真还得到了在不同的S值下、不同规模网络演化后的节点强度分布与度分布都表现出幂律特征,而且幂律指数不随S变化.     

基于博弈论和多主体仿真的产学研合作创新网络演化

运用博弈论构建了产学研合作创新两阶段博弈模型,基于博弈策略,结合产学研合作创新网络拓扑结构,构建了产学研合作创新网络演化算法;运用Netlogo多主体仿真平台实现了产学研合作创新网络的演化仿真,揭示了其动态演化规律。研究表明:网络平均节点度呈U型分布,节点数量呈L型分布;选择"积极合作"策略的企业和学研机构存在最佳合作规模;度择优连接机制不利于无标度网络节点创新扩散,组合择优连接机制能以最大程度促进小世界网络和随机网络创新扩散。     

基于标签传播识别网络中的关键节点

基于标签传播动力学提出了一种识别网络关键节点的算法,主要思想是把每个节点接收到不同标签的数量作为判断节点重要性的指标。应用两种不同的传播模型,在不同网络上与其它中心性指标作比较。结果表明:基于标签传播的中心性指标比其它的中心性方法可以更好地识别网络中的关键节点。基于标签传播的中心性指标还具有以下优势:不需要利用网络的结构信息,因此可以推广到大规模网络上;揭示了一种现象——好的接收者往往也是好的传播者。     

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。     

统计推断方法在复杂网络中的应用

复杂网络是复杂系统的骨架,由许多节点与连接这些节点的边组成,大都具有节点的度服从幂律分布和网络结构小世界效应等特点。判断一个分布是否是幂律分布、估计一个幂律分布的指数和细致刻画网络整体与局部结构特征是很多网络科学研究者面临的一个难题。对复杂网络相关的一些重要的统计推断研究方法,如幂律分布参数估计、指数随机图模型等进行综述,并从数理统计角度给予了一些评价。     

复杂网络实证研究——中国教育网

通过对中国教科网中.edu.cn域名下的网页进行搜索,建立了一个由366 422个网页和540 755条网页之间的超链接构成的复杂有向网络———中国教育网。经分析发现该网络的网页分别处于四个不同的层次上,各网页自组织连接构成一个复杂有向网络。大部分节点具有入连接边,只有少数节点具有出连接边,既有入连接边又有出连接边的节点就更少,节点度分布尾部呈幂律分布。该网络演化时,网页的增添通常仅在各高校子网中选择有关网页进行连接,不会在整个中国教育网中去择优连接。根据中国教育网的这些特点提出了该有向网络的演化模型,模型反映了中国教育网的一些主要特征。     

多功能复杂网络模型及其应用

复杂网络的节点可以具有多个属性,不同的属性(集)将导致节点间的连接关系不同,进而使得网络具有不同的功能。针对现有复杂网络模型无法根据选择的节点属性构建具有不同功能的网络的问题,本文提出了多功能复杂网络模型,该网络模型仅使用节点及其关联的属性集来表示,通过对节点属性的选择以及节点在对应属性下的映射规则定义,确定不同的网络拓扑结构和网络功能。通过建立并分析某导弹防御作战网络,验证了多功能复杂网络模型的可用性和有效性。     

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。     

在线社交网络资源评论关系超网络演化模型

采用超网络方法,基于用户在社交网络上的评分数据,构建模型,以分析在线社交网络的资源评论特点及其演化规律。将用户视为节点,将资源评论关系视为超边,构建了一个节点按泊松过程到达,允许老节点互连的非均齐超网络演化模型。使用泊松过程理论和连续化方法对模型进行分析,获得超度分布的解析表达式,结果表明,该网络具有"富者愈富"现象。并对豆瓣的图书评分数据集进行了数据分析,实证结果与理论分析结果相符合。模型揭示了社交网络中用户个体之间的微观相互作用而导致的资源评论关系的宏观特性和规律。文中提出的方法也可用于分析其他类似的网络。     

基于Kullback-Leibler距离的网络节点一致性排序

在复杂网络中,重要节点比其它节点能更大程度地影响网络的结构与功能.如何评价节点之间的相对重要性,找出重要节点,是一个重要的研究课题.已有的节点重要性评价和排序方法存在一定的局限性.为此,本文综合节点基本属性,依赖网络拓扑特性,提出基于Kullback-Leibler距离的节点一致性排序方法.最后,通过实例分析,验证了本文方法较已有方法在不同类型网络上的有效性和适用性更强.     

区域物流系统网络仿真、剥离优化及实证

区域物流作为区域经济一体化的产物,对区域物流的研究成为一门必要的课题。区域物流节点在"物流效益"的演化动力机制下表现出自组织性,本文借助系统的"自组织"性,建立区域物流系统仿真以及节点"网络剥离"优化模型,用复杂网络工具使虚拟的物流网络可视化。最后对仿真模型实证,分析河北省147个节点构成的物流仿真网络,发现河北省物流网络服从幂律分布,并且对其仿真网络剥离优化,实现了网络聚集指数最优,印证了模型的实用性。     

中小企业信用担保路径演化研究

为研究中小企业信用担保路径演化规律,借助演化经济学研究工具,建立银行和担保公司支付矩阵,分析银行和担保公司交往过程的演化模型,用数值仿真展示了决策参数的不同取值和初始条件的改变对演化结果的影响.研究发现:信用担保路径演化系统收敛于两种模式,随着信用担保风险和收益的改变,收敛于不同模式的概率发生显著变化;为寻求跳出不良"锁定"状态指明了方向,现阶段银行群体与信用担保公司群体的交往模式自发演化依赖于各种策略的相对支付;信用担保业的健康发展需要对风险的合理分担;信用担保业长远发展需要改变银行的强势地位.