复杂网络研究与复杂现象

复杂网络研究为探讨复杂系统的性质提供了一个新的视角。简述了复杂网络的基本概念，对网络的结构与功能作了概略的介绍，包括小世界网和无标度网的结构特点。通过对小世界网络中小世界特征的度量，讨论了复杂网络对复杂系统研究的启示，并对生物进化过程中生物的复杂性增加在蛋白质相互作用网络中的体现做了尝试性的说明，以此为基础，对随机性与规则性之间可能产生的复杂现象进行了初步讨论。     

复杂网络理论及其应用研究概述

从统计特性、结构模型和网络上的动力学行为三个层次简述复杂网络相关研究，并着重介绍了网络上的传播行为，认为它代表了复杂网络在社会经济系统中的重要应用。     

复杂网络理论及其在航空网络中的应用

复杂网络理论是对复杂系统的高度抽象，它突出强调了系统的拓扑特征，其中许多性质如小世界性质、无标度性质等等已经得到了广泛的研究。本文从复杂网络的统计特性、结构模型以及在航空网络中的应用3个层次系统回顾了复杂网络的基本理论和应用现状，期望对航空网络规划问题的研究起到一定的借鉴作用。     

节点数固定的复杂网络模型初探

由于随机图模型、小世界模型和无标度模型的结构上存在交叉性，有必要对复杂网络进行新的分类。本文将复杂网络分成两类：节点数固定的复杂网络和节点数变化的复杂网络，且重点研究了前一类网络。首先时节点数固定的网络进行了细分，然后分析了在边的不同连接方式下节点数固定的网络的度分布、平均最短路长度和聚类系数等特征，最后讨论了小世界特性与无标度特性产生的原因。研究表明，节点数固定的网络大多具有小世界特性，小世界特性与无标度特性是从不同的侧面来研究复杂网络的，从而很好地解释了在许多复杂网络这两种特性能够共存的原因。     

人类对于网络的认识的新发展

网络概念由来已久。然而，近年来随着计算机网络的迅速发展，人类对于网络概念的理解和关于网络演化规律的认识有了突破性的发展。作为系统思想的一个重要切入点，这些新的理解和认识具有十分重要和深远的意义。重点介绍了小世界网络（Small World Network）和无标度网络（Scale Free Network）两种值得关注的网络理论，并从系统科学的角度分析了它们提供的启示。在中国人民大学经济科学实验室师生的研究工作的基础上，对于这两种理论的关系和改进方向提出若干观点，并对这一领域的发展前景和进一步研究方向进行了展望。     

复杂网络确定性模型研究的最新进展

复杂网络的确定性模型在复杂网络建模领域起着不可或缺的作用。按照复杂网络经典模型发展的先后次序,依次对随机图、小世界网络、无标度网络以及加权网络确定性模型的研究现状进行较全面的综述,重点介绍了相关模型的构造及其主要性质,并对复杂网络确定性模型未来的部分发展方向进行了展望。     

某酸浸冶炼生产物理信息系统的复杂网络特征

以一个实际镍钴酸浸冶炼工业过程为对象,将工艺装置、阀门、检测仪表、执行机构、控制系统抽象成网络的节点,将物流管道、通信线路抽象成网络的边,进而形成复杂信息物理系统网络。通过统计分析,首次发现该生产系统网络的拓扑结构具备复杂网络的典型特征,即无标度特性和小世界特性,同时具有分层结构。最后,通过分析推测其它复杂流程生产信息物理系统所形成的网络也具备类似特征。     

人类对于复杂网络的认识--系统科学的一个重要视角(专辑序言)

近年来，在系统科学的研究中，对于网络结构和性质的研究已经成为一个十分引人注目的领域。其突出代表就是小世界网络(Small World Network)和无标度网络(Scale Free Network)。     

复杂网络抗毁性研究综述

自从小世界效应和无标度特性发现以来，复杂网络的研究在过去几年得到了迅速发展，其中复杂网络的抗毁性是研究焦点之一。本文首先从抗毁性分析、抗毁性优化两个方面详细综述了目前复杂网络抗毁性研究的进展。最后对复杂网络抗毁性研究存在的问题和未来发展的趋势进行了总结和展望。     

基于节点批量生长机制的无标度网络演化模型

基于网络新生节点批量生长的机制,提出了一种无标度网络演化模型.模型中考虑了新生节点之间的耦合模式,并引入了新的参数,使其更符合现实网络的演化形式.采用主方程法对模型的度分布进行了解析,并通过数值模拟验证了模型具有无标度特性.而且,不同参数取值下较大的簇系数及平均路径长度为网络规模对数成长的特性也表明了该模型具有小世界效应.     

汉语依存句法网络的复杂网络性质

基于大规模语料库,建立了汉语依存句法网络,并从复杂网络的角度对该网络进行了系统的实验考察.实验结果表明汉语依存句法网络具有复杂网络的两个基本性质:小世界效应和无标度特性,并在其他方面也体现了复杂网络的重要性质.汉语的这些句法上的统计特性,与捷克语、德语和罗马尼亚语等极为相似,说明虽然不同语言有着极为不同的句法规则,但它们具有类似的统计特性,这种共性对人类语言本质的研究具有一定的启发意义.     

邻居效应下的复杂社会网络扩散

复杂社会网络中的扩散不仅受到大众媒体等外部因素影响,更与其社会关系网络中邻居个体的选择密切相关.文中用"邻居效应函数"刻画邻居对个体选择的影响机制,分析了外部因素与邻居效应共同影响下的扩散均衡及其影响因素.研究发现,邻居效应函数的凹凸性决定了扩散的均衡,多重均衡的存在会增加扩散的不确定性,邻居效应的强度和复杂社会网络的结构特征对均衡采用者比例有重要影响.管理者在制定决策时应该考虑网络结构与邻居间相互影响.     

基于非负矩阵分解的复杂网络重构

将网络连边的产生机制和其社团结构结合在一起,基于社团结构决定网络连边的假设推导出节点间的连接概率矩阵并表达为矩阵乘积的形式,然后利用非负矩阵分解得到节点间的连接概率矩阵进行网络重建。设计实验并在几个真实的网络数据上测试,相比基于相似度的网络重构算法,该算法取得了更好的网络重构效果。     

BBS在线复杂网络及其成员交互特性研究

针对BBS论坛成员信息简单,连接关系随机和成员关系模糊的特点,提出基于阈值的BBS回复关系和共同回复关系的两种方法来构建BBS成员交互特性网络,并对这两种方法构建的复杂网络特性展开分析与讨论.同时为了讨论与分析成员的行为特征和交互模式,还讨论了BBS成员相似度和关联度模型.实验结果表明基于阈值的BBS成员在线网络满足小世界特性和无尺度特性.     

基于复杂网络的作战体系模型

针对复杂网络的脆弱性问题,面向作战体系的对抗性需求,基于复杂网络理论,利用Agent技术和OODA(观察、判断、决策、行动)作战过程,提出了作战体系模型的杓建方法.采用自底向上方法,该模型可以通过迭代扩充模型的层次,具有Agent属性、层次性、嵌套性、节点和边的冗余性等作战体系用于对抗的属性.对特征参数的仿真试验结果表明,该作战体系模型不仅具有较好的鲁棒性,而且对脆弱性也有明显的改善,能够较好的满足指挥体系在作战中的对抗需求.     

系统科学与复杂网络研究

从模型的角度出发，分析系统科学所讨论的几类模型，总结研究这些模型的主要概念和主要方法；依据当前复杂网络研究的实际，提出系统科学和复杂网络结合研究的思路、具体方法、应注意的问题。     

一种作战体系动态演化模型

为动态评估作战体系整体作战能力,定量作战体系各种性能指标,根据作战网络的关键特征和真实数据对其拓扑结构进行模型抽象。充分考虑具有的复杂性和动力学特征,以一种动态演化模型代替真实的作战体系作为实验对象进行研究分析,着重探讨经过不同条件和时间演化后的各项能力指标,最终认识作战体系特征演化并应用于军队建设实际。通过数学证明与仿真实验,得出作战体系网络是一个无尺度网络,但是其小世界的特征并不明显的结论。     

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.