基于复杂网络的海运航线网络连通性分析

为揭示海运航线网络的特征,评估港口失效对网络连通性的影响,基于复杂网络的相关理论,对海运航线网络的结构特征进行分析,并考察了港口在不同失效模式下网络连通性的变化.研究结果表明,海运航线网络同时具有较小的平均路径长度和较大的集聚系数,具有小世界效应,度分布与幂指数分布拟合程度较好而具有无标度特征;在节点随机失效下网络的抗毁性较强,而在选择失效下,网络的连通性较差;少数枢纽港口对海运航线网络的连通性起着关键的作用,应当切实保障这类港口的正常、高效运行,同时需加强枢纽港口与普通港口之间的连接,完善网络结构.     

中国客运航线网络结构特性与抗毁性

通过复杂网络理论对全国航线网络进行了研究。以度分布、聚类系数、平均路径长度和节点重要性指标等为依据,分析中国航线网络的基本性质以及近年来的演化,得到航线网络的变化特点。在此基础上探讨网络结构的抗毁性,由最大连通子图节点比例指标可以明显看出介数排序攻击的效果更好,更能反映整个网络的连通状况和网络性能。最后,将Louvain算法应用于中国航线网络结构的划分,结果显示结构划分与地域有明显关系。     

海上丝绸之路航线网络的连通性建模与仿真研究

为推进海上丝绸之路航线网络的建设与完善,基于复杂网络的相关理论,从局部和全局两个角度对不同攻击模式和应对策略下网络的连通性进行了研究.结果表明,海上丝绸之路航线网络在节点随机攻击下的抗毁性较强,而在选择攻击下,网络的连通性较差;对于提高航线网络连通性,甩港策略的效果要更优于重要港口保护策略.同时,不同测度下,对网络连通性影响较大的港口多为东亚和东南亚地区介数较高的港口,在对网络进行连通性优化时,可根据介数确定各个港口在网络中的重要性.     

基于复杂网络的中国四大机场群多极航线网络结构特征分析

为了科学优化我国机场群航线网络发展布局,以京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝双城经济圈四大世界级机场群作为研究对象,基于复杂网络分析方法构建了机场群航线客运网络模型,测度航线网络结构的基本特征指标、中心性指标以及机场群成员间相似系数。结果表明：四大机场群航线网络均具有小世界网络和无标度特征;网络中心化程度较高,具有紧密集中趋势,机场间航线分配不均匀,通达性差异大,枢纽机场控制作用突出;长三角机场群成员间航线同质化特征显著,明显高于其他三个机场群。     

现代港口发展趋势初探

港口的发展水平是衡量一个国家社会发展水平的重要标志之一,现代港口作为全球综合运输网络的节点,正在向集装箱化、大型化、高效高科技化和信息网络化的方向发展。     

中小机场航线网络结构及连接特性分析

以中小机场航线网络为研究对象,基于2019年夏秋航季航班计划时刻表数据,通过复杂网络指标分析中小机场及其航线的网络结构与分布特征,并从邻接机场类型、介数等视角,分析了四类中小机场的偏好连接特点。结果表明:中小机场的平均度值为大型机场的1/6,机场度值对航距的影响较客运量更大,高介数的机场并不对应为高客运量或远航距特征,簇系数高于0.6的中小机场客运量与航距加权分布表现出一定的集聚性;经客运量或航距加权的低介数航线网络聚集性较强,东部沿海地区较少有在客运量、航距加权下的高介数特征航线;中小机场与大型机场的连接规模远高于中小机场之间的相互连接规模,低介数的中小机场倾向于选择介数较高的中小机场连接。     

基于复杂网络的欧洲航空公司网络特征分析

为探究区域层级的航线网络特征与演变,以汉莎航空和瑞安航空在欧盟区域内的航线网络为研究对象,运用复杂网络理论从航空公司角度构建航线网络模型,分析网络的拓扑结构特性,不仅对同一航空公司不同时期的网络结构变化进行纵向对比,而且对不同航司之间的网络特征进行横向对比.研究表明,两家航空公司的运营性质不同导致航线网络的发展变化上有明显差异,航线网络的度分布均服从幂律分布,无标度特性显著,机场覆盖范围都在扩大,相比之下瑞安航空的航线数和机场平均度更高,且注重提高对机场的使用率,而汉莎航空的紧密中心性和中间中心性都明显高于瑞安航空,个别枢纽机场对整个网络具有绝对的控制能力.     

中国文旅上市企业关联交易网络的空间结构及节点角色演化

企业网络为认知文旅产业经济空间联系演化的深层次机理和多样化趋势提供了创新性视角。关联交易网络作为企业间业务往来的重要表征形式,兼具横向企业间联系与纵向子母公司间联系的双重特征属性。采用2000—2021年文化类和旅游类上市企业的关联交易数据,揭示文旅企业关联交易网络的空间结构及其演化特征,并对网络节点的地位和角色进行识别。研究发现：2000—2021年文旅上市企业关联交易额总体呈波动增长态势,参与文化旅游业的行业不断丰富,租赁和商务服务业为首要关联方;随着关联交易量提升,网络的空间覆盖范围扩大,跨地区的长距离联系不断增加,整体网络由简单的“放射状”向复杂的“网络”结构演化,少数中心度高的节点在网络中起“枢纽”作用;节点转变中心性和转变控制力水平不断提升并服从高-高、低-低一维分布规律,北京和上海一直是网络的领导核心城市,杭州、沈阳和长沙在不同时期承担中心集约或权力门户角色,大量中西部节点在网络中为裙带边缘角色。     

海上丝绸之路下东亚港口枢纽地位评价

运用复杂网络理论的方法,以东亚区域港口为基础构建东亚区域航运网络矩阵,从港口实力、港口自我中心、港口航线质量指数3个方面分析海上丝绸之路(MSR)背景下东亚港口地位变化情况.结果表明：港口地位不仅取决于基础设施的完善、港口中心化程度,而且取决于航线质量的高低;由于港口经济腹地的重叠,东亚港口枢纽地位的争夺以及港口之间激烈竞争的现状可能仍会存在;与此同时,海上丝绸之路背景下,世界经济中心向亚洲转移的趋势正在加快,港口枢纽地位也在不断变化,东亚港口将面临越来越多的机遇与挑战.     

区域空间网络化概念模型与过程研究——以泛长三角为例

区域空间网络化是空间组织演化的必然趋势.泛长三角这一巨型的区域空间,将是我国未来优化经济发展空间格局的重点区域,也是研究空间网络化的典型案例区.基于已有的研究基础,提出区域空间网络化的概念模型假设,以泛长三角41个地级市为基本研究单元,通过修正的空间相互作用模型、潜能模型计算1996年、2002年、2008年、2014年城市潜能及城市间经济联系强度,同时借助社会网络分析方法(SNA)与反距离权重空间插值法(IDW),从节点、联系轴线、网络3个维度实证分析泛长三角区域空间网络化过程及其特征.研究表明:1)在1996年至2014年间,区域内各地城市潜能增幅显著,城市间联系加强且空间关联渐趋复杂化,泛长三角地区网络密度不断提高;2)城市的发展从低级到高级,空间结构由单核到多中心,城市等级体系走向偏平化特征,空间关联由孤立走向网络化;3)泛长三角网络化过程经历了4个明显阶段:从单中心集聚模式、点轴扩散模式、核心-边缘模式到多中心网络化模式.最后,对泛长三角区域空间网络化演化机理进行论述.对泛长三角空间网络化过程的研究,刻画了典型区域空间一体化及其形态演化过程,也为正在实施的区域经济一体化、长三角城市群的建设提供理论上的支撑.     

世界航运网络复杂性分析

航运系统可以抽象为由港口和航线构成的网络,这个网络的结构与几何性质对港口与航线的规划和管理具有重要的影响.在对复杂网络的形成、特性和代表性研究成果简要总结的基础上,对马士基航运集团下属的航运网络进行了实证分析,研究了国际航运网络表现出的小世界与无标度特性,并对其具有的一些不符合典型复杂网络统计特性的现象进行了分析.可为今后政府和企业的航运线路、港口建设规划及管理提供科学的研究手段和理论支持.     

具有均匀与幂律双重混合分布的复杂网络动态演化模型的研究

提出了一类复杂网络模型的动态演化算法,利用数理统计方法和MATLAB工具对由该算法所生成模型的度分布进行了理论分析和数值仿真,证明该演化算法所生成的复杂网络模型具有均匀与幂律混合分布的特征,对人们公认的节点度分布服从幂律分布或介于指数分布和幂律分布之间这一真实网络分布特征提出了不同的观点.     

北极航线经济圈经济联系网络空间格局研究

全球气候变暖,北极海冰加速融化促使北极航线开通成为了可能,北极的航运价值愈发凸显,并对沿线国家经济联系产生重要影响.利用引力模型和可达性理论分析北极航线经济圈经济联系网络的空间结构及网络特征,结果发现：北极航线开通促使部分节点中心度上升,北极航线经济圈经济联系网络存在显著的核心—边缘结构;北极航线开通促进了北极航线经济圈经济联系网络密度的提升,国家间联系逐渐密切;同时北极航线开通后绝大部分西欧国家可达性水平较高,而东北亚国家的可达性水平较低,但东北亚国家可达性水平提升幅度较大.     

金融危机后全球货物贸易复杂网络演化与中国响应战略

运用复杂网络分析法,对由26个国家和地区组成的货物贸易网络的演化进行研究,侧重分析中国的响应政策效果,从而为中国的响应战略研究提供科学依据.首先,利用网络结构熵、群聚系数分析网络的演化趋势;其次,利用中心性指标对各国(地区)在网络中的地位变化进行评价.研究结果表明,全球货物贸易网络具有随机网络的特征,且我国各阶段的响应策略具有有效性.     

国际航空网络与国际关系网络的特征提取及关联分析

为了探索国际关系与国际航空交通的相互影响,通过国际航空网络探测各国各地区之间人员交流、贸易往来关系;通过国际关系网络探索各国各地区之间的合作、冲突等国际关系。以国家为节点、国家之间的航空交通或国际关系为边,并嵌入地理空间,构建地理多元流网络,提取其时空特征,并分析其关联关系,分析和探索国际关系网络与国际航空网络间的关系和相互影响。利用2013—2022年10年的OAG （官方航线指南）数据、GDELT（全球事件、语调与语言）数据,分别构建国际航空网络、国际关系网络,基于复杂网络理论和社会网络分析方法提取2种主题网络的时空特征,并探索其关联。研究结果表明：① 2种网络都具有无标度特性和小世界特性;② 2种网络的规模都具有先升后降的趋势,国际关系网络规模的峰值出现在2015—2016年,国际航空网络规模的峰值出现在2020年;③ 2种网络的节点和结构具有相似性,但是自俄乌冲突发生后,相似性显著降低;④ 国际关系网络对国际航空网络的影响具有时间滞后性。     

动态短信通信复杂网络演化模型研究

为了深入理解手机短信通信网络的演化规律,通过分析手机短信通信网络生长过程的特点,研究了已有复杂网络演化模型刻画短信通信网络生长过程的不足,从而建立了短信通信复杂网络的动态演化模型.该模型在考虑网络动态增长的同时,兼顾了网络内部边的动态演化以及节点的退出,更细致、真实地刻画了短信网络的动态演化特性.实验结果显示,该模型所生成的网络规模表现出有增有减的动态演化过程,与现实情况相吻合,能够更加客观地模拟与刻画短信复杂网络的特征与演化状况.     

基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型

针对真实网络的生长演化规律,以及BA无标度网络模型和原始的节点吸引力模型在择优连接以及生成网络统计特征方面所存在的问题,综合考虑复杂网络生长演化过程中节点度和节点吸引力的择优连接特性,提出了一种基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型. 理论研究与仿真实验分析表明,基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型可以有效生成结构稳定并与实际网络统计特征很接近的复杂网络,通过调节模型参数可以灵活调整网络的生长演化过程. 模型生成的网络度分布仍然服从幂律分布,并且具有较高的群集系数和平均路径长度.      

复杂网络传播动力学研究进展

网络上的信息或者疾病传播问题是复杂网络研究的焦点之一,其不仅依赖于信息或者疾病自身的传播特征,而且依赖于网络的结构与演化,是疾病传播动力学与网络演化动力学的耦合过程,会产生十分复杂的动力学现象。文章主要介绍复杂网络上传播动力学的一些基本概念、建模与研究方法,主要包括基于对关系、度、节点和渗流理论等四类网络传播动力学模型以及复杂网络传播动力学建模与分析方面的主要进展。     

大规模软件宏观拓扑结构度分布及其演化分析

基于大量开源软件源代码度量数据,根据大规模软件宏观拓扑结构体现出来的复杂网络特征,将软件结构抽象为网络拓扑.在这基础上,采用复杂网络的度量分析方法,分别从无向图网络的度分布和有向图网络的出入度分布两方面讨论了大规模软件宏观拓扑结构度分布所体现出的无尺度特征.认为随着软件演化,度分布系数和入度分布系数呈下降趋势,最大节点入度值则呈增大的趋势;而出度分布系数和最大节点出度值则变化有限.然后结合软件工程实践探讨了上述现象形成原因,认为软件系统其结构还有进一步优化的空间.     

Java软件的网络特性研究

复杂网络研究的日臻完善,使得我们运用复杂网络的研究成果分析和改善软件系统的稳定性、安全性成为可能。本文仅以JavaJDK的类关系为实例,根据其复杂网络的统计特性,通过分析其节点的累积度分布,得到JavaJDK演化的统计趋势。