内部演化的BA无标度网络模型

在BA(Barabási-A lbert)无标度网络模型的基础上,考虑网络节点增长的同时,网络已有节点连线也在增加。在这个BA网络改进模型中,引入了两个主要参数q1,q2,通过理论分析,导出了这个内部演化的增长网络的度分布,发现它仍然具有无标度网络的一般性质,BA无标度网络是它的一种特殊情形。数值仿真验证了理论分析的正确性。这个改进模型比BA网络模型具有更广泛的实际背景,利用它可以更真实地模拟与刻画现实中许多复杂网络的演化及其特征。     

局域演化的加权网络模型

在BA模型的基础上研究了兼顾局域演化、增长，以及局域与局域外存在较弱连接等3方面因素的加权网络。在这个模型中，引入了参数a，P1，P2，P3，通过理论分析，导出了这个加权网络模型的节点的强度分布，发现它服从幂律指数为2～3的幂律分布。数值仿真验证了理论分析的正确性；并通过调节参数，分析了该模型的内在特征和结构。这个改进的模型具有更为广泛的实际背景。     

基于复杂网络的社会财富演化模型

应用复杂网络理论,结合信息的不对称性,社会财富不断增长以及边际效应等特点,分析了我国财富分布的不均衡性.理论分析和仿真试验表明,财富分布服从混合型分布,即中低收入者服从指数分布,高收入者服从帕累托分布,与我国现实社会中的财富分布形式相吻合.仿真分析还发现随着结构参数值的增大,社会财富聚集速度不断加快,通过计算基尼系数得到社会财富分配的不均衡性也在逐渐增大,但其增加的速率是逐渐降低的.     

局域世界随机增长的加权网络模型

提出了一种新的加权网络模型.在该模型中新节点择优的局域世界是随机增大的,另外新节点除了以较大的概率在局域世界内择优连接之外还以较小的概率在局域世界外择优连接,并且已有的节点之间允许有新边的生成.该模型生成的网络的度分布、边权分布和点强度分布均为幂律分布.特别是许多实证研究表明这些分布具有的胖尾现象也能被该模型反映出来.该模型还指出点强度高度依赖于度并且它们之间服从幂律函数关系.     

无尺度网络平均路径长度的估计

无尺度网络的拓扑结构研究主要集中于聚类系数和平均路径长度的计算以及度分布分析. 在实际的无尺度网络中,表征网络拓扑结构的三个参数之间是互相联系的,其中一个参数均可近似用另外两个参数表示. 鉴于此,针对大规模无尺度网络的平均路径长度计算问题,基于树形结构模型给出了无尺度网络平均路径长度<l>_SF 的计算公式,并分析了网络规模和节点间连接方式对平均路径长度的影响. 分析结果表明,<l>_SF与无尺度网络的平均度数k、平均聚类系数C以及幂指数γ有关,从而将直接求解平均路径长度的复杂问题转化为间接求解,大大提高了分析无尺度网络拓扑结构的效率. 实验结果表明,提出的无尺度网络平均路径长度计算公式是有效的.     

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.     

复杂网络拓扑结构与演化模型研究综述(一)

近年来,复杂网络的研究正如火如荼的展开,累积了大量的研究结果。本文整理和总结了复杂网络目前在拓扑结构识别和网络演化建模方面的主要研究结果。对国内外关于复杂网络理论及其应用的研究现状进行了综述,总结了复杂网络结构特性的主要研究方法、结论,并展望将来发展方向。分两期发表,上篇主要从系统科学的角度介绍复杂网络模型的本质特点以及其概念。     

复杂网络上的一种映射网络模型

一些规模相对较小的网络是建立在规模相对较大的网络基础上的。提出了一种基于较大规模的底层网络生成较小规模的映射网络模型的算法,比较了以均匀的随机图和非均匀的无标度网络作为底层网络时,所生成的映射网络模型的结构性质。     

科学知识网络的演化模型

针对科学知识网络的演化规律及动力问题, 建立了科学知识网络的演化模型. 模型构建了基于局域世界的增长网络, 通过引入跨领域交叉连接、度择优连接和时间优先连接三种连接机制以反映科学知识的集聚和交叉、继承和发展的关系. 其中跨领域交叉既形成一定集聚拓扑结构又满足学科知识交叉引用的要求, 度择优机制保证对经典科学理论的继承, 时间优先机制则促使对最新知识的吸收和发展. 数理分析和实验模拟表明度择优的作用是全局性的, 而时间优先连接机制的作用是局部的, 模型的拓扑特征与实际统计具有较好的一致性.     

一种灵活的加权复杂网络演化模型及其仿真

对实际加权网络的网络特征进行了统计,分析了在网络演化过程中应考虑的演化机制.在此基础上,提出了一种灵活的加权复杂网络演化模型.该模型可以灵活的调整网络演化过程中各种演化机制影响作用的大小,网络规模和平均节点强度可控,节点和连接的状态能够动态变化.对模型进行仿真验证后发现其能够较好的拟合实际加权网络的拓扑结构特征.最后,对网络模型中幂律分布的成因进行了分析.     

复杂供应链网络中的不确定性分析

针对供应链网络的复杂性和其内外部环境的不确定性，根据复杂网络理论对供应链网络进行了诠释，利用分形理论构造了一个可能的供应链网络，阐述了供应链网络在具备一般复杂网络特点的同时也具有小世界、无标度网络的大多数特性。同时。对供应链复杂网络中存在的各种不确定性进行了讨论，分析了供应链中不确定性的传播机制与控制方法。研究表明：缩短交货提前期，加强信息交流能有效地提高核心企业应对不确定性的能力，对控制企业不确定性的发生具有重要的作用。     

多商品流供应链网络均衡模型的研究

针对于具有多种商品流动的三层供应链网络结构模型,分别对于制造商、零售商与需求市场的决策者的独立决策行为及其相互作用进行了分析,利用变分不等式构建了各层均衡模型以及系统均衡模型,得到了系统达到均衡的条件,给出了经济解释,最后给出一具体算例并进行了求解.     

汉语句法网络的复杂性研究

旨在研究汉语句法网络的复杂性和复杂网络指标作为一种语言学研究手段的可行性,给出了如何按照依存句法树库构建句法网络的方法,自建了两种不同语体的汉语句法网络,对平均路径长度、聚集系数和度分布等复杂网络指标进行了测度.结果表明,两个句法网络和随机网络的平均路径长度和直径大致相当,但句法网络的聚集系数要远远大于随机网络,句法网络的度分布符合幂律,因此两种句法网络均为小世界和无尺度网络.发现两种语体的句法网络直径相同,但在平均度、平均路径长度、聚集系数和幂律指数方面则有较明显的差别.     

度秩函数:一个新的复杂网络统计特征

给出了一个新的复杂网络宏观统计特征--度秩函数,并推导出了度秩函数与度分布的数学关系.利用相关系数分别研究了无标度网络及指数网络中度秩函数与度分布的精确性.研究表明当无标度网络的标度指数λ≤3.1时,度秩函数的相关系数比度分布的相关系数高,当无标度网络的标度指数λ＞3.1时,度秩函数的相关系数比度分布的相关系数低;同时也表明当指数网络的底数α∈(0,0.2)时,度秩函数的相关系数比度分布的相关系数低,当指数网络的底数α∈[0.2,1)时,度秩函数的相关系数比度分布的相关系数高.     

供应链复杂网络企业间信息共享风险的仿真

由于供应链的某节点企业可能同时处于其它供应链上,因此同一行业各条供应链的各节点企业之间存在着复杂的竞争合作关系,最终形成供应链网络.企业的信息共享能提高供应链的绩效,但也面临着处于其它链上的合作企业泄露信息以实现利益最大化的风险.用带记忆的遗传算法对动态博奔下各节点企业Agent行为进行建模,通过Repast仿真,研究不同网络结构下信息共享风险的涌现.通过对比仿真结果表明,小世界网络中企业学习的效率要高于规则网络和随机网络.     

开源软件的复杂网络分析及建模

开源软件现在变得越来越复杂.把开源软件看作复杂网络并进行研究,有助于更好地理解软件系统.同时,开源软件是一种较为复杂的人工系统,通过对它们的研究也可以推动复杂网络理论的应用.以一种基于源代码包的Linux操作系统--Gentoo Linux操作系统为研究对象,我们把该系统中的软件包抽象成节点,软件包之间的依赖关系抽象成边,以此建立复杂网络,并对其进行了分析.发现已有模型不能很好地描述与预测Gentoo网的演化过程,因此,提出了一种新的演化模型.在该模型中,网络现有节点连接新节点的概率不但与现有节点的度有关系,而且也受到现有节点"年龄"的影响.还通过计算机仿真实验把仿真数据与Gentoo真实数据进行了比较,结果显示,新模型更为适合Gentoo网.     

闭环供应链物流网络选址优化模型

借助于物流网络结构和混合整数线性规划,构建了一个综合考虑原材料供应地、生产商、正向仓库、顾客群、回收中心、逆向仓库和再制造商的单周期闭环供应链网络选址模型.该模型下,原材料供应地和顾客群需求为确定性限制条件,其他结点地址均根据闭环网络综合目标成本最小化准则进行选择,不但可以实现选址优化,又可以同时计算最优化流量分布.同时选择汽车行业对所构造模型进行了案例应用,并对废弃产品回收率进行敏感性分析.     

产品随机选择下多商品流供应链网络均衡模型研究

研究产品存在产地、品牌差异情况下,具有多种商品流动的三层供应链网络均衡模型.将产地、品牌差异的影响视为随机变量,运用随机效用理论和多项式logit模型研究需求市场上产品随机选择问题,运用Nash均衡方法分析生产商之间、零售商之间的竞争行为,分别得到了供应链网络各层均衡及整体均衡的条件、经济解释和变分不等式模型,最后给出了求解算法和具体算例.     

电力供应链的超网络模型与均衡分析研究

在完全竞争假设下,分析了电力供应链的基本特征,建立了电力供应链的超网络模型,给出了电力供应链的均衡条件.根据变分不等式的基本理论,讨论了电力供应链均衡点的存在性,以及基于修正投影算法的均衡点的求解方法,并以一个实例来验证该方法的正确性及合理性.