探讨社会网络理论与分析的几个问题

复杂网络研究与社会网络分析有着十分密切的关系,最近10年复杂网络的快速发展,得益于社会网络分析所建立起来的相关概念和方法,促进了社会网络分析的发展.从合作竞争网络、社会网络中的社团结构、社会网络中的空间结构等几个方面对我们最近几年的研究进展作了简单介绍,包括合作竞争网络的拓扑共性与动力学共性,社团结构的比较性定义、搜寻方法与显著性指标,空间结构距离幂律分布的产生原因及其对拓扑结构及其功能的影响等.     

拓扑可调无标度网络上的雪堆博弈研究

复杂网络上博弈个体间合作行为的涌现具有重要的现实意义.为了研究无标度网络拓扑结构对合作涌现的影响,结合雪堆博弈模型和比例模仿策略,研究了拓扑结构可调的无标度网络上的博弈动力学演化,具体研究内容为网络的幂律指数、平均度和平均聚类系数与合作密度的关系.仿真结果表明,无标度网络的合作密度与网络度分布的均匀程度正相关,高聚类结构可以有效增强网络上的合作密度,即幂律指数越高,平均聚类系数越小时,合作水平越低;另外,平均度与合作密度呈现非单调关系,存在一个最佳平均度.     

网络集团度的幂律分布

复杂网络的群落结构以及基元-模块-网络三级结构对网络的结构和功能都有重大的影响.本文提出了集团度的概念,它是网络节点度的推广,可以量化网络中各阶基元的密度.实证研究显示,大量不同领域中抽象出来的网络都具有近似服从幂律的低阶集团度分布.通过与随机热化后的网络进行比较,本文验证了集团度的幂律分布是独立于幂律度分布之外的真实网络新的统计特性.另外,随着所统计的集团阶数的上升,其相应的集团度分布的幂律指数呈现下降的趋势.     

中国高校电子邮件网络实证研究

为了挖掘社会网络中人与人之间的交流方式,利用日志数据分析国内某高校电子邮件网络的特性。提取了两种网络：非交互网络和交互网络。结果发现两种网络均有很强的度和强度相关性,但是同配异配性质并不明显。此外,发现高强度节点之间存在富人俱乐部现象,而大度节点之间不存在此现象。最后利用加权适应度算法划分了加权网络的社团结构,发现社团规模累积分布满足幂律分布。结论为进一步建模仿真提供了实证基础。     

电信社群网络静态几何性质分析研究

通过抽取电信通话数据作为研究对象，分别计算了电信社群网络中节点度、子图连通性、膨胀率、聚集度、平均最短路径的分布情况，得出电信社群网络是一个无标度网络。子图连通性、膨胀率的分布符合幂律分布，聚集度符合尾部有突起的幂律分布，平均最短路径服从Poisson分布的重要特征。     

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。     

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.     

具有边连接增长速度的演化网络度分布研究

近年来,研究发现复杂网络的拓扑结构可分为如下三个类别:随机图模型,小世界网络模型和无标度网络模型.产生这三种不同拓扑结构的主要原因是在网络进化过程中,其边连接方式和点增加方式的不同.实际的复杂网络中幂律(Power-Law)分布的指数范围经实测为[2,3],而当前理论研究结果为[2, ∞).在分析无标度网络演化过程的基础上,提出了一种新的边连接方式,即考虑了边连接增长速度的择优连接方式,并运用主方程方法得到了在这种连接方式下网络的度分布.理论分析与数值仿真表明:在新的演化规则下,通过调节不同的连接速度,可以使幂律分布的指数范围为[2,3].     

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。     

基于跳跃时间和幅度的BDI指数波动幂律分布特性研究

BDI指数是国际航运市场的风向标,摸清BDI指数波动幂律分布特性,对于进一步掌握运费规律、预测BDI趋势、协助航运决策等方面具有重要意义.基于此,本文对已运行30年BDI指数的波动幂律分布特性进行了详细研究,主要特色有:一是借助Pareto、Exponential以及Fokker-Planck函数首次深入探讨了BDI指数波动幂律分布特性.二是在跳跃识别的基础上,构建了基于跳跃时间和跳跃幅度两标度的BDI指数波动幂律分布特性分析模型,并转化成最小二乘法的线性回归测算模型.三是对BDI指数日、周和月增长率的跳跃时间和跳跃幅度幂律分布特性进行了实证分析.结果表明:BDI指数具有尖峰薄尾的增长率分布和波动聚集性;Fokker-Planck函数拟合BDI指数增长率跳跃时间更合适;Exponential函数拟合BDI指数增长率跳跃幅度更合适;BDI指数增长率跳跃时间和跳跃幅度都具有薄尾幂律特性,且向上、向下幂律呈现对称性.     

关键基础设施工程网络模体与超家族

基于模体和超家族理念自下而上揭示网络结构特征是复杂网络微观研究中的前沿领域. 辨析若干关键基础设施工程网络的子图(模体)特性和超家族特征, 表明工程网络模体表现为经济、技术和地理等因素约束下, 网络设计和建设预先明确的、非随机的特定结构形式, 依据给定分类规则将工程网络子图分为必要、非必要和特征子图三种形式; 基于已有子图比剖面, 以及研究提出的子图浓度和子图组合机制超家族分类方法, 辨析关键基础设施工程网络的家族特征和分类方法异同. 提供了复杂工程网络结构规划设计的系统方法.     

淮扬菜系的网络描述

从复杂网络的角度研究了淮扬莱系竹实证统计性质，包括平均路径长、集群系数、度分布律以及格子系数等，认为由于淮扬菜网具有“完全图集合”这个拓扑特征，建议把它归入“广义合作网络”一类，从而可以使用双粒子图做更好的描述。定义了顶点项目度和项目大小这两个更为重要的统计参量，研究其分布规律。所得到的实证结果与提出的广义合作网络演化模型的结论完全符合。     

基于K-核的科研合作网络凝聚性特征分析

科学分析科研合作网络潜在的凝聚性特征,是培育与建设稳定的高水平科技创新团队的首要条件.K-核分析方法是研究社会网络层次结构,探究网络子群团聚度的有效方法.本文以某省属普通高校为例,基于CNKI的四大类来源期刊及SIPO发明专利数据,构建基于论文共发表和专利共发明的科研合作网络,然后引入K-核模型分析方法,对网络的凝聚性特征进行分析.研究结果表明:科研合作网络节点的团聚度呈现Piossion分布特征;核心成员规模分布在4左右的团体合作最多;跨学科合作主要分布在网络的边缘区域,而核心区域的跨学科合作则比较罕见;位于网络核心区域的节点主要为应用工程类学科的成员.通过该方法分析科研合作网络的凝聚性特征,能够为组织遴选和培育稳定的高水平科研核心团队提供帮助与指导.     

企业合作网络位置对创新绩效的影响——以ICT产业为例

基于社会网络和协同创新理论,以2002~2014年ICT产业中企业、大学和科研院所联合申请并授权的专利数据为基础,通过负二项回归分析了8 727家企业在产业合作网络与产学研合作网络的网络位置对企业创新绩效的影响。结果表明：不同类型合作网络对企业创新绩效产生差异化影响,在产业合作网络中,企业点中心性与创新绩效呈倒U型关系,结构洞指标对创新绩效具有显著正向影响;在产学研合作网络中,企业点中心性对创新绩效没有表现出促进作用,而是呈U型关系,结构洞与创新绩效表现出倒U型关系。网络位置对创新绩效的差异化影响能够深化企业对合作创新的认识,有针对性地建立与不同组织之间的合作。     

大豆不同抗性品种感染胞囊线虫后防御酶活性变化

以抗线4号和合丰25两个大豆品种为试验材料,分别接种大豆胞囊线虫,研究大豆胞囊线虫对抗感品种大豆防御酶活性的影响。结果表明,抗线4号被线虫侵染后,苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶都有所增加,其活性均高于感病品种合丰25。在没接种之前,抗线4号除过氧化物酶稍高外,其它两种酶活性并不高于合丰25,只是在接种线虫后,抗线4号在线虫侵染后诱导了防御酶活性的表达,合丰25在线虫侵入下酶活性增加缓慢,因此认为防御酶活性可以作为大豆抗胞囊线虫的一个生化指标。图3,参22。     

THE ASCENDING SUBGRAPH DECOMPOSITION OF K_n-H_(2n-1)

1.IntroductiollAlavi,Y.etal.presentedaconceptofsubgraphdecompositionin[1],whichiscalledascendingsubgraphdecomposition(abbreviatedASD).GivenagraphGwithqedges,C: ,5q5C: ,GissaidtohaveanASD,ifthereisnsuchthatGcanbedecomposedintonsubgraphsGIjGi,''3G.withouti…     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究

针对目前复杂机电产品仿真通常只能集中建模的现状，提出一种新的分布式协同建模方法。首先分析了支持分布协同建模所必需的信息，然后利用分布式对象技术，将这些信息集成为分布式仿真模型对象。分布式仿真模型对象通过包含的丰富信息，支持能够被正确的组装和重用；通过自身的分布式特点使得建模人员能够透明访问它们。基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模方法能够强有力支持复杂机电产品的分布式协同建模。     

无人飞行器Ad hoc网络中基于容错的中继节点配置

针对无人飞行器Ad hoc网络的容错设计需求,采用增加中继节点的方法实现。在二维平面同构网络中,将容错问题转化为边长受限条件下最少数量Steiner点的Steiner树问题。提出了两种基于最小成本子图的中继节点配置算法,以求解最少数量的中继节点及其位置,使改变后的网络拓扑图为顶点2-连通,实现容错。第一种为多项式时间的8-近似算法;第二种为随机近似算法,采用文化基因算法,搜索需要新增加的最小成本强化边组合。仿真结果表明了所提算法的有效性,当网络规模较小和中等时,随机近似算法得到的中继节点数量较少,平均情况下性能较优。     

FLOCKING OF MULTI-AGENT DYNAMIC SYSTEMS WITH GUARANTEED GROUP CONNECTIVITY*

This paper investigates distributed flocking problem where the information exchange among agents is modeled by the communication topology changing with time. Previous research on this problem establishes group stabilization by assuming that the dynamic topology is connected all the time, which however cannot be guaranteed by most proposed distributed control laws. In this paper, a distributed algorithm to distill a necessary subgraph of the initial communication topology is presented. This subgraph covers all the vertices of the communication topology and is proved to be connected as long as the initial communication topology is connected. A distributed control law is then designed to pursue the flocking motion while preserving all the edges in this subgraph. In this way, connectivity can be preserved all the time, and flocking problem is thus solved only provided the initial communication topology of multi-agent system is connected.