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復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性復(fù)雜數(shù)據(jù)通信論文

1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評估的模型

現(xiàn)在一般網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評估研究具有很強(qiáng)的針對性，主要針對小型數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。這種小型數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上進(jìn)行評估，架構(gòu)非常簡單，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中有很少的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，在這種情況下對其進(jìn)行與之相關(guān)的建模行為非常容易，并且對穩(wěn)定性的評估相對簡單。隨著科技不斷的發(fā)展，計(jì)算機(jī)不斷高科化，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也越來越大，其中也提升了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。利用傳統(tǒng)式的穩(wěn)定性評估指標(biāo)對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性情況來進(jìn)行評估，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上穩(wěn)定性評估會大大降低它的性和可信度，這其中最主要的一個原因就是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)發(fā)展的度在很大程度上根本適應(yīng)不了一些復(fù)雜性數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性評估，一大部分初步性的數(shù)據(jù)很難根據(jù)有效測量來進(jìn)行完善獲取，比如，信息指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)等，很大一部分的數(shù)據(jù)還需要有一個系統(tǒng)的理論推算演變過程。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評估對數(shù)據(jù)的依賴性和一些簡便的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相比較之下，只需節(jié)點(diǎn)設(shè)備中2個過程中的參數(shù)指標(biāo)即可。對于相對比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)而言就需要使數(shù)據(jù)在每個狀態(tài)之間進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)移行為，這種轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)需要根據(jù)參數(shù)估計(jì)方法，通過對原始資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來進(jìn)行取得。

2數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評估辦法

狀態(tài)枚舉法狀態(tài)枚舉法也叫狀態(tài)窮舉法，這種叫法主要是由這種方法中的性質(zhì)來決定的。這種方法的主要特征從狀態(tài)集合中逐一列舉各種發(fā)生狀態(tài)，列舉這種發(fā)生狀態(tài)主要是從利用概率，從較大的狀態(tài)開始，于此同時，根據(jù)他們之間一些與之相關(guān)的條件來進(jìn)行合理的計(jì)算，從而確切的合理分析。狀態(tài)枚舉法的基礎(chǔ)展開式為：（p1＋q1）（p2＋q2）（p3＋q3）…（pN＋qN）；P（）i=fi（x+1，Y-1）+fi（x+1,y+1）-fi（x-1，y-1）-fi（x-1，y+1）；q（）i=fi（x-1，y+1）+fi（x+1，y+1）-fi（x-1，y-1）-fi（x+1，y-1）；展開式中：P1，q1分別指的是第i個節(jié)點(diǎn)設(shè)備處在工作狀態(tài)時和失效時的概率；N代表網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)量；T（s）指的是系統(tǒng)狀態(tài)概率；Nf，N－Nf分別是狀態(tài)失效和正常的節(jié)點(diǎn)量。由上面的式子不難看出，任何相互之間的枚舉狀態(tài)相互排斥，由此可知道累計(jì)失效概率在實(shí)際工作中的表現(xiàn)形式是各失效狀態(tài)概率之間的和。對于此中的枚舉終止，枚舉法則是把枚舉終止于通過失效階數(shù)而確定的層次。

3結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)是一種現(xiàn)代較為先進(jìn)的通信技術(shù)，其主要以數(shù)據(jù)形式出現(xiàn)的，在計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)與終端設(shè)備之間的信息傳遞技術(shù)，由于其自身的信息傳遞快，數(shù)據(jù)安全性高，以及抗干擾的能力強(qiáng)。所以，在現(xiàn)代化的社會各項(xiàng)領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

作者：李旭港 單位：深圳市公安邊防支隊(duì)

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)軟件工程論文

1復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)的意義分析

諸多的軟件工程專家都表示，復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)的研究具有劃時代的意義，例如，復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)在解決如何提升大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，不斷增加網(wǎng)絡(luò)的可信度和穩(wěn)定性，以及避免惡意襲擊和隨機(jī)錯誤給人們所帶來的經(jīng)濟(jì)損失等方面，都有著非常重要的作用。而且，這些問題的解決必須要依據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論知識和技術(shù)上的發(fā)展。

2復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)的特征分析

2.1復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)的同步效應(yīng)

網(wǎng)絡(luò)上的同步這是社會中廣泛存在的一種非常重要的非線性現(xiàn)象。并且在現(xiàn)實(shí)生活中，有著非常復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在弱耦合情況喜愛可以在很大程度上展示同步的傾向性，而且，在對于全連接的網(wǎng)絡(luò)中，無論是耦合強(qiáng)度大小，只要是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行充分連接，對于一個全局耦合的網(wǎng)絡(luò)就一定要能夠進(jìn)行相應(yīng)的同步，對于最近的鄰居耦合網(wǎng)絡(luò)，若一個局部耦合網(wǎng)絡(luò)也不一定能夠進(jìn)行同步，在更為寬泛的意義上看，網(wǎng)絡(luò)上的同步要分情況來看，有時是有優(yōu)勢，但是有的時候也會有害處。有益的網(wǎng)絡(luò)同步可以更好地運(yùn)用在軟件工程中去，例如，可以更好地運(yùn)用在保密通信和語言涌現(xiàn)和組織管理的協(xié)調(diào)上進(jìn)行高效運(yùn)行，如果是有害的同步，則很有可能會造成傳輸控制協(xié)議的增加，或者是出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息堵塞的情況，從目前的情況來看，網(wǎng)絡(luò)上的同步在核磁共振和激光設(shè)備中運(yùn)用更加廣泛和成熟。所以，對于有益的網(wǎng)絡(luò)同步，我們一定要切實(shí)采取各種技術(shù)手段來保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的同步性，但是，對于有害的網(wǎng)絡(luò)同步，就必須要加以制止。

2.2復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)上的控制

復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)由于具備大量的節(jié)點(diǎn)，以及相對復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得傳統(tǒng)的控制手段已經(jīng)不能地適應(yīng)當(dāng)前軟件工程的運(yùn)用。人們相繼提出了自適應(yīng)控制和線性反饋控制、切換控制以及牽制控制等方面。在當(dāng)前復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，我們就不僅僅可以通過控制網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)一個既定的目標(biāo)，而且，在大多數(shù)的情況下，就是希望能通過控制盡量少的節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)各種目標(biāo)，這就是牽制控制。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的牽制控制方面，基本上有兩種不同的控制策略，主要是可以分為，隨機(jī)控制策略和目的性選擇策略。總的來說，就是隨機(jī)選擇一些節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行牽制控制，但是，目的性的控制策略，就是嚴(yán)格按照一定規(guī)則來選擇有效地節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)際上，牽制控制所涉及的領(lǐng)域非常廣，其中就包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)動力學(xué)，以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)耦合強(qiáng)度等一些方面，為此，對于牽制控制來說，如何來選擇網(wǎng)絡(luò)耦合強(qiáng)度和牽制控制器的數(shù)目就是當(dāng)前牽制控制兩個最為基本的問題，從具體上看，就是可以給定復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和牽制控制策略和網(wǎng)絡(luò)耦合強(qiáng)度，必須要對多個牽制控制器才能更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的穩(wěn)定性，所以，這些問題都是需要我們面臨的問題。

3復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)在軟件工程中的有效運(yùn)用

在過去的幾年當(dāng)中，有很多的專家和學(xué)者都將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和方法有效地運(yùn)用在軟件工程中去，例如，可以有效地運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的工具分析，并進(jìn)一步分析了軟件網(wǎng)絡(luò)各種統(tǒng)計(jì)特征和網(wǎng)絡(luò)可視化的軟件研究，并得到廣泛的運(yùn)用和發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)化的軟件運(yùn)用過程中，網(wǎng)絡(luò)軟件從某種意義上是一種多結(jié)構(gòu)和多方位的動態(tài)演化軟件，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和自組織性以及開放性。從另外一個角度上看，這是相對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)軟件來說，網(wǎng)絡(luò)式軟件的組成單位顯得更加主動，并且耦合度也非常松散，在規(guī)模上可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行收縮和拓展，而且網(wǎng)絡(luò)化的軟件可以切實(shí)通過發(fā)現(xiàn)和挖掘網(wǎng)絡(luò)資源，從而可以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，為客戶提供可持續(xù)性和安全上的交互與協(xié)調(diào)服務(wù)，更好地滿足用戶的各種需求。同時，軟件系統(tǒng)的運(yùn)用過程中，這是一種人工上的比較復(fù)雜的系統(tǒng)，從而可以導(dǎo)致了統(tǒng)計(jì)意義上出現(xiàn)規(guī)律上的附和，這就必然會造成軟件設(shè)計(jì)方法和開發(fā)過程匯總的某些原則之間存在的關(guān)聯(lián)性。尤其是在200年以來，復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)闡述了面向?qū)ο筌浖W(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與傳播代價之間的內(nèi)在關(guān)系，可以說，網(wǎng)絡(luò)評價傳播代價和軟件網(wǎng)絡(luò)之間存在緊密的聯(lián)系。并且兩者的相關(guān)系數(shù)可以隨著網(wǎng)絡(luò)中的邊數(shù)結(jié)構(gòu)的增加而減少，這樣就能夠充分說明在節(jié)點(diǎn)一定的情況下，隨著邊數(shù)的增加，可以在網(wǎng)絡(luò)中形成很大的中樞節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而可能導(dǎo)致了平均最短路徑長度的減少，同時，平均傳播代價也隨著減少，平均傳播代價和出入度之間的范圍都存在負(fù)相關(guān)，這也在一定程度上會造成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上的異質(zhì)化更高，其中的平均傳播代價就越低，這就是為什么能夠出現(xiàn)真實(shí)的軟件網(wǎng)絡(luò)，而且網(wǎng)絡(luò)傳播代價顯得相對較小，而且，規(guī)則網(wǎng)絡(luò)卻使得平均傳播代價更大，為此，這就必須要對具體的情況做出詳細(xì)的分析，才能更好地推動復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)在軟件工程中的應(yīng)用。

4結(jié)語

從以上的情況分析中可以得知，筆者認(rèn)為，只有深入分析復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，并對軟件工程的運(yùn)用情況做出詳細(xì)分析，之后，筆者還進(jìn)一步闡述如何使得復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用在軟件工程中去，才能更好地發(fā)揮復(fù)雜動力網(wǎng)絡(luò)在軟件工程中的效用。

作者：李岱 單位：鄖陽師范高等專科學(xué)校

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)論文

一、計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭性傳統(tǒng)方法研究缺陷

1．1分析過程中個體研究不足

在對計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭性的研究中，主要的研究對象是對于整體的研究，忽略了個體對于整體的影響作用，個體與整體、微觀與宏觀的并沒有統(tǒng)一，個體和整體關(guān)系不密切，產(chǎn)生分離，因此對于它們之間難以建立有效的聯(lián)系，而且在兩者之間沒有基本的過渡階段，缺乏基本的聯(lián)系。成員之間競爭性的分析方式主要是從整體上分析競爭系統(tǒng)，然后再根據(jù)長期以來對于其的跟蹤研究工程，了解其性能和工作狀態(tài)，只是在乎整體研究，可是卻沒有認(rèn)識到整體是由個體而組成的，因此在研究整體的變化過程需要根據(jù)個體的情況來總結(jié)，而不是站在宏觀的角度上研究。尤其是在研究成員的競爭力時，一般只研究整體的競爭力，對于個體并不細(xì)致研究，這也是由于個體的競爭力難以估量，很難系統(tǒng)的對組成個體的競爭力進(jìn)行研究，這樣就很可能忽略了個體競爭力變化過程以及特征和作用的分析，對于整體分析也有嚴(yán)重的影響。因此在分析成員之間競爭力的時候要從個體角度出發(fā)，分析每個個體的競爭力，進(jìn)而分析整體的競爭力，這樣才能保障整體的競爭力分析的程度，因此這方面我們要加以改進(jìn)。

1．2對于競爭系統(tǒng)的分析系統(tǒng)性、完整程度不夠

在研究計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的競爭性時，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性，因此分析過程并不細(xì)致，尤其是對于系統(tǒng)中的復(fù)雜性中的非均衡狀態(tài)，缺乏有效的描述手段，這部分是對于競爭系統(tǒng)分析的重要組成部分，更沒有細(xì)致的分析。同時也過于強(qiáng)調(diào)均衡狀態(tài)和不動點(diǎn)的分析，分析重點(diǎn)有所偏差，造成原本就不完整的競爭系統(tǒng)分析更加錯誤。另外在系統(tǒng)內(nèi)部元素的刻畫上并不細(xì)致，系統(tǒng)內(nèi)部的各個元素是保障其正常運(yùn)行的基本元素，也應(yīng)該是競爭系統(tǒng)分析刻畫的重點(diǎn)，這些元素主要包括系統(tǒng)內(nèi)部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、個性特征以及演化趨勢等，分析刻畫不細(xì)致直接導(dǎo)致了競爭系統(tǒng)分析的不完整。因此在競爭系統(tǒng)分析刻畫的時候，不能過于籠統(tǒng)，而是需要針對系統(tǒng)內(nèi)部的各個基本元素進(jìn)行分析，不能忽略每個元素的重要作用，同時分析過程應(yīng)細(xì)致，為競爭系統(tǒng)的整體分析做好基礎(chǔ)。以上兩點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭性分析中存在的主要問題，究其原因還是對于系統(tǒng)整體太過重視，分析過程按照整體為單位，沒有真正意識到個體和內(nèi)部元素對于分析刻畫過程的重要性。針對這一缺陷，我們在日后的分析工作中就可以有針對性地進(jìn)行解決，保障競爭系統(tǒng)分析的合理。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜性問題

2．1開放的復(fù)雜系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個開放性的系統(tǒng)，而且具有資源共享的特點(diǎn)，所以能夠擁有龐大的用戶人群。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括各種政治、經(jīng)濟(jì)、文化以及科學(xué)人文等內(nèi)容，這也是互聯(lián)網(wǎng)擁有龐大用戶群的主要因素，也能促使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，同樣互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也影響著社會的發(fā)展。

2．2成員群體龐大

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，擁有龐大的用戶群體，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的成員是由用戶終端、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、路由器等各種終端設(shè)備組成的，因此各種各樣、大量的用戶以及交換節(jié)點(diǎn)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得更為復(fù)雜。

3．3成員之間的聯(lián)系

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)作是由系統(tǒng)中人員之間相互合作而完成的，系統(tǒng)中的每一個成員都存在著一些聯(lián)系，但是值得我們注意的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)是分散的，在系統(tǒng)中，成員之間除了相互合作也相互競爭，相互競爭就會導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓等問題，因此，可以通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保障各成員之間的有序合作。

2．4系統(tǒng)由多層次組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性也包括系統(tǒng)的層次性，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建是分層化的，這也是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建的出發(fā)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中分層體系的有很多，如通信標(biāo)準(zhǔn)和TCP，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所以說層次性也是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜系統(tǒng)的重要特性。3．5系統(tǒng)信息的復(fù)雜性在傳遞信息時，成員之間相互發(fā)送信息、接受信息，處理信息以及轉(zhuǎn)發(fā)信息等，由于信息量多，信息的服務(wù)性以及信息的設(shè)備的多樣化，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的成員之間會產(chǎn)生競爭，這也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性之一。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭特性分析

3．1局域網(wǎng)系統(tǒng)成員之間的競爭特性

我們最關(guān)心的局域網(wǎng)問題就是它們之間的互訪，這也是目前的熱點(diǎn)話題，我們主要采取有序控制的措施，可以避免成員之間的沖突，這也是有序沖突的實(shí)質(zhì)。有序控制的方式有輪詢，輪詢的方式有很多種，包括限定式、窮盡式、門限式以及混合式，主要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)成員之間的需要，網(wǎng)絡(luò)控制程序按照順序依次詢問，若需要立即被使用，不需要則問下一名成員，因此避免了成員之間的沖突。另外我們還可以采用預(yù)約的方式，這種預(yù)約的方式分為分布式預(yù)約和集中預(yù)約兩種，這種方式和輪詢本質(zhì)上是一樣的，也是根據(jù)需要的網(wǎng)絡(luò)成員進(jìn)行資源分配，但是在方式上有很大不同，需要網(wǎng)絡(luò)資源的成員得先預(yù)約，然后再按順序進(jìn)行分配。還有一種是令牌控制，這種方式在局域網(wǎng)中應(yīng)用的比較多，令牌控制就是一個通行證，網(wǎng)絡(luò)成員抓住沒有用到的令牌，才可以把需要的資源信息寫上去，這種令牌通常分為單令牌和多令牌。一種是叫做時槽方式，時槽方式也分為兩種，即固定式槽環(huán)和隨機(jī)式槽環(huán)，這種方式把網(wǎng)絡(luò)的傳輸時間分為幾段，其中每一段是一個時槽，時槽在用戶之間的作用是傳遞信息。還有其它一些不常用的有序控制方式，例如寄存器插入和信道復(fù)用等。

3．2路由器的競爭問題

由于網(wǎng)絡(luò)速度的提高，導(dǎo)致當(dāng)局域網(wǎng)中大量信息抵達(dá)時寬帶不夠使用的情況，從而引起網(wǎng)絡(luò)成員之間的沖突。因此為了避免這種狀況，應(yīng)采取兩種辦法用來解決和預(yù)防。

(1)沖突解決解決沖突的有效方式通過“丟棄”數(shù)據(jù)這一項(xiàng)操作進(jìn)行，它是任何的交換節(jié)點(diǎn)都支持的一項(xiàng)操作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中大量的數(shù)據(jù)包爭奪有限的輸入、輸出緩存和輸出寬帶時，由于需求小于供給，就需要對一些數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄，但是在什么時間丟棄也有不同的算法，算法包括兩種，一種是丟尾算法，另外一種是隨即早期檢測算法。

(2)提高路由器的性能路由器操作系統(tǒng)中還有很多問題，我們應(yīng)努力更新和完善路由器系統(tǒng)，修改默認(rèn)口令，將普通的默認(rèn)口令改為高級的默認(rèn)口令，同時也可以采用修改內(nèi)部一些核心模塊的方式，另外還有修改詞法分析器、解釋器以及查詢執(zhí)行器等。

計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的競爭性有其利弊，對于系統(tǒng)內(nèi)部的競爭我們應(yīng)加以改進(jìn)和解決，并且盡量避免這些沖突，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。我們還應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特性，有效解決競爭帶來的沖突，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)成員之間的合作，使網(wǎng)絡(luò)安全有效的運(yùn)行。

作者：孫萬里 單位：黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔撐?

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可視化方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于可視化工具和算法的選擇，本文設(shè)計(jì)的方案中，可視化工具選擇基于Python的軟件包NetworkX[7]，壓縮算法采用提出的一種基于節(jié)點(diǎn)和邊的關(guān)鍵性壓縮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞乃惴ǎ∟ECB，NodeandEdgeCentralityBasedNetworkCompressingAlgorithm），布點(diǎn)算法則選擇基于FDA改進(jìn)的經(jīng)典FR算法[8]，整體方案如圖2-1所示。原始的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)經(jīng)過NetworkX作圖生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，而NECB算法和FR算法則利用NetworkX通過Python編程實(shí)現(xiàn)。

1NetworkX介紹

NetworkX是一基于Python語言開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)可視化工具，集成了眾多專門針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的分析算法，非常適合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目梢暬⒛芙Y(jié)合其它的Python軟件包，比如Numpy、Scipy、Matplotlib、Pygraphviz、Mayavi2等數(shù)據(jù)分析和可視化工具進(jìn)行使用。NetworX支持鄰接矩陣、邊列表、GML、Pajek等多種類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的讀寫，也可逐個添加或刪除單個節(jié)點(diǎn)和邊，同時還提供了大量直接生成某一類型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)，針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞男阅芊治觯琋etworkX也提供了許多算法，對于同類型的網(wǎng)絡(luò)，還支持并集、交集、差、子圖等集合操作。

2NECB壓縮算法

基于節(jié)點(diǎn)和邊的拓?fù)鋲嚎s關(guān)鍵在于壓縮標(biāo)準(zhǔn)的制定，如何評判壓縮算法的有效性也是重要的方面。

2.1壓縮節(jié)點(diǎn)的選擇NECB壓縮算法中的壓縮是針對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的，這里僅針對簡單無向圖進(jìn)行討論，對于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銰=(V，E)中任意節(jié)點(diǎn)v，是否刪除它的參考標(biāo)準(zhǔn)主要有兩點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)v的度deg(v)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲薪?jīng)過該點(diǎn)最短路徑數(shù)。節(jié)點(diǎn)的度是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥钪匾膶傩灾唬绻粋€節(jié)點(diǎn)的度數(shù)越大，說明它與很多節(jié)點(diǎn)都有關(guān)聯(lián)，那么它在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲幸簿惋@得很關(guān)鍵[9]。NECB算法采用的計(jì)算公式如下。是為了將其值歸一化在[0，1]范圍內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞钠骄疃搪窂介L度也是其重要的屬性之一，如果網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卸鄺l最短路徑經(jīng)過某一節(jié)點(diǎn)，顯然該節(jié)點(diǎn)扮演著重要角色[9]，NECB算法采用的計(jì)算公式如下。用Wpath(v)的值衡量節(jié)點(diǎn)v關(guān)于最短路徑的關(guān)鍵性，Π(s，t)表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲兴凶疃搪窂降募希斜硎窘?jīng)過節(jié)點(diǎn)v的最短路徑，(|V|-1)(|V|-2)/2是經(jīng)過節(jié)點(diǎn)v的最短路徑數(shù)較大可能值，乘以2/((|V|-1)(|V|-2))可以將其值歸一化在[0，1]范圍內(nèi)。

2.2壓縮算法流程N(yùn)ECB算法中的壓縮本質(zhì)上就是刪除節(jié)點(diǎn)，這里對刪除進(jìn)行一下說明：對于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銰=(V，E)，刪除節(jié)點(diǎn)v是指從E中刪除所有包含v的邊，然后從V中刪除v生成新的網(wǎng)絡(luò)G’，NECB算法流程如圖2-2所示。

首先計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲懈鱾€節(jié)點(diǎn)的度和所有節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，然后根據(jù)公式和分別計(jì)算Wdeg(v)和Wpath(v)，刪除值相對較小的次要節(jié)點(diǎn)，保留值相對較大的重要節(jié)點(diǎn)，再將得到的兩個節(jié)點(diǎn)集合并。假設(shè)合并后的節(jié)點(diǎn)集合為V1，對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，通常情況下，節(jié)點(diǎn)集合V1構(gòu)成的壓縮圖是連通的，若不連通，則需要對壓縮拓?fù)溥M(jìn)行補(bǔ)充，選擇一個最小的節(jié)點(diǎn)集合V2補(bǔ)充到壓縮拓?fù)渲校辽偈沟糜蒝1∪V2中節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的壓縮圖是連通的，這是一個NP問題，NECB采用的是一種叫做KeepOne的策,。V1中節(jié)點(diǎn)在G中的任意一條最短路徑上的所有節(jié)點(diǎn)組成V2，V1∪V2的圖與原始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銰的交集即為最終的壓縮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銰’。

作者：張暢謝鈞胡谷雨段偉偉單位：解放軍理工大學(xué)，指揮信息系統(tǒng)學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔撐?

1研究假設(shè)與模型

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論是在十幾年前才被人們挖掘并總結(jié)出來的一門嶄新的理論學(xué)科，盡管該理論的研究內(nèi)容并不豐富，但鑒于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展及其在全社會范圍內(nèi)的迅速普及，促使復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論內(nèi)容的研究也趨于成熟，并為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦蕴峁┝说睦碚摲治鰞?nèi)容，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑蔀榱艘环N具備科學(xué)性、合理性的一種系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，維系著網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境的有序運(yùn)作，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的健康、穩(wěn)定發(fā)展。而要想具體的對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯考僭O(shè)與模型進(jìn)行驗(yàn)證，這就要從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的框架、網(wǎng)絡(luò)行為內(nèi)涵，以及復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨樗裱睦碚摶A(chǔ)等方面來入手實(shí)施。

1.1復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的框架及其內(nèi)涵從長期以來的研究過程來看，將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到計(jì)算機(jī)拓?fù)湫袨檠芯康倪^程中極為可行，因其能夠更為明晰地呈現(xiàn)出在較高技術(shù)水平下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而便可以對網(wǎng)絡(luò)性能及其流量進(jìn)行更細(xì)致的分析，所得出的相關(guān)分析成果可以反作用于實(shí)踐當(dāng)中，不斷提升計(jì)算機(jī)拓?fù)漤?xiàng)目的延展性。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究內(nèi)容所涉及到的學(xué)科較廣，具備較強(qiáng)的跨學(xué)科特色，因其與數(shù)理學(xué)科、生命學(xué)科以及工程學(xué)科等諸多學(xué)科領(lǐng)域有著密切的關(guān)聯(lián)，同時，也正是由于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論本身的跨學(xué)科特性存在，對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的定量以及定性特征的科學(xué)化理解的難度較大。其中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ头矫娴难芯枯^為重要，且為實(shí)踐領(lǐng)域提供了諸多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。除此之外，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的內(nèi)涵中還包括有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播行為、搜索算法以及相繼故障等方面，這些都屬于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中的核心內(nèi)容。從現(xiàn)實(shí)的角度來看，掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈难葸M(jìn)過程及其規(guī)律，便可以實(shí)現(xiàn)更品質(zhì)的、更系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)管理，為網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)提供更便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

1.2復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨樗裱睦碚摶A(chǔ)近年來，網(wǎng)絡(luò)行為理論及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)等項(xiàng)目的研究受到了日益延伸的網(wǎng)絡(luò)平臺的影響，在這種傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與模式的影響下，已經(jīng)不適宜進(jìn)行對網(wǎng)絡(luò)行為的客觀描述，因此，復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨樾枰匦滦拚⒗脧?fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的核心內(nèi)容來充實(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹默F(xiàn)實(shí)環(huán)境來看，隨著國內(nèi)外各領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的視野較以往更加開闊，對各種事物也都有了更加深刻的認(rèn)識和理解，因此，人們在諸多領(lǐng)域的建設(shè)過程中，對于計(jì)算機(jī)軟件以及各類型電子設(shè)備的體驗(yàn)與使用要求也日趨提高，簡單來說，人們對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺運(yùn)行的要求有所提升。因此，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論精髓內(nèi)容的明確指引下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ托枰匦聞?chuàng)建。

1.3針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為的研究從過去一段時期以來關(guān)于計(jì)算機(jī)拓?fù)漤?xiàng)目的研究內(nèi)容來看，始終停留在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)演化模型框架的基礎(chǔ)上，憑借路由器以及自治域這兩個層面的特性來架設(shè)并描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。后期，隨著網(wǎng)絡(luò)平臺及信息數(shù)據(jù)的進(jìn)一步延展，促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為越來越趨于復(fù)雜化，同時，由于其復(fù)雜化行為所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)過于繁雜，則通過網(wǎng)絡(luò)同步行為來探知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟彩禽^為合理的策略，能夠削弱計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為對整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所帶來的負(fù)面影響。

2研究設(shè)計(jì)

通過研究以往有關(guān)的資料可知，網(wǎng)絡(luò)本身所具有的特性在一定程度上取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌遥煌負(fù)浣Y(jié)構(gòu)所構(gòu)建出來的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其性能也有著明顯的差異。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)便能夠影響網(wǎng)絡(luò)平臺運(yùn)作的實(shí)際效能。在以往，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)一般是規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)形式，該種形式較大的特征便是它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與其邊的連結(jié)方式較為固定，屬于一種近似封閉的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論支撐下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的延展性就較強(qiáng)，這一形式的新型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)通常被人們形容為具有復(fù)雜動力學(xué)行為以及復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型，該模型的核心特性在于它的無標(biāo)度性、節(jié)點(diǎn)廣泛且規(guī)律等方面。

2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的研究在當(dāng)前，現(xiàn)代電子信息技術(shù)的普及應(yīng)用，各領(lǐng)域針對信息管理的研究不斷深入，而且大多取得了極富價值的研究成果，并將其在實(shí)踐過程中進(jìn)而驗(yàn)證。從總體情況來看，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯靠梢苑殖扇缦聨讉€部分來進(jìn)行探索：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈奶卣鞯取＞唧w的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)如圖1所示：從圖1中可以看出，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的態(tài)勢，由中心為個終端提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等服務(wù)支持。其中，TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)中的重要組成部分，它也是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息管理中最核心的協(xié)議之一。在傳送數(shù)據(jù)的過程中，由于IP層的傳輸不會受到過度限制，信息的傳遞順次可能會有所改變。從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)來看，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的理論研究內(nèi)容仍有一定的挖掘空間。

2.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的應(yīng)用為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈目陀^描述夯實(shí)基礎(chǔ)依照TCP/IP參考模型，在數(shù)據(jù)包封裝相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，采取端口檢測以及特征值深度包檢測等協(xié)議識別技術(shù)，探究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基本內(nèi)容。從網(wǎng)絡(luò)平臺信息傳遞的效率來觀察，按照TCP/IP協(xié)議格式逐層顯示所采集到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的各層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)字段信息，最終構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)框架，整個過程較為合理。從具體情況來分析可知，總體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)是分為兩部分內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)的，一部分為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊，另一部分為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析處理模塊。這兩個部分的協(xié)調(diào)運(yùn)作，便能夠針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨檫M(jìn)行客觀的描述。

3數(shù)據(jù)分析與假設(shè)檢驗(yàn)

3.1探知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為所謂的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為”，指的便是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的動態(tài)變化規(guī)律以及用戶主動或者被動采用終端設(shè)備通過Internet連接其他終端設(shè)備獲得信息數(shù)據(jù)的行為。這樣看來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個因素經(jīng)過交互作用后而使系統(tǒng)表現(xiàn)出來的一種行為。從我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的總體情況來看，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為概念的理解和掌握，能夠更好的對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)做出宏觀的預(yù)測，從而在一定程度上提高網(wǎng)絡(luò)的整體服務(wù)質(zhì)量。

33.2在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)支撐下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析一般情況下，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的物理地址與IP地址是互相綁定的，這樣可以穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境中的各項(xiàng)信息資源，以便于網(wǎng)絡(luò)參與者執(zhí)行信息傳輸與操作。但同時，也意味著當(dāng)有人盜用他人網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行惡意操作時，就會給正常使用網(wǎng)絡(luò)的人們帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，易發(fā)生損失。所以，就要發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的功能，通過研究物理地址與IP地址的綁定時間范圍，來確定并指認(rèn)盜用網(wǎng)絡(luò)者的非理性行為，進(jìn)而維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。

3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷募茉O(shè)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的每種形態(tài)結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的適用環(huán)境與搭建標(biāo)準(zhǔn)；再從傳輸技術(shù)的角度而言，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以被劃分為兩大類，即點(diǎn)對點(diǎn)的傳播方式與廣泛散播方式，二者都能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生影響，進(jìn)而對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨閹砀蓴_。無論如何劃分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與形態(tài)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)需要足夠的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來支撐，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫中采集到大量的網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)的框架才可能搭建起來。

4研究結(jié)論與建議

計(jì)算機(jī)技術(shù)的涌現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)信息的有序流轉(zhuǎn)提供了可能，隨著技術(shù)的不斷升級，人們渴望能夠?qū)ふ业揭环N切實(shí)可行的簡便方式來描述計(jì)算機(jī)的拓?fù)湫袨椋虼耍街揭环N基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)，為當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)保駕護(hù)航。現(xiàn)階段，我國各領(lǐng)域的發(fā)展都離不開計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的支撐，然而，讓遇見較為特殊的實(shí)際工作要求時，就需要借助專業(yè)化的計(jì)算機(jī)軟件來輔以操作，這樣一來，就需要開展計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)項(xiàng)目，以高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品的功用來滿足用戶的個性化需求。從本質(zhì)上來看，將電子信息技術(shù)在實(shí)踐領(lǐng)域的應(yīng)用則意味產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級，同時，還代表著信息時代的發(fā)展成果。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈确矫娴难芯恳踩〉昧藢?shí)質(zhì)性的進(jìn)步，進(jìn)而為信息時代環(huán)境下的復(fù)雜化網(wǎng)絡(luò)管理提的理論支撐。

作者：張志鵬單位：渤海大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)論文

1國內(nèi)文獻(xiàn)綜述

袁芳芳（2014）在其公開發(fā)表的文章中闡釋了一種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)值參考體系結(jié)構(gòu)，在該體系結(jié)構(gòu)的影響下，計(jì)算機(jī)拓?fù)潴w系結(jié)構(gòu)可被分成五個主要層次，即過程控制、過程優(yōu)化處理、生產(chǎn)調(diào)配、企業(yè)管理以及宏觀經(jīng)濟(jì)這五個層面。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｊ酵枰c傳統(tǒng)的模式割裂開來，因其所遵循的理論基礎(chǔ)不盡相同。從實(shí)踐的角度來看，計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)往往可以由資源管理模塊、生產(chǎn)執(zhí)行模塊以及過程控制模塊這三部分來執(zhí)行，從而能夠在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的支撐下，削減網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)中不必要的分支，以此來增強(qiáng)復(fù)雜環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榭陀^描述的精準(zhǔn)度。

2研究假設(shè)與模型

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論是在十幾年前才被人們挖掘并總結(jié)出來的一門嶄新的理論學(xué)科，盡管該理論的研究內(nèi)容并不豐富，但鑒于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展及其在全社會范圍內(nèi)的迅速普及，促使復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論內(nèi)容的研究也趨于成熟，并為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦蕴峁┝说睦碚摲治鰞?nèi)容，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑蔀榱艘环N具備科學(xué)性、合理性的一種系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，維系著網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境的有序運(yùn)作，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的健康、穩(wěn)定發(fā)展。而要想具體的對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯考僭O(shè)與模型進(jìn)行驗(yàn)證，這就要從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的框架、網(wǎng)絡(luò)行為內(nèi)涵，以及復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨樗裱睦碚摶A(chǔ)等方面來入手實(shí)施。

2.1復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的框架及其內(nèi)涵

從長期以來的研究過程來看，將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到計(jì)算機(jī)拓?fù)湫袨檠芯康倪^程中極為可行，因其能夠更為明晰地呈現(xiàn)出在較高技術(shù)水平下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而便可以對網(wǎng)絡(luò)性能及其流量進(jìn)行更細(xì)致的分析，所得出的相關(guān)分析成果可以反作用于實(shí)踐當(dāng)中，不斷提升計(jì)算機(jī)拓?fù)漤?xiàng)目的延展性。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究內(nèi)容所涉及到的學(xué)科較廣，具備較強(qiáng)的跨學(xué)科特色，因其與數(shù)理學(xué)科、生命學(xué)科以及工程學(xué)科等諸多學(xué)科領(lǐng)域有著密切的關(guān)聯(lián)，同時，也正是由于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論本身的跨學(xué)科特性存在，對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的定量以及定性特征的科學(xué)化理解的難度較大。其中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ头矫娴难芯枯^為重要，且為實(shí)踐領(lǐng)域提供了諸多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。除此之外，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的內(nèi)涵中還包括有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播行為、搜索算法以及相繼故障等方面，這些都屬于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論中的核心內(nèi)容。從現(xiàn)實(shí)的角度來看，掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈难葸M(jìn)過程及其規(guī)律，便可以實(shí)現(xiàn)更品質(zhì)的、更系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)管理，為網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)提供更便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

2.2復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫?

為所遵循的理論基礎(chǔ)近年來，網(wǎng)絡(luò)行為理論及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)等項(xiàng)目的研究受到了日益延伸的網(wǎng)絡(luò)平臺的影響，在這種傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與模式的影響下，已經(jīng)不適宜進(jìn)行對網(wǎng)絡(luò)行為的客觀描述，因此，復(fù)雜環(huán)境中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨樾枰匦滦拚⒗脧?fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的核心內(nèi)容來充實(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹默F(xiàn)實(shí)環(huán)境來看，隨著國內(nèi)外各領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的視野較以往更加開闊，對各種事物也都有了更加深刻的認(rèn)識和理解，因此，人們在諸多領(lǐng)域的建設(shè)過程中，對于計(jì)算機(jī)軟件以及各類型電子設(shè)備的體驗(yàn)與使用要求也日趨提高，簡單來說，人們對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺運(yùn)行的要求有所提升。因此，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論精髓內(nèi)容的明確指引下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ托枰匦聞?chuàng)建。

2.3針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為的研究

從過去一段時期以來關(guān)于計(jì)算機(jī)拓?fù)漤?xiàng)目的研究內(nèi)容來看，始終停留在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)演化模型框架的基礎(chǔ)上，憑借路由器以及自治域這兩個層面的特性來架設(shè)并描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。后期，隨著網(wǎng)絡(luò)平臺及信息數(shù)據(jù)的進(jìn)一步延展，促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為越來越趨于復(fù)雜化，同時，由于其復(fù)雜化行為所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)過于繁雜，則通過網(wǎng)絡(luò)同步行為來探知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟彩禽^為合理的策略，能夠削弱計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為對整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所帶來的負(fù)面影響。

3研究設(shè)計(jì)

通過研究以往有關(guān)的資料可知，網(wǎng)絡(luò)本身所具有的特性在一定程度上取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌遥煌負(fù)浣Y(jié)構(gòu)所構(gòu)建出來的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其性能也有著明顯的差異。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)便能夠影響網(wǎng)絡(luò)平臺運(yùn)作的實(shí)際效能。在以往，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)一般是規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)形式，該種形式較大的特征便是它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與其邊的連結(jié)方式較為固定，屬于一種近似封閉的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論支撐下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的延展性就較強(qiáng)，這一形式的新型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)通常被人們形容為具有復(fù)雜動力學(xué)行為以及復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型，該模型的核心特性在于它的無標(biāo)度性、節(jié)點(diǎn)廣泛且規(guī)律等方面。

3.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的研究

在當(dāng)前，現(xiàn)代電子信息技術(shù)的普及應(yīng)用，各領(lǐng)域針對信息管理的研究不斷深入，而且大多取得了極富價值的研究成果，并將其在實(shí)踐過程中進(jìn)而驗(yàn)證。從總體情況來看，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯靠梢苑殖扇缦聨讉€部分來進(jìn)行探索：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈奶卣鞯取＞唧w的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)如圖1所示：從圖1中可以看出，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的態(tài)勢，由中心為個終端提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等服務(wù)支持。其中，TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)中的重要組成部分，它也是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息管理中最核心的協(xié)議之一。在傳送數(shù)據(jù)的過程中，由于IP層的傳輸不會受到過度限制，信息的傳遞順次可能會有所改變。從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)來看，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的理論研究內(nèi)容仍有一定的挖掘空間。

3.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的應(yīng)用為網(wǎng)絡(luò)

拓?fù)湫袨榈目陀^描述夯實(shí)基礎(chǔ)依照TCP/IP參考模型，在數(shù)據(jù)包封裝相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，采取端口檢測以及特征值深度包檢測等協(xié)議識別技術(shù)，探究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基本內(nèi)容。從網(wǎng)絡(luò)平臺信息傳遞的效率來觀察，按照TCP/IP協(xié)議格式逐層顯示所采集到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的各層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)字段信息，最終構(gòu)建起網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的基礎(chǔ)框架，整個過程較為合理。從具體情況來分析可知，總體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)是分為兩部分內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)的，一部分為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊，另一部分為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析處理模塊。這兩個部分的協(xié)調(diào)運(yùn)作，便能夠針對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨檫M(jìn)行客觀的描述。

4數(shù)據(jù)分析與假設(shè)檢驗(yàn)

4.1探知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為

所謂的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為”，指的便是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的動態(tài)變化規(guī)律以及用戶主動或者被動采用終端設(shè)備通過Internet連接其他終端設(shè)備獲得信息數(shù)據(jù)的行為。這樣看來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個因素經(jīng)過交互作用后而使系統(tǒng)表現(xiàn)出來的一種行為。從我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的總體情況來看，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行為概念的理解和掌握，能夠更好的對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)做出宏觀的預(yù)測，從而在一定程度上提高網(wǎng)絡(luò)的整體服務(wù)質(zhì)量。

4.2在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)支撐下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析

一般情況下，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的物理地址與IP地址是互相綁定的，這樣可以穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境中的各項(xiàng)信息資源，以便于網(wǎng)絡(luò)參與者執(zhí)行信息傳輸與操作。但同時，也意味著當(dāng)有人盜用他人網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行惡意操作時，就會給正常使用網(wǎng)絡(luò)的人們帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，易發(fā)生損失。所以，就要發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的功能，通過研究物理地址與IP地址的綁定時間范圍，來確定并指認(rèn)盜用網(wǎng)絡(luò)者的非理性行為，進(jìn)而維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。

4.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷募茉O(shè)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的每種形態(tài)結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的適用環(huán)境與搭建標(biāo)準(zhǔn)；再從傳輸技術(shù)的角度而言，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以被劃分為兩大類，即點(diǎn)對點(diǎn)的傳播方式與廣泛散播方式，二者都能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生影響，進(jìn)而對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨閹砀蓴_。無論如何劃分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與形態(tài)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)需要足夠的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來支撐，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫中采集到大量的網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)的框架才可能搭建起來。

5研究結(jié)論與建議

計(jì)算機(jī)技術(shù)的涌現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)信息的有序流轉(zhuǎn)提供了可能，隨著技術(shù)的不斷升級，人們渴望能夠?qū)ふ业揭环N切實(shí)可行的簡便方式來描述計(jì)算機(jī)的拓?fù)湫袨椋虼耍街揭环N基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)，為當(dāng)前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)保駕護(hù)航。現(xiàn)階段，我國各領(lǐng)域的發(fā)展都離不開計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的支撐，然而，讓遇見較為特殊的實(shí)際工作要求時，就需要借助專業(yè)化的計(jì)算機(jī)軟件來輔以操作，這樣一來，就需要開展計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)項(xiàng)目，以高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品的功用來滿足用戶的個性化需求。從本質(zhì)上來看，將電子信息技術(shù)在實(shí)踐領(lǐng)域的應(yīng)用則意味產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級，同時，還代表著信息時代的發(fā)展成果。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈确矫娴难芯恳踩〉昧藢?shí)質(zhì)性的進(jìn)步，進(jìn)而為信息時代環(huán)境下的復(fù)雜化網(wǎng)絡(luò)管理提的理論支撐。

作者：張志鵬單位：渤海大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)輿情論文

1模型應(yīng)用的必要性

基于網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證性研究是研究網(wǎng)絡(luò)輿情演化規(guī)律的有力方向，但由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、海量的個體和真實(shí)數(shù)據(jù)難以獲取等原因，雖有一定進(jìn)展，但成果不顯著．而通過模型構(gòu)建來反應(yīng)個體的觀點(diǎn)交互進(jìn)而解釋網(wǎng)絡(luò)輿情的傳播規(guī)律成為大量學(xué)者的選擇．模型不是現(xiàn)實(shí)，而是虛構(gòu)的對象，旨在通過某些可測量，在一定程度上達(dá)到與所研究現(xiàn)實(shí)世界的同構(gòu)性．模型通常是將研究對象簡單化，關(guān)于其相關(guān)變量和交互都考慮得不夠周全，但是模型是獲得事實(shí)的有益工具．簡單的模型可以作為研究更加復(fù)雜和現(xiàn)實(shí)的起點(diǎn)，不的模型可以讓我們專注于復(fù)雜現(xiàn)象的特殊屬性或評估缺失變量的重要性．在網(wǎng)絡(luò)輿情建模研究上，有來自物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)、傳播學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、情報(bào)學(xué)等多學(xué)科的學(xué)者分別在自己的研究視域內(nèi)開展，不同學(xué)科的交叉更促進(jìn)了其發(fā)展速度．研究者們利用統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、觀點(diǎn)動力學(xué)、社會動力學(xué)、社會心理學(xué)等領(lǐng)域的方法，著重描述個體之間意見交互和觀點(diǎn)形成的過程，進(jìn)而得出群體的宏觀輿論涌現(xiàn)，為后續(xù)研究儲存了深厚的積淀，并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響．輿情網(wǎng)絡(luò)是典型的社會復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，具有復(fù)雜系統(tǒng)的特征．復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的逐步發(fā)展，提供了比以往其他方法都更有效的表達(dá)社會網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及關(guān)系的方法．復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的個體行為傳播與集體活動的演化等引發(fā)了學(xué)者們的關(guān)注．隨著社會系統(tǒng)的復(fù)雜化和信息技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳播的模式也越來越多元化復(fù)雜化，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法分析互聯(lián)網(wǎng)，尤其是Web2．0網(wǎng)絡(luò)中的輿情信息發(fā)生、發(fā)展、演化的機(jī)理成為一個研究熱點(diǎn)．

2基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)輿情傳播模型

2．1傳染病模型由于信息傳播與病毒感染的前提條件存在一定的相似性(有向性和相鄰性等)，并且具有相同的動力學(xué)特點(diǎn)，所以傳染病模型被借以模擬網(wǎng)絡(luò)輿論尤其是謠言的傳播［7］．傳染病模型最早是1926年Kermack和McKen-drick構(gòu)造的SIR(susceptibleinfectedrecovered)模型，以及1932年提出的SIS(susceptibleinfectedsus-ceptible)模型．在SIR模型中，將人群分為易感人群(S)，染病人群(I)和免疫人群(R)．該模型適用于染病后自動免疫并不會被二次感染的疾病，如水痘、百日咳，或者不能治愈終會死亡的疾病，如艾滋病等．SIS模型則只有易感人群和染病人群，適用于被治愈以后仍然恢復(fù)為易感人群的疾病．對于同一謠言，接觸的次數(shù)并不影響已經(jīng)被傳播的后果，所以很多謠言傳播模型借鑒了SIR模型．Daley和Kendal在1965年首次根據(jù)流行病模型構(gòu)建了謠言傳播的D－K模型，該模型借助隨機(jī)過程理論，將謠言相關(guān)個體分為三類，未聽說過謠言(相當(dāng)于易感人群)，傳播謠言的人(相當(dāng)于染病人群)和聽說過謠言但不傳播(相當(dāng)于免疫人群)，并假定角色以一定概率轉(zhuǎn)換．Maki和Thompson等隨后構(gòu)建了M－T模型［9］．這兩個模型在謠言傳播上得到廣泛使用．隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的興起，謠言傳播重新被學(xué)者重視，并取得了較大的研究進(jìn)展．Kitsak等將謠言傳播的SIS模型和SIR模型應(yīng)用在了一些真實(shí)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，分別為:LiveJournal．com上的550萬人的朋友圈、倫敦大學(xué)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系的郵件聯(lián)系網(wǎng)、瑞典的病人聯(lián)系網(wǎng)和imdb．com上提供的電影演員的合作網(wǎng)絡(luò)，并得出了一些重要結(jié)論．Zanette首次應(yīng)用了小世界網(wǎng)絡(luò)理論研究謠言傳播，建立了SIR平均場方程，結(jié)論顯示，謠言傳播有一定的臨界值．隨后，Zanette比較了謠言傳播在小世界網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)小世界(dynamicsmallworlds)兩種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)機(jī)制下的異同，結(jié)果顯示，動態(tài)小世界網(wǎng)絡(luò)更接近實(shí)際，并具有易分析和便于數(shù)值處理等優(yōu)勢．Moreno和Nekovee則在無標(biāo)度網(wǎng)上了構(gòu)建了謠言傳播模型，并對隨機(jī)分析和計(jì)算機(jī)模擬兩種分析方法得出的結(jié)論進(jìn)行了比較．Xiong等提出了SCIR模型，該模型側(cè)重微博轉(zhuǎn)發(fā)行為導(dǎo)致的信息傳播，其中，C表示已獲知信息但對是否轉(zhuǎn)發(fā)該信息尚處于猶豫狀態(tài)，并基于規(guī)則網(wǎng)格和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真．國內(nèi)也有大批研究成果出現(xiàn)．潘灶峰和汪小帆等在改進(jìn)的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)(聚類系數(shù)可變)上構(gòu)建了謠言傳播模型，發(fā)現(xiàn)增加網(wǎng)絡(luò)聚類系統(tǒng)，即增加信息的透明度是抵制謠言的有效手段．陳靜等綜合了SIS模型和SIR模型，提出了針對在線網(wǎng)絡(luò)傳播形式的SICRS傳播模型．該模型加入了起過渡作用的治療狀態(tài)(cured)，通過對該模型的仿真，發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)尤其是無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中輿情傳播的三階段規(guī)律:初期的爆發(fā)、中期的周期性波動和后期的穩(wěn)定狀態(tài)．此外，作者還具體闡述了輿情傳播的影響因子．陳福集等［20］重要關(guān)注了網(wǎng)絡(luò)輿情傳播建模中的衍生效應(yīng)，通過仿真的數(shù)值設(shè)定實(shí)驗(yàn)，在傳統(tǒng)SEIRS模型基礎(chǔ)上引入話題衍生率，同時考慮輿情傳播的社會影響作用和個體記憶因素等，分析其對輿情傳播的影響．陳波基于泛在媒體環(huán)境，考慮現(xiàn)有模型對網(wǎng)絡(luò)個體狀態(tài)處理太過簡單，引入了兩個新的變量:直接免疫率和潛伏個體，建立了一個帶直接免疫的SEIR模型，并采用了starlogo仿真軟件驗(yàn)證了該模型．朱恒民等將SEIR模型應(yīng)用到BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上，重點(diǎn)考慮媒體對網(wǎng)絡(luò)輿情話題傳播的影響，提出了輿情話題傳播模型，結(jié)果表明，媒體會加快輿情傳播速度．錢穎基于SIR模型建立了微博輿情的傳播模型．

2．2觀點(diǎn)動力學(xué)模型研究輿論或共識形成過程的模型可以追溯到應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的French模型，該模型創(chuàng)建于1956年，研究在離散條件下，考慮個體以某種不同權(quán)重值采用他人意見時，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的意見相互影響的復(fù)雜性問題．隨著問題不斷被研究者重視，出現(xiàn)了多個能用于模擬網(wǎng)絡(luò)輿情傳播的模型，經(jīng)典的元胞自動機(jī)模型、Sznajd模型、Hegselmann－Krause模型、Deffuant模型、Wu－Huberman模型等均在一定程度上影響了后續(xù)網(wǎng)絡(luò)輿情傳播模型的構(gòu)建．隨后，大量學(xué)者將觀點(diǎn)動力學(xué)上的模型應(yīng)用到輿情中觀點(diǎn)的傳播，進(jìn)一步考察輿論的形成等．Alves［等首次提出宏觀的輿論模型正逐漸被基于局部個體空間相互作用的微觀離散動力學(xué)模型所代替．國內(nèi)學(xué)者紛紛在元胞自動機(jī)模型的基礎(chǔ)上提出多個改進(jìn)模型．方薇團(tuán)隊(duì)考慮元胞堅(jiān)定性特點(diǎn)設(shè)計(jì)了元胞移動遍歷的輿情傳播模型，并進(jìn)一步構(gòu)建了協(xié)同元胞自動機(jī)模型．王鹍鵬提出了三位元胞自動機(jī)模型來模擬網(wǎng)絡(luò)輿情傳播動態(tài)．潘新等改進(jìn)了Wu－Huberman模型，考慮社會網(wǎng)絡(luò)中的個體交互，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)輿情傳播模型，該模型可用來衡量輿情傳播的速度．

2．3其他模型博弈論因?yàn)槠浞治鰝€體關(guān)系的優(yōu)越性，被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)輿情傳播中．王楊等基于博弈論，考慮網(wǎng)絡(luò)社區(qū)內(nèi)外部對輿情傳播的影響，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)輿情的傳播模型．結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)輿情在網(wǎng)絡(luò)社區(qū)中的傳播具有初期傳播穩(wěn)定、后期形成具有影響力的輿論的一般特點(diǎn)．韓少春、劉錦德等利用了不信息演化博弈模型，分析了網(wǎng)絡(luò)輿情傳播的羊群行為，并提出了控制羊群行為的主要策略．其他學(xué)者拋開經(jīng)典模型，嘗試構(gòu)建新的病毒模型來模擬輿情傳播、模擬群體極化的動力模型;也有學(xué)者利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的方法，分析網(wǎng)絡(luò)輿情傳播的特點(diǎn)和規(guī)律，或者構(gòu)建相應(yīng)的模型，對實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)輿情引導(dǎo)起到指導(dǎo)作用，例如在新浪微博、高校BBS等方面的應(yīng)用．

3現(xiàn)有研究的總結(jié)及發(fā)展趨勢

3．1研究總結(jié)

3．1．1建模方法多數(shù)網(wǎng)絡(luò)輿情傳播模型采用了自上而下的建模方法，重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)輿情宏觀的演變及群體整體的觀點(diǎn)變化．這類模型將研究對象看成一個系統(tǒng)，在不同層次研究系統(tǒng)的整體．最典型就是利用傳染病模型模擬謠言傳播過程進(jìn)而反映網(wǎng)絡(luò)輿論的傳播過程．

3．1．2建模工具基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的模型構(gòu)建，利用恰當(dāng)?shù)能浖蚬ぞ吣芷鸬绞掳牍Ρ兜男Ч壳俺Ｓ玫慕９ぞ哂蠸tarlogo、Netlogo、Swarm、Ucinet、Pa-thon等軟件工具．也有不少學(xué)者自行開發(fā)了相關(guān)軟件平臺，如武漢大學(xué)信息管理學(xué)院開發(fā)了NEView-er，用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演化分析，這些工具都在相關(guān)研究中發(fā)揮了重要的作用．

3．1．3模型對實(shí)踐的指導(dǎo)目前，大多是結(jié)合理論研究和實(shí)證分析來研究網(wǎng)絡(luò)輿情傳播的規(guī)律和特點(diǎn)，從理論上深入探討網(wǎng)絡(luò)輿情傳播演化的數(shù)學(xué)或物理模型，建立清晰的理論框架，同時在大數(shù)據(jù)的背景上，借助數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘等先進(jìn)信息技術(shù)獲取大量實(shí)證數(shù)據(jù)，驗(yàn)證理論模型的有效性，修正理論模型的假設(shè)．盡管目前已構(gòu)建了基于不同理論基礎(chǔ)的多個模型，但是模型如何指導(dǎo)實(shí)踐，用于引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)輿情朝正確方向發(fā)展，或控制負(fù)面輿情的發(fā)展等方面，仍需要進(jìn)一步深入研究．

3．2發(fā)展趨勢隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加接近真實(shí)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論建模的復(fù)興．通過網(wǎng)絡(luò)微觀生產(chǎn)機(jī)制來探尋網(wǎng)絡(luò)宏觀性質(zhì)成為一項(xiàng)有意義且具有挑戰(zhàn)性的工作．盡管統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的經(jīng)典模型可以借助到網(wǎng)絡(luò)輿情的觀點(diǎn)演化研究上，學(xué)者也展開了一些實(shí)際的應(yīng)用研究，但是社會網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，使得目前學(xué)界的研究成果對于描述實(shí)際網(wǎng)絡(luò)輿情演化狀況仍顯簡化，存在較大的改進(jìn)空間．移動網(wǎng)絡(luò)已成為更重要的輿情傳播陣地，所以針對移動網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的輿情傳播特性，例如微信群等，構(gòu)建相應(yīng)模型將成為一個新的研究熱點(diǎn)．自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)代表了一類新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)行為，主要特點(diǎn)是能夠相互反饋，這類網(wǎng)絡(luò)能夠反應(yīng)真實(shí)的合作演化過程，所以流行病模型在自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注。

作者：任立肖檀柏紅張亮單位：天津科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘論文

1復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密度分析

對于一個多種網(wǎng)絡(luò)形式并存的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為一個網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)類型數(shù)即社區(qū)數(shù)。我們用一個無向遍歷圖GV,E來表示整個網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，如果網(wǎng)絡(luò)中有兩個節(jié)點(diǎn)有兩條不重合的網(wǎng)絡(luò)路徑，則說明這兩個節(jié)點(diǎn)處于一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)路當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)環(huán)路到達(dá)特定的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)在某個時間段里需要傳送的數(shù)據(jù)流個數(shù)大于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)時，則說明該網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流密度較大，為了能夠地在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中挖掘出所需的數(shù)據(jù)流，則需要根據(jù)數(shù)據(jù)流密度來劃分整個網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，尋找數(shù)據(jù)流處于哪個社區(qū)，再確定數(shù)據(jù)流所在社區(qū)的環(huán)路。在這里我們通過設(shè)計(jì)算法確定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密度，來對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社區(qū)劃分，再對社區(qū)進(jìn)行無向環(huán)路遍歷，并通過遍歷得到該社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的所環(huán)路，確定所需查詢的數(shù)據(jù)流位于哪個環(huán)路。以下為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中需要用到的符號說明。

2增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法

為了能夠有效地在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中挖掘出目的數(shù)據(jù)流，使用了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密度的分析方法在對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社區(qū)劃分后，通過對社區(qū)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無向環(huán)路遍歷并得到社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的所有環(huán)路。接下來挖掘算法先后挖掘出目的數(shù)據(jù)流所屬的社區(qū)以及環(huán)路，最終確定目的數(shù)據(jù)流的具體位置。

2.1基于社區(qū)網(wǎng)絡(luò)遍歷的數(shù)據(jù)流挖掘

當(dāng)數(shù)據(jù)流i與社區(qū)k的相關(guān)度較大時，說明數(shù)據(jù)流i位于社區(qū)k的可能性就較大。但是當(dāng)多個數(shù)據(jù)流的大小區(qū)別不大時，以數(shù)據(jù)流的大小作為指標(biāo)來定義相關(guān)度會導(dǎo)致挖掘精度較低。這里我們也引入數(shù)據(jù)流的特征集和數(shù)據(jù)流中的分組隊(duì)列長度來計(jì)算相關(guān)度。

2.2基于多增量空間的數(shù)據(jù)流挖掘

在采用基于社區(qū)網(wǎng)絡(luò)遍歷的數(shù)據(jù)流挖掘方法得到數(shù)據(jù)流的所屬社區(qū)后，我們接著采用基于多增量空間的數(shù)據(jù)流挖掘方法來挖掘出數(shù)據(jù)流的所屬環(huán)路。先將社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)路進(jìn)行多增量空間擴(kuò)展，即先得到

目標(biāo)數(shù)據(jù)流所經(jīng)過的環(huán)路，再得到數(shù)據(jù)流所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)與時間的相關(guān)系數(shù)，這樣就可以在時空上確定目的數(shù)據(jù)流位于環(huán)路的哪個節(jié)點(diǎn)中。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證本文提出的基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密度的增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法的效果，我們通過matlab7.0軟件進(jìn)行算法仿真，其中仿真的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)由多種網(wǎng)絡(luò)形式組成，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有200個，數(shù)據(jù)流大小為500bytes，節(jié)點(diǎn)的接收能耗為10nJ/bit，發(fā)射能耗為50nJ/bit，進(jìn)行信號處理和功率放大的能耗為10nJ/bit。其他節(jié)點(diǎn)干擾而產(chǎn)生的能量消耗為5nJ/bit。在對本文算法進(jìn)行分析的過程中，我們采用了對比分析的方法，Lopez-Yanez等人提出一種基于時間序列數(shù)據(jù)挖掘的新的關(guān)聯(lián)模型，該模型是基于伽瑪分類，是一種監(jiān)督模式識別模型，目的是為了挖掘已知模式中的時間序列，以預(yù)測未知的值。由Negrevergne等人提出的一種PARAMINER算法：一個通用的模式挖掘算法的多核架構(gòu)。多核架構(gòu)采用的是一種新的數(shù)據(jù)集縮減技術(shù)（稱之為EL-還原），在算法中通過結(jié)合新的技術(shù)用于處理多核心架構(gòu)的并行執(zhí)行數(shù)據(jù)集。為了驗(yàn)證本文算法的挖掘有效性，我們分別在增多節(jié)點(diǎn)數(shù)量和社區(qū)網(wǎng)絡(luò)數(shù)的情況下獲取算法的數(shù)據(jù)挖掘精度。實(shí)驗(yàn)采用的精度為NMI[16]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3和圖4所示。在不同節(jié)點(diǎn)數(shù)量下基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密度的增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法的挖掘精度更高，挖掘精度高于85%，而文獻(xiàn)[14]的挖掘精度在77%以上，挖掘精度在76%以上。因?yàn)椤⑻岢龅年P(guān)聯(lián)模型、提出的多核架構(gòu)沒有把握數(shù)據(jù)流在不同時間段里與環(huán)路位置的相關(guān)情況。而本文算法采用社區(qū)網(wǎng)絡(luò)遍歷和多增量空間的方法可以有效地確定這種相關(guān)性。圖4為不同社區(qū)數(shù)下的算法挖掘精度，從圖中可以看出，當(dāng)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的種類增多時，會對算法的挖掘精度造成影響，本文算法的挖掘精度在社區(qū)數(shù)為10時是95.7%，當(dāng)社區(qū)數(shù)增加到50時為87.5%。而基于時間序列數(shù)據(jù)挖掘方法的挖掘精度在社區(qū)數(shù)為10時是88.6%，在社區(qū)數(shù)為50時是77.4%，而PARAMINER算法在社區(qū)數(shù)為10時是86.7%，社區(qū)數(shù)為50時是78.2%。因此從數(shù)據(jù)分析來看，本文算法的數(shù)據(jù)挖掘精度在社區(qū)數(shù)增多時仍能保持在較高水平。

4結(jié)論

為了提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的挖掘精度，本文提出了一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密度的增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法，該算法對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)流密度分析，根據(jù)數(shù)據(jù)流密度并采用無向環(huán)路遍歷的方法來劃分整個網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，確定數(shù)據(jù)流所屬社區(qū)。利用基于社區(qū)網(wǎng)絡(luò)遍歷的數(shù)據(jù)流挖掘方法來挖掘出數(shù)據(jù)流位于哪一個社區(qū)，接著采用基于多增量空間的數(shù)據(jù)流挖掘方法來挖掘出數(shù)據(jù)流的所屬環(huán)路，并最終確定數(shù)據(jù)流在某一刻時間里位于哪個節(jié)點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中通過數(shù)據(jù)分析和對比，證明了算法在數(shù)據(jù)挖掘精度上的有效性。

作者:侯燕李巍文喬農(nóng)單位:周口師范學(xué)院西南科技大學(xué)

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:關(guān)于計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)交疊團(tuán)分析與信息挖掘研究論文

摘要:針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)交疊團(tuán)的聚類與模糊分析方法設(shè)計(jì)問題,給出一種新的模糊度量及相應(yīng)的模糊聚類方法,并以新度量為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出兩種挖掘網(wǎng)絡(luò)模糊拓?fù)涮卣鞯男轮笜?biāo):團(tuán)間連接緊密程度和模糊點(diǎn)對交疊團(tuán)的連接貢獻(xiàn)度,并將其用于網(wǎng)絡(luò)交疊模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)宏觀分析和團(tuán)間關(guān)鍵點(diǎn)提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用該聚類與分析方法不僅可以獲得模糊團(tuán)結(jié)構(gòu),而且能夠揭示出新的網(wǎng)絡(luò)特征。該方法為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類后分析提供了新的視角。

針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)交疊團(tuán)的聚類與模糊剖析辦法設(shè)計(jì)Issue(問題),給出一種新的模糊度量及對應(yīng)的模糊聚類辦法,并以新度量為根底,設(shè)計(jì)出兩種發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)模糊拓?fù)涮卣鞯男履繕?biāo):團(tuán)間銜接嚴(yán)密水平和模糊點(diǎn)對交疊團(tuán)的銜接奉獻(xiàn)度,并將其用于網(wǎng)絡(luò)交疊模塊拓?fù)錁?gòu)造微觀剖析和團(tuán)間關(guān)鍵點(diǎn)提取。實(shí)驗(yàn)后果標(biāo)明,運(yùn)用該聚類與剖析辦法不只能夠取得模糊勾結(jié)構(gòu),并且可以提醒出新的網(wǎng)絡(luò)特征。該辦法為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類后剖析提供了新的視角。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)模糊聚類;團(tuán)—點(diǎn)相似度;團(tuán)間連接緊密度;團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度;對稱非負(fù)矩陣分解;網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)?

團(tuán)結(jié)構(gòu)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)普遍而又重要的拓?fù)鋵傩灾?具有團(tuán)內(nèi)連接緊密、團(tuán)間連接稀疏的特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)團(tuán)結(jié)構(gòu)提取是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析中的一個基本步驟。揭示網(wǎng)絡(luò)團(tuán)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類方法[1~5]對分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、理解其功能、發(fā)現(xiàn)其隱含模式以及預(yù)測網(wǎng)絡(luò)行為都具有十分重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。目前,大多數(shù)提取方法不考慮重疊網(wǎng)絡(luò)團(tuán)結(jié)構(gòu),但在多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,重疊團(tuán)結(jié)構(gòu)更為普遍,也更具有實(shí)際意義。

現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)重疊團(tuán)結(jié)構(gòu)提取方法[6~10]多數(shù)只對團(tuán)間模糊點(diǎn)進(jìn)行初步分析,如Nepusz等人[9,10]的模糊點(diǎn)提取。針對網(wǎng)絡(luò)交疊團(tuán)結(jié)構(gòu)的深入拓?fù)浞治?本文介紹一種新的團(tuán)—點(diǎn)相似度模糊度量。由于含有確定的物理含意和更為豐富的拓?fù)湫畔?用這種模糊度量可進(jìn)一步導(dǎo)出團(tuán)與團(tuán)的連接緊密程度,以及模糊節(jié)點(diǎn)對兩團(tuán)聯(lián)系的貢獻(xiàn)程度,并設(shè)計(jì)出新指標(biāo)和定量關(guān)系來深度分析網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)溥B接模式和提取關(guān)鍵連接節(jié)點(diǎn)。本文在三個實(shí)際網(wǎng)絡(luò)上作了實(shí)驗(yàn)分析,其結(jié)果表明,本方法所挖掘出的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮卣餍畔榫W(wǎng)絡(luò)的模糊聚類后分析提供了新的視角。

1新模糊度量和化逼近方法

設(shè)A=[Aij]n×n(Aij≥0)為n點(diǎn)權(quán)重?zé)o向網(wǎng)絡(luò)G(V,E)的鄰接矩陣,Y是由A產(chǎn)生的特征矩陣,表征點(diǎn)—點(diǎn)距離,Yij>0。假設(shè)圖G的n個節(jié)點(diǎn)劃分到r個交疊團(tuán)中,用非負(fù)r×n維矩陣W=[Wki]r×n來表示團(tuán)—點(diǎn)關(guān)系,Wki為節(jié)點(diǎn)i與第k個團(tuán)的關(guān)系緊密程度或相似度。W稱為團(tuán)—點(diǎn)相似度矩陣。令Mij=rk=1WkiWkj(1)

若Wki能反映點(diǎn)i與團(tuán)k的緊密度,則Mij可視為對點(diǎn)i、j間相似度Yij的一個近似。所以可用矩陣W來重構(gòu)Y,視為用團(tuán)—點(diǎn)相似度W對點(diǎn)—點(diǎn)相似度Y的估計(jì):

WTWY(2)

用歐式距離構(gòu)造如下目標(biāo)函數(shù):minW≥0FG(Y,W)=Y-WTWF=12ij[(Y-WTW)。(Y-WTW)]ij(3)

其中:?F為歐氏距離;A。B表示矩陣A、B的Hadamard矩陣乘法。由此,模糊度量W的實(shí)現(xiàn)問題轉(zhuǎn)換為一個化問題,即尋找合適的W使式(3)定義的目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小值。

式(3)本質(zhì)上是一種矩陣分解,被稱為對稱非負(fù)矩陣分解,或s-NMF(symmetricalnon-negativematrixfactorization)。s-NMF的求解與非負(fù)矩陣分解NMF[11,12]的求解方法非常類似。非負(fù)矩陣分解將數(shù)據(jù)分解為兩個非負(fù)矩陣的乘積,得到對原數(shù)據(jù)的簡化描述,被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域。類似NMF的求解,s-NMF可視為加入限制條件(H=W)下的NMF。給出s-NMF的迭代式如下:

Wk+1=Wk。[WkY]/[WkWTkWk](4)

其中:[A]/[B]為矩陣A和B的Hadamard矩陣除法。

由于在NMF中引入了限制條件,s-NMF的解集是NMF的子集,即式(4)的迭代結(jié)果必落入NMF的穩(wěn)定點(diǎn)集合中符合附加條件(H=W)的部分,由此決定s-NMF的收斂性。

在求解W之前還需要確定特征矩陣。本文選擴(kuò)散核[13]為被逼近的特征矩陣。擴(kuò)散核有明確的物理含義,它通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的路徑數(shù)給出任意兩節(jié)點(diǎn)間的相似度,能描述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的大尺度范圍關(guān)系,當(dāng)兩點(diǎn)間路徑數(shù)增加時,其相似度也增大。擴(kuò)散核矩陣被定義為K=exp(-βL)(5)

其中:參數(shù)β用于控制相似度的擴(kuò)散程度,本文取β=0.1;L是網(wǎng)絡(luò)G的拉普拉斯矩陣:

Lij=-Aiji≠j

kAiki=j(6)

作為相似度的特征矩陣應(yīng)該是擴(kuò)散核矩陣K的歸一化形式:

Yij=Kij/(KiiKjj)1/2(7)

基于擴(kuò)散核的物理含義,團(tuán)—點(diǎn)相似度W也具有了物理含義:團(tuán)到點(diǎn)的路徑數(shù)。實(shí)際上,W就是聚類結(jié)果,對其列歸一化即可得模糊隸屬度,需要硬聚類結(jié)果時,則選取某點(diǎn)所對應(yīng)列中相似度值較大的團(tuán)為最終所屬團(tuán)。

2團(tuán)—團(tuán)關(guān)系度量

團(tuán)—點(diǎn)相似度W使得定量刻畫網(wǎng)絡(luò)中的其他拓?fù)潢P(guān)系成為可能。正如WTW可被用來作為點(diǎn)與點(diǎn)的相似度的一個估計(jì),同樣可用W來估計(jì)團(tuán)—團(tuán)關(guān)系:

Z=WWT(8)

其物理含義是團(tuán)與團(tuán)間的路徑條數(shù)。很明顯,Z的非對角元ZJK刻畫團(tuán)J與團(tuán)K之間的緊密程度,或團(tuán)間重疊度,對角元ZJJ則刻畫團(tuán)J的團(tuán)內(nèi)密度。

以圖1中的對稱網(wǎng)絡(luò)為例,二分團(tuán)時算得

Z=WWT=1.33760.0353

0.03531.3376

由于圖1中的網(wǎng)絡(luò)是對稱網(wǎng)絡(luò),兩團(tuán)具有同樣的拓?fù)溥B接模式,它們有相同的團(tuán)內(nèi)密度1.3376,而團(tuán)間重疊度為0.0353。

3團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度

ZJK度量了團(tuán)J與團(tuán)K間的重疊程度:

ZJK=na=1WJaWKa(9)

其中:WJaWKa是這個總量來自于點(diǎn)a的分量。下面定義一個新指標(biāo)來量化給定點(diǎn)對團(tuán)間連接的貢獻(xiàn)。假設(shè)點(diǎn)i是同時連接J、K兩團(tuán)的團(tuán)間某點(diǎn),定義點(diǎn)i對團(tuán)J和團(tuán)K的團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度為

Bi=[(WJiWKi)/(na=1WJaWKa)]×(10)

顯然,那些團(tuán)間連接貢獻(xiàn)大的點(diǎn)應(yīng)處于網(wǎng)絡(luò)中連接各團(tuán)的關(guān)鍵位置,它們對團(tuán)間連接的穩(wěn)定性負(fù)主要責(zé)任。將這種在團(tuán)與團(tuán)間起關(guān)鍵連接作用的點(diǎn)稱為關(guān)鍵連接點(diǎn)。為了設(shè)定合適的閾值來提取團(tuán)間關(guān)鍵連接點(diǎn),本文一律取B>10%的點(diǎn)為關(guān)鍵連接點(diǎn)。

4實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

下面將在三個實(shí)際網(wǎng)絡(luò)上展開實(shí)驗(yàn),首先根據(jù)指定分團(tuán)個數(shù)計(jì)算出團(tuán)—點(diǎn)相似度W,然后用W計(jì)算團(tuán)—團(tuán)關(guān)系和B值,并提取關(guān)鍵連接點(diǎn)。

4.1海豚社會網(wǎng)

由Lusseau等人[14]給出的瓶鼻海豚社會網(wǎng)來自對一個62個成員的瓶鼻海豚社會網(wǎng)絡(luò)長達(dá)七年的觀測,節(jié)點(diǎn)表示海豚,連線為對某兩只海豚非偶然同時出現(xiàn)的記錄。圖2(a)中名為SN100(點(diǎn)36)的海豚在一段時間內(nèi)消失,導(dǎo)致這個海豚網(wǎng)絡(luò)分裂為兩部分。

使用s-NMF算法聚類,海豚網(wǎng)絡(luò)分為兩團(tuán)時,除30和39兩點(diǎn)外,其他點(diǎn)的分團(tuán)結(jié)果與實(shí)際觀測相同,如圖2(a)所示。計(jì)算B值并根據(jù)閾值提取出的五個關(guān)鍵連接點(diǎn):1、7、28、36、40(虛線圈內(nèi)),它們對兩團(tuán)連接起到至關(guān)重要的作用。圖2(b)為這五點(diǎn)的B值柱狀圖。該圖顯示,節(jié)點(diǎn)36(SN100)是五個關(guān)鍵連接點(diǎn)中B值較大者,對連接兩團(tuán)貢獻(xiàn)較大。某種程度上,這個結(jié)果可以解釋為什么海豚SN100的消失導(dǎo)致了整個網(wǎng)絡(luò)最終分裂的影響。本例說明,s-NMF算法及團(tuán)間連接貢獻(xiàn)程度指標(biāo)在分析、預(yù)測社會網(wǎng)絡(luò)演化方面有著獨(dú)具特色的作用。

4.2SantaFe科學(xué)合作網(wǎng)

用本算法對Newman等人提供的SantaFe科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)[15]加以測試。271個節(jié)點(diǎn)表示涵蓋四個學(xué)術(shù)領(lǐng)域的學(xué)者,學(xué)者合作發(fā)表文章產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)連接,構(gòu)成了一個加權(quán)合作網(wǎng)絡(luò)。將本算法用于網(wǎng)絡(luò)中一個包含118個節(jié)點(diǎn)的較大孤立團(tuán),如圖3(a)所示。公務(wù)員之家

圖3(a)中,四個學(xué)科所對應(yīng)的主要組成部分都被正確地分離出來,mathematicalecology(灰菱形)和agent-basedmodels(白方塊)與文獻(xiàn)[15]的結(jié)果一致,中間的大模塊statisticalphysics又被細(xì)分為四個小塊,以不同灰度區(qū)分。計(jì)算了24個點(diǎn)的團(tuán)間連接度貢獻(xiàn)值B,從中分離出11個B值大于10%的點(diǎn)作為關(guān)鍵連接點(diǎn):1、2、4、6、11、12、20、47、50、56、57,其標(biāo)號在橫軸下方標(biāo)出,見圖3(b),并在圖3(a)中用黑色圓圈標(biāo)記,這些連接點(diǎn)對應(yīng)那些具有多種學(xué)科興趣、積極參與交叉研究的學(xué)者。除去這11個點(diǎn)時,整個網(wǎng)絡(luò)的連接布局被破壞,見圖3(a)下方灰色背景縮小圖,可見關(guān)鍵連接點(diǎn)的確起到重要的溝通各模塊的作用。

4.3雜志索引網(wǎng)絡(luò)

在Rosvall等人[16]建立的2004年雜志索引網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行測試。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)代表雜志,分為物理學(xué)(方形)、化學(xué)(方形)、生物學(xué)(菱形)、生態(tài)學(xué)(三角形)四個學(xué)科領(lǐng)域,每個學(xué)科中各選10份影響因子較高的刊物,共40個節(jié)點(diǎn),若某刊物文章引用了另一刊物文章,則兩刊間有一條連線,形成189條連接。使用s-NMF對該網(wǎng)4分團(tuán)時,聚類結(jié)果與實(shí)際分團(tuán)情況一致,如圖4(a)所示。

由本算法得出的團(tuán)—點(diǎn)相似度W在網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的挖掘方面有非常有趣的應(yīng)用,如第2章所述,用W計(jì)算團(tuán)—團(tuán)相似度矩陣Z=WWT,其對角元是團(tuán)內(nèi)連接密度,非對角元表征團(tuán)與團(tuán)的連接緊密程度,故Z可被視為對原網(wǎng)絡(luò)的一種“壓縮表示”。如果將團(tuán)換成“點(diǎn)”,將團(tuán)與團(tuán)之間的連接換成“邊”,利用Z的非對角元,就能構(gòu)造出原網(wǎng)絡(luò)的一個壓縮投影網(wǎng)絡(luò),如圖4(b)所示。這是原網(wǎng)絡(luò)的一個降維示意圖,也是團(tuán)與團(tuán)之間關(guān)系定量刻畫的形象表述,定量地反映了原網(wǎng)絡(luò)在特定分團(tuán)數(shù)下的“宏觀(全局)拓?fù)漭喞?圖上團(tuán)間連線色深和粗細(xì)表示連接緊密程度。由圖4(b)可以看到,physics和chemistry連接最緊密,而chemistry與biology和biology與ecology次之。由此推測,如果減少分團(tuán)數(shù),將相鄰兩團(tuán)合并,連接最緊密的兩團(tuán)必首先合并為一個團(tuán)。實(shí)際情況正是如此:分團(tuán)數(shù)為3時,biology和ecology各自獨(dú)立成團(tuán),physics和chemistry合并為一個大團(tuán),這與文獻(xiàn)[11]結(jié)果一致。

5討論

網(wǎng)絡(luò)模糊聚類能幫助研究者進(jìn)一步對團(tuán)間的一些特殊點(diǎn)進(jìn)行定量分析,如Nepusz等人[9]用一種橋值公式來刻畫節(jié)點(diǎn)在多個團(tuán)間的共享程度,即節(jié)點(diǎn)從屬度的模糊程度。而本文的團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度B反映出節(jié)點(diǎn)在團(tuán)間連接中所起的作用大小。本質(zhì)上它們是不同的兩種概念,同時它們也都是網(wǎng)絡(luò)模糊分析中所特有的。團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度指標(biāo)的提出,將研究引向?qū)?jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)淠Ｊ街械挠绊懥Φ年P(guān)注,是本方法的一個獨(dú)特貢獻(xiàn)。無疑,關(guān)鍵連接點(diǎn)對團(tuán)間連接的穩(wěn)定性起到很大作用,如果要迅速切斷團(tuán)間聯(lián)系,改變網(wǎng)絡(luò)的宏觀拓?fù)涓窬?首先攻擊關(guān)鍵連接點(diǎn)(如海豚網(wǎng)中的SD100)是最有效的方法。團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度這一定義的基礎(chǔ)來自于對團(tuán)與團(tuán)連接關(guān)系(Z)的定量刻畫,這個定量關(guān)系用以往的模糊隸屬度概念無法得到。由于W有明確的物理含義,使得由W導(dǎo)出的團(tuán)—團(tuán)關(guān)系Z也具有了物理含義,這對網(wǎng)絡(luò)的宏觀拓?fù)浞治龇浅＊┯欣?

6結(jié)束語

針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)交疊團(tuán)現(xiàn)象,本文給出了一個新的聚類后模糊分析框架。它不僅能對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模糊聚類,而且支持對交疊結(jié)構(gòu)的模糊分析,如關(guān)鍵點(diǎn)的識別和網(wǎng)絡(luò)宏觀拓?fù)鋱D的提取。使用這些新方法、新指標(biāo)能夠深入挖掘潛藏于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔ⅰ谋疚牡木垲惡蠓治霾浑y看出,網(wǎng)絡(luò)模糊聚類的作用不僅在于聚類本身,還在于模糊聚類結(jié)果能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖钊敕治龊托畔⑼诰蛱峁┲С?而硬聚類則不能。今后將致力于對團(tuán)間連接貢獻(xiàn)度指標(biāo)進(jìn)行更為深入的統(tǒng)計(jì)研究。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究

摘要：在實(shí)際生活中很多系統(tǒng)都可以抽象為節(jié)點(diǎn)與便組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其是隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加深以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度也在不斷加深，交通運(yùn)輸與我們的生活息息相關(guān)，同時經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也離不開交通作為中間的重要環(huán)節(jié)。因此交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)是社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，然而作為一項(xiàng)巨型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，我們應(yīng)該并且深入的了解其內(nèi)在運(yùn)行機(jī)制與規(guī)律，從而提高交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的管理水平，使其發(fā)揮更大的作用。針對交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性進(jìn)行簡要分析，并且提出相關(guān)的建議。

關(guān)鍵詞：交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)；復(fù)雜性；研究；建議

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷深化，近些年來交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)成為了國內(nèi)外的一個熱點(diǎn)項(xiàng)目，盡管逐漸受到了重視，并且研究的程度也逐漸加深，但是效果卻并不明顯。交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)不僅僅只包括陸地上的公路、鐵路等，還包括航空網(wǎng)絡(luò)和航海網(wǎng)絡(luò)，盡管這三者之間的類型、功能以及規(guī)模都存在很大的不同之處，但是這三者之間卻有著一定的聯(lián)系。對于一個網(wǎng)絡(luò)來說，是由點(diǎn)和線組成的，所以如果網(wǎng)絡(luò)之中重要的節(jié)點(diǎn)遭到了破壞則會影響整個網(wǎng)絡(luò)的功能，使其不再具有連通性。對交通運(yùn)輸進(jìn)行研究不僅可以提供更好的交通運(yùn)輸條件，還可以使交通運(yùn)輸設(shè)計(jì)得到優(yōu)化。

1交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的研究現(xiàn)狀

1.1從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)角度分析。作為一門剛剛開始的新綜合交叉學(xué)科，交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的研究是將交通科學(xué)與復(fù)雜科學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的，因?yàn)榻煌ňW(wǎng)絡(luò)作為一種典型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)所以受到了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的重視，同時研究交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性也可以對現(xiàn)今的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，使其發(fā)揮較大的功效。在針對交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究時應(yīng)該依據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)采取不同的研究方法，首先航空網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中具有代表性的，因?yàn)樵谒薪煌ㄟ\(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是最早的，在行業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)也比較完備，同時一直以來都受到學(xué)者的廣泛研究，所以在學(xué)術(shù)研究方面也具有一定的基礎(chǔ)，在針對航空網(wǎng)絡(luò)研究時往往采用L空間。另外，在城市街道網(wǎng)絡(luò)研究時往往采用原始和對偶兩種方式進(jìn)行研究，因?yàn)槿绻皇遣捎迷挤ㄑ芯浚m然可以保留該地區(qū)原始的一些地理信息，但是在所得到的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)度上卻沒有明顯的無標(biāo)度性，所以綜合對偶方式進(jìn)行研究，解決原始法沒有無標(biāo)度性的問題。另外，對于鐵路網(wǎng)絡(luò)、船運(yùn)網(wǎng)絡(luò)等通常也采取L空間和P空間。總之，在進(jìn)行不同類型的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究時，應(yīng)該根據(jù)具體的需要采取最適宜的方式進(jìn)行研究。

1.2從交通科學(xué)角度分析。隨著科學(xué)研究水平的逐漸加深，交通科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者已經(jīng)逐漸注意到復(fù)雜科學(xué)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論之間的聯(lián)系，并且正在向著將交通科學(xué)應(yīng)用于交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究的領(lǐng)域發(fā)展。在交通科學(xué)領(lǐng)域可以采用交通流分配問題、控制理論以及動力學(xué)等多種手段為交通運(yùn)輸?shù)难芯孔龀鲐暙I(xiàn)，在交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的研究中一直都是以追求一個平衡狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)的，例如針對一個交通網(wǎng)絡(luò)的旅行時間最小的平衡設(shè)計(jì)，交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的出行成本與交通流量之間成正比例關(guān)系，即出行成本隨著交通流量的增加而增多，期間由于交通流量的增多而導(dǎo)致的交通堵塞與擁擠會使成本也隨之增加，在不斷的反復(fù)過程中交通網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)一種平衡狀態(tài)。從整體來講，目前我國交通學(xué)者們已經(jīng)開始重視交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的問題，隨著研究時間的不斷增長以及投入力度的不斷加大，到目前為止已經(jīng)取得了重要的成果。但是對于徹底了解交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性來說還有一定的距離，所以仍然需要在此方面努力。

2交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究的難點(diǎn)

在交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究方面盡管近年來已經(jīng)逐漸受到了重視，并且也得到很大的發(fā)展，但是針對其中的一些難點(diǎn)仍然沒有科學(xué)的解決。在刻畫研究方面缺少系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識并且刻畫的程序也不夠完整，另外，在刻畫方面由于需要以大量的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，因此需要需要一段時間才能夠進(jìn)行有效的刻畫，所以在實(shí)際中影響了刻畫方法的實(shí)用性。最關(guān)鍵的是對于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的認(rèn)識還只是停留在比較淺顯的階段，對于復(fù)雜性的管理與控制仍然處于空白的狀態(tài)。

3對于研究過程中一些關(guān)鍵問題的解決方案

交通網(wǎng)絡(luò)作為無標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)，在研究時應(yīng)該考慮如何找到公共網(wǎng)絡(luò)的集散點(diǎn)，并且將研究的內(nèi)容與實(shí)踐性很強(qiáng)的公交網(wǎng)絡(luò)平衡配流研究相結(jié)合。首先是HUB點(diǎn)的確定，及時步就是對交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中各條路段流量的確定，一般可以應(yīng)用公交網(wǎng)絡(luò)用戶平衡配流的方法可以實(shí)現(xiàn)，并且度很高；但是實(shí)際中有時候需要對某一路徑的流量給出的值，面對這種要求需要采用極大熵網(wǎng)絡(luò)模型對該平衡網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行求解，得出的路徑流量；另外，在對網(wǎng)絡(luò)中某個點(diǎn)進(jìn)行流量求解時需要依靠前面步驟求得的路徑流量，即用已經(jīng)求得的路徑流量簡介算某點(diǎn)的流量；另外，對于交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的處理不只是要求求出流量，還要根據(jù)求得流量的大小對站點(diǎn)進(jìn)行排序，之后計(jì)算出每一個站點(diǎn)流量在總流量中占據(jù)的比例，找出網(wǎng)絡(luò)中的HUB點(diǎn)，上述這種方法是目前國際上所研究出的一種既可以找出HUB點(diǎn)度又很高的方法。在實(shí)際研究中對現(xiàn)實(shí)的交通網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的理論進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)及管理是當(dāng)前研究的主要方向，應(yīng)該針對研究之中遇到的問題進(jìn)行有效解決。上述方法是包括了所有能夠上下乘客的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，然而實(shí)際的情況卻與此有較大的差別，如果將多種交通交通工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換這一事實(shí)加入到分析的條件中，則情況就應(yīng)該另行考慮。可以將能力約束問題進(jìn)行兩方面的分類，即不考慮能力限制與考慮能力限制兩種。總之，交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)具有復(fù)雜性，實(shí)際研究時需要考慮的約束條件有很多，因此需要交通學(xué)者在分析交通網(wǎng)絡(luò)時要有足夠的耐心，并且考慮所有涉及到的條件以及情況，只有這樣才能夠保障研究結(jié)果具有一定的意義。

4交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究的方向

交通運(yùn)輸?shù)闹饕康木褪菫槿藗儙砩钌系姆奖悖栽谘芯糠较蛏蠎?yīng)該構(gòu)建出一套規(guī)范的基礎(chǔ)理論和程序，并且針對上文提到的需要大量的數(shù)據(jù)才能夠進(jìn)行刻畫的情況應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使小數(shù)據(jù)也可以適用，另外，應(yīng)該將復(fù)雜性刻畫應(yīng)用于交通運(yùn)輸系統(tǒng)的管理和控制之中。以上所提到的就是當(dāng)前研究的方向，想要實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的科學(xué)管理，首先必須做的就是對交通運(yùn)輸系統(tǒng)有一個的了解，之后以此為基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)雜性的研究，應(yīng)用復(fù)雜性科學(xué)的理論與方法對系統(tǒng)的復(fù)雜性績效刻畫，并且根據(jù)結(jié)果選擇最為適合的科學(xué)方法對交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制與管理，同時這也是交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理的發(fā)展方向。無論對哪個系統(tǒng)進(jìn)行研究，首先都必須要明確所研究的方向，研究交通網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性就必須要在明確研究方向的前提下進(jìn)行，針對其中的一些問題找到合適的解決辦法。

5結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快以及科學(xué)技術(shù)信息的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的概念已經(jīng)深入到了各個系統(tǒng)之中，網(wǎng)絡(luò)將一個系統(tǒng)中的各個散點(diǎn)與分離的部分相結(jié)合起來，交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)作為復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)的代表已經(jīng)引起了交通學(xué)者的關(guān)注。針對交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)研究的現(xiàn)狀可以從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)角度和交通科學(xué)角度進(jìn)行分析，得出結(jié)論，明確研究過程中的難點(diǎn)，并且給出合理的解決方案，也可以針對其中存在的問題提出擬解決方案。要根據(jù)實(shí)際研究情況明確研究方向，使交通運(yùn)輸?shù)墓芾砼c控制系統(tǒng)化。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:網(wǎng)絡(luò)信息下的復(fù)雜工業(yè)過程建模與控制

摘要：復(fù)雜工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用，其不僅能提高工業(yè)生產(chǎn)效率，而且能更好保障工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、降低能耗，從而促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。復(fù)雜工業(yè)過程控制存在著一定的繁瑣性，且控制過程極易遭受人為因素及外部客觀因素的影響，所以對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行建模有著重大意義。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，復(fù)雜工業(yè)越來越趨于現(xiàn)代化，控制過程也逐漸變得智能化以及自動化。該文主要以復(fù)雜工業(yè)過程為研究對象，對網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程的建模與控制進(jìn)行了合理分析，提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)信息模式；復(fù)雜工業(yè)過程；建模；控制

在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國的現(xiàn)代化工業(yè)得到了較好發(fā)展，各類工業(yè)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，順應(yīng)了城市化發(fā)展的潮流。在復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)過程中，對其過程進(jìn)行控制有著重要作用，不僅能促進(jìn)復(fù)雜工業(yè)的規(guī)范生產(chǎn)、降低風(fēng)險(xiǎn)因素，而且能提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。但是復(fù)雜工業(yè)過程控制存在較多隱患。因此，在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，如何通過復(fù)雜工業(yè)過程建模實(shí)現(xiàn)有效控制成為我們面臨的重大問題。

1網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模與控制概要

在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國的各種科學(xué)技術(shù)有了較大發(fā)展，給復(fù)雜工業(yè)的進(jìn)步帶來了一定機(jī)遇。隨著現(xiàn)代化工業(yè)不斷發(fā)展，工業(yè)控制的重要性越來越突出，其不僅是保障工業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，也是提高生產(chǎn)質(zhì)量、降低能耗的重要途徑，因此，加強(qiáng)復(fù)雜工業(yè)過程控制有著重大意義。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，各類信息技術(shù)被引用進(jìn)復(fù)雜工業(yè)控制中，致使過程控制體系越來越繁瑣，涉及的內(nèi)容也不斷增多。在許多復(fù)雜工業(yè)中，控制系統(tǒng)都呈現(xiàn)出龐大、繁瑣的狀態(tài)，包括電力、化工、煉油等方面，整體控制系統(tǒng)存在著多種子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間都存在一定的聯(lián)系，而且與外部也有著緊密關(guān)聯(lián)，致使過程控制系統(tǒng)極易遭受外部客觀因素的影響。復(fù)雜工業(yè)過程對控制系統(tǒng)提出了較高要求，因此，在對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制時，我們不僅要對每個控制環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控，而且基于復(fù)雜工業(yè)的特性，我們必須對整個過程控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能更好提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、降低整體能耗。在復(fù)雜工業(yè)過程傳統(tǒng)的控制的理念中，我們大都偏重于控制系統(tǒng)的輸入以及輸出，沒有從整體性進(jìn)行考慮。但是在實(shí)際情況中，隨著網(wǎng)絡(luò)信息的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)過程越來越復(fù)雜，控制系統(tǒng)也越來越繁瑣，各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系也越來越緊密，在這種情況下，傳統(tǒng)的控制理念難以發(fā)揮出較好效果，整體控制質(zhì)量也并不高。很多我們在對復(fù)雜工業(yè)進(jìn)行控制時，往往只從復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)的一個循環(huán)進(jìn)行考慮，但是基于復(fù)雜工業(yè)特性，其生產(chǎn)過程的每個循環(huán)之間都有著緊密聯(lián)系，因此，傳統(tǒng)的控制理念已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，控制系統(tǒng)的子模塊不斷增多，復(fù)雜性也逐漸增強(qiáng)，所以我們必須對現(xiàn)有的復(fù)雜工業(yè)過程控制模式進(jìn)行優(yōu)化，并通過過程建模更好發(fā)揮出過程控制的作用，從而更好促進(jìn)復(fù)雜工業(yè)的生產(chǎn)。

2網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模與控制方法

2.1網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程建模分析

在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，基于復(fù)雜工業(yè)特性，我們在對其過程進(jìn)行建模時，需從多方面進(jìn)行考慮，深入分析復(fù)雜工業(yè)過程的控制理念，從而更好實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)過程有效控制。基于復(fù)雜工業(yè)運(yùn)作特性，其要求軟測量模型能夠自動適應(yīng)工業(yè)運(yùn)作過程，一般情況下，我們會通過一定的樣本數(shù)據(jù)在滑動窗口的作用下進(jìn)行在線建模，但是在實(shí)際情況中，這種建模方式無法在保障建模速度的同時較好維持一定的建模精度。因此，面對這種問題，我們可以采用在線核偏最小二乘KPLS建模法，這種建模法以相關(guān)數(shù)據(jù)為建模基礎(chǔ)，在實(shí)際中能起到較好作用。一些學(xué)者對多變量過程故障診斷進(jìn)行了深入研究，并對一些統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行了合理分析，包括獨(dú)立成分分析法、主成分分析法等，并將其引進(jìn)復(fù)雜工業(yè)過程建模。我們可以將一些獨(dú)立成分進(jìn)行融合，建立故障分析指標(biāo)，經(jīng)相關(guān)仿真檢驗(yàn)，能取得較好效果。復(fù)雜工業(yè)過程控制系統(tǒng)一般具有較繁瑣的結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，這類控制系統(tǒng)大都屬于非線性模式，而且具有多變性以及強(qiáng)耦合性的特點(diǎn)，因此，我們可以采用動態(tài)逆系統(tǒng)解耦法，并有效應(yīng)用自適應(yīng)滑模控制器，從而更好實(shí)現(xiàn)控制效果。

2.2網(wǎng)絡(luò)信息模式下復(fù)雜工業(yè)過程控制方法

在對網(wǎng)絡(luò)信息模式下的復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制時，技術(shù)人員必須從多方面出發(fā)，注重控制的整體性，并采取多種約束機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工業(yè)過程的有效控制。在網(wǎng)路信息模式下，復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)的模塊化趨向越來越大，因此，我們可以從分布式預(yù)測控制著手，對分布式預(yù)測控制算法進(jìn)行合理應(yīng)用，這種控制算法從屬于串聯(lián)系統(tǒng)，對提高控制系統(tǒng)的整體性能有著重要作用，我們可以建立氧化鋁碳分解串聯(lián)過程仿真試驗(yàn)，以檢測分布式預(yù)測控制算法的實(shí)用性，從而更好對復(fù)雜工業(yè)控制進(jìn)行控制。在控制系統(tǒng)運(yùn)作時，其輸出以及輸入方面可能會存在一定隱患，因此，我們可以從這兩方面著手，將其轉(zhuǎn)化為非線性問題，為了更好保障輸入以及輸出的穩(wěn)定性，提高相關(guān)數(shù)據(jù)的性，我們可以采用雙層結(jié)構(gòu)控制法，從而提供輸出靜差以及輸入穩(wěn)態(tài)值的度，促進(jìn)控制系統(tǒng)與復(fù)雜工業(yè)過程的相容性，從而實(shí)現(xiàn)有效控制。過程控制系統(tǒng)一般具有多層次性以及多模塊性，當(dāng)其在運(yùn)作時，系統(tǒng)的非線性程度與模塊之間的切換有一定的聯(lián)系，而這種聯(lián)系對系統(tǒng)的運(yùn)作有著一定影響，因此，我們可以對模型切換方法進(jìn)行優(yōu)化，提高控制系統(tǒng)的整體性能，從而更好對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制。

3結(jié)束語

在社會經(jīng)濟(jì)的推動下，我國的現(xiàn)代化工業(yè)得到了較大發(fā)展，各企業(yè)的生產(chǎn)力不斷提高，但是在實(shí)際情況中，復(fù)雜工業(yè)過程極易遭受人為因素及外部客觀因素的影響，因此，對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行控制有著重要作用。在網(wǎng)絡(luò)信息模式下，傳統(tǒng)的復(fù)雜工業(yè)控制模式已經(jīng)難以適應(yīng)社會發(fā)展的需求，因此，對復(fù)雜工業(yè)過程進(jìn)行建模勢在必行，在建模效果下，能夠更好促進(jìn)復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，從而提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲芯?

1研究設(shè)計(jì)

1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)

當(dāng)今時代計(jì)算機(jī)的普及給人們帶來了很多的方便，各行各業(yè)對于信息技術(shù)的深化研究也都取得了較為明顯的價值，并且在應(yīng)用過程中得到了良好的驗(yàn)證，給復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究帶來了新的思路。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對簡單，普遍為主從式的結(jié)構(gòu)，以控制終端為中心，給外延的設(shè)備提供支持和服務(wù)，TCP/IP協(xié)議是溝通主從之間的渠道，也是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)中的關(guān)鍵協(xié)議。在進(jìn)行信息傳輸過程中，為了提高信息的傳遞效率，可以根據(jù)需要改變傳遞次序，目前的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論仍然有進(jìn)一步深化研究的空間。

1.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的應(yīng)用

按照目前的網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議模型，利用數(shù)據(jù)包封裝技術(shù)，可以對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本內(nèi)涵進(jìn)行探究，根據(jù)目前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特點(diǎn)，控制中心分別從各個連接設(shè)備中收集數(shù)據(jù)包，并通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的整體框架，這個過程結(jié)構(gòu)清晰，符合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本特點(diǎn)。控制中心根據(jù)功能可以劃分為兩個模塊：數(shù)據(jù)收集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，兩個模塊共同工作，維持網(wǎng)路技術(shù)的正常工作。

2數(shù)據(jù)分析

2.1網(wǎng)絡(luò)行為的分析

網(wǎng)絡(luò)行為指的是用戶或主動或被動獲取需要信息的行為，可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行偵和管理，網(wǎng)絡(luò)行為是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際中的直觀表現(xiàn)，也是復(fù)雜技術(shù)經(jīng)過交互設(shè)計(jì)后呈現(xiàn)出的簡單操作。按照我國目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程度來說，對網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行分析，能夠在宏觀上對當(dāng)前社會的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用進(jìn)行把握，給未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考，也有助于提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

2.2在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)支撐下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析

一般情況下，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的物理地址與IP地址是互相綁定的，這樣可以穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境中的各項(xiàng)信息資源，以便于網(wǎng)絡(luò)參與者執(zhí)行信息傳輸與操作。但同時，也意味著當(dāng)有人盜用他人網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行惡意操作時，就會給正常使用網(wǎng)絡(luò)的人們帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，易發(fā)生損失。所以，就要發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的功能，通過研究物理地址與IP地址的綁定時間范圍，來確定并指認(rèn)盜用網(wǎng)絡(luò)者的非理性行為，進(jìn)而維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。

2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷募茉O(shè)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的每種形態(tài)結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的適用環(huán)境與搭建標(biāo)準(zhǔn);丙從傳輸技術(shù)的角度而言，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以被劃分為兩大鄉(xiāng)鑫，即點(diǎn)對點(diǎn)的傳播方式與廣泛散播方式，二者都能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生影響，進(jìn)而刊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨閹砀蓴_。無論女口何劃分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與形態(tài)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)需要足夠的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來支撐，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫中采集到大量的網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)的框架才可能搭建起來。

3結(jié)語

我國發(fā)展到現(xiàn)階段，各行各業(yè)對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都有著嚴(yán)重的依賴性，加快計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是社會的基本需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展離不開基礎(chǔ)理論的支持，一些較為特殊的行業(yè)需要專門開發(fā)軟件項(xiàng)目，來滿足用戶個性化的需求，將電子信息技術(shù)應(yīng)用到各個領(lǐng)域不僅僅改變了傳統(tǒng)的工作模式，也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自身的不斷發(fā)展，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)拓?fù)湫袨榈难芯恳呀?jīng)取得了階段性的成果，對其進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究十分必要。

作者：車江濤 馬立 單位：河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的物流業(yè)競爭關(guān)系探索

以物流企業(yè)在某地區(qū)分支機(jī)構(gòu)的數(shù)量的多少作為衡量物流企業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化程度的網(wǎng)絡(luò)建模方法與物流企業(yè)競爭關(guān)系的實(shí)踐存在一定的差距；其次，對物流網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和物流基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平等物流屬性對企業(yè)競爭關(guān)系的影響通常沒有考慮；，由于企業(yè)經(jīng)營層面統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的缺乏和難以獲得性，大多數(shù)研究采用宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。鑒于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論在定量描述復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、屬性和演化機(jī)制等方面所表現(xiàn)出的優(yōu)越性，本文在已有研究的基礎(chǔ)上，采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法，結(jié)合物流企業(yè)規(guī)模、區(qū)域性特點(diǎn)、業(yè)務(wù)類型、營業(yè)額等因素構(gòu)建物流企業(yè)競爭關(guān)系的布爾網(wǎng)絡(luò)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型，并以東莞市物流企業(yè)為研究樣本，研究網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬性，并分析其產(chǎn)業(yè)組織意義。

1物流企業(yè)競爭關(guān)系復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

1.1物流企業(yè)競爭關(guān)系的構(gòu)建物流業(yè)屬于流通服務(wù)業(yè)，提供的產(chǎn)品為物流服務(wù)，物流企業(yè)提供的服務(wù)產(chǎn)品具有空間分布的特性。物流企業(yè)之間的競爭關(guān)系主要表現(xiàn)為企業(yè)提供服務(wù)的業(yè)務(wù)類型和經(jīng)營的地域范圍是否相同，如果物流企業(yè)在經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型和地域范圍上有相同的市場或目標(biāo)顧客，那么企業(yè)之間就存在競爭關(guān)系。通常，在界定物流企業(yè)競爭關(guān)系時，僅考慮了企業(yè)經(jīng)營業(yè)務(wù)類型和以行政區(qū)劃界定的市場覆蓋范圍素的影響，未對物流企業(yè)規(guī)模和物流行業(yè)特性等因素給予充分考慮。事實(shí)上，物流企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模和物流行業(yè)特性也是影響競爭關(guān)系的關(guān)鍵因素。首先，物流企業(yè)經(jīng)營規(guī)模的大小對營業(yè)覆蓋范圍有著顯著的影響，企業(yè)經(jīng)營規(guī)模越大，營業(yè)覆蓋范圍越廣。另外，物流企業(yè)所在區(qū)位的交通干道走向和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響了企業(yè)的業(yè)務(wù)覆蓋范圍。物流企業(yè)為了擴(kuò)展客戶群體，提高運(yùn)作效率，選址時多靠近港口、機(jī)場和貨站等交通樞紐以及與公路、鐵路、水路等交通動脈。基于以上原因，本文在構(gòu)建物流企業(yè)競爭關(guān)系模型時，主要考慮了企業(yè)規(guī)模、經(jīng)營覆蓋范圍、交通干線和業(yè)務(wù)類型四種因素的影響，具體做法見表1。綜上所述，本文認(rèn)為共同營業(yè)覆蓋范圍具有相同經(jīng)營業(yè)務(wù)類型的物流企業(yè)存在競爭關(guān)系。

1.2物流企業(yè)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建1.布爾競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型將每個物流企業(yè)作為一個節(jié)點(diǎn)，兩個物流企業(yè)在相同的經(jīng)營覆蓋范圍內(nèi)，有相同一項(xiàng)或者多項(xiàng)業(yè)務(wù)時，則在兩個節(jié)點(diǎn)間連一條邊。根據(jù)以上規(guī)則，構(gòu)建出物流企業(yè)布爾競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型（BooleanCompetitiveRelationshipNetwork，BCRN）。BCRN的集合表示為GF,A，其中F為物流企業(yè)集合，iF代表物流企業(yè)，A為物流企業(yè)之間的競爭關(guān)系鄰接矩陣。2.加權(quán)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型布爾競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型僅考慮了物流企業(yè)之間是否存在競爭關(guān)系，以及企業(yè)面對的競爭對手的多寡，沒有考慮到市場競爭的激烈程度。事實(shí)上，掌握物流企業(yè)在業(yè)務(wù)上競爭的激烈程度對制定競爭策略更具有實(shí)際意義[7]。本文以市場共同度來度量物流企業(yè)競爭關(guān)系的激烈程度，市場共同度（marketcommonality）是指目標(biāo)企業(yè)A和競爭對手B共享市場的程度[8]。根據(jù)市場共同度的概念，采用物流企業(yè)營業(yè)額對存在競爭關(guān)系的物流企業(yè)間的競爭壓力進(jìn)行量化，以競爭壓力為邊權(quán)構(gòu)建加權(quán)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型（WeightedCompetitiveRelationshipNetwork，WCRN）。市場共同度的計(jì)算如公式（1）所示，計(jì)算市場共同度時，將物流企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模和企業(yè)間的地理空間距離給予了充分考慮。其中，ABM為物流企業(yè)B相對于物流企業(yè)A的市場共同度；k為物流企業(yè)經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型，k1,2,3；Akp為物流企業(yè)A在第k種業(yè)務(wù)上的營業(yè)額；Ap為物流企業(yè)A的總營業(yè)額；Bkp為物流企業(yè)B在第k種業(yè)務(wù)上的營業(yè)額；kp為研究范圍內(nèi)所有物流企業(yè)在第種業(yè)務(wù)上的營業(yè)額的總和。AkApp表示業(yè)務(wù)k對物流企業(yè)A的重要性；Bkkpp表示物流企業(yè)B在業(yè)務(wù)k上的營業(yè)額占所有企業(yè)在業(yè)務(wù)上營業(yè)額的比例，即B企業(yè)的入侵規(guī)模。代表路網(wǎng)系數(shù)，表示交通因素對物流企業(yè)競爭關(guān)系的影響。當(dāng)競爭對手位于物流企業(yè)經(jīng)營的環(huán)狀覆蓋范圍內(nèi)時，=1。對于通過路網(wǎng)連接的競爭對手，根據(jù)距離目標(biāo)企業(yè)所在位置的遠(yuǎn)近賦予不同的權(quán)重值。權(quán)重值采用等差遞減的方法進(jìn)行處理，距離越遠(yuǎn)，值越小，最小值為0.1。綜上所述，物流企業(yè)B相對于A企業(yè)所有業(yè)務(wù)類型的市場共同度的集合就等于A從B感受到的競爭壓力。

2樣本選擇及算例說明

樣本選擇物流企業(yè)依靠當(dāng)?shù)氐牡乩韮?yōu)勢和經(jīng)濟(jì)條件而發(fā)展。東莞市位于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的珠三角地區(qū)，地處廣州、深圳黃金走廊之間，距離香港百余公里，發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)區(qū)域優(yōu)勢明顯。改革開放后，隨著東莞市對外貿(mào)易和制造業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的物流需求，物流業(yè)迅速發(fā)展。旺盛的物流需求，不僅吸引了國際性大型物流企業(yè)入駐，而且本土的中、小型物流企業(yè)也迅速成長，企業(yè)經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型涉及到運(yùn)輸、倉儲、貨代等多個領(lǐng)域。就東莞市的公路網(wǎng)絡(luò)而言，通車?yán)锍毯偷燃壜访芏仍趶V東省乃至全國均名列前茅。由此可見，東莞市物流業(yè)概況與模型具有一定的匹配度，物流企業(yè)之間的競爭關(guān)系能夠較好地反映出我國物流業(yè)的競爭態(tài)勢。根據(jù)東莞市稅務(wù)部門提供的數(shù)據(jù)，全市2006-2009年度物流企業(yè)營業(yè)額大于0分別有601家、1600家、2094家、2095家，物流企業(yè)經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型主要為倉儲業(yè)務(wù)、運(yùn)輸業(yè)務(wù)和貨代業(yè)務(wù)。因此，在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型時主要考慮了以上三種業(yè)務(wù)類型。就東莞市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)而言，由于海港和空港、鐵路的欠發(fā)達(dá)，貨物運(yùn)輸以公路運(yùn)輸為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)，東莞市高達(dá)88.5%的貨物是以公路運(yùn)輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)的。因此，在實(shí)證分析時，主要考慮了公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)對企業(yè)競爭關(guān)系的影響。由于受廣深“走廊帶”交通流量大的影響，東莞市高速干道存在“縱強(qiáng)橫弱”的特征，市內(nèi)的廣深、107國道、莞深縱向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展較為成熟，橫向的發(fā)展較為成熟路線主要有北環(huán)快速、西部干道/東部快速和常虎高速。鑒于以上原因，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型時主要考慮了以上交通干線對物流企業(yè)競爭關(guān)系的影響。考慮到以東莞市物流企業(yè)為研究對象，各鎮(zhèn)區(qū)間距離較小（較大的鎮(zhèn)區(qū)虎門和長安的距離僅為12公里左右），將小型企業(yè)的經(jīng)營范圍界定為輻射半徑為15公里的環(huán)狀區(qū)域。大、中型物流企業(yè)經(jīng)實(shí)力較強(qiáng)，將中、大型企業(yè)的環(huán)狀輻射范圍界定為輻射半徑分別為30公里和45公里的環(huán)狀區(qū)域，中型企業(yè)沿路網(wǎng)延伸50公里，大型企業(yè)沿路網(wǎng)延伸100公里。

3經(jīng)濟(jì)學(xué)背景解釋

BCRN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渲笜?biāo)變化可以說明物流企業(yè)競爭關(guān)系的演變特性。2006-2008年物流企業(yè)布爾競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型的平均節(jié)點(diǎn)度和平均節(jié)點(diǎn)度標(biāo)準(zhǔn)差變得越來越大，表明物流企業(yè)的競爭對手越來越多，競爭越來越激烈。同時，各企業(yè)競爭對手?jǐn)?shù)量越來越分化，競爭變得越來越不均衡，存在局部激烈競爭的情形。這主要是因?yàn)?005年國內(nèi)物流市場開放，市場進(jìn)入門檻較低，中、小型物流企業(yè)迅速發(fā)展所致。由于中、小型大部分物流企業(yè)主要選擇資本投入較少的貨代和運(yùn)輸業(yè)務(wù)為主營業(yè)務(wù)，致使物流市場存在無序競爭的態(tài)勢。2008年至2009年幾項(xiàng)指標(biāo)差別不大，主要是受金融危機(jī)影響的原因。金融危機(jī)致使國內(nèi)外市場迅速萎縮，整個物流市場不景氣，部分規(guī)模較小、經(jīng)營業(yè)務(wù)類型單一的小型企業(yè)在競爭中被市場淘汰，物流市場增長緩慢。WCRN節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度符合無標(biāo)度分布，表明在物流企業(yè)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中有極少數(shù)的HUB點(diǎn)。2009年的具體數(shù)據(jù)分析顯示，2095家企業(yè)中僅有109家企業(yè)的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度在1.00以上，大量企業(yè)的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度在1.00以下。節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度超過10.00的企業(yè)僅有8家企業(yè)，節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度前三位企業(yè)是順豐速運(yùn)、聯(lián)邦快遞、中外運(yùn)——敦豪，這些企業(yè)在市場上處于領(lǐng)導(dǎo)地位，對物流市場的發(fā)展起著舉足輕重的作用。大量節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度小于1.00的物流企業(yè)為小型企業(yè)，主要經(jīng)營運(yùn)輸和貨代業(yè)務(wù)。以上分析表明目前我國物流業(yè)仍然處于初級發(fā)展階段，物流市場集中度低，市場缺乏有效整合，無法形成有效的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。網(wǎng)絡(luò)的同配性研究結(jié)果表明在物流企業(yè)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存在著一些聯(lián)系緊密競爭激烈的物流企業(yè)群，這些企業(yè)群與節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度大的企業(yè)之間存在著競爭關(guān)系。這種競爭關(guān)系的存在的主要原因與影響物流企業(yè)選址的因素有關(guān)。物流企業(yè)選址時主要基于兩個方面的考慮，一方面是所在區(qū)域的物流需求，另一方面是所在區(qū)域運(yùn)輸?shù)谋憬菪浴Ｄ铣菂^(qū)、虎門鎮(zhèn)、寮步鎮(zhèn)等地區(qū)為東莞市經(jīng)濟(jì)發(fā)展較發(fā)達(dá)的鎮(zhèn)區(qū)，制造業(yè)、工商管理企業(yè)較多，物流需求旺盛。這些地區(qū)是路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的樞紐節(jié)點(diǎn)，交通便捷，成為了許多大、中、小型企業(yè)的經(jīng)營地點(diǎn)。另外，大部分企業(yè)經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型較為單一，主要為運(yùn)輸、貨代業(yè)務(wù)。選址區(qū)域與業(yè)務(wù)領(lǐng)域的相似性致使物流企業(yè)間的競爭不僅表現(xiàn)為同等級別企業(yè)間的競爭，同時大型企業(yè)與中、小企業(yè)之間也存在著競爭。聚集性分析結(jié)果表明節(jié)點(diǎn)度（強(qiáng)度）值大的節(jié)點(diǎn)反向組團(tuán)的能力較弱，即它們的對手互為競爭對手的概率較低。這主要是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)度（強(qiáng)度）大的企業(yè)所在鎮(zhèn)區(qū)通過路網(wǎng)結(jié)構(gòu)相連的鎮(zhèn)區(qū)較多，而競爭對手所在鎮(zhèn)區(qū)在地域上不相鄰，因此不存在競爭關(guān)系。另外，節(jié)點(diǎn)度（強(qiáng)度）大的企業(yè)經(jīng)營業(yè)務(wù)類型不止一種，但是它們的競爭對手多數(shù)經(jīng)營業(yè)務(wù)單一，即使競爭對手在同一區(qū)域，由于經(jīng)營業(yè)務(wù)類型不同，也不存在競爭關(guān)系。反之，節(jié)點(diǎn)度值小的節(jié)點(diǎn)由于競爭對手經(jīng)營區(qū)域集中且經(jīng)營業(yè)務(wù)單一，所以競爭對手互為競爭對手的概率大。由此可見，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、企業(yè)的經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型等要素是影響物流企業(yè)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要因素。

4結(jié)語

本文采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法，構(gòu)建了布爾競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型和加權(quán)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型，并以東莞市物流企業(yè)為研究樣本進(jìn)行了實(shí)證分析。與以往研究相比，本文在構(gòu)建物流企業(yè)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型時，突破了傳統(tǒng)的行政區(qū)劃限制，考慮了物流基礎(chǔ)設(shè)施和物流企業(yè)規(guī)模等因素對競爭關(guān)系的影響，研究結(jié)果表明該模型實(shí)用、有效，能夠真實(shí)反映出我國物流企業(yè)的競爭狀況和態(tài)勢。通過對物流企業(yè)競爭關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指標(biāo)以及其經(jīng)濟(jì)學(xué)背景分析，發(fā)現(xiàn)在物流產(chǎn)業(yè)中：（1）存在少數(shù)企業(yè)占據(jù)了絕大部分的市場份額，這些企業(yè)的市場行為會對整個物流業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生極其重要的影響。為了保持物流業(yè)的快速健康的發(fā)展，應(yīng)該密切關(guān)注這些核心企業(yè)的市場運(yùn)作。（2）大部分物流提供的產(chǎn)品仍然局限于傳統(tǒng)的運(yùn)輸、倉儲、貨代等業(yè)務(wù)，產(chǎn)品差異程度低，這是造成我國物流企業(yè)無序競爭的主要原因之一。（3）隨著物流業(yè)的發(fā)展，物流企業(yè)面臨著越來越多的競爭對手，承受著較大的競爭壓力。（4）在物流業(yè)中，存在著一些聯(lián)系緊密且競爭激烈的中、小型物流企業(yè)群體，它們與占據(jù)市場份額前幾位的大型物流企業(yè)間也存在著一定的競爭關(guān)系。本文只是采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法對物流企業(yè)競爭關(guān)系進(jìn)行研究的一個初步探索，僅研究了網(wǎng)絡(luò)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬性，以后值得研究的問題仍然很多，如網(wǎng)絡(luò)模型的演化機(jī)制；另外，由于不同業(yè)務(wù)類型的物流企業(yè)競爭特性不同，亦可構(gòu)建不同業(yè)務(wù)類型的物流企業(yè)競爭關(guān)系模型并分析網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性和演化機(jī)制。

作者：高秀麗孟飛榮單位：廣東海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院華南理工大學(xué)工商管理學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?

1復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論

1.1表現(xiàn)

通俗的說復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)就是表現(xiàn)出高度復(fù)雜性的網(wǎng)絡(luò)，其表現(xiàn)主要有以下幾方面:一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)最明顯的一個表現(xiàn)，主要是因?yàn)閺?fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目巨大，同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異性較強(qiáng)，相互之間都有不同的結(jié)構(gòu)特征。二是連接的多樣性，這表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)之間的連接上，節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)重有所不同，在這個差異之外，還存在一個不同，那就是連接還存在方向性。三是節(jié)點(diǎn)多樣性，這主要是指復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以代表任何事物。四是動力學(xué)復(fù)雜性，它的節(jié)點(diǎn)集屬于非線性動力系統(tǒng)，表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)狀態(tài)隨著時間的變化而變化，這是由于社會中人在不同的時間里使用計(jì)算機(jī)。五是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化，主要是說它的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生與消失是隨時變化的。六是多重復(fù)雜性融合，也就是它的多重復(fù)雜性相互影響后，導(dǎo)致更難預(yù)料的結(jié)果。

1.2特性

首先是小世界，它作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本單元，將兩個原件之間的任意一點(diǎn)相連，形成的公用通道是作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)紋線。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中有無數(shù)個小世界，把它們都連接起來就可以形成許許多多的網(wǎng)絡(luò)紋線。其次是以小世界為基本元件形成的集團(tuán)性交互連接態(tài)勢更加明顯，作為眾多小世界的集合體，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)也包含了各個資源件的集團(tuán)性，這些內(nèi)部的交互性也使得復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)的兼容性與再塑性得以進(jìn)行多元化拓展。是冪律的度值涵蓋的視域趨向多元，度值是節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)聯(lián)的單位數(shù)量。

2復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用

2.1網(wǎng)絡(luò)同步行為的研究

各節(jié)點(diǎn)同步化行為普遍存在于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之中，產(chǎn)生的原因是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭恿W(xué)性質(zhì)和單個節(jié)點(diǎn)自身的特點(diǎn)，而非某個單獨(dú)因素可以決定，這種現(xiàn)象會給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境帶來危害。比如在網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，這些信息會有兩個結(jié)果，一是同時，二是都不，及時種情況會造成網(wǎng)絡(luò)信息的擁堵，第二種會造成信息無法傳播。不管哪一種都是具備危害性的，盡管在這方面可以采取一些降低危害的方法，但卻始終無法杜絕這一現(xiàn)象。

2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈难莼Ｐ?

一直到現(xiàn)在，針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕且罁?jù)自治域和路由器這兩種不同層次來對計(jì)算機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行描述的，根據(jù)這兩種不同的層次形成了BA模型和局部演化模型。從自治域來說，若干個自治域形成了一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自治域間存在對等連接，那就成為了其中的一條邊。路由器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，將路由器放在整體中，它就是一個節(jié)點(diǎn)，但是在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間存在的物理連接，卻相當(dāng)于邊。通過對二者的研究，卻發(fā)現(xiàn)二者所實(shí)現(xiàn)的都僅僅是簡單網(wǎng)絡(luò)情況下的的拓?fù)溲莼?guī)律，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都是心有余而力不足，因此還需要對此進(jìn)行長遠(yuǎn)的探究，從而使拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)更加復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

2.3網(wǎng)絡(luò)病毒擴(kuò)散模型及防范措施

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代社會中網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)已經(jīng)大大地方便了人們的生活工作。但是與此同時，另一個問題卻悄然爆發(fā)，那就是隨著技術(shù)的提高完善，很多應(yīng)用程序的操作都越來越自動化、傻瓜化，自動化較高的程序，既可以幫助不懂的人自動完成某些復(fù)雜的操作，但也有可能在程序中添加惡意代碼，通過應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中傳播，加上自動化程度高了，很多人就省去手動操作的習(xí)慣，慢慢地就降低了對惡意程序的防范，使其在網(wǎng)絡(luò)中肆虐。針對這個問題，除了要求用戶注意防范，還應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)中加以阻止。但是基于目前的現(xiàn)狀，對網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播，到現(xiàn)在依然是一個讓人們頭疼的問題，即便是到了現(xiàn)在，也沒有一個解決的策略，對于網(wǎng)絡(luò)病毒的危害，也只是停留在預(yù)防的策略上，還有降低病毒在網(wǎng)絡(luò)中傳播的速度和效率，降低其對網(wǎng)絡(luò)的危害，阻斷病毒傳播鏈。防范網(wǎng)絡(luò)病毒，減少網(wǎng)絡(luò)病毒的危害，這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在過去，預(yù)防病毒，主要方法是基于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)病毒傳播模型上，這種方法的原理是，根據(jù)病毒感染強(qiáng)度的閥值，基于病毒大于一個固定閥值的情況下將會在網(wǎng)絡(luò)中長期存在，否則感染的節(jié)點(diǎn)會衰減。而提出的方法是隨機(jī)免疫的方法，在進(jìn)行免疫時平等對待這些節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)地選擇節(jié)點(diǎn)，也沒有優(yōu)先順序。但是這種方法很明顯存在一個問題，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)太多，隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)也無法兼顧全局，無法阻止病毒的大規(guī)模爆發(fā)。而在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，人們對于病毒的防范有了新的認(rèn)識，漸漸意識到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒的防范具有深遠(yuǎn)的影響，計(jì)算機(jī)具備小世界和無標(biāo)度雙重特征，同規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比，小世界的網(wǎng)絡(luò)病毒更易于傳播，同時在無標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)上病毒的傳播沒有正傳播閥值，盡管只感染很少的節(jié)點(diǎn)，但卻可以在網(wǎng)絡(luò)上長期存在，在這個過程中一旦有其他節(jié)點(diǎn)被感染，就有爆發(fā)大規(guī)模病毒的可能。面對這一認(rèn)識，人們需要重新建立一個完整地病毒傳播模型，而這個模型中必須具備病毒的傳播原理、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還有就是二者的相互作用機(jī)制。改變以往的觀念，防范病毒不僅僅是降低病毒的傳播，更重要的是針對病毒傳播的手段，通過改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而達(dá)到控制病毒傳播的目的。

2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和魯棒性

脆弱性是因?yàn)榧幢闶巧倭康木W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被破壞掉也會對整個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行起到很大作用，甚至導(dǎo)致其奔潰、癱瘓，這個特點(diǎn)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)一旦遭到破壞很容易就會對整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行起到毀滅性的打擊。一般來說，但整個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)有5%-10%的中心節(jié)點(diǎn)被摧毀就會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的潰散或者形成一個個信息孤島，進(jìn)一步導(dǎo)致整個系統(tǒng)的潰散。魯棒性是為了應(yīng)對計(jì)算機(jī)的脆弱性而設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)時考慮到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)和線路的脆弱性，容易遭到他人的破壞，因此有必要將使其具備一定的自愈能力，進(jìn)而確保整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不會因此癱瘓。這個想法最初是被運(yùn)用在軍隊(duì)信息的傳遞上，一般情況下，無標(biāo)度性的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)即便是在局部遭到破壞的情況下，依然可以保持工作，同時保持節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，隨意選擇80%的的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行摧毀，剩余的網(wǎng)絡(luò)依然可以保持兩點(diǎn)間的順利連接。

3結(jié)論

未來可以針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的某些統(tǒng)計(jì)特性，有必要對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、用戶的動態(tài)更新、資源管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)部署等問題進(jìn)行研究；通過具體的研究，針對某種具體網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)服務(wù)或應(yīng)用，構(gòu)造出性能高、可擴(kuò)展性好、有利于管理的具有小世界或無標(biāo)度特性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，必須在理論上建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，主要是研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制，不同節(jié)點(diǎn)對于整個網(wǎng)拓?fù)溲莼袨榈挠绊懀瑫r闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕拘再|(zhì)和特征量，通過定量與定性分析方法探究出其性質(zhì)與特征以及相關(guān)應(yīng)用，尋求能夠真實(shí)反映拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造機(jī)制。

作者：王文英單位：陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?

【摘要】復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是在計(jì)算機(jī)科技不斷發(fā)展的過程中所產(chǎn)生的一種新的理論。由于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型無法滿足越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)湫阅苄枨蟆Ｒ虼水a(chǎn)生了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，本文對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的含義進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并介紹了有關(guān)的應(yīng)用方法。

【關(guān)鍵詞】拓?fù)洌挥?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常信息生活中，本文將對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展與基礎(chǔ)知識進(jìn)行介紹。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究工作自身則具有比較鮮明的跨學(xué)科特色，在研究過程中會遇到許多難點(diǎn)，本文重點(diǎn)探討在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)用中，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的模型與特性。

1復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)即是一種具有內(nèi)部相似性、有組織的網(wǎng)絡(luò)形式。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性體現(xiàn)在以下六個方面:及時，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部包含了數(shù)量巨大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排列與組合可以形成不同類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不同結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)出來的特征也是多種多樣的;第二，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化。網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)消失或產(chǎn)生的過程，比如鏈接或網(wǎng)頁可能隨時出現(xiàn)或消失，其根本目則在于提高復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性，體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化的特點(diǎn);第三，連接多樣性。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中由于不同節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)不同，所采用的連接形式也存在較大的差異;第四，動力學(xué)復(fù)雜性。在不同結(jié)構(gòu)特征的表現(xiàn)下，不同節(jié)點(diǎn)之間會體現(xiàn)出一定的復(fù)雜性特點(diǎn);第五，節(jié)點(diǎn)多樣性。節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)中十分重要的組成部分是網(wǎng)絡(luò)不中同事物的一個具體體現(xiàn)，由于不同計(jì)算機(jī)設(shè)備之間存在著巨大的差異，這就造成節(jié)點(diǎn)的差異，體現(xiàn)出節(jié)點(diǎn)多樣性的特點(diǎn);第六，多重復(fù)雜性融合。這種表現(xiàn)就是以上五點(diǎn)綜合起來所形成的特點(diǎn)，這種綜合性的特點(diǎn)直接決定了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

2復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的應(yīng)用

2．1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步行為研究

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中最常見的現(xiàn)象是同步行為，不同節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲g在內(nèi)部關(guān)系上也存在著比較明顯的同步性傾向，然而對于部分特殊情況來說，同步行為可能并不利于提升用戶的使用體驗(yàn)，甚至?xí)?shù)據(jù)的儲存與計(jì)算造成干擾。隨著當(dāng)前我國無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，許多網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息需要由同一臺路由器進(jìn)行傳送，不可避免地出現(xiàn)同步現(xiàn)象，所產(chǎn)生的同步行為包含兩種，其中一種是路由信息同時生成，另一種是路由信息同時中止，及時種同步行為可能造成局域網(wǎng)絡(luò)擁堵，另一種行為而會造成局域網(wǎng)絡(luò)癱瘓。隨著各大通信企業(yè)已經(jīng)會對這方面的問題提出了大量的解決方案，但到日前為止，還能夠哪一種方法能夠徹底糾正同步行為所造成了危害。

2．2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈难莼Ｐ?

當(dāng)前世界范圍內(nèi)所廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭饕瑑煞N，其中一種是局部演化模模型，另一種是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)演化模式。通過自治域與路由器兩個層面對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行刻畫。在路由器層面，不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過路由器體現(xiàn)出來，路由器設(shè)備的連接即是網(wǎng)絡(luò)邊際。在自治域?qū)用妫煌?jié)點(diǎn)之間的連接通過邊界網(wǎng)關(guān)體現(xiàn)出來。

2．3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷募茉O(shè)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)結(jié)構(gòu)當(dāng)中所具有的各種形態(tài)結(jié)構(gòu)都需要圖2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在單獨(dú)的搭建標(biāo)準(zhǔn)與適用環(huán)境中才能夠發(fā)揮作用，在傳輸技術(shù)方面，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包含兩大類，分別是廣泛散播方式與點(diǎn)對點(diǎn)傳播方式，這兩種傳播方式都一定程度會干擾至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨椋词挂獙W(wǎng)絡(luò)形態(tài)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，也需要在數(shù)據(jù)資源充足的條件下才能夠發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù)的調(diào)整作用，只有在數(shù)據(jù)庫能夠采集至網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)才能夠投入應(yīng)用。

2．4病毒防治方法

做好網(wǎng)絡(luò)安全工作本質(zhì)上就是綜合運(yùn)用各種手段解除病毒或是抵抗病毒，較大程度上將病毒對于網(wǎng)絡(luò)的破壞降到低限度。已往所采用的防毒措施是在特定網(wǎng)絡(luò)病毒傳播模型的基礎(chǔ)上，平等對待全部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)選取，然而這種防毒方法所體現(xiàn)出來的局限性是十分明顯的，無法防止病毒進(jìn)一步的蔓延。而單位計(jì)算機(jī)出現(xiàn)病毒感染的概率比較低，一旦發(fā)生感染，病毒侵犯的面積則可能會十分龐大，防御計(jì)算機(jī)病毒工作即是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，程序設(shè)計(jì)人員可以制作一個病毒傳播模型，依照人們對于病毒傳播原理的有關(guān)見解，產(chǎn)生專門的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與病毒傳播原理相互作用，對病毒的蔓延起到阻止作用，其中重點(diǎn)的研究內(nèi)容是延緩病毒傳播速度與防御病毒兩個方面。

3復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的應(yīng)用前景

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論需要仍處于比較初級的發(fā)展階段，但在人類對于網(wǎng)絡(luò)世界的理解與認(rèn)識上，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)起到了理論豐富與知識拓展的作用。可以預(yù)見的是，在當(dāng)前社會進(jìn)行信息化時間的大背景下，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論所發(fā)揮出來的重要作用是其他理論與技術(shù)不可替代的，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)合，可以在未來一段時間內(nèi)形成一套固定的規(guī)律并投入到技術(shù)應(yīng)用中，在有關(guān)研究成果與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累下，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，提高網(wǎng)絡(luò)信息傳遞效率，改善用戶的網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)用體驗(yàn)。

4結(jié)語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有系統(tǒng)復(fù)雜性與規(guī)模龐大性兩方面的特點(diǎn)，通過已往所采用的排列與組織方法很難理清龐大且復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這就需要針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性特點(diǎn)專門形成一套理論體系，即復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，通過這種理論，人們可以通過一種更加快捷、更加簡單的方式來刻畫出計(jì)算機(jī)拓?fù)湫袨椋谷藗兡軌虬l(fā)現(xiàn)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈姆椒ǎ苿泳W(wǎng)絡(luò)信息的合理化發(fā)展。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:試論復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害信息傳播特征研究

論文摘要：運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論對災(zāi)害信息傳播方式和特征進(jìn)行分析；以臺風(fēng)“羅莎”災(zāi)害信息傳播過程為例將災(zāi)害信息傳播過程劃分為4個階段；構(gòu)建了災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)，給出了災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的形成、結(jié)構(gòu)和統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模性、網(wǎng)絡(luò)連接的稀疏性、連接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、信息傳播的時間復(fù)雜性、信息傳播的變異性、信息傳播引發(fā)衍生災(zāi)害可能性等6個方面的特征。

論文關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；災(zāi)害信息；傳播特征

災(zāi)害是指由某種不可控制、難以預(yù)料的破壞性因素引起的、突然的或在短時間內(nèi)發(fā)生的、超越本地區(qū)防災(zāi)力量所能解決的大量人畜傷亡和物質(zhì)財(cái)富毀壞的現(xiàn)象。由于災(zāi)害發(fā)生的突然性和破壞性，20世紀(jì)80年代以前我國在災(zāi)害信息傳播上采取了謹(jǐn)慎的態(tài)度。而隨著社會的不斷進(jìn)步和新的媒體形式層出不窮，網(wǎng)絡(luò)媒體、手機(jī)媒體、數(shù)字電視以及即時通訊軟件、“博客”等新型網(wǎng)絡(luò)形式使得信息傳播的渠道由單一化向多元化發(fā)展，因此災(zāi)害信息傳播已經(jīng)不可能受到單方面的控制。

“非典”前期，由于政府和主流大眾傳媒保持沉默，使得各種謠言通過網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)等新型信息傳播方式在全國范圍內(nèi)大量傳播，導(dǎo)致了嚴(yán)重的社會恐慌。由此可以看出災(zāi)害信息傳播一旦失控，會使本來失序的社會更加混亂，并由此帶來衍生災(zāi)害，造成不必要的社會恐慌和經(jīng)濟(jì)損失。因此，在當(dāng)前的信息傳播狀況下對災(zāi)害信息傳播方式和特征進(jìn)行相關(guān)方面分析是十分必要的。

目前國內(nèi)在災(zāi)害信息傳播方面主要是從新聞學(xué)的方面來研究：災(zāi)害報(bào)道應(yīng)該實(shí)現(xiàn)新聞價值與社會價值的平衡、新聞媒介在公共危機(jī)事件中起到重要作用，以及系統(tǒng)介紹災(zāi)害信息的發(fā)展史等。沒有從災(zāi)害傳播本身的特征進(jìn)行研究，忽視災(zāi)害傳播特征對災(zāi)害信息傳播的影響。為了更有效地實(shí)現(xiàn)對災(zāi)害傳播的控制，有必要針對災(zāi)害信息傳播特征進(jìn)行相關(guān)研究。

本文首先對災(zāi)害信息傳播過程進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論對災(zāi)害信息傳播方式和特征進(jìn)行了初步探討。

1災(zāi)害信息傳播的過程分析

根據(jù)當(dāng)前災(zāi)害信息的多樣化，其傳播內(nèi)容主要可以分為政府和主流大眾傳媒的災(zāi)害信息和各種謠言、負(fù)面信息兩大類。各種謠言、負(fù)面信息是指由于在災(zāi)害信息傳播過程中出現(xiàn)的隱瞞或虛報(bào)、延遲報(bào)道而產(chǎn)生的各種、負(fù)面的受眾不信任的信息。

本文以fink(1986)提出的危機(jī)4階段論為基礎(chǔ)，對災(zāi)害信息傳播過程進(jìn)行了相關(guān)分析，給出災(zāi)害信息傳播的4個階段，分別為潛伏期、突發(fā)期、蔓延期、解決恢復(fù)期。以2007年臺風(fēng)羅莎信息傳播過程為例(數(shù)據(jù)來源：百度指數(shù))，分析這4個階段(圖1)。

(1)潛伏期由災(zāi)害發(fā)生到災(zāi)害信息開始傳播的這一階段。隨著現(xiàn)代信息傳播的速度加快，潛伏期的時間越來越短。要對災(zāi)害信息傳播進(jìn)行控制，好的方法就是在災(zāi)害信息傳播的潛伏期對災(zāi)害進(jìn)行有效控制，減小對社會產(chǎn)生的影響。臺風(fēng)羅莎10月2日08時在菲律賓以東洋面上生成，4日02時加強(qiáng)為強(qiáng)臺風(fēng)。即10月2日至10月4日為臺風(fēng)羅莎信息傳播的潛伏期。

(2)突發(fā)期從災(zāi)害信息開始傳播到災(zāi)害信息開始迅速傳播的階段。突發(fā)期是年階段中時間最短、對受眾心理沖擊最嚴(yán)重的一個階段。如果在突發(fā)期內(nèi)對災(zāi)害信息進(jìn)行刻意隱瞞或虛報(bào)、延遲、模式化報(bào)道，會使受眾失去對傳播者的信任，增加公眾的疑惑，導(dǎo)致社會危機(jī)及衍生災(zāi)害的產(chǎn)生。10月5日、6日為臺風(fēng)羅莎信息傳播的突發(fā)期。

(3)蔓延期災(zāi)害信息從迅速傳播到平息的一個階段。在新的信息傳播環(huán)境下，災(zāi)害信息從迅速傳播到平息需要一個相當(dāng)長的時間。網(wǎng)絡(luò)媒體、手機(jī)媒體、數(shù)字電視、即時通訊軟件、多種傳播形式使得災(zāi)害信息傳播速度快、影響范圍廣、破壞性強(qiáng)。即使當(dāng)災(zāi)害得到平息和解決時，在新型傳播媒介中仍會存在很多議論和大量負(fù)面信息。臺風(fēng)羅莎在我國大陸l0月10日結(jié)束，但其仍然受到大眾的普遍關(guān)注。10月7日至l0月16日為臺風(fēng)羅莎信息傳播的蔓延期。

(4)解決恢復(fù)期災(zāi)害妥善解決、人民生活恢復(fù)正常、物質(zhì)生產(chǎn)得到恢復(fù)、社會恐慌得到平息、整個社會恢復(fù)到災(zāi)害發(fā)生前的狀態(tài)。在解決恢復(fù)期中，做好災(zāi)害信息的傳播機(jī)理和影響的研究工作，總結(jié)災(zāi)害信息傳播的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為完善和健全相關(guān)的防災(zāi)體系提供依據(jù)。以10月17日起為臺風(fēng)羅莎的解決恢復(fù)期。

2災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)

2．1災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的形成

目前國際上在流行病傳播、計(jì)算機(jī)病毒在in．ternet上的傳播等領(lǐng)域利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究是比較多的。此外，國內(nèi)外專家對謠言的傳播也進(jìn)行了相關(guān)工作zanette研究了在小世界網(wǎng)絡(luò)中的傳播情況；moreno等發(fā)展了daley等在1964年提出的謠言傳播模型，認(rèn)為非均勻網(wǎng)絡(luò)傳播過程最終聽過但不傳播的人數(shù)與感染概率有著緊密聯(lián)系；

dotts和watts認(rèn)為無論是社會網(wǎng)絡(luò)還是信息網(wǎng)絡(luò)中的傳播蔓延現(xiàn)象，相應(yīng)的模型都可以歸結(jié)為泊松模型和臨界值模型。

災(zāi)害信息傳播的基礎(chǔ)是社會網(wǎng)絡(luò)，因此可以應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)來闡釋災(zāi)害信息傳播的特征。災(zāi)害信息傳播的網(wǎng)絡(luò)模型示意圖如圖2所示。

用節(jié)點(diǎn)表示災(zāi)害信息傳播中的個體，如果兩個個體之間可以通過某種方式直接發(fā)生傳播與被傳播關(guān)系，就認(rèn)為這兩個個體之間存在連接，這樣就得到了傳播網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以建立相關(guān)模型來研究這種傳播行為。而災(zāi)害信息傳播模型研究的關(guān)鍵是傳播規(guī)則的制定和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇。

2．2災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

2．2．1災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的劃分

災(zāi)害信息的傳播途徑與謠言基本一致，可以參照moreno等人提出的謠言傳播模型。的研究方法對災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，將災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)中的個體分為災(zāi)害信息未知者(igorants)、災(zāi)害信息傳播者(spreaders)、災(zāi)害信息知情者(stiflesr)三種類型。i(t)、s(t)、和r(t)分別代表這三種類型在人群中的比例。

如圖3所示，災(zāi)害信息在災(zāi)害信息傳播者、災(zāi)害信息未知者之間傳播。災(zāi)害信息傳播者向它的鄰居節(jié)點(diǎn)傳播信息。當(dāng)接到信息的節(jié)點(diǎn)是災(zāi)害信息未知者的時候，災(zāi)害信息未知者以入的概率變成一個災(zāi)害信息傳播者。而如果信息傳給了災(zāi)害信息傳播者或者災(zāi)害信息知情者，則前者以1／a的概率變成一個災(zāi)害信息知情者。

2．2．2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各參數(shù)的分析

參數(shù)a代表著信息傳播過程中數(shù)據(jù)會出現(xiàn)丟失的情況，并不是每次連接都成功。參數(shù)是表示一個災(zāi)害信息傳播者在變成一個災(zāi)害信息知情者前連接的災(zāi)害信息傳播者或?yàn)?zāi)害信息知情者的平均次數(shù)。

災(zāi)害信息傳播者把災(zāi)害信息傳遞到它的相鄰節(jié)點(diǎn)時，如果該節(jié)點(diǎn)為災(zāi)害信息未知者，后者也將以入的概率變成一個災(zāi)害信息傳播者，信息傳播成功。如果后者已經(jīng)知道了災(zāi)害信息，則會導(dǎo)致災(zāi)害信息傳播者失去傳播信息的興趣，從而以l／a的概率變成一個災(zāi)害信息知情者，此次信息傳播的小過程失敗。

2．3災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)

災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)反映著網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同和系統(tǒng)功能的差異。它的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)有以下幾個方面。

(1)平均路徑長度是指所有節(jié)點(diǎn)之間的較大距離的平均值，它描述了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的分離程度，即網(wǎng)絡(luò)有多小，也就是災(zāi)害傳播網(wǎng)絡(luò)中所有傳播途徑傳播信息的平均長度。

(2)聚集系數(shù)用來描述網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的聚集情況。在災(zāi)害信息網(wǎng)絡(luò)中表示災(zāi)害信息傳播者與災(zāi)害信息未知者、災(zāi)害信息知情者的關(guān)聯(lián)程度。

(3)度和度分布一個節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)相連的邊數(shù)稱為該節(jié)點(diǎn)的度。節(jié)點(diǎn)度分布是指網(wǎng)絡(luò)中度為k的節(jié)點(diǎn)的概率p(k)隨節(jié)點(diǎn)度k的變化規(guī)律。在災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)中，度就是表示一個災(zāi)害信息傳播者向k個災(zāi)害信息未知者或?yàn)?zāi)害信息知情者傳播信息。頂點(diǎn)的度指標(biāo)用于描述該傳播者對傳播網(wǎng)絡(luò)中其它傳播者的直接影響力。節(jié)點(diǎn)度的分布函數(shù)反映了災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的宏觀統(tǒng)計(jì)特征。

(4)介數(shù)分為邊介數(shù)和節(jié)點(diǎn)介數(shù)。節(jié)點(diǎn)介數(shù)為網(wǎng)絡(luò)中所有的最短路徑中經(jīng)過該節(jié)點(diǎn)的數(shù)量比例；邊的介數(shù)是網(wǎng)絡(luò)中所有的最短路徑中經(jīng)過該邊的數(shù)量比例。介數(shù)反映了相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)或者邊在整個網(wǎng)絡(luò)的作用和影響力。在災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)介數(shù)說明該節(jié)點(diǎn)對于網(wǎng)絡(luò)中信息流動影響的大小。介數(shù)的分布特征反映了不同傳播者在網(wǎng)絡(luò)中的地位，即其傳播速度、傳播范圍和影響程度。對于評價各種傳播媒介的重要性、評價防災(zāi)體系有著十分重要的意義。

3基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害信息傳播特征分析

3．1網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模性

一個重大災(zāi)害發(fā)生后，其信息傳播網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)必定十分龐大。要做到災(zāi)害信息傳播既維護(hù)了公眾的知情權(quán)，又不會造成社會恐慌和由此帶來的衍生災(zāi)害，就應(yīng)該對大規(guī)模的災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，找到網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，即公眾信任度高、社會責(zé)任感強(qiáng)、在網(wǎng)絡(luò)的影響大的節(jié)點(diǎn)。衡量這些節(jié)點(diǎn)是否關(guān)鍵的主要依據(jù)是它們的介數(shù)和度分布。

3．2網(wǎng)絡(luò)連接的稀疏性

在災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)中，并不是所有節(jié)點(diǎn)的聚集系數(shù)和度分布是相同的。主流大眾傳媒由于其傳遞信息的真實(shí)性、性，受到公眾的普遍信賴，那么主流大眾傳媒所代表的節(jié)點(diǎn)的聚集系數(shù)和度就要比其他節(jié)點(diǎn)的高。在這一區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)連接就比較密集。反之，過于失實(shí)的災(zāi)害信息會受到公眾的質(zhì)疑，其傳播范圍就比較小，則這部分的網(wǎng)絡(luò)連接就很稀疏。

3．3連接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性

災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)是由主流媒體、網(wǎng)絡(luò)媒體、手機(jī)媒體、數(shù)字電視等傳播者和受眾組成，因此每個節(jié)點(diǎn)都具有自己的動力學(xué)特征，且各個節(jié)點(diǎn)之間相互影響、相互制約，從而整個災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)也就具有極為復(fù)雜的動力學(xué)特征，不能簡單的用規(guī)則網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行分析。因此，災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)具有連接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

3．4信息傳播的時間復(fù)雜性

信息在網(wǎng)絡(luò)中傳播所花費(fèi)的時間與下一節(jié)點(diǎn)對信息的敏感程度、傳播節(jié)點(diǎn)的度和介數(shù)及信息的度等有關(guān)。沿海的人們對于有關(guān)臺風(fēng)的信息就會比較關(guān)注，而對于內(nèi)陸城市的人而言，此類信息就不很重要。這就體現(xiàn)了災(zāi)害信息傳播的時間復(fù)雜性。

3．5信息傳播的變異性

在一個災(zāi)害信息傳播者向?yàn)?zāi)害信息未知者傳遞信息的這一過程中，信息內(nèi)容是否不會發(fā)生變異以及信息來源是否真實(shí)，這就是信息傳播的變異性。

3．6信息傳播引發(fā)衍生災(zāi)害的可能性

災(zāi)害本身具有破壞性，由于災(zāi)害信息內(nèi)容不同，公眾對災(zāi)害信息的關(guān)注程度也不同，必然導(dǎo)致信息傳播的速度不一樣。而災(zāi)害信息的傳播也可能引起各種社會問題，甚至形成衍生災(zāi)害。例如在“非典”期間各種有關(guān)sars的信息肆意傳播，引起某些藥品的短缺、物價的抬高以及社會不安定因素突增。在災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)中可表現(xiàn)為信息中心增多、傳播過程的重復(fù)性。

4結(jié)束語

本文將災(zāi)害信息傳播過程分為潛伏期、突發(fā)期、蔓延期、解決恢復(fù)期等4個階段，并以臺風(fēng)羅莎信息傳播過程為例對4個階段進(jìn)行分析。

利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論，構(gòu)建了災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)，對災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)合以上工作，得到基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害信息傳播特征為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模性、網(wǎng)絡(luò)連接的稀疏性、連接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、信息傳播的時間復(fù)雜性、信息傳播的變異性、信息傳播引發(fā)衍生災(zāi)害的可能性等6方面的特征。

災(zāi)害信息傳播包括謠言傳播、主流媒介信息傳播等，如何構(gòu)建的災(zāi)害信息傳播網(wǎng)絡(luò)，制定合理的傳播規(guī)則和選擇恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等工作，需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型及其供應(yīng)鏈系統(tǒng)應(yīng)用研究綜述

內(nèi)容摘要：近年來，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究正廣泛展開，積累了大量的研究成果。本文對國內(nèi)外關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論及其應(yīng)用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，整理和總結(jié)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)目前在供應(yīng)鏈建模方面的主要研究結(jié)果：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于供應(yīng)鏈系統(tǒng)的主要研究方法、結(jié)論，并展望其未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 演化模型 小世界 無標(biāo)度

問題的提出

自然界和人類社會中廣泛存在著復(fù)雜系統(tǒng)，而復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是描述各類復(fù)雜系統(tǒng)的有效的理論和工具。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是對真實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的高度概括和抽象，是包含了大量個體以及個體之間相互作用的系統(tǒng)。它將復(fù)雜系統(tǒng)中的某種現(xiàn)象或某類實(shí)體抽象為節(jié)點(diǎn)，將個體之間的相互作用抽象為邊，從而形成了用來描述這一系統(tǒng)的圖。這樣的圖，是對系統(tǒng)模型化的抽象與表達(dá)。近年來，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究受到了來自科學(xué)和工程各個領(lǐng)域研究人員的廣泛關(guān)注，已經(jīng)成為一個研究熱點(diǎn)。

供應(yīng)鏈作為一個系統(tǒng)，由大量的相互聯(lián)系的企業(yè)構(gòu)成，這些企業(yè)之間并不是同質(zhì)的， 包含供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商等子系統(tǒng)，分布在不同行業(yè)、區(qū)域或階段，在網(wǎng)絡(luò)中作用和功能各不相同，構(gòu)成供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)是非同質(zhì)的；這些企業(yè)作為子系統(tǒng)又由眾多的組成部分形成，每個子系統(tǒng)又可以看成一個獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行研究，子系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有明顯的層次結(jié)構(gòu)；供應(yīng)鏈中的子系統(tǒng)之間存在復(fù)雜的信息流、物流和資金流的交互作用，存在競爭、協(xié)同的關(guān)系，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)相互依賴，各工序環(huán)環(huán)相扣，子系統(tǒng)之間存在著緊密的相互作用；可以說供應(yīng)鏈系統(tǒng)是一個具有層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜巨系統(tǒng)。供應(yīng)鏈呈現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，供應(yīng)鏈管理不僅涉及到上下游相關(guān)組織，甚至涉及到供應(yīng)商的供應(yīng)商、客戶的客戶，不只是簡單的鏈條管理，而是管理一個盤根錯節(jié)的“供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)”。

在經(jīng)濟(jì)全球化、信息化及大量不確定性問題背景下，供應(yīng)鏈作為一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大多缺乏抵御能力甚至不能抵御風(fēng)險(xiǎn)。因此，深入研究供應(yīng)鏈管理問題，從網(wǎng)絡(luò)的角度以系統(tǒng)的眼光審視供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)科學(xué)的角度對供應(yīng)鏈進(jìn)行建模，加強(qiáng)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的脆性及魯棒性研究，分析不同干擾情況下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的脆性及魯棒性表現(xiàn)形式和特點(diǎn)，對于提高供應(yīng)鏈的運(yùn)作績效和魯棒性都具有重要的意義。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究可追溯到世紀(jì)歐拉（euler）開創(chuàng)的圖論。在隨后的多年時間里，圖論一直是研究網(wǎng)絡(luò)圖表示的基本方法。歷史上描述系統(tǒng)性質(zhì)比較常用的是兩類網(wǎng)絡(luò)：一類是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)只與其緊鄰或次近鄰相連，即每個節(jié)點(diǎn)連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)相同，組合數(shù)學(xué)的圖論討論了各種規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的問題；另一類是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是由匈牙利數(shù)學(xué)家erdos和renyi兩人（er模型）在20世紀(jì)50年代提出的，此后的近半個世紀(jì)里，er模型的隨機(jī)圖理論成為學(xué)術(shù)界研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本思路和主要數(shù)學(xué)工具，一直是研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本理論。他們用相對簡單的隨機(jī)圖來描述網(wǎng)絡(luò)，簡稱隨機(jī)圖理論。兩人重要的發(fā)現(xiàn)是隨機(jī)圖的許多重要性質(zhì)都是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大而突然涌現(xiàn)的，其創(chuàng)立的隨機(jī)圖理論是研究圖類的閉函數(shù)和巨大分支涌現(xiàn)的相變等的重要數(shù)學(xué)理論。

誠然，圖論可以簡潔的描述各種網(wǎng)絡(luò)，而且圖論的許多研究成果、結(jié)論和方法業(yè)已成為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的有力工具，能夠自然地應(yīng)用到現(xiàn)在的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中去。但是，絕大多數(shù)實(shí)際復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不是隨機(jī)的。

20世紀(jì)90年代以來，以internet為代表的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使人類社會大步邁入了信息網(wǎng)絡(luò)時代。從internet到www，從大型電力網(wǎng)絡(luò)到全球交通網(wǎng)絡(luò)，從生物體中的大腦到各種新陳代謝網(wǎng)絡(luò)，從科研合作到各種經(jīng)濟(jì)、政治、社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)等。可以說，人們已經(jīng)生活在一個網(wǎng)絡(luò)世界中。長期以來，通信網(wǎng)絡(luò)、電力網(wǎng)絡(luò)、生物網(wǎng)絡(luò)和社會網(wǎng)絡(luò)等分別是通信科學(xué)、電力科學(xué)、生命科學(xué)和社會科學(xué)等不同學(xué)科的研究對象，而復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論所要研究的是各種看上去互不相同的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之間的共性和處理它們的普適方法。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究正滲透到數(shù)理科學(xué)、生命科學(xué)和工程學(xué)科等眾多不同的領(lǐng)域，對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的定量與定性特征的科學(xué)理解，已成為網(wǎng)絡(luò)時代科學(xué)研究中一個重要的挑戰(zhàn)性課題，甚至被稱為“網(wǎng)絡(luò)的新科學(xué)”。

世紀(jì)之交（1998-1999）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)探索發(fā)生了重要轉(zhuǎn)變，取得了突破性進(jìn)展。科學(xué)家

沖破了傳統(tǒng)圖論，特別是隨機(jī)圖理論的束縛，以小世界網(wǎng)絡(luò)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)兩項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)為標(biāo)志，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究取得了突破性進(jìn)展。1998年，watts和strogstz發(fā)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界（small world）特性。1999年barabasi和albert發(fā)現(xiàn)了真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的另一重要特征節(jié)點(diǎn)度服從冪律分布，揭示了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度（scale free）特性等，并建立了相應(yīng)的模型來闡述這些特征產(chǎn)生的機(jī)理。這些開創(chuàng)性的工作，引起了人們的廣泛關(guān)注，開辟了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的新紀(jì)元。

此后，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究迅速地?cái)U(kuò)展到了廣泛的學(xué)科領(lǐng)域，并不斷與這些學(xué)科領(lǐng)域交叉促進(jìn)，取得了豐碩的成果。目前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究蓬勃開展，正在向著縱深方向和可能結(jié)合實(shí)際應(yīng)用方面發(fā)展。

供應(yīng)鏈復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模研究

目前國際上主要是以dirk helbing為首的一批物理學(xué)家在采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。dirk helbing（2006）研究發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理中的牛鞭效應(yīng)，即信息放大效應(yīng)，和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。好的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)可以減弱牛鞭效應(yīng)，同時增加穩(wěn)定性和抗攻擊性。

douglas r white對美國生物制藥行業(yè)的商業(yè)關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，由美國生物制藥行業(yè)的企業(yè)作為節(jié)點(diǎn)形成的商業(yè)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)并不是同質(zhì)的，在網(wǎng)絡(luò)中存在著merck、pfizer、myers等核心，與其他生物制藥企業(yè)相比他們擁有更多的商業(yè)合作伙伴，在網(wǎng)絡(luò)中擁有大量的連邊；在研究這一供應(yīng)鏈演化過程中還發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在不斷增加，企業(yè)之間的合作關(guān)系即網(wǎng)絡(luò)的連邊增速更加迅速。其研究結(jié)果預(yù)示著供應(yīng)鏈系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并非一個均勻的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中存在的hub節(jié)點(diǎn)，在整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用；網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)中的連接也呈非均勻增長趨勢。christian kuhnert（2006）發(fā)現(xiàn)城市的物資供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服從無標(biāo)度分布，即都有少數(shù)的核心節(jié)點(diǎn)，發(fā)揮重要的物資調(diào)度和配送作用。這是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)的實(shí)證中較早明確證實(shí)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的無標(biāo)度特性的。而無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中重要的研究結(jié)果，也提示了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型在供應(yīng)鏈系統(tǒng)建模的無限前景。marco laumanns等把供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)看成一個物料在其中動態(tài)流動的過程，每一個節(jié)點(diǎn)看成一個變換器，物流通過某個節(jié)點(diǎn)的時候發(fā)生變化，可以用一階微分方程模擬，然后用魯棒控制方法實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的化目標(biāo)。

李守偉等（2006）在對我國產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性研究中也提出我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)同樣具有無標(biāo)度的特性。閆妍等對我國蒙牛乳業(yè)所在的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了拓?fù)浣＃脧?fù)雜網(wǎng)絡(luò)的方法，考慮級聯(lián)效應(yīng)來評價節(jié)點(diǎn)的重要度，識別出了重要節(jié)點(diǎn)，用較大連通子圖規(guī)模衡量了級聯(lián)效應(yīng)的后果。上面兩個結(jié)果通過實(shí)際數(shù)據(jù)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，實(shí)證了供應(yīng)鏈系統(tǒng)的無標(biāo)度特性。郭進(jìn)利（2006）考察了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連續(xù)時間增加的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)特征，利用更新過程理論對這類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，獲得了度分布的解析表達(dá)式。研究表明，供應(yīng)鏈型有向網(wǎng)絡(luò)具有雙向冪律度分布，并且穩(wěn)態(tài)平均入度和出度分布的冪律指數(shù)在區(qū)間（2 ， + ∞） 內(nèi)。范旭等針對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和其內(nèi)外部環(huán)境的不確定性，根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了詮釋，利用分形理論構(gòu)造了一個可能的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，闡述了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)在具備一般復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的同時也具有小世界、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)特性。根據(jù)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的一些特征，仿真了供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的生成演化過程，對結(jié)果進(jìn)行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模，分析了供應(yīng)鏈系統(tǒng)的特性，給理論界提供了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在供應(yīng)鏈管理上應(yīng)用的較好范式。

以上研究展示了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在供應(yīng)鏈管理方面的寬廣應(yīng)用前景。但是以dirk helbing 為代表的研究偏重復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，角度比較窄，對供應(yīng)鏈本身的研究和思考較少，對供應(yīng)鏈應(yīng)急管理的涉及則更少，不能廣泛地揭示供應(yīng)鏈的特質(zhì)。立足供應(yīng)鏈本身，結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)思想，從全新的角度進(jìn)行供應(yīng)鏈管理研究還有很多可以探討和深入的余地。

結(jié)論及展望

雖然對供應(yīng)鏈的研究目前已經(jīng)有大量文獻(xiàn)發(fā)表，但是缺少的是用系統(tǒng)的觀點(diǎn)，對供應(yīng)鏈系統(tǒng)整體規(guī)律的研究。借助復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論可以揭示出供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的整體宏觀性質(zhì)，研究供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)形成變化過程和宏觀行為，分析供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力，這是以往的供應(yīng)鏈管理研究不能完成的任務(wù)，研究結(jié)果對于這類復(fù)雜系統(tǒng)的管理具有很好的借鑒意義。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論可以幫助人們用全新的觀

去看待供應(yīng)鏈應(yīng)急管理問題，它側(cè)重從宏觀整體的角度去分析單獨(dú)的點(diǎn)和整體網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系，也可以借用社會網(wǎng)絡(luò)分析的諸多方法以及網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)制去研究供應(yīng)鏈上的企業(yè)關(guān)系。用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究供應(yīng)鏈管理，為供應(yīng)鏈管理提出了新的研究思路，帶來全新的視角和啟迪，應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究供應(yīng)鏈管理具有重要的實(shí)際意義與理論意義。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)論文:基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的新聞傳播控制策略研究

摘要　本文引入物理學(xué)中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概念，對不良信息網(wǎng)絡(luò)傳播行為進(jìn)行了研究，從一個全新的角度探討了新聞傳播控制的策略，對制定具體的網(wǎng)絡(luò)新聞傳播政策和規(guī)則具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞　新聞傳播控制　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)　隨機(jī)控制　目標(biāo)控制　局部控制

對很多人來講，網(wǎng)絡(luò)并不陌生。2l世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)的世紀(jì)。我們進(jìn)入嶄新的2l世紀(jì)僅幾年的工夫，網(wǎng)絡(luò)的概念已經(jīng)深入人心，internet成為絕大多數(shù)人獲取信息的重要手段，成為工作生活中不可缺少的一部分。網(wǎng)絡(luò)極大地豐富了我們的生活。改變了我們的工作方式。同時，也對新聞傳播控制提出新的課題。

一、新聞傳播控制的必要性

李普曼將現(xiàn)實(shí)分為“客觀現(xiàn)實(shí)”、“媒介現(xiàn)實(shí)”與“主觀現(xiàn)實(shí)”三種，客觀現(xiàn)實(shí)是指某種外在于人的客觀實(shí)在，常被人視為“現(xiàn)實(shí)”并借助常識來判斷。媒介現(xiàn)實(shí)是對客觀現(xiàn)實(shí)的符號化再現(xiàn)，主觀現(xiàn)實(shí)則是以上兩者相疊加在個人頭腦中形成的對世界的看法和認(rèn)識，即個人意識。在現(xiàn)代社會，在個人內(nèi)心與客觀現(xiàn)實(shí)之間，已經(jīng)不可避免地插入了一個媒介現(xiàn)實(shí)，它不斷地影響、限定和修改著個人的態(tài)度和行為。由于網(wǎng)絡(luò)新聞傳播的信息流程采用的是“傳播者，受眾——網(wǎng)絡(luò)媒介——受眾，傳播者”模式，信息流向由傳統(tǒng)的線性變成環(huán)狀，使得網(wǎng)民既是受眾。同時也是傳遞者，而且，網(wǎng)民所具有的這種雙重角色在互動傳播的過程中還不斷的相互轉(zhuǎn)化，這就造成了網(wǎng)絡(luò)空間里“把關(guān)人”角色在不斷地發(fā)生變化，從而使傳統(tǒng)意義上的“把關(guān)人”有所缺失，給新聞傳播造成各種負(fù)面影響。

及時，容易使輿論偏離正確的導(dǎo)向，造成不良的社會影響；

第二，扭曲事件真相，導(dǎo)致媒體公信力下降；

第三，影響未成年人價值觀的形成，導(dǎo)致價值的淪喪；

第四，被別有用心的人利用，引起社會的恐慌。

二、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的概念

近年來，由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理合計(jì)算能力的飛速發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中的大部分網(wǎng)絡(luò)既不是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)(regular network)，也不是隨機(jī)的網(wǎng)絡(luò)(randomnetwork)，而是具有與前兩者截然不同的統(tǒng)計(jì)特征的網(wǎng)絡(luò)，科學(xué)家們把這些網(wǎng)絡(luò)稱為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)(complex network)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論將現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜系統(tǒng)抽象為網(wǎng)絡(luò)，研究其結(jié)構(gòu)特性和動態(tài)行為等，其復(fù)雜性體現(xiàn)在了以下兩個方面：

及時，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜性

在現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜系統(tǒng)中，組成網(wǎng)絡(luò)的個體的數(shù)目相當(dāng)大。實(shí)際中，具有成千上萬個節(jié)點(diǎn)(vertex)的網(wǎng)絡(luò)并不罕見。同時，每個個體具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，即個體能獨(dú)立地演化，具有很強(qiáng)的自主性。在某些復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)還可能具有分岔和混沌等復(fù)雜非線性行為。

第二，結(jié)構(gòu)復(fù)雜性

本來相對孤立節(jié)點(diǎn)通過它們之間的連邊(edge)來組織在一起。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜，看上去極其混亂，同時網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)還可能隨時間發(fā)生變化。例如，萬維網(wǎng)上每天都有新的頁面產(chǎn)生和刪除，新連接關(guān)系的建立和取消。在某些網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)間的連邊還可能具有方向性和權(quán)重之分。節(jié)點(diǎn)間通過它們的連邊相互影響，更加劇了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

顯然，基于網(wǎng)絡(luò)的新聞傳播行為，具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)由各類網(wǎng)絡(luò)媒介組成(網(wǎng)站、博客、帖吧、論壇等)，各節(jié)點(diǎn)通過友情鏈接等形式組織在一起，形成了新聞傳播的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概念引入新聞傳播控制領(lǐng)域，有助于我們從網(wǎng)絡(luò)傳播結(jié)構(gòu)的角度來研究并仿真新聞傳播過程，為制定更加有效的控制策略提供決策支持。

三、構(gòu)建新聞傳播領(lǐng)域的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型

網(wǎng)絡(luò)傳播行為的研究最初目的是為了了解疾病的傳播機(jī)制。就一般而言，輿論在新聞網(wǎng)絡(luò)上的傳播方式與疾病在人群中的傳播方式十分相似，因此，本文將新聞傳播中需要控制的不良信息看作疾病，則可按照已有的疾病傳播模型構(gòu)建新聞傳播領(lǐng)域的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型。一般用節(jié)點(diǎn)表示網(wǎng)絡(luò)媒介，如果兩個媒介之間可以存在直接的鏈接途徑，就認(rèn)為這兩個個體之間存在連接，這樣就得到了新聞傳播網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以建立相關(guān)模型來研究這種傳播行為。顯然，網(wǎng)絡(luò)傳播模型研究的關(guān)鍵是傳播規(guī)則的制定和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇。

仿照經(jīng)典的疾病傳播模型，我們可以構(gòu)建新聞傳播的sis(susceptive—infected—susceptive)模型和sir(susceptive—infected—recovered or removed)模型，它們都將新聞傳播網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單的假定為規(guī)則網(wǎng)絡(luò)或者充分混合均勻網(wǎng)絡(luò)，區(qū)別在于傳播規(guī)則的不同。這里，s、i、r所對應(yīng)的概念分別是：

s態(tài)：尚未上傳不良信息的網(wǎng)絡(luò)媒介(健康節(jié)點(diǎn))；

i態(tài)：已上傳不良信息的網(wǎng)絡(luò)媒介(染病節(jié)點(diǎn))；

r態(tài)：已上傳不良信息，但失去傳播能力的網(wǎng)絡(luò)媒介(免疫節(jié)點(diǎn))。

我們以sis模型為例介紹不良信息的傳播過程(如圖1所示)：首先隨機(jī)選擇網(wǎng)絡(luò)中一個或若干網(wǎng)站，將某色情信息到這些網(wǎng)站上，則這些網(wǎng)站(節(jié)點(diǎn))成為染病節(jié)點(diǎn)，其余網(wǎng)站為健康節(jié)點(diǎn)；當(dāng)一個網(wǎng)站瀏覽者閱讀到該色情信息時，他就有興趣把這個信息傳播出去，在傳播過程中，他將隨機(jī)進(jìn)入一個與染病節(jié)點(diǎn)有直接鏈接的鄰居網(wǎng)站中，并將色情信息復(fù)制到新的網(wǎng)站上，從而使該節(jié)點(diǎn)以概率α變成染病節(jié)點(diǎn)，α稱為傳染率；另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)管理人員的清理，色情信息被及時清除，每個染病節(jié)點(diǎn)都依某個事先設(shè)定的痊愈率β變成健康節(jié)點(diǎn)，上述演化規(guī)則在整個新聞傳播網(wǎng)絡(luò)中被同時執(zhí)行。顯然，傳染率越大，痊愈率越小，不良信息就越有可能散布到更多的網(wǎng)絡(luò)媒介，一般定義傳染率和痊愈率的比值為傳染強(qiáng)度λ。研究表明，經(jīng)典sis模型存在一個傳染強(qiáng)度閾值λ≥λc，如果λ≥λc，不良信息的傳播將一直持續(xù)下去達(dá)到一個穩(wěn)定的范圍，此時稱染病節(jié)點(diǎn)數(shù)占總節(jié)點(diǎn)數(shù)的比例為不良信息的傳播范圍；相反，如果λ≥λc，不良信息持續(xù)傳播一段時間后最終將全部被清理。因此，一旦不良信息的傳染強(qiáng)度較大時就必須高度重視其危害，對其的控制措施不能依賴于網(wǎng)絡(luò)管理人員的清理，而需要采取隔離保護(hù)某些重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)行切斷相關(guān)網(wǎng)絡(luò)鏈接進(jìn)而中斷傳播途徑的方法來改變傳播網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

四、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)下新聞傳播的控制策略

研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的新聞傳播行為的目的之一是為了更好地控制不良信息的傳播。目前，通常采取的控制力‘法是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管，通過網(wǎng)絡(luò)管理人員的監(jiān)督和管理，及時發(fā)現(xiàn)管轄范圍內(nèi)的不良信息并予以清除，從而使其他網(wǎng)民無法復(fù)制并傳播。但在現(xiàn)實(shí)中，網(wǎng)民數(shù)量龐大無比，網(wǎng)絡(luò)媒介也極其繁多，信息的上傳下載十分便利。使得有限的網(wǎng)絡(luò)管理人員往往疲于應(yīng)付。為此，控制策略的研究對提高控制效果具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。本文將基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的新聞傳播控制策略分為三種：隨機(jī)控制策略、目標(biāo)控制策略、基于鏈接層次的局部控制策略。

1　隨機(jī)控制策略

隨機(jī)控制策略隨機(jī)地選擇網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，而沒有考慮網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的任何差異，平等地對待網(wǎng)絡(luò)中鏈接多的節(jié)點(diǎn)和鏈接少的節(jié)點(diǎn)。對于新聞傳播網(wǎng)絡(luò)而言，其傳播臨界值隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的無限增長而趨向于0時，控制臨界值趨向于1。這意味著，如果對新聞傳播網(wǎng)絡(luò)采取隨機(jī)控制策略，需要對網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有節(jié)點(diǎn)都實(shí)施控制才能保障最終消滅不良信息的傳播。這對以internet為基礎(chǔ)的新聞傳播網(wǎng)絡(luò)來講，幾乎是一件不可完成的事情。

2　目標(biāo)控制策略

新聞傳播網(wǎng)絡(luò)中存在有少量信息交流巨大的關(guān)鍵媒介節(jié)點(diǎn)，即人們通常所說的門戶網(wǎng)站、熱門博客等，這些媒介鏈接數(shù)目多，訪問量大，一旦上傳不良信息。極其容易在網(wǎng)絡(luò)中散布，成為重要的不良信息傳染源。因此，如果能及時、有效地控制新聞傳播網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對不良信息傳播將起到極大的抑制作用。基于此，本文提出目標(biāo)控制策略，即選取網(wǎng)絡(luò)中那些信息交流巨大的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)重點(diǎn)監(jiān)控，及時清除不良信息，這意味著這些節(jié)點(diǎn)與其他網(wǎng)絡(luò)媒介的直接鏈接都可以從網(wǎng)絡(luò)中去除，從而使得不良信息傳播的途徑大大減少。因此，對新聞傳播網(wǎng)絡(luò)，特別在資源有限的情況下，有目的地選擇信息量大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行目標(biāo)控制，其控制效果要大大優(yōu)于隨機(jī)控制策略。事實(shí)上，目標(biāo)控制策略利用了新聞傳播網(wǎng)絡(luò)信息流量分布不均勻的特點(diǎn)，越不均勻的網(wǎng)絡(luò)，對其采取目標(biāo)控制策略的效果越明顯，反映了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對不良信息傳播和控制的影響。

3　基于鏈接層次的局部控制策略

盡管目標(biāo)控制策略的效果非常好，但這需要對新聞傳播網(wǎng)絡(luò)整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有充分的了解，這仍然是一件很困難的事情。基于鏈接層次的局部控制策略在網(wǎng)絡(luò)全局信息未知的情況下，利用被感染節(jié)點(diǎn)周圍的局部信息，控制被感染節(jié)點(diǎn)周圍的部分節(jié)點(diǎn)，從而達(dá)到控制不良信息在整個網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模傳播的目的。它不需要考慮節(jié)點(diǎn)的信息流量，僅考慮感染節(jié)點(diǎn)周圍一定鏈接層次內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，因此只需要知道部分節(jié)點(diǎn)之間的鏈接關(guān)系。從被感染節(jié)點(diǎn)出發(fā)，用d表征鏈接層次，比如d=1，表示控制范圍為被感染節(jié)點(diǎn)及其周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)；d=2表示控制范圍為被感染節(jié)點(diǎn)、及其周圍的鄰居以及鄰居的鄰居，依此類推。進(jìn)行局部控制后，在距離感染節(jié)點(diǎn)控制范圍d內(nèi)的節(jié)點(diǎn)都受到良好保護(hù)，具體表現(xiàn)為被感染節(jié)點(diǎn)d層鏈接范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)被感染的概率大大降低。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究者在不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下研究了該控制策略的有效性。研究結(jié)果表明，采用鏈接層次d=3的局部控制策略已能將網(wǎng)絡(luò)中的不良信息徹底清除。

在實(shí)踐中，網(wǎng)絡(luò)新聞傳播控制體現(xiàn)了上述各種策略的有機(jī)結(jié)合：

及時，對所有網(wǎng)絡(luò)媒介實(shí)行域名申請、備案，建立以站長、版主為主的管理責(zé)任體系，就是隨機(jī)控制策略的運(yùn)用；

第二，加強(qiáng)新浪、搜狐、網(wǎng)易、天涯等大型門戶網(wǎng)站的信息監(jiān)督和管理，就是目標(biāo)控制策略的運(yùn)用；

第三。成立網(wǎng)絡(luò)執(zhí)法專業(yè)隊(duì)伍，利用各種技術(shù)手段對不良信息進(jìn)行搜索、跟蹤和清除，就是局部控制策略的運(yùn)用。

五、結(jié)束語

在網(wǎng)絡(luò)社會中，控制策略不再是一個可有可無或者傳播學(xué)可以回避的課題。許多國家的政府都撥出專項(xiàng)資金，對網(wǎng)絡(luò)的控制與把關(guān)進(jìn)行專門研究。鑒于網(wǎng)絡(luò)傳播技術(shù)的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行控制遠(yuǎn)比在社會中實(shí)現(xiàn)傳播控制要難得多。本文引入物理學(xué)中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，從一個全新的角度探討了新聞傳播控制的策略，對制定具體的網(wǎng)絡(luò)新聞傳播政策和規(guī)則具有一定的啟發(fā)意義。