復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中心性及其對災(zāi)害傳播影響的研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間存在明顯的差異性，如何有效的評估節(jié)點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中的重要性已成為網(wǎng)絡(luò)研究，特別是網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用中亟需解決的重要問題。本文以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的中心性評估為研究對象，從理論和應(yīng)用兩方面對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的重要性評估進(jìn)行了深入探討，與現(xiàn)有的中心性方法側(cè)重與理論方法不同，本文強(qiáng)調(diào)結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求，從不同實(shí)際應(yīng)用背景中對節(jié)點(diǎn)重要性定義出發(fā)，給出了對實(shí)際可行的網(wǎng)絡(luò)中心性方法匹配圖。針對通訊和疾病傳播網(wǎng)絡(luò)等具有明顯傳播層次差異的傳播特征，提出了基于

2、節(jié)點(diǎn)生成樹理論的中心性判斷方法。在此基礎(chǔ)上，對突發(fā)事件連鎖反應(yīng)特點(diǎn)，我們提出了描述從單一突發(fā)事件到區(qū)域突發(fā)事件網(wǎng)絡(luò)的框架體系，從點(diǎn)、鏈、網(wǎng)的角度把不同層次的突發(fā)事件特性進(jìn)行分析，并利用模擬的方法對同類突發(fā)事件的傳播特點(diǎn)進(jìn)行了模擬，分析區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵事件對危害擴(kuò)散的影響。 從理論方面，本文依托復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)，從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性的判斷方法入手，理論上對比分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中心性方法的異同，并把中心性方法分為三個(gè)基本類，即節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性問題

3、，最短路問題和網(wǎng)絡(luò)流問題；同時(shí)對現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中對節(jié)點(diǎn)評估要求歸納為對節(jié)點(diǎn)的有效域，信息透明度和節(jié)點(diǎn)的動態(tài)性三方面，建立了根據(jù)現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求對中心性方法匹配的關(guān)系圖，為解決不同中心性方法應(yīng)用到同—網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)明顯差異的問題提供了新的方案，同時(shí)提出了將現(xiàn)有方法整合應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)評估節(jié)點(diǎn)重要性。此外，將網(wǎng)絡(luò)建模的基本思想引入到對突發(fā)事件連鎖反應(yīng)的研究中，提出了突發(fā)事件不同演化模式的框架體系，描述單一突發(fā)事件如何演化到區(qū)域突發(fā)事件群(網(wǎng))，使得

4、突發(fā)事件的觸發(fā)，耦合等關(guān)聯(lián)關(guān)系得到進(jìn)一步認(rèn)識，為甄別潛在事件，認(rèn)識關(guān)鍵問題提供了依據(jù)。 從應(yīng)用方面，本文始終延續(xù)了將中心性理論應(yīng)用到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的思想。從實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中抽取區(qū)別與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特征評估節(jié)點(diǎn)重要性，突出強(qiáng)調(diào)實(shí)際需求對重要性定義的差異，以此為基礎(chǔ)，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次對傳播存在明顯影響的傳播特點(diǎn)，提出了采用網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)生成樹的方法描述節(jié)點(diǎn)的層次差異性，并定義了補(bǔ)償函數(shù)來量化網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的傳播效率，提出了評估節(jié)點(diǎn)的重要性的方法。同時(shí)，