复杂系统与复杂性科学

2023年, 第20卷, 第1期　刊出日期：2023-03-15

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考虑时滞的真假信息竞争扩散仿真研究收藏

孙青松, 胡海波, 程树林

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 1-8. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.001

摘要 ( 706 )

PDF (2627KB) ( 511 )

考虑到虚假信息要先于真实信息扩散且二者存在于同一个社会网络中的现象,研究了真假信息竞争扩散模型,分析比较了各种概率、真实信息初始扩散时间和扩散节点数量的影响。结果发现,采取措施降低节点扩散虚假信息的可能性可以减少虚假信息扩散范围,此外,仅当真实信息延迟扩散时间较短时,可通过增加节点扩散真实信息的可能性、增加扩散真实信息节点的数量或选择度较大的节点来扩散真实信息的方式来减少虚假信息扩散范围,并增加了真实信息覆盖面。

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基于最优路径相似度传输矩阵的链路预测方法收藏

李巧丽, 韩华, 李秋晖, 曾茜

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 9-17. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.002

摘要 ( 672 )

PDF (1330KB) ( 380 )

为解决现有的基于相似性的链路预测方法忽略了最优路径在节点间传递相似性的能力的问题,提出一种基于最优路径相似度传输矩阵的链路预测方法。首先,分析节点间最优路径对信息传输能力的影响,进而对节点间紧密中心性进行定义;其次,依据最优路径数和中心性构建相似度传输矩阵,综合节点间局部信息和全局属性衡量节点间相似度。最后,将所提方法与其他相似性指标,在6个真实网络上进行实证对比研究。结果表明,所提算法预测精度较高,且算法更加稳定。

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空间集聚和知识溢出的微观机理与动态模拟收藏

薛领, 彭志斌, 赵威

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 18-26. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.003

摘要 ( 477 )

PDF (1200KB) ( 453 )

针对“新”新经济地理学在企业生产率的设定、企业间知识溢出的机制、集聚地区生产率提高的来源等方面存在的3个“黑箱”,借助复杂经济学和基于agent的计算经济学的思想和方法,利用遗传算法对企业的知识结构进行编码,并开发基于agent的空间经济仿真平台,模拟企业通过知识溢出和创新,实现生产率提高和空间集聚的过程。研究发现:知识溢出机制下的企业流动具有渐进性、双向性等动态异质性特征。在空间集聚过程的早期,地区生产率的提高源于高效率企业进入形成的“拉高效应”和本地知识溢出的共同作用,集聚过程的后期地区生产率的提高则主要源自本地的知识溢出,并出现低效率企业进入的“拉低效应”。

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基于复杂网络的新冠病毒群体免疫数值仿真收藏

王佳亮, 李海滨, 李海燕

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 27-33. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.004

摘要 ( 680 )

PDF (1897KB) ( 343 )

鉴于构建流行病动力学模型、探索流行病传播规律对疫情防控具有十分重要的理论意义和实际应用价值,在已有的均匀混合模型基础上,针对个体接触关系异质化越发明显,且每个个体都处在不同的接触关系中,建立了兼顾个体状态与接触追踪的动态小世界网络模型。模拟了新冠病毒在社会中的传播过程。通过对比仿真结果,说明了所建模型的合理性。在此基础上,仿真计算了网络拓扑结构与接种免疫人数占比共同作用下对新冠病毒传播的影响,分析得到群体免疫临界值。说明所建传播模型合理,接种疫苗实现群体免疫可行。

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基于复杂网络演化模型的新冠危机对经济的冲击研究收藏

路冠平, 李江平

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 34-40. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.005

摘要 ( 645 )

PDF (2131KB) ( 388 )

为研究新冠危机对经济造成的非均衡、非线性冲击,建立了一个基于交易经济学理论的交易网络模型,并在其上模拟新冠危机事件冲击引发经济萧条的演化过程。研究表明:冲击影响下,盈利能力薄弱的中小交易主体将首先出现现金流危机,并通过交易网络在上下游形成危机传染;而企业经营恶化造成的信用降低,将使得经济中利率提高并与交易主体破产互相促进,导致流动性危机与债务危机交相反馈、加速企业的破产并可能引起银行业债务危机;冲击过后,经济恢复可能出现稳定恢复、缓慢衰退和二次危机3种模式。最后提出了降低危机影响的相关政策建议。

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考虑网络结构的影子银行与银行系统稳定性研究收藏

潘弘杰, 范宏

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 41-48. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.006

摘要 ( 476 )

PDF (1985KB) ( 407 )

为探讨网络结构与影子银行对银行系统性风险的影响,基于复杂网络和演变的资产负债表模型,引入影子银行,构建考虑不同银行间网络结构的动态银行间网络系统模型。研究结果表明,影子银行是风险传染的主要载体,带有影子银行的银行系统性风险较高且其与银行间网络结构密切相关;相对集中的无标度和小世界网络更容易传播风险,分散的随机网络可以缓解风险传染,但过强的外部冲击会使缓解作用失效。

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基于多层网络的空铁联运双层加权网络结构特性收藏

徐凤, 朱金福, 陈丹

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 49-56. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.007

摘要 ( 570 )

PDF (1274KB) ( 471 )

针对单层网络无法有效刻画空铁联运系统复杂结构的问题,将节点、连边及边权的异质性同时纳入考虑,提出一种基于多层网络的空铁联运双层加权网络模型。以东航空铁联运网络为例,从无标度特性、小世界特性、中心性和层间相关性4个方面实证分析了其结构特性。研究结果表明:东航空铁联运双层网络及其子网层均具有无标度特性和小世界特性;东航机场网络层的中心性突出,联运网络的中心性分布呈非均衡性;机场层与高铁层之间呈弱相关性,层间关系紧密度有待加强。东航空铁联运网络整体结构与联运功能良好,提高机场与高铁站的匹配度有利于提升空铁联运效率。

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城市公交网络系统韧性修复方案设计收藏

刘玉洁, 吕文红, 高歌, 龚桂敏

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 57-65. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.008

摘要 ( 678 )

PDF (2151KB) ( 504 )

为提升遭受外部攻击后城市公交网络系统的韧性,制定了城市公交网络系统韧性修复方案。首先定义城市公交网络系统韧性,构建城市公交网络系统韧性模型。将遭受外部攻击后网络系统韧性变化分为吸收与修复两个阶段。在吸收阶段,考虑失效节点的负载分配;修复阶段,根据介入阶段不同,分别制定边吸收边修复与先吸收后修复两种网络韧性修复方案。选择青岛市黄岛区城市公交网络进行仿真分析,验证了修复策略的可行性。

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地铁建设对公交系统鲁棒性的影响收藏

林兆丰, 李树彬, 孔祥科

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 66-73. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.009

摘要 ( 568 )

PDF (2400KB) ( 343 )

为提高城市公交系统的鲁棒性,制定了基于换乘的加边策略。以济南市公交地铁复合网络为例,研究了网络的特性参数和鲁棒性,并提出基于换乘的加边策略提高网络鲁棒性。研究表明:复合网络具有小世界和无标度网络特性;网络在蓄意攻击下比随机攻击更具脆弱性;在介数攻击下,高度加边策略对网络鲁棒性提升较为显著,使网络瘫痪时被攻击站点比例提升50.46%;在随机攻击和度攻击下,高介数加边策略对网络鲁棒性提升较为显著,使被攻击站点比例分别提升23.35%和39.81%。

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基于关键词共现网络的主题词提取算法收藏

张书谙, 王曦, 代继鹏, 隋毅, 孙仁诚

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 74-80. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.010

摘要 ( 786 )

PDF (2001KB) ( 879 )

针对主题词提取中关键词提取不准确以及仅考虑单一相关性的问题,提出一种将集成思想与复杂网络相结合的主题词提取算法。首先通过集成算法提取话题数据的关键词,以提高关键词提取的准确性,其次改进传统词共现公式计算关键词的共现度,并建立关键词共现网络,在网络的基础上得到最优连通子图,同时以节点度中心性为权重衡量关键词重要性并从中映射出主题词。最后,使用微博话题数据集进行实例验证,证明该算法是有效的,并优于传统的词共现算法,并在青岛社区话题数据集中进行应用。

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技术融合的互补性与相似性研究收藏

刘晓燕, 张淑伟, 单晓红

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 81-87. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.011

摘要 ( 540 )

PDF (1616KB) ( 395 )

为探究互补性技术融合与相似性技术的融合,通过构建组织合作与技术融合的多层网络模型,分析伙伴多样性对技术融合的影响。研究表明,伙伴地理多样性不利于互补性技术融合与相似性技术融合的发生。伙伴的技术多样性有利于互补性技术融合,不利于相似性技术融合。企业与不同类型伙伴之间的关系强度对互补性技术融合与相似性技术融合的影响不同。研究结果能够帮助企业选择合适的合作伙伴来实现不同创新战略。

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生态视角的复杂产品协同设计网络稳定性研究收藏

彭巍, 胡远航, 龚壮辉

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 88-94. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.012

摘要 ( 453 )

PDF (1318KB) ( 326 )

针对复杂产品群智协同设计网络中用户群体结构对其稳定性的影响机制不明确的问题,提出了新的网络稳定性分析方法。基于生态位理论分析了网络中的生态角色,定义了个体生态位表征模型,采用移除网络节点方式进行了实证研究。研究发现,生态位宽度大的多面手和普通设计者及具有较小生态位宽度的多面手是影响网络稳定性的关键角色。研究成果能够为复杂产品群智协同设计网络的精准调控提供参考。

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共生网络视角下工业园生态转型治理机制研究收藏

张鹏, 菅利荣, 王丹丹

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 95-104. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.013

摘要 ( 442 )

PDF (3820KB) ( 208 )

规范制造企业与环保企业的废弃物处理行为,形成共生治理机制,是工业园生态转型的基础。基于互惠共赢的理念,借助网络演化博弈仿真不同规模与结构下各企业的决策行为对建立共生进程的影响。结果表明:制造企业与环保企业对政府补贴的敏感度存在差异,合理的补贴政策能同时激发双方的积极性。政府在前期的引导监督工作一方面能培养两类企业自身的责任意识,另一方面能有效防止投机行为的产生,对加快共生关系的建设进程起着关键作用。

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基于层次化可导航小世界网络改进的SeqSLAM算法收藏

张梦真, 王庆芝, 刘其朋

复杂系统与复杂性科学. 2023, (1): 105-110. DOI: 10.13306/j.1672-3813.2023.01.014

摘要 ( 728 )

PDF (1890KB) ( 691 )

SeqSLAM是移动机器人领域广泛使用的一种视觉定位算法,它对光照等因素较鲁棒,但受视角变化影响较大。另外,SeqSLAM采用了蛮力搜索匹配的方式,在较大规模数据集中无法满足实时性要求。针对以上问题,对SeqSLAM算法做了两方面的改进:首先将图像表示为局部聚合描述子向量,提取图像特征;然后采用层次化可导航小世界网络算法搜索相似图像序列,具有更高的搜索效率。测试表明,改进的SeqSLAM算法可以获得更高的精确率和召回率,搜索时间显著降低。

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