時間：2023-06-21 09:11:56
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇復雜網絡分析范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
[關鍵詞] 企業營銷 復雜網絡 統計參數 決策研究
隨著科學技術的進步和生產力的發展,政治、經濟、社會環境發生了巨大變化,顧客的消費水平不斷提高,使得企業間的競爭日益加劇。企業為了提高競爭力而采取了許多先進的制造技術和管理方法。營銷管理日益受到企業的重視,企業在全球市場中不再作為單個實體而是作為營銷鏈的一部分參與競爭,企業之間的競爭已經轉化成為營銷系統之間的競爭。營銷系統是在競爭、合作、動態的環境中,由廠商、各級銷售和客戶等成員實體構成的快速響應環境變化的動態銷售網絡。在競爭、合作和動態多變的市場環境下,復雜營銷網絡中的每一個成員都有自身的經營策略,每個成員的目標都是通過不斷提高自身對市場的適應能力從而提高其競爭力來獲取利潤。可見,營銷系統是一種復雜的自組織、自適應性網絡系統,因而用復雜網絡的研究方法可以發現其它方法不易揭示的該類系統的有趣而且重要的性質,而這些宏觀規律對系統的運作管理和科學決策具有重要的參考價值。
一、復雜網絡的統計參數
復雜系統可以被理解為一個關系網絡, 這個關系網絡由一個個節點所組成, 這些節點之間依據一定的規則、相互關系而維系著系統整體的存在。在社會經濟系統中作為復雜系統的網絡無處不在, 如人與人之間的社會網絡、資源共享網絡、綠色經濟網絡、企業之間的產品生產和銷售等方面的競爭網絡、國家內外之間的貿易合作網絡等等。復雜網絡研究是從統計角度考察網絡中大規模節點及其連接之間的性質, 這些性質的不同意味著不同的網絡內部結構, 而網絡內部結構的不同導致系統功能有所差異。在現實的社會經濟系統中,我們將每一個企業主體看做是一個節點,而企業之間的博弈規則看做是連接節點的邊,于是系統中存在的主體便構成了一個網絡。
1.平均路徑長度(Average path length)
網絡的特征路徑長度 是所有節點對之間的最短路徑的平均值, 表示為
(1)
其中表示節點之間的最短路徑值。
研究表明,盡管許多實際網絡的節點數巨大,但網絡的平均路徑長度L相對于N來說卻很小,這種現象稱之為“小世界效應”。
2.聚類系數(Clustering coefficient)
節點的聚類度的所有鄰居節點之間實際的連接數與理論存在的最大連接數之比, 表示為
(2)
其中為節點的度。平均聚類系數C定義為所有節點的聚類系數的平均值, 表示為
(3)
研究表明,在大多數情況下,復雜網絡的集群系數都要比隨機網絡和規則網絡的集群系數大得多。正如常言所說的“物以類聚,人以群分”所描述的那樣,社會經濟網絡的一個典型的特征就是小集團集群的形態。
3.度及度分布(Degree and degree distribution)
圖論中節點的度定義為與該節點連接的其它節點的數目,通常用分布函數 來描述網絡中節點的度分布情況, 表示一個隨機選定節點的度恰好為 的概率。節點度的分布特征是網絡的重要幾何性質,規則網絡中各節點的度值相同,符合Delta 分布,隨機網絡的度分布可近似為Poisson 分布,大量的實際網絡存在冪律形式的度分布,稱為無標度網絡。無標度網絡是節點與節點之間的連接分布遵循冪律分布的網絡,即節點度分布服從冪律分布。在這種網絡中,大部分節點只有少數連接,而某些少數節點則擁有與其他節點的大量連接,即存在一些關鍵的中樞節點。這種網絡對于隨機性錯誤具有較強的魯棒性,對于人們的蓄意攻擊或破壞卻具有較強的脆弱性,疾病在這種網絡上極易傳播。
二、企業營銷網絡分析
企業的產品營銷系統是由廠商、各級銷售和客戶共同構成。現實中的企業營銷系統通常由于銷售(制造商、商和批發商)的分布范圍的不同以及它們之間存在著各種各樣的聯系, 往往形成一個龐大的復雜網狀結構。企業產品的營銷過程, 也可以看成是廠商生產出來的產品通過各級銷售, 最后擴散到用戶中的擴散過程, 或者說是企業產品從廠商到銷售, 最后到用戶的傳播過程。所以廠商、各級銷售和用戶就構成了企業產品在營銷網絡中的節點,節點之間的營銷關系構成了網絡中的邊。
三、模型的建立
分析了企業營銷網絡中企業之間的營銷關系,提出了一種新的演化模型來模擬其網絡的演化過程,該模型的基本思想源于局域世界演化模型,演化過程中考慮兩種基本因素:增長和局域世界優先連接。
1.增長模型
考慮到企業營銷網絡的演化特點,新模型的初始條件與其他模型有些區別,它起始于個節點,條邊,節點之間兩兩相連, ,第一次新增節點具有m條邊,并且這m條邊分別和每個已有節點相連。這樣,在之后的每一個時刻便會添加一個新的節點,而該新節點邊的條數m是從以概率選取,這里是選取邊數為的概率。那么在時刻之后,該網絡便有個節點,條邊的網絡。
2.優先連接模型
在該模型中,網絡中原有的節點連接新的節點的概率與以下兩個因素有關系:
(1) 與節點的度有關系,這種關系是正比關系。
(2) 與節點的局域世界也有關系,節點優先連接機制不是對整個網絡,而是在每個節點各自的局域世界中有效。隨機地從網絡已有的節點中選取m個節點,作為新加入節點的局域世界。新加入的節點根據優先連接概率來選擇與局域世界中的m個節點相連。
四、仿真分析
1.仿真設計
為了驗證統計企業營銷網絡的統計特性,以青海省城鄉私營企業所構成的批發和零售業企業營銷網絡為例,基于上述網絡模型構造算法的描述,利用VB語言編程實現模型的構建,構建出的模型如圖1所示。實現時根據網絡演化模型的構造算法,初始時先確定節點的總數,然后根據構造算法得到相應網絡模型的鄰接矩陣,最后再依據鄰接矩陣計算網絡的度分布、平均最短路徑和平均聚集系數。
2.數據分析
以大圓點代表批發商,小圓點代表銷售商, 邊代表它們之間所存在的營銷關系,不同的節點代表不同的企業。 通過直觀的觀察可以了解到,在企業營銷復雜網絡中批發商和銷售商的營銷關系比較密切, 相對來說批發商或銷售商之間的營銷關系卻較為缺乏。也可以看到節點之間的距離很小,是一個典型的小世界網絡。各成員企業間的聯系的分布是不均勻的,這主要是由于成員的地位不同造成的。與核心企業的聯系密集,節點度就大;而與小的非核心企業聯系稀疏,節點度就小,即存在優先連接,新加入該系統的企業會優先選擇與那些在社會中影響力較大、實力雄厚的企業進行合作,表現在網絡中就是首先選擇與度比較大的節點進行連邊。
下面的仿真圖只是仿真過程中的部分結果。從仿真結果可知,網絡的平均路徑較小,隨著網絡節點數的增加呈現上升的趨勢,但增加的速度較為緩慢,以網絡節點數 的對數成正比。如圖2所示。網絡的平均聚集系數較高,隨著網絡節點數的增加呈現下降的趨勢,但不會隨著網絡節點數的無限增大而趨于0,表明此網絡具有小世界網絡的特點,如圖3所示。網絡的度分布服從冪律分布,在網絡中擁有少量度很大的節點,而大部分節點的卻為2,相對來說,這些節點的度很小,滿足無標度網絡的第一個重要特性。
3.復雜網絡統計特性對企業營銷工作的指導意義
復雜網絡的最終目的是通過對現實網絡模擬,仿真得到相關數據,通過對數據的分析,更加科學合理的預測和控制相應的網絡行為。本文中生成的網絡模型較為真實的反應了現實網絡的特性,因此在該網絡模型中得到的統計參數也能反應現實網絡的實際意義。
(1) 復雜系統理論中復雜網絡具有自組織現象, 通過合理的運作, 企業可以擴大網絡中已有節點之間的營銷合作,即網絡內部的演化。例如,生產商企業可以對其網絡中某些中樞節點的商賦予一定權限, 使其進行低成本銷售策略, 從而增加網絡內部與其它節點連接比較少的節點與這些中樞節點的連接,從而使得營銷網絡內部邊的線性增長。
(2)生產廠商或產品銷售企業可以使用比競爭對手更具誘惑力的銷售方式,一方面,穩定營銷網絡中已存在的合作節點, 增強節點構成者的滿意度, 從而達到增強營銷網絡魯棒性的目的;另一方面,吸引更多的新企業加入到網絡中,使網絡規模不斷增加。
(3) 市場銷售對于企業而言具有信息反饋的作用,企業應重視營銷過程中所得到的反饋信息, 一方面研發能夠不斷滿足客戶需要的新產品,另一方面對現有的產品和服務進行改進, 提高客戶的滿意度, 從而阻止競爭對手對合作客戶的爭奪,防止企業的退出。
(4) 企業要想在激烈的市場競爭中長盛不衰,必須要有不斷的創新(制度創新和技術創新)。創新將打破原有生產銷售合作網絡中的均衡。創新與競爭可能會導致網絡中的某些企業破產,這些企業破產會不會導致網絡的劇烈變動甚至整個結構的變更實際上依賴于這些企業在網絡中的重要程度,政府應對這種核心企業采取適當的政策加以保護。
五、結束語
本文以企業營銷網絡為例,模擬構建了網絡模型,通過對該模型的統計參數的理論描述和計算機仿真,初步探討了統計參數對企業營銷網絡的指導意義。在進行仿真分析過程中也發現,由新模型所生成網絡的平均最短路徑和企業營銷網絡的真實數據還是有些差別,在上面所示的仿真結果中,平均最短路徑要比真實數據大。當調整模型中的參數時,雖然能夠使得平均路徑趨于真實數據,但是此時,其它部分卻又與實際的數據有些差別。因此,我們需要繼續研究其中的原因,來改進新模型,使其更加適合企業營銷工作網絡的演化方式。
參考文獻:
[1]侯明揚:復雜網絡理論在企業營銷中的應用研究[J]. 華東經濟管理, 2008 (2) :1322134
[2]劉宏鯤 周濤:中國城市航空網絡的實證研究與分析[J]. 物理學報,2007 (1) :1062113
[3] Watts D J, Strogatz S H. Collective dynamics of‘small-world’networks[ J ]. Nature, 1998,393 (4) : 440 - 442
[4] Dorogovtsev S N and Mendes J F F. Evolution of Networks [EB/OL].[2007-10-27].省略- /abs/cond-mat /0106144v2
【關鍵詞】拓撲；計算機網絡；復雜網絡理論
復雜網絡理論已經廣泛應用于人們的日常信息生活中，本文將對復雜網絡的研究進展與基礎知識進行介紹。復雜網絡理論的研究工作自身則具有比較鮮明的跨學科特色，在研究過程中會遇到許多難點，本文重點探討在網絡拓撲應用中，復雜網絡理論的模型與特性。
1復雜網絡理論
復雜網絡即是一種具有內部相似性、有組織的網絡形式。復雜網絡的復雜性體現在以下六個方面:第一，結構復雜，復雜網絡內部包含了數量巨大的網絡節點，對各個網絡節點進行排列與組合可以形成不同類型的網絡結構，不同結構所體現出來的特征也是多種多樣的;第二，網絡進化。網絡進行即網絡節點消失或產生的過程，比如鏈接或網頁可能隨時出現或消失，其根本目則在于提高復雜網絡的實用性，體現出網絡進化的特點;第三，連接多樣性。復雜網絡中由于不同節點的特點不同，所采用的連接形式也存在較大的差異;第四，動力學復雜性。在不同結構特征的表現下，不同節點之間會體現出一定的復雜性特點;第五，節點多樣性。節點作為網絡中十分重要的組成部分是網絡不中同事物的一個具體體現，由于不同計算機設備之間存在著巨大的差異，這就造成節點的差異，體現出節點多樣性的特點;第六，多重復雜性融合。這種表現就是以上五點綜合起來所形成的特點，這種綜合性的特點直接決定了拓撲結構的特點。
2復雜網絡理論的應用
2．1計算機網絡同步行為研究
復雜網絡中最常見的現象是同步行為，不同節點與網絡拓撲之間在內部關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，甚至會對數據的儲存與計算造成干擾。隨著當前我國無線通信技術的不斷發展，許多網絡內部的信息需要由同一臺路由器進行傳送，不可避免地出現同步現象，所產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，第一種同步行為可能造成局域網絡擁堵，另一種行為而會造成局域網絡癱瘓。隨著各大通信企業已經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計算機網絡拓撲行為的演化模型
當前世界范圍內所廣泛應用的網絡拓撲模型主要包含兩種，其中一種是局部演化模模型，另一種是復雜網絡演化模式。通過自治域與路由器兩個層面對拓撲結構進行刻畫。在路由器層面，不同網絡節點通過路由器體現出來，路由器設備的連接即是網絡邊際。在自治域層面，不同節點之間的連接通過邊界網關體現出來。
2．3計算機網絡拓撲模型的架設基礎
計算機網絡拓撲形態結構當中所具有的各種形態結構都需要圖2拓撲結構在單獨的搭建標準與適用環境中才能夠發揮作用，在傳輸技術方面，網絡拓撲結構主要包含兩大類，分別是廣泛散播方式與點對點傳播方式，這兩種傳播方式都一定程度會干擾至計算機網絡拓撲行為，即使要對網絡形態與結構進行改良，也需要在數據資源充足的條件下才能夠發揮出網絡協議分析技術的調整作用，只有在數據庫能夠采集至網際間信息數據時，網絡分析技術才能夠投入應用。
2．4病毒防治方法
做好網絡安全工作本質上就是綜合運用各種手段解除病毒或是抵抗病毒，最大程度上將病毒對于網絡的破壞降到最低限度。已往所采用的防毒措施是在特定網絡病毒傳播模型的基礎上，平等對待全部網絡節點，對網絡內部的各個節點進行隨機選取，然而這種防毒方法所體現出來的局限性是十分明顯的，無法防止病毒進一步的蔓延。而單位計算機出現病毒感染的概率比較低，一旦發生感染，病毒侵犯的面積則可能會十分龐大，防御計算機病毒工作即是挑戰也是機遇。利用復雜網絡理論，程序設計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見解，產生專門的拓撲結構，使網絡拓撲結構與病毒傳播原理相互作用，對病毒的蔓延起到阻止作用，其中重點的研究內容是延緩病毒傳播速度與防御病毒兩個方面。
3復雜網絡理論的應用前景
復雜網絡理論需要仍處于比較初級的發展階段，但在人類對于網絡世界的理解與認識上，復雜網絡起到了理論豐富與知識拓展的作用。可以預見的是，在當前社會全面進行信息化時間的大背景下，復雜網絡理論所發揮出來的重要作用是其他理論與技術不可替代的，計算機網絡拓撲與復雜網絡理論相結合，可以在未來一段時間內形成一套固定的規律并投入到技術應用中，在有關研究成果與應用經驗的不斷積累下，能夠對現有的網絡結構進行進一步的優化，提高網絡信息傳遞效率，改善用戶的網絡信息應用體驗。
4結語
計算機網絡具有系統復雜性與規模龐大性兩方面的特點，通過已往所采用的排列與組織方法很難理清龐大且復雜的網絡拓撲結構。這就需要針對計算機網絡的復雜性特點專門形成一套理論體系，即復雜網絡理論，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算機拓撲行為，使人們能夠發現優化網絡拓撲行為的方法，推動網絡信息的合理化發展。
參考文獻:
［1］張志鵬．基于復雜網絡理論的計算機網絡拓撲研究［J］．電子制作，2015，06(01):29～30．
關鍵詞：設備供應商；復雜網絡；復雜性分析
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
Complexity Analysis of Mechanical Equipment Suppliers
Author
Abstract: In order to improve the management level of equipment suppliers, an analysis method of equipment suppliers based on complex network theory. Firstly, the supplier network is constructed, in which the nodes are abstracted from the equipment and suppliers and the edges are abstracted from the relationship between nodes. Then, some characters of network are defined, such as degree and betweenness. Finally, a NC is studied as an example to illustrate feasibility of the method.
Key Words: Equipment supplier; Complex network theory; Complexity analysis
引言
機械設備向著精密化、復雜化的角度發展，因此在設備制造過程中需要多家供應商協同參與，共同完成制造過程。如何充分利用外部資源，通過對供應商的整合來提高供應商管理水平，提升企業的整體效率、降低運行成本，對于企業發展具有重要意義。目前對于設備供應商管理的研究集中在供應商管理模式、管理績效評價、管理策略和特定行業的應用研究等幾個方面[1-4]。以上的研究多是著眼于整體供應鏈，從整體的角度構建、分析供應鏈的性能指標。從具體設備的角度出發，構建設備供應商網絡，進行復雜性分析，對于精確控制設備供應商網絡性能，提高設備設計制造過程可靠性，具有一定的意義。
設備供應商網絡的構建
機械設備可以依據功能獨立原則分解為多個相對獨立的子模塊。其中，一個子模塊可以由多家供應商進行供應，一家供應商也可以提供多個子模塊，因此供應商和設備模塊可以形成一個網絡，稱之為設備供應商網絡。
從復雜網絡角度，網絡可以表示為，其中表示網絡內的節點，表示網絡內的節點間的邊，表示網絡內的節點間邊的權重[5]。下面將從這幾個方面論述設備供應商網絡的生成。
節點
網絡中的節點有兩類，設備節點和供應商節點。設備節點是指在制造過程中，對設備進行合理劃分后得到的子單元，一般作為一個獨立部分處理，比如機床的床身等。對于設備節點的劃分層次有粗有細，取決于制造的實際需要，一般要考慮功能和結構正交的原則。供應商節點是指為設備節點提供設備的節點，是由實際供應商抽象而來的。一個供應商節點可以供應多個設備節點，同理，一個設備節點也可以由多個供應商節點進行供應。
邊
邊也有兩類，設備節點間的邊和設備節點與供應商節點間的邊。設備節點間的邊表示設備間的裝配關系，而設備節點與供應商節點間的邊則表示供應關系。目前沒有考慮供應商之間的關系。
權重
本文中權重取0-1，即節點間有邊的，權重為1，反之為零。
供應商網絡構建方法
在獲得網絡的元素后，網絡的構建可以根據如下順序進行：
Step：1 對選定的設備依據功能獨立原則進行分解，得到子模塊；
Step：2為每個子模塊分配合適的設備供應商；
Step：3 構建網絡；
Step：4 檢查網絡。如果符合要求，則結束。否則轉向Step1。
網絡分析指標
從抽象網絡的角度看，所有的網絡都可以用一些特定的指標進行描述，如度、介數、聚集系數、平均聚集系數和魯棒性等。通過這些指標可以反映網絡的某些特性，為我們了解和改進網絡性能提供幫助。
典型拓撲特性指標
拓撲指標是指描述網絡自身特性的指標，對于復雜網絡來說，一些指標是通用的，比如度、介數等。這些指標從不同的 角度描述了網絡的特性，可以通過這些指標來發現和控制網絡的質量，已達到提高供應商管理的目的。
表 1 復雜網絡拓撲指標
指標名稱 表達式 意義
度 網絡中與該節點相連的節點的數目
介數 節點在網絡中的重要性
聚集系數 量化網絡中節點聚集成團的趨勢
平均聚集系數 網絡中所有節點的聚集系數的平均值
魯棒性 網絡中一個或數個節點發生隨機故障或者遭受蓄意攻擊后，網絡仍能保持聯通的特性
需要指出的是，上表中的意義是指節點在網絡中的抽象意義。結合具體的網絡語境，可以對其進行擴展，得到新的物理意義。
下面以節點的度為例，描述拓撲指標的物理意義。節點度的基本意義是指與該節點相連的節點的數目，分為出度和入度。結合供應商網絡的具體意義，可以將度的意義拓展。針對設備節點來說，重點考察的是節點的入度，即該節點可以由多少節點供應，表示該設備可以由多少供應商提供；對于供應商節點來說，重點考查的是其出度，即該節點可以為多少節點提供服務，表示該供應商可以提供多少設備。
其余指標的意義在此不再贅述，可參照該方法進行擴展。
算例
為了驗證本文提出的方法，下面以某型號的數控加工中心為例，構建了供應商網絡，并對其中的指標進行了討論。
圖 1 數控加工中心及供應商網絡
該數控中心的三維模型如圖1中的（a）所示，可以分解為基礎部分、自動換刀裝置、主傳動系統、伺服進給系統等功能相對獨立的子模塊。各個子模塊的供應商包括西門子、德瑪吉、三菱等，如圖1中（b）部分所示。因為供應商較多，這里只給出了部分。根據文中提出的建模方法，可以構建出數控加工中心的供應商網絡，如圖1中的（c）部分所示，一共80個節點，包括21個設備節點，59個供應商節點。
通過計算，可以得到設備節點的入度，如圖2所示。從圖中可以看出，大部分設備的供應商較為充足，可以滿足制造過程需要。節點12,9和15的入度較小，說明所對應的設備模塊的供應商較少，存在一定的供應風險，應該提高這些節點的供應商數量，以保證制造過程的順利進行。
圖 2 設備節點入度
供應商節點的出度如圖3所示。從圖中可以看出，節點29對應的供應商出度最高，說明該供應商的供應能力更強，可以為設備制造過程提供更多的支持。而節點38到節點43，節點61到節點80所對應的供應商的出度較低，說明這些供應商的功能應能力較弱，只能為制造過程提供部分支持。在供應商管理過程中，要注意出度高的節點的管理，適當擴大出度低節點的數量，一方面可以保證設備的供應，另一方面可以擴大選擇的范圍。
圖 3 供應商節點出度
網絡節點的介數如圖4所示。從圖中可以看出，只有少量節點具有較大的介數，大部分節點的介數都非常小。該現象的物理解釋就是，該網絡是一個嚴重異質的網絡，少數節點起到非常重要的作用，大部分節點起的作用都很小。
圖 4 網絡節點介數
網絡節點的聚集系數如圖5所示。聚集系數表征的是網絡中節點的交匯和合作程度，從圖中可以看出，設備節點的聚集系數較高，供應商節點的聚集系數很低。通過網絡的物理意義可以給出相應的解釋：所有供應商節點的都指向設備節點，因此設備節點的聚集系數較高；而供應商節點間不存在合作關系，因此聚集系數較低。
圖 5 網絡節點聚集系數
網絡的魯棒性如圖6所示，給出了隨機出錯和蓄意攻擊情況下的網絡效率。通過圖中可以看出，在隨機出錯情況下，大約25%的節點出錯后，網絡的效率會下降至原來的一半。在蓄意攻擊情況下（按照節點介數高低進行刪除），在15%的節點出錯是，效率就會下降為原來的一半，因此該網絡具有一定的魯棒性。
圖 6 網絡魯棒性
結論
本文從復雜網絡理論出發，提出了機械設備供應商網絡的概念，并對網絡的生成、常規指標計算等進行了詳細討論，并以某型號數控加工中心為例對本文提出的方法進行了驗證。通過以上研究，可以得出如下結論：
1）從產品角度出發，采用復雜網絡理論構建供應商網絡，可以更好地發現設備供應過程中的薄弱環節，提高供應商管理水平
2）網絡的拓撲指標具有特定的物理意義，在不同的語境下可以進行擴展，得到新的物理意義，用來指導網絡研究
3）通過某型號數控加工中心的算例，表明了本文方法的可行性。
參考文獻
[1] 周梅芳. 中小企業供應商管理指標體系研究[J]. 中小企業管理與科技, 2014,(1):27-28.
[2] 湯傳毅, 萬融. 論現代企業供應商管理的新模式―生態型供應商管理[J]. 企業經濟, 2004,(3):21-22.
[3] 陳憬, 徐迪. 供應商管理在跨國機械制造企業的應用[J]. 廈門大學學報（自然科學版）,2003,42:15-19.
關鍵詞：網絡化軟件 網絡特性 網絡結構
中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）04-0220-01
網絡化軟件的媒介是互聯網，運行元素是網絡信息和資源，軟件的功能就是通過元素之間的操作和協作實現的，從而建立一個多軟件混合系統。現階段，網絡技術和軟件技術，不斷完善，應用面也越來越廣，人們提高了軟件服務的要求。在這個影響下，軟件系統更加復雜，規模也有所擴大。現對網絡化軟件的復雜網絡特性進行分析，并總結如下。
1 網絡化軟件的意義和特點
科技的發展，促使計算機得到了更好的應用，并在社會的各個領域中，具有比較重要的作用。在網絡化軟件中應用中，相關人員應了解其重點內容，例如人們對網絡話軟件的要求不斷增加，軟件的應用深度和廣度不斷增加[1]。網絡化軟件屬于互聯網中的一部分，主要是應用網絡信息和資源，通過這些基本元素，促使該復雜的軟件系統能夠順利操作。
網絡化軟件能夠作為計算機一種面向服務的應用形式，主要的操作方式，是元素之間的相互作用，通過這種方式為人們提供能需要的服務。網絡化軟件能夠根據人們不同的需求，及時改變，更好的實現動態化管理和服務。在應用網絡化軟件的過程中，應始終堅持以人為本，為人們提供更好的軟件服務，促進經濟水平的提升。
2 網絡化軟件的復雜網絡特性分析
現階段，計算機和網絡都得到較好的發展，不斷完善了PC軟件的形態，并在發展中，逐漸融合優秀的內容。網絡化軟件突出了網絡基礎設施在系統中的地位，從而反映出系統元素的重要作用，更好的為客戶服務，現對網絡化軟件的復雜性進行全面且綜合性的分析。
2.1 基礎設施
2.1.1 Internet
Internet拓撲建模這項工作比較復雜，相關人員應在分析中，掌握其包含的規律。從而更加全面的認識Internet，這種方法能夠為軟件的設計和實現，奠定有利的基礎[2]。Internet拓撲建模，能夠更好的解釋網絡的復雜性，計算機網絡不斷創新，相關人員需要大量的數據，對網絡度量指標和軟件內部的相關性進行分析，從而使這個軟件的功能得到更好的發揮，增加Internet的可靠性，提升Internet的應用效果。
2.1.2 WWW
WWW 是人們獲取信息和共享信息的途徑，在WWW的應用中，鏈接結構具有重要的作用。現階段，我國WWW的應用規模不斷擴展，并迅速發展，在網絡軟件的應用中，是一個非常重要的載體。從微觀角度進行分析，相關人員可以利用量化指標和復雜的網絡特性分析，對搜索功能、社會發現工具及評價內容進行不斷完善，所以WWW具有重要作用。如果從宏觀角度進行分析，應綜合多種應用工具和系統進行考慮，利用WWW的信息潛能。
2.2 應用服務
2.2.1 web 服務
Web服務主要是根據Web自身的環境實現的，在這個過程中，可以對環境和模塊化的應用程序進行完善，Web是一種非常重要的信息資源。相關人員應明確Web是通過Internet 進行和訪問的，所以在這個過程中，要采取合理的技術，對Web服務進行審視，延伸軟件技術，更好的解決功能的封裝、消息的傳送以及動態的綁定工作。相關人員還應了解到Internet 可用公共 web 信息資源與服務有一定局限性，這種情況導致信息和數據的收集和整理工作的難度有所加大。所以研究人員應根據Web和Internet 的特點，深入對數據和Web服務的開發與研究工作。
2.2.2 面向對象軟件
軟件屬于一種人工智能化系統，具有拓撲結構和功能性指標，相關人員應對這些功能性指標進行科學且合理的分析，合理且有效的描述來軟件的結構情況，并對軟件結構進行量化分析。通過這種方式實現軟件結構的完善，軟件結構表示一種互連內容的復雜網絡拓撲形態，相關人員可以通過網絡，分析軟件結構信息，更好的理解軟件的本質，從而軟件的復雜特性和量化奠定良好的基礎。
2.2.3 語義 web 服務
Web是一種技術，主要以服務核心，如果這個內容缺乏對服務的約束，很可能導致相反的效果。相關人員應支持語義的屬性描述，發現Web服務存在的問題，合理解決，從而保證機器處理的精確性，避免不合理的方式，給實用化進程造成影響[3]。相關人員應從語義層，描述Web服務能力和屬性，從而更好的描述軟件功能，提高Web的服務選取效率和軟件分析的針對性和準確性，為自動發現服務和選擇服務，提高較好的理論基礎。
在社會主義現代化基礎建設及信息化時代不斷進步的背景下，相關人員應了解軟件技術的重要作用，確保軟件能夠在服務中堅持以人為本和認真嚴謹的原則，從而更好的社會的生產生活服務。網絡化軟件在應用中，具有個性化和多元化的特點，該軟件還能夠提供生產指導和服務構造說明。 在科技發展和互聯網發展的影響喜愛，網絡化軟件及資源，受到人們的廣泛關注，所以不斷對虛擬化服務器進行創新，實現整個工作的關鍵性內容。
3 結語
通過上文對網絡話軟件的復雜網絡特性分析，我國軟件技術發展速度較快，相關單位一直致力于開發質量高、安全性強的產品和服務，從而在社會的各個領域中得到較好的應用。網絡技術的不斷發展，網絡話軟件的構成越來越復雜，相關人員應不斷改善網絡軟件系統，更好保證其作用。網絡發展規模和復雜堵不斷增加，為網絡化軟件系統帶來了新的挑戰，所以相關人員應從網絡化、服務化、社會化的角度，對網絡話軟件的復雜網絡特征進行全面且深入的研究，通過實證分析，了解網絡化軟件的設施需求，滿足其應用服務方面及其他方面的要求，為我國軟件工程的迅速發展奠定良好的基礎。
參考文獻
[1]馬于濤，何克清，李兵，劉婧.網絡化軟件的復雜網絡特性實證[J].軟件學報，2011（03）：179-180.
關鍵詞：
車載自組織網絡；復雜網絡；抗毀性；隨意攻擊；蓄意攻擊；仿真
中圖分類號： TP393.1 文獻標志碼：A
0引言
移動Ad Hoc網絡（Mobile Ad Hoc NETwork， MANET）是一種自組織無線網絡，由于它不需要基礎設施支持，因此網絡部署快速，擴展方便，使得它被廣泛應用于軍事、救災、商業等各領域。近年來，城市車輛與日俱增，移動網絡技術日益突破，車輛自組織網絡（Vehicle Ad Hoc NETwork， VANET）[1]作為一種特殊的MANET網絡也快速引起高度重視。在VANET中，在一定的區域內使用無線網絡通信技術將車輛與車輛以及車輛與固定基礎設施連接在一起，從而一個車輛間多跳通信網絡在現有道路上被動態、快速地構建，且具有自組織、分布式控制的特點，因此，VANET在交通方面具有良好的應用前景，如信息預警、行車安全、車輛之間通信及車輛Internet訪問等。
VANET既具MANET網絡的特點，如拓撲結構動態變化、自組織無中心、低帶寬等，又有自己的特點，比如快速移動性、拓撲變化頻繁、間歇連通性、網絡規模大、充足的能量供應等[2]。在VANET中，由于車輛的高速運動，網絡拓撲隨之變化，對網絡性能造成直接影響，因此如果能夠掌握VANET拓撲結構的動態特性，可以設計高效的拓撲控制算法，優化網絡連通性，使網絡能夠持續穩定提供可靠的服務。抗毀性是評價網絡拓撲特征的主要指標之一，通過抗毀性的研究可以發現網絡中的安全隱患和薄弱環節，從而采取一系列有效的措施來提高網絡的抗毀性，優化網絡拓撲結構，保證網絡的穩定的通信能力，這對拓撲動態變化的VANET協議開發和網絡管理有著重要的意義。
目前，國內外對Ad Hoc網絡的抗毀性研究較多。比如文獻[3]研究了網絡抗毀性受節點行為的影響，通過建立節點行為模型及分析三維網絡連通性得到了三維MANET網絡抗毀性的一種定量分析方法；同時仿真檢驗了它的有效性和合理性。文獻[4]引入自然連通度為抗毀性度量指標，建立了能耗的移動Ad Hoc網絡拓撲結構抗毀性綜合測度模型，并確定了基于網絡拓撲抗毀性的最優發射半徑。Azni等[5]根據相關節點的行為建立了k相關抗毀性模型，通過仿真分析了Ad Hoc網絡的全局抗毀性。文獻[6]中有針對性地分別從失效成因、測度、提升策略與故障檢測和修復等4個方面對無線傳感器網絡抗毀性的研究進行歸納和分類，著重探討了基于網絡重構和拓撲演化及路由控制的無線傳感器網絡抗毀性優化策略。
目前，對VANET拓撲結構的研究主要是基于復雜網絡理論分析其網絡的度分布、聚類系數、路徑長度等。文獻[7]以多Agent微觀交通仿真器（Multiagent Microscopic Traffic Simulator， MMTS）為仿真工具，研究了瑞士城市蘇黎世交通網絡的瞬時特性，研究結果表明網絡節點數服從參數冪律分布；通信半徑越大，最大集團的值越大，集團的數目越少；VANET不存在小世界特性。文獻[8]中利用4000多輛出租車收集的實時數據，分析了城市環境下車輛自組網的度分布、聚類系數、特征路徑長度等拓撲特性，建立了一種車輛自組網的網絡模型，通過仿真驗證了所建模型的有效性。文獻[9]以城市道路交通仿真軟件（Simulation of Urban Mobility，SUMO）為仿真工具研究了德國科隆的交通網絡的瞬時拓撲結構，其主要刻畫參數包括最大連通分支、度及介數中心性等，分析結果表明車載自組織網不具有小世界特性。文獻[10]應用Barabasi和Albert提出的BA（BarabasiAlbert）無標度網絡對VANET拓撲進行建模分析，認為VANET具有小世界特性。文獻[11]利用車輛全球定位系統（Global Positioning System， GPS）數據分析了VANET拓撲結構的動態演化特征。據研究所知，對VANET拓撲結構抗毀性的研究甚少，僅有文獻[12]對VANET的抗毀性作了初步研究，但是該文認為VANET是無標度網絡，然后用無標度網絡模型產生VANET，事實上，這樣生成的VANET就是一個無標度網絡，與現實環境的VANET相差太遠，幾乎沒有考慮VANET的任何特征，比如節點移動性、節點移動受到道路限制等，因此該文本質上是研究了無標度網絡的抗毀性，并非VANET的抗毀性。
抗毀性是VANET拓撲結構的重要特性之一，它代表網絡在某種極端攻擊或錯誤條件下其服務能力下降的程度。由于真實、公開的VANET的trace比較少，而且能夠獲得的一些真實trace存在一些問題，比如GPS數據不完整、時間粒度、數據精度不夠等，使得用真實VANET移動數據研究抗毀性存在一定困難，因此，本文通過VanetMobiSim車輛仿真軟件，深入分析VANET的抗毀性特征，為網絡拓撲結構的優化提供指導。
1VANET抗毀性研究方法及測度
1.1抗毀性研究方法
目前，抗毀性的主要研究方法是用不同的方式對網絡進行攻擊，用相應的測度指標對網絡的抗毀性進行分析。網絡攻擊策略是指采取何種方式刪除網絡中的節點或邊，在現有研究中主要應用Albert等[13]Albert提出的文獻，與文獻13的作者不匹配，請作相應調整，以便保持一致；要注意論文在正文中的依次引用順序。提出的隨意攻擊（Random Attacks or Failure）和蓄意攻擊（Intentional Attacks）兩種方式。隨意攻擊通常是指隨機選擇網絡的一個節點或邊進行攻擊，然后再隨意攻擊其余節點中的一個節點或邊，直至將網絡中所有節點全部攻擊完為止。蓄意攻擊又稱為選擇性攻擊，選擇重要的節點或邊作為攻擊對象，一般用度和介數度量節點和邊的重要性。具體攻擊過程為：首先選取網絡中度或介數最大的節點或邊作為第一攻擊目標，攻擊完以后重新計算網絡各節點或邊的度量等級，依舊對度量等級最高的節點或邊進行攻擊，重復該過程，直到網絡中所有的節點全部被攻擊完為止。
1.2節點重要度評估方法
蓄意攻擊選擇重要節點或邊進行攻擊，評估網絡中節點或邊重要性的方法很多，本質都源于圖論及基于圖論的數據挖掘。本文用度和介數評估車輛節點的重要性。
定義1節點的度。在網絡中，節點vi的鄰邊數目ki稱為該節點vi的度。網絡的平均度為：
k=1N∑Ni=1ki（1）
直觀上看，一個節點的度越大，該節點越重要。
定義2節點的介數。節點vi的介數Bi就是網絡中所有最短路徑中經過該節點的數量比例之和，即：
Bi=∑j，k∈V， j≠kNjk（i）Njk（2）
其中：Njk表示節點vj和節點vk之間的最短路徑條數；Njk（i）表示節點vj和節點vk之間的最短路徑路過節點vi的條數。介數是一個全局特征量，反映節點在整個網絡中的作用和影響力。在VANET中，若一個節點的介數越大，則表明它在網絡中交換的信息流越大，可視為網絡中的核心節點，也意味著它更容易擁塞，成為網絡的瓶頸。
1.3VANET抗毀性測度
設G=（V，E）為VANET的拓撲圖，其中V={v1，v2，…，vN}是網絡節點的集合，E={e1，e2，…，ek}是網絡邊的集合，節點數定義為N=V。定義子圖Ci=G（Vi，Ei）為含節點vi連通分支，設m（G）=max1≤i≤nV（Ci）表示圖G的所有連通分支中頂點數最多的那個連通分支的節點數，則節點數最多的連通分支為最大連通分支。
定義3最大連通度S。將網絡中的最大連通分支中節點數與網絡中總的節點數的比值稱為最大連通度，即：
S=m（G）/N（3）
那么0
定義4連通分支平均規模s。當VAENT受到攻擊后，網絡被分割為若干連通分支，連通分支平均規模定義為去掉最大連通分支后其他連通分支的平均節點數，即：
s=（∑ni=1V（Ci）-m（G））/（n-1）（4）
顯然0
定義5臨界點移除比例fc。當網絡中的節點受到攻擊后，網絡處于崩潰邊緣時，網絡中被攻擊的節點數占總節點數的比例，稱為臨界點移除比例，記為fc。
網絡在某種攻擊模式下，百分比f的節點被移除，當f超過一定閾值，即f≥fc當在“=fc”時，屬于哪種情形，需明確。時，網絡分割成許多小的非連通分支；當f
設網絡中任意兩個節點vi與vj之間的距離dij為連接這兩個節點的最短路徑上的邊數。VANET由于車輛的高速移動、拓撲變化頻繁，使得網絡間歇連通，因此存在dij=∞。而且當網絡受到攻擊時，網絡的連通性也將發生改變，網絡被破壞到一定程度時，會產生孤立節點，此時會存在dij=∞，因此，文獻[13]提出用網絡全局效率來描述非全連通網絡的連通性。
定義6全局效率E。定義網絡全局效率為：
E=1N（N-1）∑i， j∈V，i≠j1dij（5）
顯然，網絡全局效率越大，網絡連通性越好。
2仿真實驗
2.1VANET仿真環境
本文采用VanetMobiSim[14]軟件建立VANET環境，移動模型采用帶有車道變換的智能駕駛員模型（Intelligent Driver Model with Lane Changes， IDMLC）[15]。該模型是一種微觀交通流模型，是在IDM的基礎上增加了車輛在十字路口的管理及車輛換道功能的智能移動模型，使得其更加符合真實的交通場景。仿真實驗中，網絡節點即為運動的車輛，可以獲取任意時刻任意車輛的位置、速度、加速度、所處車道等瞬時信息。IDMLC移動模型中車輛長度為5m，加速度a和減速度b分別為0.6m/s2和0.9m/s2，禮貌參數p為0.5，其他參數設置如表1所示。
2.2VANET抗毀性分析
下面分析在不同攻擊模式下VANET的抗毀性，為了在圖中便于區分不同攻擊模型，用符號Failure、RD和RB分別表示隨意攻擊、基于節點度的蓄意攻擊和基于節點介數的蓄意攻擊。圖1為網絡中車輛數為200、不同通信半徑時，VANET受到Failure、RD和RB等三種攻擊時網絡最大連通度的變化趨勢。由圖1可知，當通信半徑r=200m， f=0時，S=0.3630，即初始網絡連通性較差。在攻擊過程中當最大連通度低于0.1000時，視網絡基本癱瘓。在隨意攻擊下，當S為0.0911時，臨界點移除比例fc=53.42%；在RD攻擊下，當S為0.0616， fc=28.77%；在RB攻擊下，當S為0.0890時， fc=20.55%。當r=400m， f=0時，S=0.9521，初始網絡近乎全連通（網絡全連通時S=1）。在隨意攻擊下，當S為0.0747時， fc=82.19%；在RD攻擊下，當S為0.0822時， fc=57.53%；在RB攻擊下，當S為0.0959時， fc=36.99%。這一方面說明了通信半徑越大，VANET連通性越好，臨界點移除比例fc越大，抗毀性越強；另一方面，當通信半徑相同時，隨意攻擊的臨界點移除比例fc的值均大于蓄意攻擊模式的，因此VANET有較強的魯棒性，且在蓄意攻擊下，由于將重要節點移除后網絡迅速分割為多個連通分支，S先呈現迅速大幅度下降、然后緩慢下降趨勢，即VANET又具有脆弱性。這種既魯棒又脆弱的抗毀特征是VANET中車輛度分布不均勻所致。
圖2為網絡中車輛數為200、不同通信半徑時，VANET受到Failure、RD和RB三種攻擊時的網絡連通分支平均規模。由圖2可知，當通信半徑較小（如r=200m）時，初始網絡連通性較差，三種攻擊策略下連通分支平均規模s均隨移除節點比例的增加而逐漸減小。當通信半徑較大時，網絡初始連通性較好，則s隨去除節點比例的變化趨勢都是先變大后變小。當通信半徑r=400m時，在遭受隨意攻擊時，s在閾值f=0.8220處開始緩慢變小，在遭受蓄意（RB、RD）攻擊時，s分別在閾值f=0.4521和f=0.2055處開始變小。連通分支平均規模s之所以在閾值之前會變大，是由于隨著節點被移除，網絡總體連通程度變得越來越松散。在閾值之后會變小，是因為網絡在大量節點失效時被分割成互不連通的多個較小的分支，當節點被全部移除時，網絡則會消失。通過計算，在r=300m時，VANET在Failure、RD和RB三種攻擊下連通分支平均規模s的方差分別為2.0306，2.4913和9.0228，即Failure攻擊下s的波動最小，RB的波動最大，當通信半徑發生變化時，也有類似的結論。這也說明了VANET既魯棒又脆弱的特征。
圖3分別為網絡中車輛數為200、不同通信半徑時，VANET受到Failure、RD和RB三種攻擊時網絡全局效率的變化趨勢。由圖3可知，通信半徑越大，VANET效率越高；同時，隨意攻擊模式下的網絡效率均高于蓄意攻擊的。
另外，比較圖1～3中最大連通度、臨界點移除比例、連通分支平均規模和網絡效率等抗毀性測度的值，可知對于蓄意攻擊的兩種策略，RB模式的攻擊效能要強于RD模式。
下面研究車輛密度對VANET抗毀性的影響。圖4～6為r=400m時不同車輛密度的VANET采取Failure、RD和RB攻擊策略時表現出的抗毀性差異。從圖4～6中分析得到：在通信半徑一定時，車輛密度越大，VANET連通性越好，抗毀性越強，但是當網絡達到全連通時，車輛密度對VANET抗毀性影響不大，因此，在VANET拓撲控制時，可以根據實際道路、地形、路邊單元（RoadSide Unit， RSU）的配置等情況，對車輛通信半徑和車輛密度進行優化設置，使得網絡能夠保持良好的連通性。
3結語
在VANET中，抗毀性對于分析整個網絡性能來說十分重要，尤其是在增強安全性方面的應用。本文基于IDMLC移動模型對車載自組織網絡的抗毀性特征作了研究，仿真結果表明，VANETs既有魯棒性又有脆弱性；通信半徑和車輛密度越大，VANETs抗毀性越好，但當網絡全連通時，車輛密度對抗毀性影響很小。由于蓄意攻擊（RD、RB）對網絡破壞性強，因此，如何在拓撲控制時優化網絡通信半徑、車輛密度及路邊基礎設施配置等參數，使得網絡中各個車輛節點保持相對均衡地位，從而提高VANETs抗毀性，這將是后續的研究工作。另外，本文只研究了VANET的瞬時拓撲結構及其抗毀性，然而，VANET的重要特征之一是網絡拓撲結構的實時變化，其動態抗毀性特征也是接下來工作之一。
參考文獻：
[1]
IEEE. IEEE Std.802.11p draft amendment， Wireless LAN Medium Access Control （MAC） and Physical Layer （PHY） specifications： Wireless Access in Vehicular Environments （WAVE） [S]. Piscataway： IEEE， 2005.
[2]
SAIF A S， MOATH M A D， ALI H A B， et al. A comprehensive survey on vehicular Ad Hoc network [J]. Journal of Network and Computer Applications， 2014， 37： 380-392.（無期）
[3]
PENG S， WANG G， HU Z， et al. Survivability modeling and analysis on 3D mobile Ad Hoc networks [J]. Journal of Central South University of Technology， 2011， 18（4）： 1144-1152.
[4]
胡興雨，張學義，吳俊，等.移動Ad Hoc網絡拓撲結構抗毀性測度模型[J].計算機工程與應用，2011，47（2）：78-80.（HU X Y， ZHANG X Y， WU J， et al. Measure of invulnerability of Ad Hoc network topologies based on natural connectivity [J]. Computer Engineering and Applications， 2011， 47（2）： 78-80.）
[5]
AZNI A， AHMAD R， NOH Z. Survivability modeling and analysis of mobile Ad Hoc network with correlated node behavior [J]. Procedia Engineering， 2013， 53： 435-440.
[6]
李文鋒，符修文.無線傳感器網絡抗毀性[J].計算機學報，2015，38（3）：625-647.（LI W F， FU X W. Survey on invulnerability of wireless sensor network [J]. Chinese Journal of Computers， 2015， 38（3）： 625-647.）
[7]
PALLIS G， KATAROS D， DIKAIAKOS M. D， et al. On the structure and evolution of vehicular networks [C]// Proceedings of 17th Annual Meeting of the International Symposium on Modelling， Analysis and Simulation of Computer and Telecommunication Systems. New York： ACM， 2009： 502-511.
[8]
張麗麗，陳浩，李臣明，等.城市環境下基于拓撲特性的車輛自組網建模[J].軟件學報，2013，24（S1）：51-61.（ZHANG L L， CHEN H， LI C M， et al. Modeling the vehicular Ad Hoc networks based on topology characteristics in urban scenario [J]. Journal of Software， 2013， 24（S1）： 51-61.）
[9]
NABOULSI D， FIORE M. On the instantaneous topology of a largescale urban vehicular network： the Cologne case [C]// Proceedings of the Fourteenth ACM International Symposium on Mobile Ad Hoc Networking and Computing. New York： ACM， 2013： 167-176.
[10]
ZHANG H， LI J. Modeling and dynamical topology properties of VANET based on complex networks theory [J]. AIP Advances， 2015， 5（1）： 017150.
[11]
ZHANG L， LI Y， TAN G， et al. Modeling the dynamic evolution of the vehicular Ad Hoc networks under the city scenario [J]. International Journal of Distributed Sensor Networks， 2015， 2015： Article ID 524857. doi：10.1155/2015/524857.
[12]
ZHANG H， LI J， LV Y. Structure performance analysis of vehicular Ad Hoc networks based on complex network theory [J]. Computer Modelling & New Technologies， 2014， 18（2）： 46-51.
[13]
LATORA V， MARCHIORI M. Efficient behavior of smallworld networks [J]. Physical Review Letters， 2001， 87（19）： 198701.
替換了文獻13
ALBERT R， JEONG H， BARABASI A L. Error and attack tolerance of complex networks [J]. Nature， 2000， 406（6794）： 378-382.
[14]
HARRI J， FIORE M， FETHI F， et al. VanetMobiSim project [EB/OL]. [20160301]. http：//vanet.eurecom.fr.
【關鍵詞】產業集群 復雜網絡 介數
一、引 言
產業集群指同一產業的企業以及該產業的相關產業和支持產業的企業在地理位置上集中[1]。產業集群中上下游企業之間是一種需求與供應關系。
隨著復雜網絡理論和方法的不斷發展，國內外很多學者開始把產業集群與復雜網絡結合起來進行研究。當前基于復雜網絡的產業集群研究主要集中在對產業集群網絡整體模型及其演化，缺少對其抵御風險能力的分析，本文設計了一個產業集群復雜網絡模型，針對不同類型節點退出網絡時分析該產業集群網絡模型抵御風險能力的變化情況。
二、產業集群復雜網絡模型
（一）模型概述
在產業集群復雜網絡模型中，首先根據企業在產業鏈中的位置把產業集群中的企業抽象為上游、中游和下游企業三類。設定三類企業的連接方式為：上游企業和下游企業只能與中游企業連接，中游企業可以與上游和下游連接。節點間的連接用有向邊表示。
（二） 產業集群網絡模型構建與演化過程
產業集群網絡模型以BA網絡模型和LC局域世界演化模型為基礎，具體構建過程如下：1.在產業集群復雜網絡模型中，網絡中初始狀態為m0個節點，e0條連邊。把m0個節點隨機分配給三種不同節點，網絡中節點間的連邊為隨機生成。2.每隔一個時間間隔t向網絡中引入一個新節點i，如果新節點為分別為上游企業、下游企業和中游企業，則攜帶邊數為m1、m2和m3，局域世界分別為中游企業、中游企業、上游與下游企業。3.當新節點i與網絡中的相應節點連接時，其連接概率按照以下公式擇優進行：
其中為網絡中的節點j獲取新節點i連邊的概率，為節點j的度。4.根據新節點i的類型不同，在局域世界中選擇m（m
三、產業集群網絡模型風險衡量指標
產業集群網絡中的企業節點退出網絡后會使整個產業集群網絡的功能受到影響，當退出企業較多時，會使整個網絡失效。本文中選取產業集群網絡受到節點退出影響后產銷鏈條能否保持完整作為產業集群網絡抵御風險能力的度量指標。產業集群網絡中的某些企業節點由于政策、經營等風險因素退出后，會形成互不連通的多個子產業集群。其中規模最大的稱為最大有效子子產業集群。通過統計由于攻擊被去除的企業數占原產業集群網絡總企業數的比例與最大有效子產業集群的規模S的關系來衡量產業集群網絡的風險抵御能力。
四、產業集群網絡節點風險衡量指標
產業集群網絡中一個企業的退出，如果嚴重影響了該網絡的產銷功能或物流能力，則稱該企業節點為高風險節點。本文中我們使用度和介數指標來區分不同的節點，其中產業集群網絡中節點企業的度指一個產業集群節點企業所連接的其他節點企業的個數，介數為通過該節點的最短有效路徑的條數，度量這兩種節點退出網絡后產業集群網絡抵御風險的能力。
五、 仿真模擬與討論
圖1 產業集群網絡最大有效子產業集群的規模變化情況
產業集群網絡模型的初始節點企業數均設為30個，上游企業、中游企業和下游企業加入產業集群網絡時所帶的邊數分別設定為6、10、6。網絡加入的上游企業、中游企業和下游企業的個數分別為480、800和1280。從圖1中可以看出，隨機退出和高風險節點退出造成的產業集群網絡最大有效子產業集群規模的變化趨勢是相同的，均呈現逐漸下降的趨勢。隨機退出的方式下產業集群網絡最大有效子產業集群規模隨著去除節點企業比例的增加下降相對比較緩慢，而采用高風險節點退出的方式時，產業集群網絡最大有效子產業集群規模隨著去除節點企業比例的增加下降非常迅速。
六、結束語
（安徽財經大學，安徽蚌埠233000）
［摘要］傳統股票板塊的劃分缺乏精確的邏輯推理和數理分析。本文基于復雜網絡和社團理論，通過構建數量模型，選取時間序列數據對股票與股票之間的相關性進行分析，依據相關性大小對股票進行板塊的劃分，并依據劃分結果，為投資者提供政策建議和技術支持。
［
關鍵詞 ］股票；相關性；復雜網絡；GN算法
［DOI］10.13939/j.cnki.zgsc.2015.22.042
1引言
股票間的相關性對于風險管理、投資決策具有重要影響。對于股票相關性的研究，現代金融理論主要基于經濟基本面進行解釋，即認為相關性來源于影響資產現金流和影響資產折現率的基本面因素。已有研究表明，股票間相關程度遠超出了經濟基本面因素的影響，股票市場作為復雜系統日益受到人們的關注。近年來，經濟、數學、社會等領域的學者都開始用復雜網絡及其相關概念來研究股票市場，進而研究股票間相關性。
2股票間的相關性
研究股票間的相關性對股民來說至關重要。現隨機選取滬市A股、滬市B股、深市A股、深市B股、創業板這五類市場中各20只股票在2013年1月1日至2013年8月31日的周開盤價、收盤價和周個股回報率作為量化指標，進行相關性分析。
2.1單個指標的相關系數
選取周開盤價，周收盤價與考慮現金紅利再投資的周個股回報率，并用k=1，2，3表示。
Ai（k）表示股票代碼為i，指標為k的時間序列矩陣
設隨機變量Ai（k）與Aj（k），則協方差為：
Cov（Ai（k），Aj（k））=E（Ai（k）-EAi（k））E（Aj（k）-EAj（k））
相關系數為：
2.2指標權重的設立——變異系數法
2.3綜合指標的相關系數
設運用股票i與股票j之間的綜合相關系數值為
2.4模型的求解
對原題附件中數據進行處理，依據五類不同的股票市場，依次隨機選取20只股票在2013年1月至2013年9月共36周內的周開盤價、收盤價和考慮現金紅利再投資的周個股回報率數據。基于模型Ⅱ，運用Matlab編程求解，見表1。
3股票板塊的劃分
股票板塊的劃分存在很多依據，常見的有按地域、按行業、按概念等，但這些都是從定性的角度去考察股票與股票內在聯系，而通過相關性構建的股票網絡，能依據股票與股票間時間序列數據的相關性，從定量角度去劃分股票板塊。這樣的量化處理使得板塊內部的波動性更加一致，更利于我們的投資決策。
3.1股票相關性網絡模型
①相關系數構成。網絡的節點代表股票，邊代表股票之間的相關性。任意兩只股票i和j的綜合相關系數為：
其中i和j代表股票代碼，ρij的取值范圍為-1，1。若ρij=-1，則表示兩只股票完全負先關；若ρij=1，則表示兩只股票完全正相關。
②閾值的設定。股票代表網絡中的點，如果相關系數ρij≥θ（θ∈-1，1），就認為節點i和j之間有連邊，這里的θ即閾值點。通過計算對比得知，當θ=0.05時其到達最佳閾值，股票網絡的拓撲性質最穩定，更有利于對股票網絡的研究。
③社團結構的構建。由模塊度評價函數來衡量社團結構劃分好壞，將其推廣至加權的模塊度評價函數Q定義為：
3.2股票板塊劃分
（1）基本分塊情況。依據社團結構理論，結合GN算法和NetDrew繪圖軟件見圖1。
由圖1可知，圖像在經過重新排列后，明顯呈現出四個板塊，說明在這四大板塊中，板塊內的股票在長期的波動趨勢與波動幅度具有較高的一致性。圖1的股票來源為滬市A股、滬市B股、深市A股、深市B股、創業板這五類市場中各隨機選取的20只股票共100只股票，范圍覆蓋了中國內地全部股票市場，具有較高的準確性。
（2）找尋關鍵節點。為了更方便尋找最關鍵節點，運用Ucinet軟件對圖形進行處理如圖2所示。
每個模塊的內部相關性程度很高，那么選取每個模塊中最重要節點，用它的性質來近似描述該模塊的整體性質。通過軟件處理后，使得節點的重要程度與圖形的大小成反比，這樣更易比較，也更易選出最關鍵的節點。
依據此，分別取900930（滬普天B）、300120（華測檢測）、900951（*ST大化B）002630（華西能源）這四只股票代表圖2正上方，左方，正下方，右方區域。
（3）關鍵節點股票單個股分析。圖2區域正上方的板塊選取股票900930（滬普天B），觀察其2013年1月至9月的周開盤價走勢，其一直處在0.6元上下波動，說明其已為成熟期股票，特點為股價穩定，波動幅度小，發展前景較弱。依據此，對圖2正上方區域股票歸類為成熟板塊股票。
圖2區域左方的板塊選取股票300012（華測檢測），觀測其走勢，其2013年1月至9月的周開盤價曲線，其上漲幅度較快，在第17周的驟降是因為上市公司因為股價
過高或想要再融資，進行增資擴股的情況而非下跌。在短短的幾個月內，其股價從第18周的10元附近上漲到15元附近，是一只處于上升期的股票，說明其為成長期的股票，特點為股價不穩定，波動幅度大，發展前景較強。依據此，對圖2正上方區域股票歸類為成長板塊股票。
圖2區域正下方的板塊選取股票900951（*ST大化B），觀測其2013年1月至9月的周開盤價曲走勢，其波動幅度一般，股票價格持續低位，在第一周到第八周小幅上漲后，連續幾十周的持續下跌，且通過查詢股票代碼發現其中文名稱前標記著*ST，意味著此股票有即將下市的風險，警告投資者謹慎投資。所以這是一直處于衰落期的股票，特征為股票價格低，下跌趨勢強，波動程度較大。依據此，對圖2正下方區域股票歸類為衰落板塊股票。
圖2區域右方的板塊選取股票002630（華西能源），觀測其2013年1月至9月的周開盤價曲線走勢，其整體趨勢是上升的，但上升的比例較小，而且不斷波動，在一個個漲跌幅中前進，明顯是一只處于萌芽期的股票，其特點為股價不穩定，波動幅度大，處于大幅度震蕩上漲的趨勢。依據此，對圖2右方區域股票歸類為萌芽板塊股票。
4結論分析與投資建議
現實中的板塊劃分主要分為兩類，一類是地域板塊，按照上市公司的所在地劃分股票；一類是概念板塊，如金融與銀行業、化工業等；同時也會有依據股票的表現劃分為藍籌股、垃圾股等。而上述劃分是依據時間序列數據的相關性程度劃分的，與現實的板塊劃分有相同也有不同的地方。
相同點：與主流的兩類劃分的依據相同，其劃分主要依據都是因為這類股票有著很強的相關性，在整體系統性風險一定的情況下，局部的系統性風險類似，如銀行與金融板塊，當央行上調法定存款準備金率時，其板塊的股票整體呈下降趨勢。
不同點：本文的股票網絡模型比較接近與現實生活中的依據股票表現劃分的類型，但這不是主流的劃分，與按照概念劃分和地域劃分的板塊在度量相關性的指標上有一定的差距。
一是多樣化選股。投資股票種類多樣化，板塊多樣化根據社團結構的股票網絡圖知，當購買股票時，切勿全部購買相同板塊的股票，要綜合考慮，分散風險。相同板塊的股票相關程度高，波動的趨勢相同，從一方面來看，若全部購買同一類型股票，將會使板塊的非系統性無法避免，提高投資的風險率；從另一方面來看，雖然同一板塊股票上漲具有傳遞效應，但其效應大小遠遠小于下跌時的連帶效應，及時此板塊的某些股票暴漲也不一定能帶動整個板塊所有股票上漲。所以，即使是風險偏好者也應慎重考慮。
二是綜合投資與投機，確保利益最大化。作為投資者，在股票市場的最終目的是利益最大化。那么在選股時，不僅要考慮短線低買高賣的投機操作，也要有長期持倉的投資計劃。對于投機類股票，結合板塊分析可知，應選取處于萌芽期或成長期的股票，這些股票的波動性大，只要能把握好趨勢，在短線操作的收益率較高。對于那些風險偏好更高的投資者來說，可以考慮處于衰落期的股票。這類股票，一旦有公司借殼上市，其市值會翻倍的增長；對于投資類股票，可以選取成熟類板塊的股票，這類股票波動程度小，股盤大，價格相對穩定，每年會有固定的分紅股利，這類股票適合長線持有。
三是選股重看基本面。股票的基本面的好壞是一只股票有沒有操盤意義的前提，一般的我們通過分析其每股凈收益，單日成交量等基本財務指標來判斷其基本面情況。如果一只股票的基本面不好，再多的技術分析也只是空中樓閣。所以對于選股來說，先看基本面，再看技術指標。
四是把握宏觀經濟基本面，緊跟時事動態。在尚不完善的中國股票市場，投機和跟風是市場普遍的特點。擁有敏銳的宏觀經濟嗅覺，能夠更好地提高投資者對所持股票的掌控度，更有利于投資者資本收益最大化的實現。
引用一句股票市場最流行的一句話，股市有風險，入市需謹慎，在進行投資決策前，一定要量力而行，切忌盲目盲從，要理性判斷，做出最優的理財規劃，讓你和你愛的人過上更加幸福美好的生活。
參考文獻：
［1］ 康橋，田新民.滬市主板與深市創業板相關性研究及實證分析［J］.中國市場，2014（36）.
［2］ 潘令希.關于IPO發售機制的探析［J］.中國市場，2014（43）.
關鍵詞 復雜網絡；原油貿易；空間格局；差異
中圖分類號 F119.9 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2013）08-0020-06 doi：103969/jissn1002-2104201308004
石油是現代工業的血液，上世紀50年代起，石油取代了煤炭成為世界主要能源與重要工業原料，且隨著歷史車輪的前進，世界石油消費總量不斷增多，而儲藏的增量卻急劇減少，因此“羅馬俱樂部”關于能源枯竭的預言不斷地被重復。同時世界石油資源的生產與消費具有地理分布非均衡性特點，世界石油貿易呈現了石油自“心臟地帶”向“內需求帶”與“外需求帶”流動的基本格局[1-3]。石油之于經濟發展的重要性、石油枯竭的預言及石油需求與供給的錯位，三者的共同作用使石油成為國際政治、外交乃至軍事斗爭的焦點，對石油產地的控制“傳統上已經成為權力分配中的關鍵要素，誰能夠將它加在自己的原材料資源上，誰就將更多的力量加在自己的資源上，并相應的削弱了競爭者的力量[4]。
1993年起中國成為石油凈進口國，此后石油進口量逐年攀升，2009年石油進口依存度超過了50%，突破了國際公認的警戒線水平。且據國家計委能源所預計，在未來的一段時間內，原油進口量將進一步增加，隨著進口量的增加，原油貿易流動與轉化的空間尺度、規模，以及效應范圍將進一步擴大。如果來源地較為單一，一旦發生進口來源地風險，很容易產生供給緊張的局面，進而影響經濟社會的穩定發展，因此，進口地域多元化戰略儼然已經成為解決中國原油進口安全問題首選的策略之一。本文則嘗試通過原油進口大國（地區）的貿易空間結構比較，探究中國原油進口貿易多元化進程中的問題，以期為更好地實施進口多元化戰略提供借鑒。
1 研究方法與數據
原油貿易空間格局體系是原油貿易活動過程在地理空間流動中的投影，貿易參與國眾多，貿易國地域構成、地域間的貿易聯系數量與強度，及貿易空間模式復雜。對世界及不同國家的原油貿易空間格局構成的統計特征研究發現，世界原油貿易空間體系及各國原油貿易進口空間格局既不同于規則網絡，也不同于隨機網絡，而是符合復雜網絡特征[5]。缺乏對經濟流網絡的復雜特征和流動機制的研究，就無法提出有效的管理復雜經濟系統的方法和策略[6]。對全球原油貿易系統及中國的進口貿易系統進行深入研究，有利于更好地識別風險，制定有利于中國社會經濟可持續發展的石油貿易戰略。
人們對復雜網絡的研究主要針對現實網絡的拓撲結構進行測度，及在對網絡拓撲結構認識的基礎上研究網絡演進機制[7]。而網絡作為復雜系統的抽象，關注的是節點之間連接，而非節點的位置和邊的形態。所以在對現實網絡的研究中，還應結合對區域的分析，相似系數分析則是在前兩者基礎上，進一步分析貿易空間格局的差異及區位在貿易空間格局形成中的作用。
1.1 原油貿易空間格局網絡描述
設V是一個由n個國家vi（i=1， 2，…，n）所組成的原油出口國集合，即V=v1， v2， …， vn， A是由n條有向線段ai （ i=1， 2，…，n）所組成的鄰接向量，即A=a1， a2， …， an，ai取0或1，當ai=0，代表進口國與出口國之間不存在原油貿易關系，當ai=1則代表有原油貿易流自出口國vi流向進口國，且A中的任意一條線ai都以vi與進口國為端點，任意一條線除端點外，沒有其他公共點。那么V與A共同構成了特定時點某國原油進口貿易空間結構網絡，記作G=（V， A）。
1.1.1 度與貿易聯系
度是指某時點與進口節點相連的有向線段ai的數量為N，即：
N=∑ni=1ai（ai=0，或1）（1）
代表在某時點進口國自N個國家進口原油。根據對度的描述可以看出不同的原油進口國所建立的貿易聯系狀況，并通過時間序列的描述了解不同原油進口國貿易聯系的演進狀況。
1.1.2 權重與貿易聯系強度
對度的研究僅考慮了原油貿易關系建立情況，沒有考慮原油貿易流量的規模，當前的國際原油貿易格局中流量的規模極不均衡，少數貿易聯系的流量規模巨大，而絕大多數貿易聯系的流量規模卻很小，因此，僅對度進行分析不能準確描述原油貿易空間格局的結構特征，所以引入了對貿易強度的研究。在網絡拓撲中，節點間關聯強度是由權重來表示的，則權重向量W可以表示為：
1.1.3 標準權重熵與空間結構的非均質性
系統的熵值反映了其所處狀態的均勻程度，系統的熵值越小，系統越有序，越不均勻；反之系統越無序，越均勻。在社會科學中，熵是被用來描述、表征系統混亂程度。為了刻畫原油貿易空間結構的中貿易強度均勻程度，本文引入了權重熵的概念。
權重熵公式為：
J=-∑ni=1KilnKi（3）
其中Ki為權重要度，即vi在該國進口原油貿易空間結構中的貿易流量的重要度。表示為：
根據熵的涵義，熵刻畫了系統的均質程度，當系統完全均質時，即Ki=1/N，權重熵最大，即：Jmax=lnN ；當貿易空間結構強度集中于一個國家時，空間結構最不均勻，K1=1，Ki=0（i≠1），權重熵取最小值Jmin=0 。
為了消除進口來源國數量不同給權重熵比較的影響，對空間結構權重熵進行歸一化處理，得到標準權重熵JS，即：
1.2 空間結構相似指數
本文運用借用研究產業結構差異的產業結構相似性指數，從進口權重構成方面測算了各國原油貿易空間格局構成的差異。
產業結構的相似系數是由聯合國工發組織（UNIDO）國際工業研究中心提出的度量方法，用于比較兩個區域產業結構的相似性，現被廣泛用于不同主體構成的比較，相似系數的數值一般是介于 0 和 1 之間[8]。
該指數用公式可表述如下：
1.3 數據說明
在全部石油貿易中，原油貿易一直保持在石油貿易的70%以上，部分年份達80%以上，因此一般認為原油的經濟持續供給是保障一國石油安全的關鍵。基于此，本文選擇原油為標的物比較了主要石油進口國的原油貿易空間格局。
文中的主要原油進口國是來自全球三大石油消費區域的10個國家和地區，分別為西歐的法國、德國、意大利與西班牙、亞洲的中國、日本、韓國、中國臺灣與印度，及北美的美國。這10個國家與地區的石油消費量約占世界石油消費總量的70%左右，在世界石油貿易格局的形成中有著決定性的影響。
研究數據來源于貿易中心（International Trade Center， ITC）公布的統計數據。ITC是世界貿易組織和聯合國的聯合機構。該中心通過與各國相關機構合作，提供各國的進出口數據。研究時段為2002-2011年，由于該中心提供的印度進口數據是從2006年開始的，所以對于印度的研究時段是2006-2011年。
2 復雜網絡研究結果及分析
2.1 入度差異
2.1.1 入度值比較
根據關聯矩陣得各國入度。總的來看，美國是建立的原油進口貿易聯系最廣泛的國家，目前其貿易空間格局入度基本維持在45以上；其次是印度和中國，近幾年印度和中國原油進口貿易空間格局的入度基本維持在42左右；而進口原油量排在世界原油進口大國第五位的韓國則以30位列入度平均值排序的第四位；以后依次是法、德、西班牙、日本、意大利和中國臺灣。從時間序列上看，印度是入度增長最快的國家。2006年，印度僅從28個國家進口原油，而2009年其貿易空間格局的入度值則擴張到45，此后則在42左右徘徊；德與西班牙的入度有緩慢上漲，而韓、法和中國臺灣則有一定的下降，其他國家與地區的入度僅在不同年份發生小幅波動，而沒有明顯上漲或下降趨勢，見表1。
2.1.2 入度的空間分布比較
觀察各國入度，可以看出各國入度的區域分布具有一定的規律性。
第一，本區域是區域內各國原油進口貿易聯系最廣泛源地之一。這一規律在東亞之于日本、中國與韓國，西歐四國之于西歐，美國之于美洲都有相同的體現。
第二，中東、非洲與前蘇聯是各國主要的進口來源區域。資源稟賦決定了基本的供給地格局。
第三，中、美為在世界范圍內建立進口貿易聯系的國家。與法、德、日、韓等國與地區不同，中、美進口原油空間格局的入度區域分布較為廣泛。中、美在非洲、中東、前蘇聯地區與西歐均有一定數量的進口來源地。
2.2 貿易聯系強度差異
2.2.1 權重值比較
對貿易聯系的比較主要依據總權重與平均權重，權重呈現了各國與各自貿易伙伴間的貿易聯系強度。
與平均貿易聯系強度相差懸殊。權重最高的是美國。其次是中國、日本、與印度等國。平均權重最高的是美國、日本與中國，其他國家相差不是太大。從時間序列上看，中國的平均權重上漲最為明顯，韓國也有一定的上升，但升幅小于中國；美國與德國有一定的下降，其他國家變化不大。
2.2.2 權重的空間分布
根據進口數量的區域分布情況看，中國臺灣、韓國、日本與印度的進口來源主要集中在中東地區，美國的原油則主要由中東、美洲與非洲國家供給，而法、德、意大利與西班牙的原油主要來自于非洲、前蘇聯與中東。且各國原油進口區域構成比例不同年份間變化不大，所以將各國自不同區域的進口量取年度平均值，見圖1。
圖1 主要原油進口國（地區）進口量區域構成
Fig.1 Regional distribution of crude oil import the main
crude oil importing nations
2.3 空間格局均質化程度差異
從前面對入度及權重的分析結果可以看出，各國原油進口貿易空間格局是非均質的，所以本文利用權重熵測度了各國貿易空間結構的均質性，見表2。
良好的區位環境造就了法國、西班牙與意大利貿易空間結構的均質性，而對美國來說，盡管其進口貿易定位于全球，但北美是其重要的進口來源，這也使美國空間格局具有有序性特征。在亞太的消費大國與地區中，韓國與日本更青睞于石油資源豐富、且運輸距離較近的中東地區，盡管這幾個經濟體都有多元化的傾向，但韓日試圖建立的是中東為主體的多元化貿易格局，而非實現原油貿易空間格局的均質化。而對于中國來說，盡管與日本、韓國地理位置相近，貿易通道也非常相似，但貿易空間結構卻存在著巨大的差異。多元化戰略在中國原油貿易空間格局中的決定性作用凸顯。同時，從德國的貿易格局中，也可以看出，其在選擇貿易伙伴時更傾向于近域或通道條件較好的國家與區域。而非像所有的出口國伸出橄欖枝。總的來看，中國進口來源國數量與均質化程度均較高。而盡管美國在進口來源國數量上與中國媲美，但美國的進口量卻向南北美與西非集中，所以其空間結構的經濟性要優于中國。
3 區域結構的相似性測度及分析
從圖1中可以看出，部分國家間區域構成相似性明顯。根據結構相似性指數，測算得各國原油貿易空間格局構成的相似系數（見表3）。當然相似系數也是國家間差異程度的測度指標。
根據原油進口國進口區域結構相似系數，可以看出韓國、中國臺灣、日本與印度，意大利與西班牙，中國與意大利，德國與法國，中國與西班牙等幾組最為相似。
3.1 日、韓、中國臺灣、印度與中國區位相近，空間結構相似度不同
雖具相似貿易區位，但在相似性分析中可以看出中國
的原油進口空間結構與日本、韓國、中國臺灣及印度不同。日本、韓國、中國臺灣與印度的進口原油主要來自中東地區，來自中東的原油基本為韓、日與中國臺灣進口量的80%-90%之間，其次為亞洲與非洲。印度的進口原油中也有70%左右來自中東，其他部分主要來自亞太。而在中國的進口原油中，來自中東的原油不足50%，其次為非洲，來自非洲的原油約占中國進口原油的30%，最后是亞洲其他國家。從原油的進口來源地域上看，中國原油進口輸油距離明顯高于日本、韓國、中國臺灣與印度。
3.2 中國與意大利和西班牙貿易區位差異大，但進口空間結構相似
從相似系數看，與中國進口區域結構最為相似的是意大利與西班牙，意大利和西班牙國家建立進口貿易聯系最廣泛的區域均為非洲，中東與前蘇聯地區。意大利與西班牙自非洲進口原油有著明顯的地緣優勢，尤其意大利自非洲的進口來源國主要集中在北非，其距離與運輸通道優勢不言而喻。同時，來自中東的石油則可經紅海進入地中海，或是通過中東地區管網直接運至地中海沿岸裝船后，運抵意大利。而前蘇聯地區的原油則可在黑海裝船經博斯普魯斯海峽運往地中海至意大利，或在由管道運輸至地中海沿岸裝船運抵意大利。所以從貿易區位角度，意大利在進口中東、非洲，或是前蘇聯地區原油方面都有很好的貿易區位優勢。石油安全壓力致使的多元化選擇是中國不斷擴張自非洲的石油進口，進而導致了中國與意大利和西班牙的空間格局相似，貿易格局重心外移明顯。
一般來說，距離與運輸成本的呈正相關關系。Portes and Rey運用引力模型研究發現，距離意味著信息不對稱，是跨境實物貿易的最大障礙[9]在其他條件相同的情況下，離資源輸出地越近的區域，越容易從資源輸出地調入資源。且空間距離的增加不僅增加運輸成本，也增加了社會與時間成本。艾薩德認為：“……作為權益的處理方法，在將生產者相互分離時，運輸成本和空間成本的特殊效應就必須被考慮到。它是如此重要，以致于無法通過暗含的方式加以回避”[10] 。
3.3 德、法、意、西同為歐州國家，但空間結構不同
雖均為西歐國家，但貿易區位卻存在顯著差異，因而各國的貿易結構也不盡相同。其中最為相似的是意大利與西班牙。同為地中海沿岸國家使其更容易或更經濟地獲得西非與北非的原油，中東石油也較容易經地中海運往這兩個國家。當然法國也為地中海沿岸國家，但是相對于西非，法國進口北海原油更經濟。所以在各自的進口量構成中可以看出，意大利與西班牙最大的原油進口來源地均為非洲，自非洲進口原油約占意大利和西班牙進口原油的近40%；其次為中東。而法國的原油主要來源于中東、非洲、中東與西歐，幾乎各占1/4。顯然法國與意大利和西班牙不同。德國進口原油70%以上源于前蘇聯和西歐，來自中東的原油僅占其全部進口原油的5%-10%之間。德國為非地中海國家，因此缺乏利用非洲進口石油的地理優勢，同樣中東石油運往德國同樣缺乏通道與地緣優勢。然而德國歷來是俄石油出口大戶，在俄德原油貿易中友誼管道起著不可估量的作用；德自西歐的原油大部分出自北海油田，所以說歐洲進口大國的貿易地域構成也彰顯了原油貿易區位條件的決定性作用。
4 結 論
以上對各國原油進口貿易的拓撲結構與空間結構差異進行了比較研究，研究結果表明除中國外，其他進口大國的進口地域選擇中區位條件是決定性因素，具體如下：
4.1 進口國原油貿易空間格局差別顯著，區位條件是差異形成的根源之一
無論是入度、權重的空間分布，還是熵值比較均表明，各國的進口空間結構存在明顯差異。相較于中國，美國、日本、德國與韓國的原油貿易空間格局更具有序性，有序性使得這些國家的貿易空間結構更經濟。而在較高原油貿易空間格局均質性的國家中，法國、西班牙與意大利的原油貿易空間均質性源于各自的地理區位優勢；
4.2 部分國家進口地域結構相似，區位條件是相似根本原因
大多數相似系數顯示相近的地理位置與相似的石油貿易運輸區位條件是原油進口大國進口地域結構相似的前提，如意大利和西班牙，韓國、日本、印度與中國臺灣，及法國與德國。
4.3 多元化戰略降低了中國進口空間格局的經濟性，且無益于解決貿易風險
其他進口大國的源地結構的分析表明這些國家在選擇貿易伙伴時更傾向于近域或通道條件較好的國家與區域。所以這些國家的進口來源國數量小，貿易地域相對集中度較高。相比之下，中國進口多元化與進口強度增長趨勢明顯；顯然中國原油貿易空間格局的高均質化源于多元化戰略，而非良好的貿易區位；多元化戰略致使北非與西非國家成為中國原油進口源地，進而導致貿易區位相距甚遠的中國與意大利和西班牙原油進口貿易格局的相似，中國原油貿易空間格局的重心外移，經濟性下降，同時，多元化進程中，中國進口原油依舊來自較動蕩區域，源地多元化并沒有達到有效解決進口來源地風險的目的；且分散了源地風險的同時，多元化戰略也增加了發生風險事件的機率；也無益于改變80%的進口原油通過馬六甲進入中國的困局。
總的來看，與其他國家的經濟性追求不同，中國原油進口多元化進程中，客觀上實行了以犧牲經濟性換取石油供給的持續性的策略，而石油安全要實現的目標是經濟而且持續的石油供給，單純追求持續性則有悖于安全供給的初衷，且就當前的國際原油市場的運行機制看，分散風險成本過高意義并不大。所以調整原油進口空間結構，使之更具經濟性是必要的。
參考文獻（References）
[1]
段進軍.從地緣政治角度論冷戰后資源的戰略地位：以石油和水資源為例[J].地理科學進展，2000，19 （2）：181-186.[Duan Jinjun. Expounding Strategy of Resources after the Cold War from the Angle of the Geopolitics[J]. Progress in Geography， 2000， 19 （2）：181-186.]
[2]徐小杰.新世紀的油氣地緣政治：中國面臨的機遇與挑戰[M].北京：社會科學文獻出版社，1988：24-27.[Xu Xiaojie. Petroleum and Natural Gas Geopolitics in the New Century：China Facing the Opportunity and Challenge [M].Beijing： Social Sciences Academic Press， 1988.24-27.]
[3]賈文龍.世界石油供應格局演變及價格走勢分析[J].中國國土資源經濟，2007，（5）：4-6.[Jia Wenlong. Analysis on the Evolution of Supply Pattern and the Tendency of Price Concerning World Oil[J]. Natural Resource Economics of China， 2007，（5）：4-6.]
[4]Morgenthau H J. Politics among Nations： The Struggle for Power and Peace [M]. New York：McGraw Hill，Inc.1985：130-143.
[5]程淑佳，王肇鈞.復雜網絡理論下世界原油貿易空間格局演進研究[J].地理科學， 2011，（11）：1342-1347.[Cheng Shujia，Wang Zhaojun. Evolution of Spatial Pattern of World Crude Oil Trade Based on Complicated Network Theory[J]. Scientia Geographica Sinica， 2011，（11）：1342- 1347.]
[6]劉寶全.國際貿易網絡測度與演化研究[D].上海：上海交通大學，2007：56[Liu Baoquan. Research on Measurement and Evolution of World Trade Network[D].Shanghai： Shanghai Jiao Tong University， 2007：56.]
[7]Newman M E J，Watts D J. Renormalization Group Analysis of the Smallworld Network Model[J].Physics Letters A.1999， 263：341-346.
[8]張云逸.吉林省中部核心地帶產業整合研究[D].長春：東北師范大學，2006：32.[Zhang Yunyi. Study on Industrial Integration and Its Countermeasure Based on the Nuclear Region of Jilin Province[D].Changchun： Northeast Normal University， 2006：32.]
論文關鍵詞：復雜網絡；災害信息；傳播特征
災害是指由某種不可控制、難以預料的破壞性因素引起的、突然的或在短時間內發生的、超越本地區防災力量所能解決的大量人畜傷亡和物質財富毀壞的現象。由于災害發生的突然性和破壞性，20世紀80年代以前我國在災害信息傳播上采取了謹慎的態度。而隨著社會的不斷進步和新的媒體形式層出不窮，網絡媒體、手機媒體、數字電視以及即時通訊軟件、“博客”等新型網絡形式使得信息傳播的渠道由單一化向多元化發展，因此災害信息傳播已經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絡和手機等新型信息傳播方式在全國范圍內大量傳播，導致了嚴重的社會恐慌。由此可以看出災害信息傳播一旦失控，會使本來失序的社會更加混亂，并由此帶來衍生災害，造成不必要的社會恐慌和經濟損失。因此，在當前的信息傳播狀況下對災害信息傳播方式和特征進行相關方面分析是十分必要的。
目前國內在災害信息傳播方面主要是從新聞學的方面來研究：災害報道應該實現新聞價值與社會價值的平衡、新聞媒介在公共危機事件中起到重要作用，以及系統介紹災害信息的發展史等。沒有從災害傳播本身的特征進行研究，忽視災害傳播特征對災害信息傳播的影響。為了更有效地實現對災害傳播的控制，有必要針對災害信息傳播特征進行相關研究。
本文首先對災害信息傳播過程進行分析，在此基礎上運用復雜網絡相關理論對災害信息傳播方式和特征進行了初步探討。
1災害信息傳播的過程分析
根據當前災害信息的多樣化，其傳播內容主要可以分為政府和主流大眾傳媒的災害信息和各種謠言、負面信息兩大類。各種謠言、負面信息是指由于在災害信息傳播過程中出現的隱瞞或虛報、延遲報道而產生的各種、負面的受眾不信任的信息。
本文以Fink(1986)提出的危機4階段論為基礎，對災害信息傳播過程進行了相關分析，給出災害信息傳播的4個階段，分別為潛伏期、突發期、蔓延期、解決恢復期。以2007年臺風羅莎信息傳播過程為例(數據來源：百度指數)，分析這4個階段(圖1)。
(1)潛伏期由災害發生到災害信息開始傳播的這一階段。隨著現代信息傳播的速度加快，潛伏期的時間越來越短。要對災害信息傳播進行控制，最好的方法就是在災害信息傳播的潛伏期對災害進行有效控制，減小對社會產生的影響。臺風羅莎10月2日08時在菲律賓以東洋面上生成，4日02時加強為強臺風。即10月2日至10月4日為臺風羅莎信息傳播的潛伏期。
(2)突發期從災害信息開始傳播到災害信息開始迅速傳播的階段。突發期是年階段中時間最短、對受眾心理沖擊最嚴重的一個階段。如果在突發期內對災害信息進行刻意隱瞞或虛報、延遲、模式化報道，會使受眾失去對傳播者的信任，增加公眾的疑惑，導致社會危機及衍生災害的產生。10月5日、6日為臺風羅莎信息傳播的突發期。
(3)蔓延期災害信息從迅速傳播到平息的一個階段。在新的信息傳播環境下，災害信息從迅速傳播到平息需要一個相當長的時間。網絡媒體、手機媒體、數字電視、即時通訊軟件、多種傳播形式使得災害信息傳播速度快、影響范圍廣、破壞性強。即使當災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面信息。臺風羅莎在我國大陸l0月10日結束，但其仍然受到大眾的普遍關注。10月7日至l0月16日為臺風羅莎信息傳播的蔓延期。
(4)解決恢復期災害妥善解決、人民生活恢復正常、物質生產得到恢復、社會恐慌得到平息、整個社會恢復到災害發生前的狀態。在解決恢復期中，做好災害信息的傳播機理和影響的研究工作，總結災害信息傳播的經驗和教訓，為完善和健全相關的防災體系提供依據。以10月17日起為臺風羅莎的解決恢復期。
2災害信息傳播網絡
2．1災害信息傳播網絡的形成
目前國際上在流行病傳播、計算機病毒在In．ternet上的傳播等領域利用復雜網絡進行研究是比較多的。此外，國內外專家對謠言的傳播也進行了相關工作Zanette研究了在小世界網絡中的傳播情況；Moreno等發展了Daley等在1964年提出的謠言傳播模型，認為非均勻網絡傳播過程最終聽過但不傳播的人數與感染概率有著緊密聯系；
Dotts和Watts認為無論是社會網絡還是信息網絡中的傳播蔓延現象，相應的模型都可以歸結為泊松模型和臨界值模型。
災害信息傳播的基礎是社會網絡，因此可以應用復雜網絡的觀點來闡釋災害信息傳播的特征。災害信息傳播的網絡模型示意圖如圖2所示。
用節點表示災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生傳播與被傳播關系，就認為這兩個個體之間存在連接，這樣就得到了傳播網絡的拓撲結構，進而可以建立相關模型來研究這種傳播行為。而災害信息傳播模型研究的關鍵是傳播規則的制定和網絡拓撲結構的選擇。
2．2災害信息傳播網絡的結構
2．2．1災害信息傳播網絡結構的劃分
災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。的研究方法對災害信息傳播網絡模型的結構進行分析，將災害信息傳播網絡中的個體分為災害信息未知者(Igorants)、災害信息傳播者(Spreaders)、災害信息知情者(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，災害信息在災害信息傳播者、災害信息未知者之間傳播。災害信息傳播者向它的鄰居節點傳播信息。當接到信息的節點是災害信息未知者的時候，災害信息未知者以入的概率變成一個災害信息傳播者。而如果信息傳給了災害信息傳播者或者災害信息知情者，則前者以1／a的概率變成一個災害信息知情者。
2．2．2網絡結構中各參數的分析
參數A代表著信息傳播過程中數據會出現丟失的情況，并不是每次連接都成功。參數是表示一個災害信息傳播者在變成一個災害信息知情者前連接的災害信息傳播者或災害信息知情者的平均次數。
災害信息傳播者把災害信息傳遞到它的相鄰節點時，如果該節點為災害信息未知者，后者也將以入的概率變成一個災害信息傳播者，信息傳播成功。如果后者已經知道了災害信息，則會導致災害信息傳播者失去傳播信息的興趣，從而以l／a的概率變成一個災害信息知情者，此次信息傳播的小過程失敗。
2．3災害信息傳播網絡的統計性質
災害信息傳播網絡的統計性質反映著網絡內部結構的不同和系統功能的差異。它的統計性質有以下幾個方面。
(1)平均路徑長度是指所有節點之間的最大距離的平均值，它描述了網絡中節點間的分離程度，即網絡有多小，也就是災害傳播網絡中所有傳播途徑傳播信息的平均長度。
(2)聚集系數用來描述網絡中節點的聚集情況。在災害信息網絡中表示災害信息傳播者與災害信息未知者、災害信息知情者的關聯程度。
(3)度和度分布一個節點與其他節點相連的邊數稱為該節點的度。節點度分布是指網絡中度為k的節點的概率P(k)隨節點度k的變化規律。在災害信息傳播網絡中，度就是表示一個災害信息傳播者向k個災害信息未知者或災害信息知情者傳播信息。頂點的度指標用于描述該傳播者對傳播網絡中其它傳播者的直接影響力。節點度的分布函數反映了災害信息傳播網絡的宏觀統計特征。
(4)介數分為邊介數和節點介數。節點介數為網絡中所有的最短路徑中經過該節點的數量比例；邊的介數是網絡中所有的最短路徑中經過該邊的數量比例。介數反映了相應的節點或者邊在整個網絡的作用和影響力。在災害信息傳播網絡中，節點介數說明該節點對于網絡中信息流動影響的大小。介數的分布特征反映了不同傳播者在網絡中的地位，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、評價防災體系有著十分重要的意義。
3基于復雜網絡的災害信息傳播特征分析
3．1網絡節點的大規模性
一個重大災害發生后，其信息傳播網絡的節點數必定十分龐大。要做到災害信息傳播既維護了公眾的知情權，又不會造成社會恐慌和由此帶來的衍生災害，就應該對大規模的災害信息傳播網絡節點進行分析，找到網絡中的關鍵節點，即公眾信任度高、社會責任感強、在網絡的影響大的節點。衡量這些節點是否關鍵的主要依據是它們的介數和度分布。
3．2網絡連接的稀疏性
在災害信息傳播網絡中，并不是所有節點的聚集系數和度分布是相同的。主流大眾傳媒由于其傳遞信息的真實性、全面性，受到公眾的普遍信賴，那么主流大眾傳媒所代表的節點的聚集系數和度就要比其他節點的高。在這一區域的網絡連接就比較密集。反之，過于失實的災害信息會受到公眾的質疑，其傳播范圍就比較小，則這部分的網絡連接就很稀疏。
3．3連接結構的復雜性
災害信息傳播網絡的節點是由主流媒體、網絡媒體、手機媒體、數字電視等傳播者和受眾組成，因此每個節點都具有自己的動力學特征，且各個節點之間相互影響、相互制約，從而整個災害信息傳播網絡也就具有極為復雜的動力學特征，不能簡單的用規則網絡和隨機網絡對其進行分析。因此，災害信息傳播網絡具有連接結構的復雜性。
3．4信息傳播的時間復雜性
信息在網絡中傳播所花費的時間與下一節點對信息的敏感程度、傳播節點的度和介數及信息的可靠度等有關。沿海的人們對于有關臺風的信息就會比較關注，而對于內陸城市的人而言，此類信息就不很重要。這就體現了災害信息傳播的時間復雜性。
3．5信息傳播的變異性
在一個災害信息傳播者向災害信息未知者傳遞信息的這一過程中，信息內容是否不會發生變異以及信息來源是否真實可靠，這就是信息傳播的變異性。
3．6信息傳播引發衍生災害的可能性
災害本身具有破壞性，由于災害信息內容不同，公眾對災害信息的關注程度也不同，必然導致信息傳播的速度不一樣。而災害信息的傳播也可能引起各種社會問題，甚至形成衍生災害。例如在“非典”期間各種有關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。在災害信息傳播網絡中可表現為信息中心增多、傳播過程的重復性。
4結束語
本文將災害信息傳播過程分為潛伏期、突發期、蔓延期、解決恢復期等4個階段，并以臺風羅莎信息傳播過程為例對4個階段進行分析。
