中国航空网络演化过程的复杂性研究-论文.pdf

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1、第l4卷第1期交通运输系统工程与信息V01．14No．12014年2月JournalofTransportationSystemsEngineeringandInformationTechnologyFebruary2014文章编号：1009—6744(2014)01-0071—10中图分类号：U8文献标识码：A中国航空网络演化过程的复杂性研究王姣娥，莫辉辉中国科学院地理科学与资源研究所，中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室，北京100101；2．中国交通运输协会，北京100053)摘要：基于图论和复杂网络理论的分析方法，本文对1952～2008年中国航空网络演化

2、过程进行了定量剖析．伴随着节点(城市)和航线的增减，中国航空网络表现出异速增长特征．平均路径长度由1952年的5．74逐渐下降到2008年的2．24，网络效率逐步趋于稳定；集聚系数由1952年的0增长到2008年的O．69，呈现向小世界网络演化的趋势，簇度相关性显示度值在平均值(14)以上的上层系统已初步形成层级结构；1952—1962年的网络度分布具有度特征值和长尾分布特征，此后逐渐向具有“无标度”特征的网络演进．中国航空网络的度度相关系数呈现倒u型变化趋势，其原因在于演化受到距离、技术、经济等综合因素的影响．本文长尺度的历史数据一方面验证了当前网络复杂性相关理论研究和

3、实证分析中的不足，同时可为网络演化理论发展提供重要的实证基础．关键词：航空运输；演化过程；复杂网络；航空网络；小世界；度度相关性ComplexEvolutionProcessofChina’SAirTransportNetworkWANGJiao—e，MOHui—hui(1．KeyLaboratoryofRegionalSustainableDevelopmentModeling，InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch，CAS，Beijing100101，China；2．ChinaCommunica

4、tionsandTransportationAssociation，Beijing100053，China)Abstract：GraphindexandcomplexnetworkmethodswereusedtoevaluatetheevolutionprocessofChina’Sairtransportnetwork(ATNC)during1952—2008．TheallometricgrowthwasexploredinthedevelopmenthistoryofATNC，withthefluctuatinggrowthofnodes(cities)andedg

5、es(airlinesorcity—pairs)．TheaveragepathlengthinATNCwasreducedfrom5．74in1952to2．24in2008，whichshowedspatiotemporalconvergenceandincreasingeficiency．Incontrast，theclusteringcoeficientrosefrom0to0．69．Boththeaveragepathlengthandtheclusteringcoeficientindicatedadevelopingtrajectoryofsmall—worl

6、dnetwork．Ahierarchicalstructurewasshapedintheupperairportsystemwithdegreeover14．Degreedistributionshowedthelong—tailcharacteristicsfrom1952and1962，andthenturnedtoascale·freenetwork．Thedegree—degreecorrelationshowsasaninverse—Upattern，whichisaffectedbycomplicatedfactorssuchasdistance，techn

7、ology，andeconomicelements．Insummary，thepapergivesananalysisontheevolutionprocessofATNC，whichsupplementtheshortageofthecomplexnetworktheorymodelanditsapplicationinairtransportnetwork，andprovidesanexperimentalbaseforestablishingtheoreticalevolution收稿日期：2013-07—12修回日期：