基于传输效率矩阵的复杂网络节点重要度排序方法-论文.pdf

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1、第４９卷第２期西南交通大学学报Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．２２０１４年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＷＥＳＴＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＡｐｒ．２０１４文章编号：０２５８２７２４（２０１４）０２０３３７０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５８２７２４．２０１４．０２．０２３基于传输效率矩阵的复杂网络节点重要度排序方法范文礼，刘志刚（西南交通大学电气工程学院，四川成都６１００３１）摘要：为了提高网络节点重要度评估的准确性，应用复杂网络理论，通过分析非邻接节点对节点重要度评估产生的重要影响，提出了一种基于网络传输效率矩阵的节点重要度排序方法．该方法综合了节点的局部重要性和

2、全局重要性，弥补了节点重要度贡献只依赖于邻接节点的不足．在ＡＲＰＡ网络上对连续移除重要节点的连锁故障进行了仿真．结果表明，相比于节点重要度评价矩阵法，采用本文方法在移除最重要的２个节点后网络的最大连通子图规模降低了２３．８％，该结果进一步验证了本文方法的准确性．关键词：复杂网络；效率矩阵；重要度贡献；节点度中图分类号：ＴＮ９１５．０２文献标志码：ＡＲａｎｋｉｎｇＭｅｔｈｏｄｆｏｒＮｏｄｅＩｍｐｏｒｔａｎｃｅＢａｓｅｄｏｎＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＭａｔｒｉｘＦＡＮＷｅｎｌｉ，ＬＩＵＺｈｉｇａｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵ

3、ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｓ，ａｎｏｖｅｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｍａｔｒｉｘｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｎｏｎａｄｊａｃｅｎｔｎｏｄｅｓｏｎｔｈｅｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｅｄｂｏｔｈ

4、ｔｈｅｌｏｃａｌａｎｄｇｌｏｂａｌｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，ａｎｄｏｖｅｒｃａｍｅｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｄｅｐｅｎｄｉｎｇｏｎｊｕｓｔｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔｎｏｄｅｓｉｎｔｈｅｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．ＴｈｅｃａｓｃａｄｉｎｇｆａｉｌｕｒｅｓｂｙｒｅｍｏｖｉｎｇｉｍｐｏｒｔａｎｔｎｏｄｅｓｏｎｔｈｅＡＲＰＡｎｅｔｗｏｒｋｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｔｏｐ２ｉｍｐｏｒｔａｎｔｎｏｄｅｓａｒｅｒｅｍｏｖｅｄ，ｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｂｉｇｇｅｓｔｓｕｂｇｒａｐｈｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆａｌｌｓｂ

5、ｙ２３．８％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｆｕｒｔｈｅｒｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｍａｔｒｉｘ；ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｄｅｇｒｅｅ复杂网络理论是复杂性科学中新兴的网络科导致网络脆弱性的关键节点对于提高网络的鲁棒学，可以从网络拓扑结构的角度分析“网络结构与性至关重要．网络功能”之间的关联．不同的网络结构决定了不著名的ＰａｇｅＲａｎｋ算法［２］与ＨＩＴＳ

6、（ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ同的网络功能［１］，例如无标度网络相比随机网络，ｉｎｄｕｃｅｄｔｏｐｉｃｓｅａｒｃｈ）算法［３］是信息检索领域最为当发生随机故障时具有更强的鲁棒性；当发生蓄意常用的节点排序算法，但该类算法主要针对有向网攻击时又表现出了极高的脆弱性．因此，有效识别络，在无向网络中的计算效果与度中心性的效果类收稿日期：２０１２１２１３基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｕ１１３４２０５，５１００７０７４，５１３７７１３６）；教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目（ＮＥＣＴ０８０８２５）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（ＳＷＪＴＵ１１ＣＸ１４１）作者简介：范文礼（１９８０－

7、），男，博士研究生，研究方向为复杂网络、电力系统运行分析与控制，Ｅｍａｉｌ：ｆａｎｗｅｎｌｉｈｐ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：刘志刚（１９７５－），男，教授，博士，博士生导师，研究方向为现代信号处理及其在电力系统和牵引供电系统中的应用，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｚｇ＿ｃｄ＠１２６．ｃｏｍ引文格式：范文礼，刘志刚．基于传输效率矩阵的复杂网络节点重要度排序方法［Ｊ］．西南交通大学学报，２０１４，４９（２）：３３７３４２．３３８西南交通大学学报第４９卷似．