理论教育 网络特性测评:度数、连通分量和直径

网络特性测评:度数、连通分量和直径

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:不同领域使用不同的词来描述这两种基本的网络组成要素。多数网络度量仅适用于无向网。二分或者二模网络是一种特殊的网络类型,其中有两组实体及实体间的联系,而不是两组实体内部的联系。隶属网络是一种二分网络,其中一组是节点,另一组是隶属于这些节点的事件。一个节点的基本特性之一是度数。研究网络中链接最普遍的方式是通过其连通分量。直径是网络中最短路径中最长的那条。

网络特性测评:度数、连通分量和直径

网络是实体和这些实体间关系的集合。不同领域使用不同的词来描述这两种基本的网络组成要素。例如,在数学领域,它们被叫作顶点和边/弧;在计算机科学领域叫作节点和链接;在社会学领域叫作行动者和关系/联系。所有网络研究的主要焦点是发现在(社会、信息、技术或生物)结构内的模式。为了达到此目标,网络研究重点要放在结构变量,如度量实体间关系的变量。

这里介绍与社会网络分析相关的基本术语的定义。

节点是实体,如独立个体和团体或集团,它们之间的联系是我们所关注的。有时,我们对行动者和它们之间的链接感兴趣,或者是双重,或者是行动者和他们间链接的三重关系,或者是三重。

节点和其他节点通过链接联系。链接能有不同的属性。它们可以是有向的,如它们按一个特定的方向从一个节点移动到另一个节点;或者无向;或者双向。另外,链接可以是二分的,如存在或不存在;或者加权,如有一个表示联系频率或强度的值。其他与链接有关的属性可以是等级和类型。多数网络度量仅适用于无向网(Wasserman,Faust,1994)。

二分或者二模网络是一种特殊的网络类型,其中有两组实体及实体间的联系,而不是两组实体内部的联系。隶属网络是一种二分网络,其中一组是节点,另一组是隶属于这些节点的事件。(www.daowen.com)

一个节点的基本特性之一是度数。度是连接到节点上的链接数量。在有向网络中,我们区分入度是进入节点的链接,出度是离开节点的链接。加权网络不用节点度而是计算节点强度作为权重总和(Barrat,Barthélémy,Pastor-Satorras,Vespignani,2004;Newman,2004a)。Opsahl、Agneessens、Skvoretz(2010)提出一种考虑节点度和度强度的混合度量方法。

网络的密度表明节点间可能存在的链接中有多少比例是当前实际存在的。对有向网络来说,这个比例是由边的数量E比上可能边的数量n(n-1)计算而得,如D=E/n(n-1)),对无向网络来说,该值为D=2E/n(n-1))。

研究网络中链接最普遍的方式是通过其连通分量。一个网络连通分量是一个最大连接子图。例如,“一个子图中所有节点对之间都有一条路径(在一个连通分量里所有的节点对都是可达的),(因为是最大的)在其内的一个节点和其外的任意节点之间没有路径。”(Wasserman,Faust,1994,p.109)。在无向网络中我们仅谈连通分量。在有向网络中,有强连通分量,其中的每个节点能通过有向链接到达其余的每个节点;弱连通分量,不管链接的方向,其中的每个节点都能到达其余的每个节点。当最大连通分量覆盖了网络的重要部分(常常超过50%),就叫作巨连通分量。

最后,有两种度量方式能表明网络中的实体有多分散。这两种方式分别是测地距离,或者最短路径,指的是连接两个节点的链接的最短序列。直径是网络中最短路径中最长的那条。

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