時間：2022-05-07 09:09:41
導語：在復雜網(wǎng)絡論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
1復雜動力網(wǎng)絡的意義分析
諸多的軟件工程專家都表示，復雜動力網(wǎng)絡的研究具有劃時代的意義，例如，復雜動力網(wǎng)絡在解決如何提升大規(guī)模網(wǎng)絡的傳輸效率，不斷增加網(wǎng)絡的可信度和穩(wěn)定性，以及避免惡意襲擊和隨機錯誤給人們所帶來的經(jīng)濟損失等方面，都有著非常重要的作用。而且，這些問題的解決必須要依據(jù)復雜網(wǎng)絡的理論知識和技術上的發(fā)展。
2復雜動力網(wǎng)絡的特征分析
2.1復雜動力網(wǎng)絡的同步效應
網(wǎng)絡上的同步這是社會中廣泛存在的一種非常重要的非線性現(xiàn)象。并且在現(xiàn)實生活中，有著非常復雜網(wǎng)絡在弱耦合情況喜愛可以在很大程度上展示同步的傾向性，而且，在對于全連接的網(wǎng)絡中，無論是耦合強度大小，只要是網(wǎng)絡進行充分連接，對于一個全局耦合的網(wǎng)絡就一定要能夠進行相應的同步，對于最近的鄰居耦合網(wǎng)絡，若一個局部耦合網(wǎng)絡也不一定能夠進行同步，在更為寬泛的意義上看，網(wǎng)絡上的同步要分情況來看，有時是有優(yōu)勢，但是有的時候也會有害處。有益的網(wǎng)絡同步可以更好地運用在軟件工程中去，例如，可以更好地運用在保密通信和語言涌現(xiàn)和組織管理的協(xié)調上進行高效運行，如果是有害的同步，則很有可能會造成傳輸控制協(xié)議的增加，或者是出現(xiàn)網(wǎng)絡信息堵塞的情況，從目前的情況來看，網(wǎng)絡上的同步在核磁共振和激光設備中運用更加廣泛和成熟。所以，對于有益的網(wǎng)絡同步，我們一定要切實采取各種技術手段來保持網(wǎng)絡系統(tǒng)上的同步性，但是，對于有害的網(wǎng)絡同步，就必須要加以制止。
2.2復雜動力網(wǎng)絡上的控制
復雜動力網(wǎng)絡由于具備大量的節(jié)點，以及相對復雜的拓撲結構，使得傳統(tǒng)的控制手段已經(jīng)不能完全地適應當前軟件工程的運用。人們相繼提出了自適應控制和線性反饋控制、切換控制以及牽制控制等方面。在當前復雜動力網(wǎng)絡系統(tǒng)中，我們就不僅僅可以通過控制網(wǎng)絡上的所有節(jié)點來實現(xiàn)一個既定的目標，而且，在大多數(shù)的情況下，就是希望能通過控制盡量少的節(jié)點來實現(xiàn)各種目標，這就是牽制控制。復雜網(wǎng)絡的牽制控制方面，基本上有兩種不同的控制策略，主要是可以分為，隨機控制策略和目的性選擇策略。總的來說，就是隨機選擇一些節(jié)點來進行牽制控制，但是，目的性的控制策略，就是嚴格按照一定規(guī)則來選擇有效地節(jié)點進行控制，實際上，牽制控制所涉及的領域非常廣，其中就包括網(wǎng)絡結構和節(jié)點動力學，以及相應的網(wǎng)絡耦合強度等一些方面，為此，對于牽制控制來說，如何來選擇網(wǎng)絡耦合強度和牽制控制器的數(shù)目就是當前牽制控制兩個最為基本的問題，從具體上看，就是可以給定復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)和牽制控制策略和網(wǎng)絡耦合強度，必須要對多個牽制控制器才能更好地實現(xiàn)網(wǎng)絡上的穩(wěn)定性，所以，這些問題都是需要我們面臨的問題。
3復雜動力網(wǎng)絡在軟件工程中的有效運用
在過去的幾年當中，有很多的專家和學者都將復雜網(wǎng)絡的理論和方法有效地運用在軟件工程中去，例如，可以有效地運用復雜網(wǎng)絡的工具分析，并進一步分析了軟件網(wǎng)絡各種統(tǒng)計特征和網(wǎng)絡可視化的軟件研究，并得到廣泛的運用和發(fā)展。在網(wǎng)絡化的軟件運用過程中，網(wǎng)絡軟件從某種意義上是一種多結構和全方位的動態(tài)演化軟件，具有很強的適應性和自組織性以及開放性。從另外一個角度上看，這是相對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡軟件來說，網(wǎng)絡式軟件的組成單位顯得更加主動，并且耦合度也非常松散，在規(guī)模上可以適當?shù)剡M行收縮和拓展，而且網(wǎng)絡化的軟件可以切實通過發(fā)現(xiàn)和挖掘網(wǎng)絡資源，從而可以實現(xiàn)資源的有效利用，為客戶提供可持續(xù)性和安全上的交互與協(xié)調服務，更好地滿足用戶的各種需求。同時，軟件系統(tǒng)的運用過程中，這是一種人工上的比較復雜的系統(tǒng)，從而可以導致了統(tǒng)計意義上出現(xiàn)規(guī)律上的附和，這就必然會造成軟件設計方法和開發(fā)過程匯總的某些原則之間存在的關聯(lián)性。尤其是在200年以來，復雜動力網(wǎng)絡闡述了面向對象軟件網(wǎng)絡的結構與傳播代價之間的內在關系，可以說，網(wǎng)絡評價傳播代價和軟件網(wǎng)絡之間存在緊密的聯(lián)系。并且兩者的相關系數(shù)可以隨著網(wǎng)絡中的邊數(shù)結構的增加而減少，這樣就能夠充分說明在節(jié)點一定的情況下，隨著邊數(shù)的增加，可以在網(wǎng)絡中形成很大的中樞節(jié)點，進而可能導致了平均最短路徑長度的減少，同時，平均傳播代價也隨著減少，平均傳播代價和出入度之間的范圍都存在負相關，這也在一定程度上會造成網(wǎng)絡環(huán)境上的異質化更高，其中的平均傳播代價就越低，這就是為什么能夠出現(xiàn)真實的軟件網(wǎng)絡，而且網(wǎng)絡傳播代價顯得相對較小，而且，規(guī)則網(wǎng)絡卻使得平均傳播代價更大，為此，這就必須要對具體的情況做出詳細的分析，才能更好地推動復雜動力網(wǎng)絡在軟件工程中的應用。
4結語
從以上的情況分析中可以得知，筆者認為，只有深入分析復雜動力網(wǎng)絡的結構特征，并對軟件工程的運用情況做出詳細分析，之后，筆者還進一步闡述如何使得復雜動力網(wǎng)絡運用在軟件工程中去，才能更好地發(fā)揮復雜動力網(wǎng)絡在軟件工程中的效用。
作者：李岱 單位：鄖陽師范高等?？茖W校
一、計算機復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)競爭性傳統(tǒng)方法研究缺陷
1．1分析過程中個體研究不足
在對計算機復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)競爭性的研究中，主要的研究對象是對于整體的研究，忽略了個體對于整體的影響作用，個體與整體、微觀與宏觀的并沒有完全統(tǒng)一，個體和整體關系不密切，產(chǎn)生分離，因此對于它們之間難以建立有效的聯(lián)系，而且在兩者之間沒有基本的過渡階段，缺乏基本的聯(lián)系。成員之間競爭性的分析方式主要是從整體上分析競爭系統(tǒng)，然后再根據(jù)長期以來對于其的跟蹤研究工程，了解其性能和工作狀態(tài)，只是在乎整體研究，可是卻沒有認識到整體是由個體而組成的，因此在研究整體的變化過程需要根據(jù)個體的情況來最后總結，而不是站在宏觀的角度上研究。尤其是在研究成員的競爭力時，一般只研究整體的競爭力，對于個體并不細致研究，這也是由于個體的競爭力難以估量，很難系統(tǒng)的對組成個體的競爭力進行研究，這樣就很可能忽略了個體競爭力變化過程以及特征和作用的分析，對于整體分析也有嚴重的影響。因此在分析成員之間競爭力的時候要從個體角度出發(fā)，分析每個個體的競爭力，進而分析整體的競爭力，這樣才能保證整體的競爭力分析的準確程度，因此這方面我們要加以改進。
1．2對于競爭系統(tǒng)的分析系統(tǒng)性、完整程度不夠
在研究計算機復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)的競爭性時，由于系統(tǒng)的復雜性和不確定性，因此分析過程并不細致，尤其是對于系統(tǒng)中的復雜性中的非均衡狀態(tài)，缺乏有效的描述手段，這部分是對于競爭系統(tǒng)分析的重要組成部分，更沒有細致準確的分析。同時也過于強調均衡狀態(tài)和不動點的分析，分析重點有所偏差，造成原本就不完整的競爭系統(tǒng)分析更加錯誤。另外在系統(tǒng)內部元素的刻畫上并不細致，系統(tǒng)內部的各個元素是保證其正常運行的基本元素，也應該是競爭系統(tǒng)分析刻畫的重點，這些元素主要包括系統(tǒng)內部的內部結構、性質、個性特征以及演化趨勢等，分析刻畫不細致直接導致了競爭系統(tǒng)分析的不完整。因此在競爭系統(tǒng)分析刻畫的時候，不能過于籠統(tǒng)，而是需要針對系統(tǒng)內部的各個基本元素進行分析，不能忽略每個元素的重要作用，同時分析過程應細致準確，為競爭系統(tǒng)的整體分析做好基礎。以上兩點是在計算機復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)競爭性分析中存在的主要問題，究其原因還是對于系統(tǒng)整體太過重視，分析過程按照整體為單位，沒有真正意識到個體和內部元素對于分析刻畫過程的重要性。針對這一缺陷，我們在日后的分析工作中就可以有針對性地進行解決，保證競爭系統(tǒng)分析的合理準確。
二、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)復雜性問題
2．1開放的復雜系統(tǒng)
計算機的網(wǎng)絡系統(tǒng)是一個開放性的系統(tǒng)，而且具有資源共享的特點，所以能夠擁有龐大的用戶人群。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)包括各種政治、經(jīng)濟、文化以及科學人文等內容，這也是互聯(lián)網(wǎng)擁有龐大用戶群的主要因素，也能促使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，同樣互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也影響著社會的發(fā)展。
2．2成員群體龐大
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，擁有龐大的用戶群體，而計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中的成員是由用戶終端、交換機、網(wǎng)關、路由器等各種終端設備組成的，因此各種各樣、大量的用戶以及交換節(jié)點使計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)變得更為復雜。
3．3成員之間的聯(lián)系
計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的運作是由系統(tǒng)中人員之間相互合作而完成的，系統(tǒng)中的每一個成員都存在著一些聯(lián)系，但是值得我們注意的是網(wǎng)絡協(xié)議系統(tǒng)是分散的，在系統(tǒng)中，成員之間除了相互合作也相互競爭，相互競爭就會導致系統(tǒng)的癱瘓等問題，因此，可以通過網(wǎng)絡協(xié)議系統(tǒng)進行調節(jié)，從而保證各成員之間的有序合作。
2．4系統(tǒng)由多層次組成
計算機系統(tǒng)的復雜性也包括系統(tǒng)的層次性，計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構構建是分層化的，這也是網(wǎng)絡體系結構構建的出發(fā)點。計算機網(wǎng)絡中分層體系的有很多，如通信標準和TCP，以及網(wǎng)絡拓撲結構。所以說層次性也是計算網(wǎng)絡復雜系統(tǒng)的重要特性。3．5系統(tǒng)信息的復雜性在傳遞信息時，成員之間相互發(fā)送信息、接受信息，處理信息以及轉發(fā)信息等，由于信息量多，信息的服務性以及信息的設備的多樣化，使計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中的成員之間會產(chǎn)生競爭，這也是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的復雜性之一。
三、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)競爭特性分析
3．1局域網(wǎng)系統(tǒng)成員之間的競爭特性
我們最關心的局域網(wǎng)問題就是它們之間的互訪，這也是目前的熱點話題，我們主要采取有序控制的措施，可以避免成員之間的沖突，這也是有序沖突的實質。有序控制的方式有輪詢，輪詢的方式有很多種，包括限定式、窮盡式、門限式以及混合式，主要根據(jù)網(wǎng)絡成員之間的需要，網(wǎng)絡控制程序按照順序依次詢問，若需要立即被使用，不需要則問下一名成員，因此避免了成員之間的沖突。另外我們還可以采用預約的方式，這種預約的方式分為分布式預約和集中預約兩種，這種方式和輪詢本質上是一樣的，也是根據(jù)需要的網(wǎng)絡成員進行資源分配，但是在方式上有很大不同，需要網(wǎng)絡資源的成員得先預約，然后再按順序進行分配。還有一種是令牌控制，這種方式在局域網(wǎng)中應用的比較多，令牌控制就是一個通行證，網(wǎng)絡成員抓住沒有用到的令牌，才可以把需要的資源信息寫上去，這種令牌通常分為單令牌和多令牌。最后一種是叫做時槽方式，時槽方式也分為兩種，即固定式槽環(huán)和隨機式槽環(huán)，這種方式把網(wǎng)絡的傳輸時間分為幾段，其中每一段是一個時槽，時槽在用戶之間的作用是傳遞信息。還有其它一些不常用的有序控制方式，例如寄存器插入和信道復用等。
3．2路由器的競爭問題
由于網(wǎng)絡速度的提高，導致當局域網(wǎng)中大量信息抵達時寬帶不夠使用的情況，從而引起網(wǎng)絡成員之間的沖突。因此為了避免這種狀況，應采取兩種辦法用來解決和預防。
(1)沖突解決解決沖突的有效方式通過“丟棄”數(shù)據(jù)這一項操作進行，它是任何的交換節(jié)點都支持的一項操作。當網(wǎng)絡中大量的數(shù)據(jù)包爭奪有限的輸入、輸出緩存和輸出寬帶時，由于需求小于供給，就需要對一些數(shù)據(jù)包進行丟棄，但是在什么時間丟棄也有不同的算法，算法包括兩種，一種是丟尾算法，另外一種是隨即早期檢測算法。
(2)提高路由器的性能路由器操作系統(tǒng)中還有很多問題，我們應努力更新和完善路由器系統(tǒng)，修改默認口令，將普通的默認口令改為高級的默認口令，同時也可以采用修改內部一些核心模塊的方式，另外還有修改詞法分析器、解釋器以及查詢執(zhí)行器等。
計算機復雜網(wǎng)絡的競爭性有其利弊，對于系統(tǒng)內部的競爭我們應加以改進和解決，并且盡量避免這些沖突，提高網(wǎng)絡的利用率。我們還應根據(jù)計算機復雜網(wǎng)絡的特性，有效解決競爭帶來的沖突，促進網(wǎng)絡成員之間的合作，使網(wǎng)絡安全有效的運行。
作者：孫萬里 單位：黑龍江建筑職業(yè)技術學院
1交通運輸網(wǎng)絡的地理空間特性
交通運輸是典型的網(wǎng)絡型產(chǎn)業(yè)，與生物群落、社交關系和互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡一樣，具有復雜網(wǎng)絡拓撲結構的共性，也與電力、通信和供水等網(wǎng)絡一樣，必須通過實體網(wǎng)絡系統(tǒng)（或節(jié)點系統(tǒng)）才能實現(xiàn)產(chǎn)品和服務的生產(chǎn)與銷售。但是，交通運輸?shù)木W(wǎng)絡構成和行業(yè)特征與上述各種網(wǎng)絡存在很大區(qū)別，從而使其網(wǎng)絡的復雜性特征展現(xiàn)出獨特之處[5]。在復雜網(wǎng)絡的理論研究中，交通運輸網(wǎng)絡對于地理空間的絕對依賴，構成了其結構演化和其上傳播機制的研究復雜性基礎。
1.1疊加性和延展性較弱
對于較少或幾乎不依賴于固定設施的網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，在一定時間或一定空間上，若干網(wǎng)絡的疊加是可能和經(jīng)濟的，如社交網(wǎng)絡和電信行業(yè)網(wǎng)絡，其網(wǎng)絡增長受限較小，對網(wǎng)絡稍加或幾乎不進行改造，就可以實現(xiàn)能力的大幅調整。而從網(wǎng)絡的物理特性上來說，交通運輸服務則受制于其實體網(wǎng)絡，即構筑于特定地理空間下的基礎設施，網(wǎng)絡結構和能力調整不能靈活變化。相對而言，民航網(wǎng)絡按不同的飛行高度劃分出若干空域，在一個立體的空間內也可實現(xiàn)不同航路一定程度的“疊加”，而鐵路網(wǎng)絡要形成多片疊加則幾乎不可能。
1.2與地區(qū)經(jīng)濟社會的互饋作用較強
與生物群落、社交關系和互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡相比，通信、電力和交通運輸?shù)染W(wǎng)絡的形成，具有明顯的外部效應。這種外部效應，即是這類網(wǎng)絡與其所在區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的互饋作用的一種體現(xiàn)。網(wǎng)絡型基礎設施的經(jīng)營與所在區(qū)域的經(jīng)濟社會需求普遍具有互饋效應，但程度和范圍上也有所差異，如電網(wǎng)和公路網(wǎng)的建設往往有較強的地域性，這種互饋作用更多地局限在某一特定時段或特定地區(qū)。相對而言，鐵路網(wǎng)絡的建設和運用常常輻射和跨越更大的地區(qū)，與更大范圍內的地區(qū)經(jīng)濟互饋作用更為顯著。
1.3要素構成復雜且與地理空間具有全關聯(lián)性
非實體或一般的網(wǎng)絡型產(chǎn)業(yè)中，網(wǎng)絡關系或傳輸物常具有無形、均質和穩(wěn)定的特征，關系的接入較為簡單，如電力網(wǎng)與通信網(wǎng)，其聯(lián)通和運用相對簡單，各地區(qū)網(wǎng)之間的切換可在瞬間完成，對傳輸過程的影響很小[5]。而交通運輸網(wǎng)絡的傳輸對象所要求的運輸條件各異，需配備的裝載設備也不同，其網(wǎng)絡構成要素更多、更復雜，固定設施與移動設備的配合使用，要求進行統(tǒng)一的運輸調度指揮或充分協(xié)調，多要素的地理關聯(lián)性也給網(wǎng)絡帶來分析的不確定性。相對而言，鐵路運輸系統(tǒng)內部的技術聯(lián)系更為密切，保持路網(wǎng)暢通所需要的各種條件更為復雜，多因素與地理空間的全關聯(lián)性為其網(wǎng)絡分析增加了復雜性。
2鐵路運輸網(wǎng)絡要素的高協(xié)同性與強相關性
鐵路運輸網(wǎng)絡是依賴于實體網(wǎng)絡系統(tǒng)進行活動的典型網(wǎng)絡，和其他運輸方式的網(wǎng)絡一樣，與虛擬網(wǎng)絡有著顯著的區(qū)別。根據(jù)大量實證研究結果，從度量網(wǎng)絡復雜性的基本指標來看，鐵路運輸網(wǎng)絡（含鐵路線路網(wǎng)絡與列車運行網(wǎng)絡）與道路網(wǎng)絡、航空網(wǎng)絡和地鐵網(wǎng)絡具有基本拓撲結構及特性相關結論的相似性。但是，鐵路運輸網(wǎng)絡因其獨特的構成要素和技術特征，仍然與其他運輸方式的網(wǎng)絡有較大區(qū)別。通過與其他運輸方式對比，可以看出，在復雜網(wǎng)絡的理論研究中，鐵路運輸網(wǎng)絡關鍵要素的高協(xié)同性和強相關性，構成了其結構演化和其上傳播機制的研究復雜性根源。
2.1道路運輸網(wǎng)絡復雜性
對于道路運輸網(wǎng)絡方面的研究，目前分為干線路網(wǎng)（含城市群路網(wǎng)）和城市內部路網(wǎng)兩大部分，兩類網(wǎng)絡及其上的交通流各有其特征，但是在與鐵路運輸網(wǎng)絡的比較中，其共性表現(xiàn)一致。道路運輸?shù)牡乩砭W(wǎng)絡體系的突出特點是：網(wǎng)絡密度很大，網(wǎng)絡增長的靈活性較強，網(wǎng)絡的功能層次明顯。同時，由于路權專用性不強，其上的運輸組織活動傾向于采用自組織（自駕車）或系統(tǒng)組織（公共交通）的方式，與地理網(wǎng)絡的關聯(lián)性不強。對于前者，出行者選擇較為靈活，與作為普遍存在的地理網(wǎng)絡相比，使用者行為對運輸組織網(wǎng)絡（或稱服務網(wǎng)絡）生成和變化的影響要大得多，因此相關研究常轉化為出行者（或駕駛員）行為方面的復雜性研究。對于后者，線路走向選擇較為靈活，與作為普遍存在的地理網(wǎng)絡相比，城市土地利用和用地規(guī)劃對服務網(wǎng)絡生成和變化的影響要大得多，因此相關研究常轉化為公共交通服務網(wǎng)絡拓撲結構的復雜性研究。
2.2民航運輸網(wǎng)絡復雜性
民航運輸網(wǎng)絡的空間尺度較大，且地理網(wǎng)絡的構造較為特殊，機場（節(jié)點）是其網(wǎng)絡結構的關鍵要素，航線（線路）無實物載體，受地理空間限制較小。這種地理網(wǎng)絡的特殊構造，將民航網(wǎng)絡的復雜性問題轉化為機場的網(wǎng)絡布局和航線的層次結構復雜性問題。因其內生的安全和技術管理要求，民航地理網(wǎng)絡上的運輸組織活動采用系統(tǒng)組織方式，但是其地理網(wǎng)絡（機場分布網(wǎng)絡）與服務網(wǎng)絡（航線分布網(wǎng)絡）仍然相對獨立。同時，因為民航運輸?shù)募夹g經(jīng)濟特征，其成熟的網(wǎng)絡結構（含地理網(wǎng)絡和服務網(wǎng)絡）具有收斂性，呈現(xiàn)出穩(wěn)定結構。
2.3遠洋運輸網(wǎng)絡復雜性
遠洋運輸網(wǎng)絡的空間尺度最大，與民航運輸網(wǎng)絡相似，其地理網(wǎng)絡的構造也較為特殊，港口（節(jié)點）是其網(wǎng)絡結構的關鍵要素，航線（線路）無實物載體，二者均受到地理空間的限制，特別是港口體系，一般分布在大陸邊緣、航運通達條件較好的地區(qū)。遠洋運輸?shù)乩砭W(wǎng)絡上的運輸組織活動采用系統(tǒng)組織方式，其地理網(wǎng)絡（港口分布網(wǎng)絡）與服務網(wǎng)絡（航線分布網(wǎng)絡）不僅相對獨立，更因受到國際貿易的影響，其分布具有明顯的規(guī)律性和特定時空上的穩(wěn)定性。
2.4城市軌道交通網(wǎng)絡復雜性
雖與鐵路運輸網(wǎng)絡同屬軌道交通大類，城市軌道交通系統(tǒng)因其服務范圍、服務對象和服務方式的特殊性，其復雜性特征與鐵路運輸網(wǎng)絡有所區(qū)別。從地理網(wǎng)絡的構成上看，成網(wǎng)的城市軌道交通系統(tǒng)一般點（車站）多線（站間距）短，網(wǎng)絡密度較大，分布范圍與城市發(fā)展和用地規(guī)劃密切相關，但受工程和地理條件限制較大。城市軌道交通的輪軌關系較為密切，其系統(tǒng)組織方式在所有運輸方式中最為典型和完全，雖然其對網(wǎng)絡固定設施與運載工具的協(xié)調性要求較高，但是，從服務對象來看，其運量構成簡單、客流性質較為單一；從其服務方式和頻率來看，其制式單一，運輸調整便利，服務網(wǎng)絡的構成比較簡單，因此二者關聯(lián)后的復雜程度并不高。與上述典型交通運輸網(wǎng)絡相比，鐵路運輸?shù)牡乩砭W(wǎng)絡一般空間尺度較大，網(wǎng)絡密度分布不均，局域高密和長程低密兼而有之，受區(qū)域經(jīng)濟的影響明顯，對經(jīng)濟的引導作用強。同時，路網(wǎng)專用性強，基礎設施和移動設備均存在多樣化制式，內部技術聯(lián)系密切，存在互補資產(chǎn)和互補技術，服務網(wǎng)絡的績效對二者的協(xié)調性要求較高，二者作為鐵路運輸網(wǎng)絡關鍵要素的高協(xié)同性和強相關性，更增加了對其進行復雜性分析的難度。
3鐵路客運網(wǎng)絡結構與增長的疊加復雜性
一般來說，旅客和貨物運輸條件差異巨大。與鐵路貨物運輸相比，旅客運輸通常對乘坐舒適度、運輸安全性、換乘便捷性等要求較高。反映在運輸網(wǎng)絡方面，則體現(xiàn)出鐵路客運網(wǎng)絡應當保有較高的密度和覆蓋性，網(wǎng)絡接續(xù)條件好、通達能力強，網(wǎng)絡的連通可靠性高、抗干擾能力強，其拓撲結構必然表現(xiàn)出一類典型的復雜性特征。同時，鐵路客運地理網(wǎng)絡（基礎設施投資建設）的階梯性增長規(guī)律，與客運需求的持續(xù)性原發(fā)增長或突變性誘增規(guī)律之間，在特定時空條件下會存在較大差異，對服務網(wǎng)絡的績效可能產(chǎn)生較大影響，要盡可能規(guī)避這種長期存在的客觀不利因素，并在最大程度上發(fā)揮鐵路服務網(wǎng)絡對人口分布、土地利用和城市發(fā)展的引導作用，其網(wǎng)絡結構必然表現(xiàn)出一類典型的流量變化與網(wǎng)絡增長動態(tài)均衡的復雜性機制。另外，鐵路旅客運輸關于安全、快速、便捷的要求在客運網(wǎng)絡中的反映，不僅體現(xiàn)在地理網(wǎng)絡上直接連通所表現(xiàn)出的拓撲特征，更體現(xiàn)在其服務網(wǎng)絡及所含層次和局域結構在各種運輸條件下的適應性。特別地，作為與人的行為和活動發(fā)生直接關系的基礎設施實體網(wǎng)絡，網(wǎng)絡上擁堵或故障的傳播動力學及控制是關鍵問題，而鐵路運輸網(wǎng)絡要素的高協(xié)同性，疊加在其與客運需求的強相關性之上，更增加了網(wǎng)絡復雜程度，必然表現(xiàn)出對一類特殊的網(wǎng)絡擁堵控制或故障規(guī)避的復雜性分析方法需求。
4我國鐵路客運網(wǎng)絡的復雜性
我國鐵路客運網(wǎng)絡的拓撲結構特征及部分網(wǎng)絡靜態(tài)特征指標，與國外典型國家或區(qū)域的鐵路客運網(wǎng)絡相比，具有相似性，究其原因，是由鐵路客運內在的技術經(jīng)濟屬性決定的。但由于鐵路客運供需之間的緊密互饋關系，國內外國情、路情的巨大差異，反映在我國鐵路客運供給上，則必使其體現(xiàn)出與國外典型國家或地區(qū)客運路網(wǎng)不同的結構和演化特征。
4.1需求數(shù)量變化的驅動
從我國客運需求規(guī)模和結構來看，我國地域廣闊，人口基數(shù)大，作為旅客基數(shù)的人口數(shù)量總量大，加之近30年經(jīng)濟發(fā)展迅速，消費水平和消費結構發(fā)生了很大變化，不僅公務商務出行穩(wěn)定增長，而且消費性旅行需求增長迅速，導致客運需求的數(shù)量規(guī)模大、增速快。受社會文化風俗、工農業(yè)和服務業(yè)生產(chǎn)規(guī)律以及生活方式變化的影響，人員流動在時間上趨于特定時期集中大量流動、一般時期正常波動的動態(tài)平衡狀態(tài)。如春節(jié)前后在全國范圍內的人員大量往返探親和務工，在夏秋季節(jié)去往主要農業(yè)生產(chǎn)基地采收，節(jié)假日往返旅游度假地等。在這種經(jīng)濟、社會和文化背景條件下，客運需求表現(xiàn)出突變性和常規(guī)性波動的疊加。
4.2需求結構調整的驅動
我國國土地理形勢多樣，且受地緣關系影響的經(jīng)濟區(qū)域發(fā)展水平和方式不同，人口分布在地域上趨于局部集中、廣域分散的動態(tài)平衡狀態(tài)，在客運需求的空間結構上存在多樣化、非均衡的特點以及點、線、面運輸需求的相互轉化問題。由于我國正處在居民出行結構轉型的關鍵時期，客運需求呈現(xiàn)出類型多樣、特征交叉、持續(xù)分化等現(xiàn)象?？瓦\需求類型極大豐富，規(guī)律性漸趨明顯，需求結構開始逐漸趨于動態(tài)穩(wěn)定，對長程運輸能力強、中短距離運輸服務水平高、安全性好、價格適中、便捷性強的運輸方式需求仍將長期穩(wěn)定存在。
4.3我國鐵路客運網(wǎng)絡構建的關鍵問題
從我國鐵路客運供給的現(xiàn)狀與發(fā)展來看，我國鐵路網(wǎng)正處在加速成長期，還遠未達到成熟期，不僅存在路網(wǎng)布局有待完善、網(wǎng)絡覆蓋程度仍需提高等情況，還存在線路銜接不甚合理、系統(tǒng)協(xié)調程度不高等問題。受長期建設滯后和能力制約的影響，運輸需求的層次性在鐵路客運供給的地理網(wǎng)絡和服務網(wǎng)絡中的體現(xiàn)并不十分顯著。隨著客運需求的進一步分化，鐵路客運網(wǎng)絡進一步完善的問題就演變成如何在擴大硬件服務能力的同時，又能合理利用既有各類設施、設備和運輸組織資源，既研究客運需求對網(wǎng)絡演變的指導意義，又探討網(wǎng)絡結構變化對流的有效組織的關鍵影響的復雜網(wǎng)絡結構演化問題。由于我國地理區(qū)域廣大，地形地質條件復雜，加之東、中、西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平不一，社會文化習俗有差異，人口分布形式多樣，旅客出行規(guī)律時空特征不同，鐵路客運供給在交通運輸體系宏觀定位下的地區(qū)特征也很明顯。因此，隨著我國鐵路客運服務逐漸進入能力擴張與質量提高并進的新階段，對鐵路客運網(wǎng)絡的深入研究，也必須重點考慮路網(wǎng)成長規(guī)模、線路建設時機、運營技術標準匹配、服務組織與能力分布等時序與空間耦合問題，即網(wǎng)絡的局域演化及動力學特征對整體網(wǎng)絡構建的影響，以及路網(wǎng)承載能力變遷機制和規(guī)律的復雜網(wǎng)絡結構演化問題。另外，作為承擔國家安全功能的常規(guī)基礎設施網(wǎng)絡之一，為保障領土和經(jīng)濟安全，鐵路運輸具有無可替代的國防意義。處在國際政治經(jīng)濟形勢瞬息萬變的環(huán)境下，鐵路客運網(wǎng)絡除承擔常規(guī)旅客輸送任務外，還肩負著在系統(tǒng)面臨巨大威脅或破壞時仍能保障一定通達要求的重要責任。在這一特殊前提下，鐵路客運網(wǎng)絡的通達性問題，又上升成為在遭受完整性威脅的情況下仍能保證特定的服務水平，即系統(tǒng)可靠性問題。
5結束語
在我國居民出行結構轉型及鐵路建設運營體制創(chuàng)新的關鍵時期，面對我國鐵路客運的新形勢，應當客觀認識鐵路客運地理網(wǎng)絡和服務網(wǎng)絡的時空復雜性，理解其形成及演化的內在機理和運行規(guī)律，把傳統(tǒng)的鐵路運輸活動與新興的復雜網(wǎng)絡理論結合起來，更好地刻畫鐵路客運服務特性，為解決網(wǎng)絡規(guī)劃和調整以及運營管理問題提供新的視角和決策依據(jù)，從而充分利用現(xiàn)有交通資源，切實提高整個路網(wǎng)承載能力，優(yōu)化完善服務方式與運營水平。
作者：王琳 于洋 單位：西南交通大學交通運輸與物流學院 西南交通大學建筑學院城市規(guī)劃研究所
復雜網(wǎng)絡研究已經(jīng)滲透到生活及學習的方方面面，目前，復雜網(wǎng)絡研究已成為計算機領域的研究熱題。當今時代，計算機網(wǎng)絡對于人們來說，已是生活中不可或缺的部分。然而，隨著網(wǎng)絡平臺的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模型已難以科學地展現(xiàn)其拓撲特性，將復雜網(wǎng)絡理論的思想應用于計算機網(wǎng)絡拓撲研究中，引起計算機研究者及從業(yè)者的關注，基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲的研究結果也應用于實踐。
1計算機網(wǎng)絡的發(fā)展
1.1復雜網(wǎng)絡的基本內涵復雜網(wǎng)絡是計算機領域的一個術語名詞，是指基本具備小世界、無標度、吸引子、自相似、自組織中的部分或者所有屬性特征的網(wǎng)絡架構。網(wǎng)絡系統(tǒng)的演化進階、演化規(guī)律的釋放、演化動力學的基體層次及網(wǎng)絡系統(tǒng)模型的形成機制、幾何屬性、結構穩(wěn)定性等是構筑其理論的核心。由許多節(jié)點與連接兩個節(jié)點的一些邊構成了網(wǎng)絡。而節(jié)點是指系統(tǒng)中不同的個體，邊代表著個體間的關系；具有特定的關系的兩個節(jié)點之間連一條邊，兩個節(jié)點有邊相連則是相鄰的。
1.2計算機網(wǎng)絡拓撲結構網(wǎng)絡的拓撲性質是指不依賴于節(jié)點的具體位置和邊的具體形態(tài)而表現(xiàn)出來的性質，其對應的結構就是網(wǎng)絡拓撲結構。有研究報道，在很大程度上，網(wǎng)絡拓撲決定了網(wǎng)絡的性質，不同的網(wǎng)絡性能是因為不同的拓撲結構，因此，網(wǎng)絡拓撲是研究網(wǎng)絡中的重中之重。
2復雜網(wǎng)絡理論
復雜網(wǎng)絡理論在基于復雜理論的計算機拓撲研究中的應用網(wǎng)絡管理，是在網(wǎng)絡系統(tǒng)正常運行的重點部位，把握并網(wǎng)絡拓撲行為的改變方式優(yōu)勢并應用是建立網(wǎng)絡模式的關鍵。在理論的學習研究中，還要分析在計算機的網(wǎng)絡動態(tài)情況下的數(shù)據(jù)流量，掌握計算機網(wǎng)絡動態(tài)情況下計算機流量數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡的穩(wěn)定特性?；谕負浣Y構原理的插入及分析，并研究分析該結構的衍生技術層面以解決問題的方法。在傳統(tǒng)的計算機結構方法中，多數(shù)計算機網(wǎng)絡的拓撲是以簡單的隨機網(wǎng)絡來展現(xiàn)的。隨機網(wǎng)絡模型在規(guī)模小、單一業(yè)務種類的網(wǎng)絡初級階段，一定程度上客觀地反映在計算機網(wǎng)絡拓撲中的演化規(guī)律?，F(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡所處的環(huán)境發(fā)生了很大變化：計算機用戶量不斷增長，不同網(wǎng)絡正在融合發(fā)展；龐雜的網(wǎng)絡協(xié)議體系的層次結構在垂直方向呈現(xiàn)出多樣化，以區(qū)域和性能為標準水平上進一步形成水平上分布且多級的架構；由于協(xié)議，非線性作用、用戶之間的合作與競爭網(wǎng)絡等在節(jié)點間、節(jié)點與數(shù)據(jù)分組間發(fā)生。它們使計算機網(wǎng)絡變得復雜，隨機網(wǎng)絡模型已不適合計算機網(wǎng)絡拓撲行為。
以系統(tǒng)整體性為重點的復雜網(wǎng)絡理論應運而生，成為人們研究計算機網(wǎng)絡拓撲的新途徑，有研究就是基于復雜網(wǎng)絡理論研究復雜的計算機網(wǎng)絡行為，從不同層次、不同角度分離網(wǎng)絡系統(tǒng)的整體性及網(wǎng)絡中單個之間的聯(lián)系和相互作用，以分析表現(xiàn)其整體性的性質。例如流量行為和拓撲行為的各自性能以相互作用行為的研究等。基于復雜網(wǎng)絡理論的定義及研究，從整體上了解計算機網(wǎng)絡拓撲結構的特征模型，并分析計算機網(wǎng)絡的整體系統(tǒng)定型?；谕負浣Y構的理解，通過定量分析并把其結果應用到定型分析當中去；相互聯(lián)系作用的網(wǎng)絡節(jié)點在拓撲演化行為中受到極大影響。復雜網(wǎng)絡拓撲結構的構造機制，是建立并分析研究網(wǎng)絡拓撲結構及動力學行為的演化模型。在基于構造機制而建立的演化模型中，針對拓撲數(shù)據(jù)的范圍變化和對數(shù)值進行分析處理的討論，都是根據(jù)網(wǎng)絡結構而進行分析討論的，在計算機網(wǎng)絡中，由于其分布比較明確而且具有小范圍的節(jié)點度，還有依據(jù)其沒有標記的特性和相聯(lián)系的動力行為。
3基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲應用
世界上多數(shù)發(fā)達國家開始重視計算機拓撲技術系統(tǒng)原理的研究以及在IT領域的應用，同時全世界上的著名高校都十分看重計算機拓撲技術理論技術的研究，比如說，傳統(tǒng)的拓撲數(shù)值參考體系結構工分為五個層次，分為控制過程，再優(yōu)化過程，再次生產(chǎn)中進行調整，然是企業(yè)層面進行管理整治，最后在經(jīng)濟上進行宏觀決策。錐塔式管理模式通常采用這種模式并取得很好的效果，在生產(chǎn)過程中將不再采取以往控制與管理詳解的形式，而是將其分開，不再注意資源在生產(chǎn)過程的消耗及能量損耗、對設備的實施監(jiān)控與管理控制。由于此種結構模型采用多層次結構，而且比較復雜，應用起來成本極高且不那么靈便。也不利于計算機網(wǎng)絡平臺技術的建成，在社會實踐中得不到很好的推廣應用。另外，煤礦企業(yè)為世界工業(yè)發(fā)展提供了很大的能源支持，然而，安全生產(chǎn)一直是煤礦企業(yè)持續(xù)發(fā)展并一直堅持的，因此在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)中更加強調控制和管理的統(tǒng)一化。生產(chǎn)、管理、安全三者是相互聯(lián)系、相互依托的，需緊緊的聯(lián)系在一起，才會更好的發(fā)揮起作用，不過其需依據(jù)計算機理論的實際研究和應用，形成資源管理、生產(chǎn)執(zhí)行、過程控制三個層次的計算機復雜網(wǎng)絡信息化系統(tǒng)。
在復雜網(wǎng)絡理論指導下，優(yōu)先突出復雜網(wǎng)絡下計算機的統(tǒng)計方面的關系，然而拓撲網(wǎng)絡結構的構造以及拓撲運行的方式也是不可或缺的，在突出表現(xiàn)計算機的統(tǒng)計方面的關系的同時也要形成它們操作模式的具體形式。在廣泛的復雜網(wǎng)絡以及其復雜理論的研究當中，要時時刻刻關注大眾用戶的資源信息，并不時地進行更新，不過，要控制管理用戶資源，不要讓其超過最新的范圍，以保持高效運行。在網(wǎng)絡不斷發(fā)展更新的過程中，要時刻保持較高的資源數(shù)據(jù)利用率，使其利用盡量最大化。在計算機拓撲網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)搜索功能是至關重要的，因此，要保持數(shù)據(jù)服務總臺具有其強大功能，以增強其性能。網(wǎng)絡拓撲結構化成果已不能很好地適應現(xiàn)有的網(wǎng)絡載體，因目前的網(wǎng)絡載體的連接功能特性不能很好地與網(wǎng)絡拓撲結構相匹配，需要進一步提升結構化的研究成果以滿足需求。而無標度特性的結構網(wǎng)絡提體系的實現(xiàn)需要對計算機網(wǎng)絡拓撲結構的區(qū)域管理進行擴展化延伸，因此，通過對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)同步控制，進一步形成完整的網(wǎng)絡拓撲，而網(wǎng)絡拓撲的完整性可以有效減緩擁堵的計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的壓力，從而提高計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)運行的效率。
4結語
在現(xiàn)代社會中，計算機已成為人們生活當中必可不少的一部分，越來越受到廣大群眾的關注，在計算機迅猛發(fā)展的時代，計算機的運行方式及速度一直是人們關心的問題，它關乎整個計算機的運行效率及數(shù)據(jù)的及時性。計算機需要進行有效的程序控制和管理，使其管理體系更加完善以保證計算機的正常運行。運用相關的計算機網(wǎng)絡復雜理論研究，以升級傳統(tǒng)模式下的計算機技術，對計算機存在的網(wǎng)絡模型特點進行深入客觀的分析，尋找新的思路、方法用來解決可能存在的問題。本文主要講述了復雜網(wǎng)絡理論的內涵，基于復雜理論的計算機網(wǎng)絡拓補結構及使用情況，建設全新的計算機拓補系統(tǒng)，以提高計算機網(wǎng)絡的控制和管理體系，有效地為廣大群眾提供服務。
作者：王曉元 單位：咸寧職業(yè)技術學院網(wǎng)絡中心
一、關聯(lián)公司的復雜網(wǎng)絡模型
對復雜關聯(lián)公司的建模中,將每個與母公司有關聯(lián)的子公司或其他公司建模為一個結點,將公司之間的聯(lián)系建模為一個邊,這樣的一個結點和邊的集合就構成了一個復雜網(wǎng)絡模型。示意圖如圖1所示。網(wǎng)絡模型為無向加權網(wǎng)絡,結點聯(lián)系的強度與所涉及的兩個關聯(lián)企業(yè)間的資金往來和負債等因素有關。
二、聯(lián)系的強度
有權網(wǎng)絡的一個重要參數(shù)就是邊的權值,該權值表征兩個關聯(lián)企業(yè)之間的聯(lián)系,應由銷售、采購、企業(yè)間投資關系、籌資關系來確定。需要指出,諸如投資、籌資等關系,本質上是有方向的,精確的復雜網(wǎng)絡模型應該考慮使用有向網(wǎng)絡模型。在本項研究中,為了簡化模型和計算,我們統(tǒng)一使用了無向網(wǎng)絡。
三、多關系網(wǎng)絡模型
上述模型中使用了單關系網(wǎng)絡,從聯(lián)系強度的計算過程可見,實際上這個單關系是一個復合關系:將多個關系復合在一起。實際中,企業(yè)間往往存在多個關系,比如可由銷售、采購關系構建一個關系網(wǎng),而由投資關系構建另外一個關系網(wǎng),如圖2所示。所以應該使用多關系網(wǎng)來描述企業(yè)間的這種混雜關系。有了上述單關系或者多關系網(wǎng)絡模型后,我們可以構建中心度度量,從而可以檢測網(wǎng)絡中重要的子公司;還可以檢測緊密聯(lián)系的社區(qū),從而找到緊密聯(lián)系的公司群。
四、中心度度量:識別重要子公司
在復雜網(wǎng)絡上,一個結點的重要程度可以用其中心度來度量。常見的中心度度量包括:度中心性、緊密度中心性和特征向量中心性等?？紤]到本研究中網(wǎng)絡的規(guī)模和計算復雜性,我們使用了度中心性和特征向量中心性。子公司的度中心性計算與該企業(yè)所聯(lián)系的企業(yè)數(shù)量,一般來講,母公司應該具有最大的度中心性。特征向量中心性通過子公司的關聯(lián)公司的中心程度來度量該該子公司的中心性,即如果與一個公司聯(lián)系的其他公司具有較高的中心度,則該公司也具有較高的中心度。該問題轉化為求解網(wǎng)絡鄰接矩陣的特征值和特征向量問題,對于較復雜的網(wǎng)絡,使用迭代法求解該特征值效率較高,例如使用Power迭代法。基于特征向量的中心度方法類似于網(wǎng)絡搜索中的PageRank算法。
五、社區(qū)發(fā)現(xiàn):識別緊密聯(lián)系的關聯(lián)公司
發(fā)現(xiàn)關聯(lián)公司的社區(qū)結構有助于發(fā)現(xiàn)緊密聯(lián)系的關聯(lián)公司。如圖1所示,一個社區(qū)指的是相互之間緊密聯(lián)系的企業(yè)群,群內的聯(lián)系強度要遠高于群外的聯(lián)系強度。在圖1中,顯然所有標識為黑色圓圈的結點構成一個社區(qū),而所有標識為白色方框的結點構成了另外一個社區(qū)。常用的社區(qū)發(fā)現(xiàn)的方法有頂點相似性、譜聚類等方法。本文中采取了頂點相似性方法。其中的相似性度量使用加權的Jaccard相似性:用聯(lián)系的權重加權共有鄰居數(shù)。
六、結論
考慮到公司舞弊的合謀特性,建立了關聯(lián)公司的復雜網(wǎng)絡模型:單關系網(wǎng)絡和多關系網(wǎng)絡模型,確定了聯(lián)系強度的度量,通過中心性度量和社區(qū)檢測,可有效發(fā)現(xiàn)重要的關聯(lián)企業(yè)。
作者：石利芳仇麗青孫曉紅單位：山東科技大學審計處山東科技大學信息學院山東科技大學審計處
復雜網(wǎng)絡可視化方案設計的關鍵在于可視化工具和算法的選擇，本文設計的方案中，可視化工具選擇基于Python的軟件包NetworkX[7]，壓縮算法采用提出的一種基于節(jié)點和邊的關鍵性壓縮網(wǎng)絡拓撲的算法（NECB，NodeandEdgeCentralityBasedNetworkCompressingAlgorithm），布點算法則選擇基于FDA改進的經(jīng)典FR算法[8]，整體方案如圖2-1所示。原始的網(wǎng)絡拓撲數(shù)據(jù)經(jīng)過NetworkX作圖生成網(wǎng)絡拓撲圖，而NECB算法和FR算法則利用NetworkX通過Python編程實現(xiàn)。
1NetworkX介紹
NetworkX是一基于Python語言開發(fā)的網(wǎng)絡可視化工具，集成了眾多專門針對復雜網(wǎng)絡的分析算法，非常適合復雜網(wǎng)絡拓撲的可視化，并能結合其它的Python軟件包，比如Numpy、Scipy、Matplotlib、Pygraphviz、Mayavi2等數(shù)據(jù)分析和可視化工具進行使用。NetworX支持鄰接矩陣、邊列表、GML、Pajek等多種類型的網(wǎng)絡拓撲數(shù)據(jù)的讀寫，也可逐個添加或刪除單個節(jié)點和邊，同時還提供了大量直接生成某一類型復雜網(wǎng)絡的函數(shù)，針對網(wǎng)絡拓撲的性能分析，NetworkX也提供了許多算法，對于同類型的網(wǎng)絡，還支持并集、交集、差、子圖等集合操作。
2NECB壓縮算法
基于節(jié)點和邊的拓撲壓縮關鍵在于壓縮標準的制定，如何評判壓縮算法的有效性也是重要的方面。
2.1壓縮節(jié)點的選擇NECB壓縮算法中的壓縮是針對節(jié)點進行的，這里僅針對簡單無向圖進行討論，對于網(wǎng)絡拓撲G=(V，E)中任意節(jié)點v，是否刪除它的參考標準主要有兩點：節(jié)點v的度deg(v)和網(wǎng)絡拓撲中經(jīng)過該點最短路徑數(shù)。節(jié)點的度是網(wǎng)絡拓撲最重要的屬性之一，如果一個節(jié)點的度數(shù)越大，說明它與很多節(jié)點都有關聯(lián)，那么它在網(wǎng)絡拓撲中也就顯得很關鍵[9]。NECB算法采用的計算公式如下。是為了將其值歸一化在[0，1]范圍內。網(wǎng)絡拓撲的平均最短路徑長度也是其重要的屬性之一，如果網(wǎng)絡拓撲中多條最短路徑經(jīng)過某一節(jié)點，顯然該節(jié)點扮演著重要角色[9]，NECB算法采用的計算公式如下。用Wpath(v)的值衡量節(jié)點v關于最短路徑的關鍵性，Π(s，t)表示網(wǎng)絡拓撲中所有最短路徑的集合，π表示經(jīng)過節(jié)點v的最短路徑，(|V|-1)(|V|-2)/2是經(jīng)過節(jié)點v的最短路徑數(shù)最大可能值，乘以2/((|V|-1)(|V|-2))可以將其值歸一化在[0，1]范圍內。
2.2壓縮算法流程NECB算法中的壓縮本質上就是刪除節(jié)點，這里對刪除進行一下說明：對于網(wǎng)絡拓撲G=(V，E)，刪除節(jié)點v是指從E中刪除所有包含v的邊，然后從V中刪除v生成新的網(wǎng)絡G’，NECB算法流程如圖2-2所示。
首先計算網(wǎng)絡拓撲中各個節(jié)點的度和所有節(jié)點之間的最短路徑，然后根據(jù)公式和分別計算Wdeg(v)和Wpath(v)，刪除值相對較小的次要節(jié)點，保留值相對較大的重要節(jié)點，再將得到的兩個節(jié)點集合并。假設合并后的節(jié)點集合為V1，對于復雜網(wǎng)絡，通常情況下，節(jié)點集合V1構成的壓縮圖是連通的，若不連通，則需要對壓縮拓撲進行補充，選擇一個最小的節(jié)點集合V2補充到壓縮拓撲中，至少使得由V1∪V2中節(jié)點構成的壓縮圖是連通的，這是一個NP完全問題，NECB采用的是一種叫做KeepOne的策,。V1中節(jié)點在G中的任意一條最短路徑上的所有節(jié)點組成V2，V1∪V2的完全圖與原始網(wǎng)絡拓撲G的交集即為最終的壓縮網(wǎng)絡拓撲G’。
作者：張暢謝鈞胡谷雨段偉偉單位：解放軍理工大學，指揮信息系統(tǒng)學院
1研究假設與模型
復雜網(wǎng)絡理論是在十幾年前才被人們挖掘并總結出來的一門嶄新的理論學科，盡管該理論的研究內容并不豐富，但鑒于計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展及其在全社會范圍內的迅速普及，促使復雜網(wǎng)絡理論內容的研究也趨于成熟，并為計算機網(wǎng)絡拓撲特性提供了可靠的理論分析內容，使計算機網(wǎng)絡拓撲成為了一種具備科學性、合理性的一種系統(tǒng)網(wǎng)絡架構，維系著網(wǎng)絡空間環(huán)境的有序運作，促進了互聯(lián)網(wǎng)領域的健康、穩(wěn)定發(fā)展。而要想具體的對計算機網(wǎng)絡拓撲的研究假設與模型進行驗證，這就要從復雜網(wǎng)絡理論的框架、網(wǎng)絡行為內涵，以及復雜環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡拓撲行為所遵循的理論基礎等方面來入手實施。
1.1復雜網(wǎng)絡理論的框架及其內涵從長期以來的研究過程來看，將復雜網(wǎng)絡理論應用到計算機拓撲行為研究的過程中極為可行，因其能夠更為明晰地呈現(xiàn)出在較高技術水平下的計算機網(wǎng)絡拓撲結構，從而便可以對網(wǎng)絡性能及其流量進行更細致的分析，所得出的相關分析成果可以反作用于實踐當中，不斷提升計算機拓撲項目的延展性。復雜網(wǎng)絡理論的研究內容所涉及到的學科較廣，具備較強的跨學科特色，因其與數(shù)理學科、生命學科以及工程學科等諸多學科領域有著密切的關聯(lián)，同時，也正是由于復雜網(wǎng)絡理論本身的跨學科特性存在，對復雜網(wǎng)絡的定量以及定性特征的科學化理解的難度較大。其中，計算機網(wǎng)絡拓撲模型方面的研究較為重要，且為實踐領域提供了諸多可借鑒的經(jīng)驗。除此之外，復雜網(wǎng)絡理論的內涵中還包括有復雜網(wǎng)絡上的傳播行為、搜索算法以及相繼故障等方面，這些都屬于復雜網(wǎng)絡理論中的核心內容。從現(xiàn)實的角度來看，掌握網(wǎng)絡拓撲行為的演進過程及其規(guī)律，便可以實現(xiàn)更優(yōu)質的、更系統(tǒng)化的網(wǎng)絡結構管理，為網(wǎng)絡中各節(jié)點提供更便捷的網(wǎng)絡服務。
1.2復雜環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡拓撲行為所遵循的理論基礎近年來，網(wǎng)絡行為理論及網(wǎng)絡拓撲架構等項目的研究受到了日益延伸的網(wǎng)絡平臺的影響，在這種傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡理論與模式的影響下，已經(jīng)不適宜進行對網(wǎng)絡行為的客觀描述，因此，復雜環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡拓撲行為需要重新修正，并利用復雜網(wǎng)絡理論的核心內容來充實計算機網(wǎng)絡拓撲。從現(xiàn)實環(huán)境來看，隨著國內外各領域科學技術的不斷發(fā)展，人們的視野較以往更加開闊，對各種事物也都有了更加深刻的認識和理解，因此，人們在諸多領域的建設過程中，對于計算機軟件以及各類型電子設備的體驗與使用要求也日趨提高，簡單來說，人們對于計算機網(wǎng)絡平臺運行的要求有所提升。因此，在復雜網(wǎng)絡理論精髓內容的明確指引下，計算機網(wǎng)絡拓撲模型需要重新創(chuàng)建。
1.3針對計算機網(wǎng)絡同步行為的研究從過去一段時期以來關于計算機拓撲項目的研究內容來看，始終停留在復雜網(wǎng)絡演化模型框架的基礎上，憑借路由器以及自治域這兩個層面的特性來架設并描述計算機網(wǎng)絡拓撲結構。后期，隨著網(wǎng)絡平臺及信息數(shù)據(jù)的進一步延展，促使計算機網(wǎng)絡同步行為越來越趨于復雜化，同時，由于其復雜化行為所產(chǎn)生的網(wǎng)絡節(jié)點過于繁雜，則通過網(wǎng)絡同步行為來探知計算機網(wǎng)絡拓撲也是較為合理的策略，能夠削弱計算機網(wǎng)絡同步行為對整個網(wǎng)絡環(huán)境所帶來的負面影響。
2研究設計
通過研究以往有關的資料可知，網(wǎng)絡本身所具有的特性在一定程度上取決于網(wǎng)絡拓撲，而且，不同拓撲結構所構建出來的網(wǎng)絡環(huán)境，其性能也有著明顯的差異。實際上，網(wǎng)絡拓撲結構的設計便能夠影響網(wǎng)絡平臺運作的實際效能。在以往，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡一般是規(guī)則的網(wǎng)絡形式，該種形式最大的特征便是它的網(wǎng)絡節(jié)點與其邊的連結方式較為固定，屬于一種近似封閉的網(wǎng)絡環(huán)境，但在復雜網(wǎng)絡理論支撐下的計算機網(wǎng)絡拓撲結構的延展性就較強，這一形式的新型網(wǎng)絡拓撲形態(tài)通常被人們形容為具有復雜動力學行為以及復雜拓撲結構的網(wǎng)絡模型，該模型的核心特性在于它的無標度性、節(jié)點廣泛且規(guī)律等方面。
2.1網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的研究在當前，現(xiàn)代電子信息技術的普及應用，各領域針對信息管理的研究不斷深入，而且大多取得了極富價值的研究成果，并將其在實踐過程中進而驗證。從總體情況來看，基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲研究可以分成如下幾個部分來進行探索：網(wǎng)絡協(xié)議分析技術、計算機網(wǎng)絡拓撲行為的特征等。具體的網(wǎng)絡拓撲形態(tài)如圖1所示：從圖1中可以看出，傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡拓撲結構呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的態(tài)勢，由中心為個終端提供數(shù)據(jù)轉換等服務支持。其中，TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡協(xié)議系統(tǒng)中的重要組成部分，它也是現(xiàn)代網(wǎng)絡信息管理中最核心的協(xié)議之一。在傳送數(shù)據(jù)的過程中，由于IP層的傳輸不會受到過度限制，信息的傳遞順次可能會有所改變。從網(wǎng)絡協(xié)議分析的基礎框架結構來看，網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的理論研究內容仍有一定的挖掘空間。
2.2網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的應用為網(wǎng)絡拓撲行為的客觀描述夯實基礎依照TCP/IP參考模型，在數(shù)據(jù)包封裝相關技術研究的基礎上，采取端口檢測以及特征值深度包檢測等協(xié)議識別技術，探究網(wǎng)絡協(xié)議分析的基本內容。從網(wǎng)絡平臺信息傳遞的效率來觀察，按照TCP/IP協(xié)議格式逐層顯示所采集到的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的各層協(xié)議網(wǎng)絡字段信息，最終構建起網(wǎng)絡協(xié)議分析的基礎框架，整個過程較為合理。從具體情況來分析可知，總體的網(wǎng)絡協(xié)議分析技術是分為兩部分內容來實現(xiàn)的，一部分為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集模塊，另一部分為網(wǎng)絡協(xié)議分析處理模塊。這兩個部分的協(xié)調運作，便能夠針對網(wǎng)絡拓撲行為進行客觀的描述。
3數(shù)據(jù)分析與假設檢驗
3.1探知計算機網(wǎng)絡行為所謂的“計算機網(wǎng)絡行為”，指的便是網(wǎng)絡運行的動態(tài)變化規(guī)律以及用戶主動或者被動采用終端設備通過Internet連接其他終端設備獲得信息數(shù)據(jù)的行為。這樣看來，計算機網(wǎng)絡行為是構成網(wǎng)絡系統(tǒng)的各個因素經(jīng)過交互作用后而使系統(tǒng)表現(xiàn)出來的一種行為。從我國計算機網(wǎng)絡運行的總體情況來看，對計算機網(wǎng)絡行為概念的理解和掌握，能夠更好的對網(wǎng)絡狀態(tài)做出宏觀的預測，從而在一定程度上提高網(wǎng)絡的整體服務質量。
33.2在網(wǎng)絡協(xié)議分析技術支撐下的計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分析一般情況下，網(wǎng)絡環(huán)境中的物理地址與IP地址是互相綁定的，這樣可以穩(wěn)定網(wǎng)絡運行環(huán)境中的各項信息資源，以便于網(wǎng)絡參與者執(zhí)行信息傳輸與操作。但同時，也意味著當有人盜用他人網(wǎng)絡地址進行惡意操作時，就會給正常使用網(wǎng)絡的人們帶來一定的風險，易發(fā)生損失。所以，就要發(fā)揮出網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的功能，通過研究物理地址與IP地址的綁定時間范圍，來確定并指認盜用網(wǎng)絡者的非理性行為，進而維護網(wǎng)絡運行安全。
3.3計算機網(wǎng)絡拓撲模型的架設基礎計算機網(wǎng)絡拓撲形態(tài)結構當中的每種形態(tài)結構都有其獨特的適用環(huán)境與搭建標準；再從傳輸技術的角度而言，網(wǎng)絡拓撲結構可以被劃分為兩大類，即點對點的傳播方式與廣泛散播方式，二者都能夠對網(wǎng)絡協(xié)議和數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生影響，進而對計算機網(wǎng)絡拓撲行為帶來干擾。無論如何劃分網(wǎng)絡結構與形態(tài)，網(wǎng)絡協(xié)議分析技術需要足夠的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)來支撐，只有當網(wǎng)絡結構中的數(shù)據(jù)庫中采集到大量的網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡分析技術的框架才可能搭建起來。
4研究結論與建議
計算機技術的涌現(xiàn)為網(wǎng)絡信息的有序流轉提供了可能，隨著技術的不斷升級，人們渴望能夠尋找到一種切實可行的簡便方式來描述計算機的拓撲行為，因此，探知到一種基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲形態(tài)，為當前復雜網(wǎng)絡環(huán)境下的現(xiàn)代網(wǎng)絡運轉保駕護航?，F(xiàn)階段，我國各領域的發(fā)展都離不開計算機相關技術的支撐，然而，讓遇見較為特殊的實際工作要求時，就需要借助專業(yè)化的計算機軟件來輔以操作，這樣一來，就需要開展計算機軟件開發(fā)項目，以高質量的計算機軟件產(chǎn)品的功用來滿足用戶的個性化需求。從本質上來看，將電子信息技術在實踐領域的應用則意味產(chǎn)業(yè)技術的升級，同時，還代表著信息時代的發(fā)展成果。隨著電子信息技術的發(fā)展，基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲行為等方面的研究也取得了實質性的進步，進而為信息時代環(huán)境下的復雜化網(wǎng)絡管理提可靠的理論支撐。
作者：張志鵬單位：渤海大學信息科學與技術學院
1國內文獻綜述
袁芳芳（2014）在其公開發(fā)表的文章中闡釋了一種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲數(shù)值參考體系結構，在該體系結構的影響下，計算機拓撲體系結構可被分成五個主要層次，即過程控制、過程優(yōu)化處理、生產(chǎn)調配、企業(yè)管理以及宏觀經(jīng)濟這五個層面。復雜網(wǎng)絡理論的網(wǎng)絡拓撲模式往往需要與傳統(tǒng)的模式割裂開來，因其所遵循的理論基礎不盡相同。從實踐的角度來看，計算機復雜網(wǎng)絡信息化系統(tǒng)往往可以由資源管理模塊、生產(chǎn)執(zhí)行模塊以及過程控制模塊這三部分來執(zhí)行，從而能夠在復雜網(wǎng)絡理論的支撐下，削減網(wǎng)絡平臺架構中不必要的分支，以此來增強復雜環(huán)境下網(wǎng)絡拓撲行為客觀描述的精準度。
2研究假設與模型
復雜網(wǎng)絡理論是在十幾年前才被人們挖掘并總結出來的一門嶄新的理論學科，盡管該理論的研究內容并不豐富，但鑒于計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展及其在全社會范圍內的迅速普及，促使復雜網(wǎng)絡理論內容的研究也趨于成熟，并為計算機網(wǎng)絡拓撲特性提供了可靠的理論分析內容，使計算機網(wǎng)絡拓撲成為了一種具備科學性、合理性的一種系統(tǒng)網(wǎng)絡架構，維系著網(wǎng)絡空間環(huán)境的有序運作，促進了互聯(lián)網(wǎng)領域的健康、穩(wěn)定發(fā)展。而要想具體的對計算機網(wǎng)絡拓撲的研究假設與模型進行驗證，這就要從復雜網(wǎng)絡理論的框架、網(wǎng)絡行為內涵，以及復雜環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡拓撲行為所遵循的理論基礎等方面來入手實施。
2.1復雜網(wǎng)絡理論的框架及其內涵
從長期以來的研究過程來看，將復雜網(wǎng)絡理論應用到計算機拓撲行為研究的過程中極為可行，因其能夠更為明晰地呈現(xiàn)出在較高技術水平下的計算機網(wǎng)絡拓撲結構，從而便可以對網(wǎng)絡性能及其流量進行更細致的分析，所得出的相關分析成果可以反作用于實踐當中，不斷提升計算機拓撲項目的延展性。復雜網(wǎng)絡理論的研究內容所涉及到的學科較廣，具備較強的跨學科特色，因其與數(shù)理學科、生命學科以及工程學科等諸多學科領域有著密切的關聯(lián)，同時，也正是由于復雜網(wǎng)絡理論本身的跨學科特性存在，對復雜網(wǎng)絡的定量以及定性特征的科學化理解的難度較大。其中，計算機網(wǎng)絡拓撲模型方面的研究較為重要，且為實踐領域提供了諸多可借鑒的經(jīng)驗。除此之外，復雜網(wǎng)絡理論的內涵中還包括有復雜網(wǎng)絡上的傳播行為、搜索算法以及相繼故障等方面，這些都屬于復雜網(wǎng)絡理論中的核心內容。從現(xiàn)實的角度來看，掌握網(wǎng)絡拓撲行為的演進過程及其規(guī)律，便可以實現(xiàn)更優(yōu)質的、更系統(tǒng)化的網(wǎng)絡結構管理，為網(wǎng)絡中各節(jié)點提供更便捷的網(wǎng)絡服務。
2.2復雜環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡拓撲行
為所遵循的理論基礎近年來，網(wǎng)絡行為理論及網(wǎng)絡拓撲架構等項目的研究受到了日益延伸的網(wǎng)絡平臺的影響，在這種傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡理論與模式的影響下，已經(jīng)不適宜進行對網(wǎng)絡行為的客觀描述，因此，復雜環(huán)境中的計算機網(wǎng)絡拓撲行為需要重新修正，并利用復雜網(wǎng)絡理論的核心內容來充實計算機網(wǎng)絡拓撲。從現(xiàn)實環(huán)境來看，隨著國內外各領域科學技術的不斷發(fā)展，人們的視野較以往更加開闊，對各種事物也都有了更加深刻的認識和理解，因此，人們在諸多領域的建設過程中，對于計算機軟件以及各類型電子設備的體驗與使用要求也日趨提高，簡單來說，人們對于計算機網(wǎng)絡平臺運行的要求有所提升。因此，在復雜網(wǎng)絡理論精髓內容的明確指引下，計算機網(wǎng)絡拓撲模型需要重新創(chuàng)建。
2.3針對計算機網(wǎng)絡同步行為的研究
從過去一段時期以來關于計算機拓撲項目的研究內容來看，始終停留在復雜網(wǎng)絡演化模型框架的基礎上，憑借路由器以及自治域這兩個層面的特性來架設并描述計算機網(wǎng)絡拓撲結構。后期，隨著網(wǎng)絡平臺及信息數(shù)據(jù)的進一步延展，促使計算機網(wǎng)絡同步行為越來越趨于復雜化，同時，由于其復雜化行為所產(chǎn)生的網(wǎng)絡節(jié)點過于繁雜，則通過網(wǎng)絡同步行為來探知計算機網(wǎng)絡拓撲也是較為合理的策略，能夠削弱計算機網(wǎng)絡同步行為對整個網(wǎng)絡環(huán)境所帶來的負面影響。
3研究設計
通過研究以往有關的資料可知，網(wǎng)絡本身所具有的特性在一定程度上取決于網(wǎng)絡拓撲，而且，不同拓撲結構所構建出來的網(wǎng)絡環(huán)境，其性能也有著明顯的差異。實際上，網(wǎng)絡拓撲結構的設計便能夠影響網(wǎng)絡平臺運作的實際效能。在以往，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡一般是規(guī)則的網(wǎng)絡形式，該種形式最大的特征便是它的網(wǎng)絡節(jié)點與其邊的連結方式較為固定，屬于一種近似封閉的網(wǎng)絡環(huán)境，但在復雜網(wǎng)絡理論支撐下的計算機網(wǎng)絡拓撲結構的延展性就較強，這一形式的新型網(wǎng)絡拓撲形態(tài)通常被人們形容為具有復雜動力學行為以及復雜拓撲結構的網(wǎng)絡模型，該模型的核心特性在于它的無標度性、節(jié)點廣泛且規(guī)律等方面。
3.1網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的研究
在當前，現(xiàn)代電子信息技術的普及應用，各領域針對信息管理的研究不斷深入，而且大多取得了極富價值的研究成果，并將其在實踐過程中進而驗證。從總體情況來看，基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲研究可以分成如下幾個部分來進行探索：網(wǎng)絡協(xié)議分析技術、計算機網(wǎng)絡拓撲行為的特征等。具體的網(wǎng)絡拓撲形態(tài)如圖1所示：從圖1中可以看出，傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡拓撲結構呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的態(tài)勢，由中心為個終端提供數(shù)據(jù)轉換等服務支持。其中，TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡協(xié)議系統(tǒng)中的重要組成部分，它也是現(xiàn)代網(wǎng)絡信息管理中最核心的協(xié)議之一。在傳送數(shù)據(jù)的過程中，由于IP層的傳輸不會受到過度限制，信息的傳遞順次可能會有所改變。從網(wǎng)絡協(xié)議分析的基礎框架結構來看，網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的理論研究內容仍有一定的挖掘空間。
3.2網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的應用為網(wǎng)絡
拓撲行為的客觀描述夯實基礎依照TCP/IP參考模型，在數(shù)據(jù)包封裝相關技術研究的基礎上，采取端口檢測以及特征值深度包檢測等協(xié)議識別技術，探究網(wǎng)絡協(xié)議分析的基本內容。從網(wǎng)絡平臺信息傳遞的效率來觀察，按照TCP/IP協(xié)議格式逐層顯示所采集到的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的各層協(xié)議網(wǎng)絡字段信息，最終構建起網(wǎng)絡協(xié)議分析的基礎框架，整個過程較為合理。從具體情況來分析可知，總體的網(wǎng)絡協(xié)議分析技術是分為兩部分內容來實現(xiàn)的，一部分為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集模塊，另一部分為網(wǎng)絡協(xié)議分析處理模塊。這兩個部分的協(xié)調運作，便能夠針對網(wǎng)絡拓撲行為進行客觀的描述。
4數(shù)據(jù)分析與假設檢驗
4.1探知計算機網(wǎng)絡行為
所謂的“計算機網(wǎng)絡行為”，指的便是網(wǎng)絡運行的動態(tài)變化規(guī)律以及用戶主動或者被動采用終端設備通過Internet連接其他終端設備獲得信息數(shù)據(jù)的行為。這樣看來，計算機網(wǎng)絡行為是構成網(wǎng)絡系統(tǒng)的各個因素經(jīng)過交互作用后而使系統(tǒng)表現(xiàn)出來的一種行為。從我國計算機網(wǎng)絡運行的總體情況來看，對計算機網(wǎng)絡行為概念的理解和掌握，能夠更好的對網(wǎng)絡狀態(tài)做出宏觀的預測，從而在一定程度上提高網(wǎng)絡的整體服務質量。
4.2在網(wǎng)絡協(xié)議分析技術支撐下的計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分析
一般情況下，網(wǎng)絡環(huán)境中的物理地址與IP地址是互相綁定的，這樣可以穩(wěn)定網(wǎng)絡運行環(huán)境中的各項信息資源，以便于網(wǎng)絡參與者執(zhí)行信息傳輸與操作。但同時，也意味著當有人盜用他人網(wǎng)絡地址進行惡意操作時，就會給正常使用網(wǎng)絡的人們帶來一定的風險，易發(fā)生損失。所以，就要發(fā)揮出網(wǎng)絡協(xié)議分析技術的功能，通過研究物理地址與IP地址的綁定時間范圍，來確定并指認盜用網(wǎng)絡者的非理性行為，進而維護網(wǎng)絡運行安全。
4.3計算機網(wǎng)絡拓撲模型的架設基礎
計算機網(wǎng)絡拓撲形態(tài)結構當中的每種形態(tài)結構都有其獨特的適用環(huán)境與搭建標準；再從傳輸技術的角度而言，網(wǎng)絡拓撲結構可以被劃分為兩大類，即點對點的傳播方式與廣泛散播方式，二者都能夠對網(wǎng)絡協(xié)議和數(shù)據(jù)采集過程產(chǎn)生影響，進而對計算機網(wǎng)絡拓撲行為帶來干擾。無論如何劃分網(wǎng)絡結構與形態(tài)，網(wǎng)絡協(xié)議分析技術需要足夠的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)來支撐，只有當網(wǎng)絡結構中的數(shù)據(jù)庫中采集到大量的網(wǎng)際間信息數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡分析技術的框架才可能搭建起來。
5研究結論與建議
計算機技術的涌現(xiàn)為網(wǎng)絡信息的有序流轉提供了可能，隨著技術的不斷升級，人們渴望能夠尋找到一種切實可行的簡便方式來描述計算機的拓撲行為，因此，探知到一種基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲形態(tài)，為當前復雜網(wǎng)絡環(huán)境下的現(xiàn)代網(wǎng)絡運轉保駕護航?，F(xiàn)階段，我國各領域的發(fā)展都離不開計算機相關技術的支撐，然而，讓遇見較為特殊的實際工作要求時，就需要借助專業(yè)化的計算機軟件來輔以操作，這樣一來，就需要開展計算機軟件開發(fā)項目，以高質量的計算機軟件產(chǎn)品的功用來滿足用戶的個性化需求。從本質上來看，將電子信息技術在實踐領域的應用則意味產(chǎn)業(yè)技術的升級，同時，還代表著信息時代的發(fā)展成果。隨著電子信息技術的發(fā)展，基于復雜網(wǎng)絡理論的計算機網(wǎng)絡拓撲行為等方面的研究也取得了實質性的進步，進而為信息時代環(huán)境下的復雜化網(wǎng)絡管理提可靠的理論支撐。
作者：張志鵬單位：渤海大學信息科學與技術學院
1模型應用的必要性
基于網(wǎng)絡的真實數(shù)據(jù)進行實證性研究是研究網(wǎng)絡輿情演化規(guī)律的有力方向，但由于網(wǎng)絡結構復雜、海量的個體和真實數(shù)據(jù)難以獲取等原因，雖有一定進展，但成果不顯著．而通過模型構建來反應個體的觀點交互進而解釋網(wǎng)絡輿情的傳播規(guī)律成為大量學者的選擇．模型不是現(xiàn)實，而是虛構的對象，旨在通過某些可測量，在一定程度上達到與所研究現(xiàn)實世界的同構性．模型通常是將研究對象簡單化，關于其相關變量和交互都考慮得不夠周全，但是模型是獲得事實的有益工具．簡單的模型可以作為研究更加復雜和精確現(xiàn)實的起點，不完全的模型可以讓我們專注于復雜現(xiàn)象的特殊屬性或評估缺失變量的重要性．在網(wǎng)絡輿情建模研究上，有來自物理學、數(shù)學、計算機與信息科學、傳播學、心理學、社會學、情報學等多學科的學者分別在自己的研究視域內開展，不同學科的交叉更促進了其發(fā)展速度．研究者們利用統(tǒng)計物理學、觀點動力學、社會動力學、社會心理學等領域的方法，著重描述個體之間意見交互和觀點形成的過程，進而得出群體的宏觀輿論涌現(xiàn)，為后續(xù)研究儲存了深厚的積淀，并產(chǎn)生了深遠的影響．輿情網(wǎng)絡是典型的社會復雜網(wǎng)絡，具有復雜系統(tǒng)的特征．復雜網(wǎng)絡理論的逐步發(fā)展，提供了比以往其他方法都更有效的表達社會網(wǎng)絡結構及關系的方法．復雜網(wǎng)絡中的個體行為傳播與集體活動的演化等引發(fā)了學者們的關注．隨著社會系統(tǒng)的復雜化和信息技術的快速發(fā)展，網(wǎng)絡傳播的模式也越來越多元化復雜化，利用復雜網(wǎng)絡分析方法分析互聯(lián)網(wǎng)，尤其是Web2．0網(wǎng)絡中的輿情信息發(fā)生、發(fā)展、演化的機理成為一個研究熱點．
2基于復雜網(wǎng)絡的網(wǎng)絡輿情傳播模型
2．1傳染病模型由于信息傳播與病毒感染的前提條件存在一定的相似性(有向性和相鄰性等)，并且具有相同的動力學特點，所以傳染病模型被借以模擬網(wǎng)絡輿論尤其是謠言的傳播［7］．傳染病模型最早是1926年Kermack和McKen-drick構造的SIR(susceptibleinfectedrecovered)模型，以及1932年提出的SIS(susceptibleinfectedsus-ceptible)模型．在SIR模型中，將人群分為易感人群(S)，染病人群(I)和免疫人群(R)．該模型適用于染病后自動免疫并不會被二次感染的疾病，如水痘、百日咳，或者不能治愈終會死亡的疾病，如艾滋病等．SIS模型則只有易感人群和染病人群，適用于被治愈以后仍然恢復為易感人群的疾病．對于同一謠言，接觸的次數(shù)并不影響已經(jīng)被傳播的后果，所以很多謠言傳播模型借鑒了SIR模型．Daley和Kendal在1965年首次根據(jù)流行病模型構建了謠言傳播的D－K模型，該模型借助隨機過程理論，將謠言相關個體分為三類，未聽說過謠言(相當于易感人群)，傳播謠言的人(相當于染病人群)和聽說過謠言但不傳播(相當于免疫人群)，并假定角色以一定概率轉換．Maki和Thompson等隨后構建了M－T模型［9］．這兩個模型在謠言傳播上得到廣泛使用．隨著復雜網(wǎng)絡的興起，謠言傳播重新被學者重視，并取得了較大的研究進展．Kitsak等將謠言傳播的SIS模型和SIR模型應用在了一些真實復雜網(wǎng)絡中，分別為:LiveJournal．com上的550萬人的朋友圈、倫敦大學學院計算機科學系的郵件聯(lián)系網(wǎng)、瑞典的病人聯(lián)系網(wǎng)和imdb．com上提供的電影演員的合作網(wǎng)絡，并得出了一些重要結論．Zanette首次應用了小世界網(wǎng)絡理論研究謠言傳播，建立了SIR平均場方程，結論顯示，謠言傳播有一定的臨界值．隨后，Zanette比較了謠言傳播在小世界網(wǎng)絡和動態(tài)小世界(dynamicsmallworlds)兩種復雜網(wǎng)絡機制下的異同，結果顯示，動態(tài)小世界網(wǎng)絡更接近實際，并具有易分析和便于數(shù)值處理等優(yōu)勢．Moreno和Nekovee則在無標度網(wǎng)上了構建了謠言傳播模型，并對隨機分析和計算機模擬兩種分析方法得出的結論進行了比較．Xiong等提出了SCIR模型，該模型側重微博轉發(fā)行為導致的信息傳播，其中，C表示已獲知信息但對是否轉發(fā)該信息尚處于猶豫狀態(tài)，并基于規(guī)則網(wǎng)格和無標度網(wǎng)絡進行了仿真．國內也有大批研究成果出現(xiàn)．潘灶峰和汪小帆等在改進的無標度網(wǎng)絡(聚類系數(shù)可變)上構建了謠言傳播模型，發(fā)現(xiàn)增加網(wǎng)絡聚類系統(tǒng)，即增加信息的透明度是抵制謠言的有效手段．陳靜等綜合了SIS模型和SIR模型，提出了針對在線網(wǎng)絡傳播形式的SICRS傳播模型．該模型加入了起過渡作用的治療狀態(tài)(cured)，通過對該模型的仿真，發(fā)現(xiàn)了復雜網(wǎng)絡尤其是無標度網(wǎng)絡中輿情傳播的三階段規(guī)律:初期的爆發(fā)、中期的周期性波動和后期的穩(wěn)定狀態(tài)．此外，作者還具體闡述了輿情傳播的影響因子．陳福集等［20］重要關注了網(wǎng)絡輿情傳播建模中的衍生效應，通過仿真的數(shù)值設定實驗，在傳統(tǒng)SEIRS模型基礎上引入話題衍生率，同時考慮輿情傳播的社會影響作用和個體記憶因素等，分析其對輿情傳播的影響．陳波基于泛在媒體環(huán)境，考慮現(xiàn)有模型對網(wǎng)絡個體狀態(tài)處理太過簡單，引入了兩個新的變量:直接免疫率和潛伏個體，建立了一個帶直接免疫的SEIR模型，并采用了starlogo仿真軟件驗證了該模型．朱恒民等將SEIR模型應用到BA無標度網(wǎng)絡上，重點考慮媒體對網(wǎng)絡輿情話題傳播的影響，提出了輿情話題傳播模型，結果表明，媒體會加快輿情傳播速度．錢穎基于SIR模型建立了微博輿情的傳播模型．
2．2觀點動力學模型研究輿論或共識形成過程的模型可以追溯到應用數(shù)學領域的French模型，該模型創(chuàng)建于1956年，研究在離散條件下，考慮個體以某種不同權重值采用他人意見時，團隊內部的意見相互影響的復雜性問題．隨著問題不斷被研究者重視，出現(xiàn)了多個能用于模擬網(wǎng)絡輿情傳播的模型，經(jīng)典的元胞自動機模型、Sznajd模型、Hegselmann－Krause模型、Deffuant模型、Wu－Huberman模型等均在一定程度上影響了后續(xù)網(wǎng)絡輿情傳播模型的構建．隨后，大量學者將觀點動力學上的模型應用到輿情中觀點的傳播，進一步考察輿論的形成等．Alves［等首次提出宏觀的輿論模型正逐漸被基于局部個體空間相互作用的微觀離散動力學模型所代替．國內學者紛紛在元胞自動機模型的基礎上提出多個改進模型．方薇團隊考慮元胞堅定性特點設計了元胞移動遍歷的輿情傳播模型，并進一步構建了協(xié)同元胞自動機模型．王鹍鵬提出了三位元胞自動機模型來模擬網(wǎng)絡輿情傳播動態(tài)．潘新等改進了Wu－Huberman模型，考慮社會網(wǎng)絡中的個體交互，構建了網(wǎng)絡輿情傳播模型，該模型可用來衡量輿情傳播的速度．
2．3其他模型博弈論因為其分析個體關系的優(yōu)越性，被應用到網(wǎng)絡輿情傳播中．王楊等基于博弈論，考慮網(wǎng)絡社區(qū)內外部對輿情傳播的影響，構建了網(wǎng)絡輿情的傳播模型．結果表明，網(wǎng)絡輿情在網(wǎng)絡社區(qū)中的傳播具有初期傳播穩(wěn)定、后期形成具有影響力的輿論的一般特點．韓少春、劉錦德等利用了不完全信息演化博弈模型，分析了網(wǎng)絡輿情傳播的羊群行為，并提出了控制羊群行為的主要策略．其他學者拋開經(jīng)典模型，嘗試構建新的病毒模型來模擬輿情傳播、模擬群體極化的動力模型;也有學者利用復雜網(wǎng)絡的方法，分析網(wǎng)絡輿情傳播的特點和規(guī)律，或者構建相應的模型，對實際的網(wǎng)絡輿情引導起到指導作用，例如在新浪微博、高校BBS等方面的應用．
3現(xiàn)有研究的總結及發(fā)展趨勢
3．1研究總結
3．1．1建模方法多數(shù)網(wǎng)絡輿情傳播模型采用了自上而下的建模方法，重點關注網(wǎng)絡輿情宏觀的演變及群體整體的觀點變化．這類模型將研究對象看成一個系統(tǒng)，在不同層次研究系統(tǒng)的整體．最典型就是利用傳染病模型模擬謠言傳播過程進而反映網(wǎng)絡輿論的傳播過程．
3．1．2建模工具基于復雜網(wǎng)絡的模型構建，利用恰當?shù)能浖蚬ぞ吣芷鸬绞掳牍Ρ兜男Ч壳俺Ｓ玫慕９ぞ哂蠸tarlogo、Netlogo、Swarm、Ucinet、Pa-thon等軟件工具．也有不少學者自行開發(fā)了相關軟件平臺，如武漢大學信息管理學院開發(fā)了NEView-er，用于復雜網(wǎng)絡的演化分析，這些工具都在相關研究中發(fā)揮了重要的作用．
3．1．3模型對實踐的指導目前，大多是結合理論研究和實證分析來研究網(wǎng)絡輿情傳播的規(guī)律和特點，從理論上深入探討網(wǎng)絡輿情傳播演化的數(shù)學或物理模型，建立清晰準確的理論框架，同時在大數(shù)據(jù)的背景上，借助數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘等先進信息技術獲取大量實證數(shù)據(jù)，驗證理論模型的有效性，修正理論模型的假設．盡管目前已構建了基于不同理論基礎的多個模型，但是模型如何指導實踐，用于引導網(wǎng)絡輿情朝正確方向發(fā)展，或控制負面輿情的發(fā)展等方面，仍需要進一步深入研究．
3．2發(fā)展趨勢隨著復雜網(wǎng)絡理論的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡拓撲結構更加接近真實網(wǎng)絡，促進了基于復雜網(wǎng)絡理論建模的復興．通過網(wǎng)絡微觀生產(chǎn)機制來探尋網(wǎng)絡宏觀性質成為一項有意義且極具挑戰(zhàn)性的工作．盡管統(tǒng)計物理學和數(shù)學等學科領域的經(jīng)典模型可以借助到網(wǎng)絡輿情的觀點演化研究上，學者也展開了一些實際的應用研究，但是社會網(wǎng)絡的復雜性，使得目前學界的研究成果對于描述實際網(wǎng)絡輿情演化狀況仍顯簡化，存在較大的改進空間．移動網(wǎng)絡已成為更重要的輿情傳播陣地，所以針對移動網(wǎng)絡社區(qū)的輿情傳播特性，例如微信群等，構建相應模型將成為一個新的研究熱點．自適應網(wǎng)絡代表了一類新的網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡行為，主要特點是能夠相互反饋，這類網(wǎng)絡能夠反應真實的合作演化過程，所以流行病模型在自適應網(wǎng)絡上的應用受到越來越多的關注。
作者：任立肖檀柏紅張亮單位：天津科技大學經(jīng)濟與管理學院
信息化時代的到來，為生存于網(wǎng)絡環(huán)境中的企業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。當今，無論是產(chǎn)品設計、制造裝配，還是物料供應，都可以在全球范圍內進行；適應全球化潮流的產(chǎn)品，通過各種網(wǎng)絡組織協(xié)調與運作，把分布在世界各地的工廠和銷售網(wǎng)點聯(lián)結成一個整體，并能時刻與世界上任何一個角落的顧客或供應商進行交流。如何運用信息技術這個杠桿來重新調節(jié)企業(yè)的內部和外部資源，平衡變化多端的市場供求關系和競爭與合作的格局，已成為企業(yè)、政府和研究機構共同關心的問題。發(fā)達的工業(yè)化國家面臨的是如何保持領先地位，搶占技術和市場的制高點；正在進行工業(yè)化的國家則面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)，開放的市場既提供了新的準入機遇，也是對自身產(chǎn)品的競爭能力、管理效率以及市場反應速度的新考驗。隨之而來的是世界變得越來越小，全球經(jīng)濟一體化已成為企業(yè)變革的最根本的動因。作為企業(yè)發(fā)展源動力的技術創(chuàng)新更是首當其沖地受到網(wǎng)絡環(huán)境的影響，企業(yè)的技術創(chuàng)新及商業(yè)化過程已經(jīng)成為企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的關鍵因素之一。
企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與網(wǎng)絡環(huán)境
生態(tài)學的基本觀點是適應觀、選擇觀、整體觀、層次觀、動態(tài)觀、進化觀和協(xié)同觀。在生態(tài)學發(fā)展的百余年歷史中，生態(tài)學研究已超出生物學的范疇。企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是借用生態(tài)學的概念，來解釋組織和環(huán)境之間的關系，凡是相互影響、相互作用的企業(yè)組織之間、企業(yè)組織和個人之間，依靠各自的核心能力進行優(yōu)勢互補，以共同實現(xiàn)價值創(chuàng)新所形成的復雜經(jīng)濟群體都屬于企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與其環(huán)境之間相互依賴、相互作用。
隨著計算機網(wǎng)絡的出現(xiàn)，及網(wǎng)絡環(huán)境的變遷，組織的傳統(tǒng)經(jīng)營模式發(fā)生了巨大改變，環(huán)境對組織的影響也日益擴大，為生存于網(wǎng)絡環(huán)境中的企業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡環(huán)境是由技術層面和社會層面構成。技術層面是由信息技術發(fā)展帶來的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡環(huán)境，通過企業(yè)內部網(wǎng)和外部網(wǎng)將企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內各成員企業(yè)或相互聯(lián)系的不同企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)結起來，實現(xiàn)信息在企業(yè)組之間的流動；社會層面是企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)獲取信息、資源及社會支持的社會網(wǎng)絡，各種資源是聯(lián)結成員企業(yè)之間、系統(tǒng)和環(huán)境之間的紐帶，資源的內容和形式主要有資金、人才、信息、技術、服務、知識和物資等，所以，企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也是一個由多種關系聯(lián)接交織而成的多重復雜的社會網(wǎng)絡關系。這兩個層面相互依賴、相互影響，技術層面是社會層面的依托和基礎，社會層面是技術層面的升華。技術層面的變革，使企業(yè)組織間信息高效流動，進而促使企業(yè)組織向更具有動態(tài)性、開放性和自學習性的方向演進，最終帶動社會層面的變革。其中，網(wǎng)絡信息流是重要的作用力，網(wǎng)絡環(huán)境將對企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值鏈、資源配置方式、組織結構、競爭戰(zhàn)略和運作方式等產(chǎn)生巨大的影響。網(wǎng)絡環(huán)境的變化將為企業(yè)組織實現(xiàn)動態(tài)的創(chuàng)新與演化過程提供可能的機遇。
網(wǎng)絡環(huán)境為企業(yè)提供了更為先進的硬件技術平臺，使企業(yè)的競爭方式和手段的轉變成為可能；同時，基于網(wǎng)絡外部性的網(wǎng)絡環(huán)境又使得企業(yè)必然轉變競爭方式，以求得在激烈環(huán)境中生存與發(fā)展。企業(yè)順應信息的網(wǎng)絡化已成必然趨勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：信息的普遍性和分布性，有用的信息到處可見，知識的流淌與外溢效應愈加顯著，關鍵是如何正確地判斷和應用；技術進步日益加速，新技術產(chǎn)生越來越快，大大增加了企業(yè)間的相互依賴性；技術更具有的可獲取性，技術的交流渠道多樣化，只有不斷地創(chuàng)新、合作，才能保持優(yōu)勢；全球經(jīng)濟一體化，國內市場成為全球市場的一部分，中國企業(yè)也可以利用全球市場；受環(huán)境和資源限制，增強資源的有效利用，擴大可利用資源的來源，從資源依賴型向知識依賴型轉移成為迫在眉睫的問題；日益增加的服務期望，個性化的產(chǎn)品與個性化的服務不斷增長的要求，擴大了企業(yè)與客戶關系的內涵；計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，網(wǎng)絡通信系統(tǒng)具有高度的開放性、可靠性和可縮放性；網(wǎng)絡服務系統(tǒng)具有以不同服務質量傳輸不同數(shù)據(jù)類型的集成服務能力，在其上傳輸?shù)男畔⒑蛿?shù)據(jù)具有良好的操作性和一致性語義；各種應用系統(tǒng)能夠跨平臺進行數(shù)據(jù)訪問。這些因素促使環(huán)境發(fā)生巨變，對企業(yè)的環(huán)境依賴性和環(huán)境適應性要求越來越高。
網(wǎng)絡環(huán)境下的企業(yè)變革
（一）促進企業(yè)競爭戰(zhàn)略的變革
傳統(tǒng)企業(yè)的競爭是你死我活的競爭，而這種競爭在網(wǎng)絡經(jīng)濟時代則變成了雙贏合作，從公司競爭變成聯(lián)盟競爭，在網(wǎng)絡經(jīng)濟時代出現(xiàn)的很多新的商機都需要將多種復雜的系統(tǒng)結合在一起，而不是圍繞一件獨立的產(chǎn)品搞技術革新，不僅一個企業(yè)無法完全具備應該具備的能力，甚至一個國家也都需要更多的支持和幫助。在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值鏈變形為價值網(wǎng)，企業(yè)間的聯(lián)系更加緊密，企業(yè)與其供應商、分銷商及顧客組成了一個更大的價值增值系統(tǒng)，即價值網(wǎng)，企業(yè)在價值網(wǎng)中體現(xiàn)其價值的增值。網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展為企業(yè)競爭戰(zhàn)略從紅海到藍海的轉變掃除了技術障礙，還將推動企業(yè)全球營銷戰(zhàn)略變革的進程。
（二）對傳統(tǒng)制造理念產(chǎn)生革命性變革
虛擬企業(yè)和動態(tài)聯(lián)盟正逐漸成為現(xiàn)代企業(yè)適應競爭的理想模式，也是網(wǎng)絡化環(huán)境中企業(yè)組織模式的重要特征。網(wǎng)絡技術實施的最終目標是將分散在不同區(qū)域、企業(yè)、組織和個體中的各類資源有效地組織起來，形成一個制造網(wǎng)絡。使用戶能夠方便地獲得各種制造服務，并在網(wǎng)絡的支持下方便地形成面向特定企業(yè)制造需求的專業(yè)化應用系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)間的商務協(xié)同、設計協(xié)同、制造協(xié)同和供應鏈協(xié)同。
（三）推動企業(yè)經(jīng)營模式變革
企業(yè)組織利用網(wǎng)絡環(huán)境，跨越不同企業(yè)之間存在的空間障礙，通過企業(yè)之間的信息集成、業(yè)務過程集成、資源共享，對企業(yè)開展異地協(xié)同的設計制造、網(wǎng)上營銷、供應鏈管理等提供技術支撐環(huán)境和手段。為實現(xiàn)敏捷制造和虛擬企業(yè)的運作提供支持，形成具有數(shù)字化、柔性化、敏捷化等基本特征的優(yōu)勢互補的協(xié)同企業(yè)。通過網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)間信息、過程、資源的集成，實現(xiàn)協(xié)同制造過程中物流、信息流、資金流、工作流的優(yōu)化運行，使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中的制造企業(yè)群體以較低的成本和較短的開發(fā)周期，制造出符合市場需求的高質量產(chǎn)品。網(wǎng)絡技術的發(fā)展將推動企業(yè)從大規(guī)模生產(chǎn)到大規(guī)模定制，從產(chǎn)品經(jīng)濟到服務經(jīng)濟，從實體經(jīng)營到虛擬經(jīng)營，從封閉式經(jīng)營到開放式經(jīng)營，從自主經(jīng)營到動態(tài)聯(lián)盟等經(jīng)營模式變革。
（四）帶動企業(yè)組織變革
網(wǎng)絡經(jīng)濟正在改變著每一個企業(yè)與外部聯(lián)系和交往的方式，同時也對企業(yè)自身的組織結構和組織形態(tài)提出了挑戰(zhàn)。知識和信息改變著企業(yè)管理的理念，拓寬了企業(yè)管理的范圍和內容，網(wǎng)絡技術必將改變企業(yè)管理的環(huán)境，創(chuàng)造一種新的共同工作的方式方法。而所有這些都將從根本上影響和改變著未來的本論文由整理提供企業(yè)組織。企業(yè)組織結構將趨于扁平，企業(yè)組織規(guī)模將趨向兩個極端，企業(yè)組織的邊界將趨于模糊和虛擬，企業(yè)組織的職務設計將趨于團隊任務。
五）賦予企業(yè)更強的核心競爭優(yōu)勢
網(wǎng)絡技術的進步，將在解決海量計算、加快設計速度、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期等方面發(fā)揮巨大優(yōu)勢。網(wǎng)絡環(huán)境的變化，將有利于提高企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和設計能力；提高制造企業(yè)的管理能力；降低企業(yè)信息化的風險；提高企業(yè)資源共享能力；提高企業(yè)的協(xié)同工作能力；增強制造裝備的信息互聯(lián)能力。
網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新特點
（一）創(chuàng)新機遇的變化
在網(wǎng)絡環(huán)境中，技術創(chuàng)新機遇仍然是企業(yè)技術創(chuàng)新實現(xiàn)的重要外部因素，并以各種類型在企業(yè)技術創(chuàng)新時空系統(tǒng)中普遍存在和持續(xù)分布。在企業(yè)技術創(chuàng)新過程中，所有產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、市場創(chuàng)新、組織創(chuàng)新及管理創(chuàng)新等都可能組合在整個技術創(chuàng)新過程中，因而創(chuàng)新組合具有集成性，并導致技術創(chuàng)新的組合機遇也具有時空上的集成性。在網(wǎng)絡環(huán)境中這種集成性更加凸顯。
考察企業(yè)技術創(chuàng)新實踐過程，企業(yè)創(chuàng)新過程發(fā)生跨越式、轉折性變化的高層次戰(zhàn)略性機遇與發(fā)生漸進性、連續(xù)性變化的戰(zhàn)術性機遇往往是并存的。通常，戰(zhàn)略性機遇次數(shù)不多，但至關重要。能否抓住這種戰(zhàn)略性機遇，決定了企業(yè)技術創(chuàng)新的成敗，以至于決定企業(yè)發(fā)展的命運。網(wǎng)絡環(huán)境的變化，導致戰(zhàn)略性機遇發(fā)生的頻率增加，但對知識積累和知識吸收能力的要求不斷增加。
（二）創(chuàng)新網(wǎng)絡成為重要資源
傳統(tǒng)環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新的主要影響因素，包括技術創(chuàng)新能力、技術創(chuàng)新投入、創(chuàng)新實施、創(chuàng)新(組織)管理、技術創(chuàng)新市場（產(chǎn)出）等幾個方面。在網(wǎng)絡環(huán)境下，知識經(jīng)濟的特征越加明顯，創(chuàng)新活動過程以及推廣和擴散過程中形成的網(wǎng)絡及其聯(lián)系已成為十分重要的戰(zhàn)略資源，尤其是知識生產(chǎn)者與使用者之間、企業(yè)合作伙伴之間的網(wǎng)絡特征和聯(lián)系都會對企業(yè)技術創(chuàng)新的績效產(chǎn)生很大影響。網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新的很多活動，往往超出單個企業(yè)內化式創(chuàng)新能力的支持范圍，企業(yè)必須依托多主體、多過程和重復進行的技術創(chuàng)新網(wǎng)絡，尋求外部技術與資金資源的支持，通過內外技術知識資源的有效整合進行技術創(chuàng)新。
（三）創(chuàng)新模式不斷變化和演進
在網(wǎng)絡環(huán)境下，企業(yè)技術創(chuàng)新的過程受到許多因素的影響。由于這種復雜性，企業(yè)不可能完全孤立地進行技術創(chuàng)新。為追求創(chuàng)新，企業(yè)不得不與其他組織產(chǎn)生聯(lián)系，來獲得各種信息、知識和其他資源，這就導致了技術創(chuàng)新模式的多樣化。
從技術創(chuàng)新的發(fā)生機制角度看，技術創(chuàng)新過程是信息、人員及物資等創(chuàng)新要素在創(chuàng)新目標下的流動實現(xiàn)過程。技術創(chuàng)新模式從技術推動和市場拉動的線性模式，經(jīng)歷技術創(chuàng)新的平行交叉模式，進入了系統(tǒng)一體化與擴展模式。系統(tǒng)一體化模式又稱為網(wǎng)絡模式，強調技術創(chuàng)新過程的網(wǎng)絡外部連接性，即企業(yè)與外部環(huán)境間廣泛的網(wǎng)絡構建，合作與競爭并存。
從技術創(chuàng)新的來源角度看，已從社會層面理解和認識技術創(chuàng)新，經(jīng)歷創(chuàng)新的主要來源歸結為專業(yè)管理人員，而不是技術開發(fā)人員，到如今創(chuàng)新政策的主要著重點是基礎建設與市場信息，充分說明在網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新對外部資源的依賴。
從技術創(chuàng)新研究開發(fā)的組織方式角度看，已從本國集中研究開發(fā)模式、多國集中研究開發(fā)模式逐步進入多國分散研究開發(fā)模式、多國網(wǎng)絡化研究開發(fā)模式和多國網(wǎng)絡集成研究開發(fā)模式不斷的演進過程中。網(wǎng)絡集成的研究開發(fā)模式適應了技術的發(fā)展和企業(yè)研究開發(fā)的要求，這種研發(fā)模式不單單從技術的角度考慮研發(fā)的目標和創(chuàng)新過程，而是從戰(zhàn)略的高度審視研發(fā)的實現(xiàn)過程，在充分發(fā)揮內部研發(fā)優(yōu)勢的同時，可以有效利用外部技術資源。
從研發(fā)單位與生產(chǎn)單位的關系密切程度角度看，已從技術協(xié)作模式、契約型合作模式向一體化模式演進。一體化模式是企業(yè)與高等院校、科研設計單位合作中最高級、最緊密、最有成效的形式。對于生產(chǎn)單位來說，通過研發(fā)單位與生產(chǎn)單位的合作，可以彌補僅僅依靠本企業(yè)力量的困難，縮短新技術、新產(chǎn)品的開發(fā)周期，以盡快搶占市場。對于科研單位來說,則有利于了解社會需要，將科研成果盡快地轉化為產(chǎn)品，取得經(jīng)濟效益。
（四）提高知識吸收能力實現(xiàn)技術創(chuàng)新能力轉化
在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，企業(yè)的競爭優(yōu)勢主要取決于信息、技術、核心能力和人力資源等無形要素。公平和開放的網(wǎng)絡環(huán)境為企業(yè)提供了高效分享資源、信息、知識和利益的有效機制。這些不僅可以帶動生產(chǎn)能力的提高，使生產(chǎn)系統(tǒng)的效率、產(chǎn)品、工藝和技術水平得以提升，也可以使企業(yè)組織的知識吸收能力大幅提升。知識的吸收能力是指企業(yè)獲得、存儲、學習和轉化新知識的能力。
知識運用是知識創(chuàng)新過程的最終落腳點。隨著知識經(jīng)濟時代的來臨，人們對知識的認識越來越深刻。知識的價值越來越直接體現(xiàn)在經(jīng)濟生活中。知識的創(chuàng)造和積累已不再是人類所主要追求的惟一目標，只有不斷運用到實踐中去推動人類社會向前進步才能真正帶來價值。網(wǎng)絡技術促進了生產(chǎn)能力和知識吸收能力大幅提升，并帶動技術創(chuàng)新能力的提高。技術創(chuàng)新能力擔負著提高技術能力的重任，只有擁有技術創(chuàng)新能力，經(jīng)過不斷創(chuàng)新，企業(yè)在技術能力上才能最終戰(zhàn)勝技術領先者。由于知識能夠在網(wǎng)絡環(huán)境中的邊際成本迅速降低的情況下被迅速復制和分配，這時企業(yè)的唯一競爭優(yōu)勢取決于其能否從現(xiàn)有知識中產(chǎn)生新知識的能力，即學習創(chuàng)新能力。
在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，學習創(chuàng)新能力成為企業(yè)核心能力的內核，競爭優(yōu)勢主要來自于學習創(chuàng)新能力，這種學習創(chuàng)新能力不僅是為了避免結點企業(yè)脫離既定的目標，而且更重要的是形成敏銳的洞察力。通過實施各自的戰(zhàn)略行為，創(chuàng)造新的競爭優(yōu)勢，獲得行業(yè)競爭的關鍵制勝因素。知識創(chuàng)新活動是沿著“知識鏈”進行的，即：企業(yè)知識的產(chǎn)生和形成、企業(yè)知識的傳播和共享、企業(yè)知識的存儲和積累，以及企業(yè)知識的運用和保護。企業(yè)的這一知識創(chuàng)新過程并不是封閉的，它受到企業(yè)內外多種因素的影響，企業(yè)可以通過管理這些影響因素來實現(xiàn)對知識創(chuàng)新過程的間接管理。對于大多數(shù)企業(yè)來說，不論是何種形式的競爭優(yōu)勢，其最終來源都是企業(yè)所擁有的獨特的資源和能力，而這些獨特的資源和能力的核心，正是企業(yè)的知識及其創(chuàng)新。因而知識創(chuàng)新是企業(yè)持續(xù)競爭優(yōu)勢的根本來源。
網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新體系構建
創(chuàng)新在企業(yè)內部可能表現(xiàn)為新的產(chǎn)品設計、材料、生產(chǎn)工藝、包裝、廣告、銷售渠道、支付手段、價格策略等，并要求企業(yè)更新整體的經(jīng)營觀念、經(jīng)營方式、資金運作等。更艱巨的是，創(chuàng)新常常意味著面對未知的外部，需要從頭開始，往往要拋棄過去的經(jīng)驗，摸著石頭過河，并承擔巨大的風險。在網(wǎng)絡技術快速發(fā)展的背景下，全球企業(yè)競爭格局將重新洗牌，競爭起跑線會重新劃定，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營模式將發(fā)生根本性變革，企業(yè)將面臨巨大的機遇與挑戰(zhàn)，這也使創(chuàng)新具備了必要性和緊迫性。企業(yè)創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的必然要求，是優(yōu)勝劣汰、適者生存的競爭法則，是企業(yè)生存的基礎。企業(yè)只有牢固樹立創(chuàng)新意識并付諸行動，以創(chuàng)新求生存、求發(fā)展，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力是企業(yè)在相當長的時間內，持續(xù)不斷地推出、實施新的創(chuàng)新，并持續(xù)不斷地實現(xiàn)創(chuàng)新經(jīng)濟效益的能力。企業(yè)的生存與發(fā)展必須依靠持續(xù)的技術創(chuàng)新，通過不斷的技術創(chuàng)本論文由整理提供
新，為企業(yè)的生存與發(fā)展注入活力，促進企業(yè)競爭力的提升。在企業(yè)技術創(chuàng)新實踐過程中，提高把握創(chuàng)新機遇的能力，努力實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新目標與資源要素在時空的最佳耦合。準確把握核心層技術創(chuàng)新，打造強勢企業(yè)結構，提高主動駕馭市場的能力，確保企業(yè)核心競爭力。信息的網(wǎng)絡化和資源的分散化使得企業(yè)組織必然走向網(wǎng)絡化，技術創(chuàng)新賴以產(chǎn)生的知識共享、信息交流等機制的暢通必須有技術手段的支持。企業(yè)應當充分利用先進的信息技術，構建完善的信息系統(tǒng)和知識平臺等基礎設施；優(yōu)化信息資源整合、企業(yè)技術創(chuàng)新過程的組織與管理；加快生產(chǎn)和傳遞對產(chǎn)品以及服務的改進信息；對企業(yè)內部的資源、過程、策略和組織機構進行再設計，為決策層提供可以洞察和預見企業(yè)潛在發(fā)展機遇的有用信息；為企業(yè)知識的產(chǎn)生和形成、企業(yè)知識的傳播和共享、企業(yè)知識的存儲和積累，以及企業(yè)知識的運用和保護構建信息化平臺。企業(yè)必須從如何提高自身適應能力的角度來確定信息化發(fā)展目標，提出信息化和網(wǎng)絡化的實現(xiàn)框架和關鍵技術。
技術創(chuàng)新的本質是知識創(chuàng)新，作為知識創(chuàng)新的載體，人力資源成為知識創(chuàng)新過程中的核心因素，知識創(chuàng)新對人力資源的素質、技能、知識構成、學習能力等提出了新的要求，企業(yè)應當據(jù)此對人力資源加以培訓和激勵。
組織是企業(yè)技術創(chuàng)新的重要影響因素，包括組織文化和組織結構。組織結構是企業(yè)面臨的環(huán)境、技術、人員、任務等多項變量的函數(shù)，當某項或某幾項變量發(fā)生變化影響到企業(yè)整個組織結構與行為方式時，就必須從戰(zhàn)略高度來重新規(guī)劃企業(yè)的組織結構。無論采用什么樣的組織結構都必須與這些因素保持一種動態(tài)的平衡。技術創(chuàng)新要求企業(yè)內部有良好暢通的知識共享渠道，人與人之間能夠進行廣泛而迅速的聯(lián)系，企業(yè)要充分重視構建柔性化的、靈活的組織結構，以適應知識創(chuàng)新的這一要求。適應企業(yè)技術創(chuàng)新活動的組織文化應當是一種有助于知識創(chuàng)造、知識傳播和知識運用的學習型文化。
企業(yè)在從事技術創(chuàng)新活動時不可避免地受到所處環(huán)境的影響，因為技術創(chuàng)新不是一個簡單的從新思想產(chǎn)生到開發(fā)、生產(chǎn)、營銷的線性過程，而是企業(yè)與企業(yè)外的研發(fā)機構、大學、其他企業(yè)及客戶等交互作用的結果。不僅如此，政府、金融、文化和法律等因素也都是影響創(chuàng)新的重要變量。環(huán)境影響因素包括宏觀和微觀兩個方面。隨著全球經(jīng)濟的一體化，企業(yè)將面對一種以多變性和不確定性為主導的市場競爭環(huán)境，以合作來贏得競爭已成為各國企業(yè)的共識。企業(yè)應當通過對這些環(huán)境因素進行管理或施加影響，來提高企業(yè)的環(huán)境適應性，創(chuàng)造有利于自身技術創(chuàng)新的環(huán)境條件。
信息化時代的到來，為生存于網(wǎng)絡環(huán)境中的企業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。當今，無論是產(chǎn)品設計、制造裝配，還是物料供應，都可以在全球范圍內進行；適應全球化潮流的產(chǎn)品，通過各種網(wǎng)絡組織協(xié)調與運作，把分布在世界各地的工廠和銷售網(wǎng)點聯(lián)結成一個整體，并能時刻與世界上任何一個角落的顧客或供應商進行交流。如何運用信息技術這個杠桿來重新調節(jié)企業(yè)的內部和外部資源，平衡變化多端的市場供求關系和競爭與合作的格局，已成為企業(yè)、政府和研究機構共同關心的問題。發(fā)達的工業(yè)化國家面臨的是如何保持領先地位，搶占技術和市場的制高點；正在進行工業(yè)化的國家則面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)，開放的市場既提供了新的準入機遇，也是對自身產(chǎn)品的競爭能力、管理效率以及市場反應速度的新考驗。隨之而來的是世界變得越來越小，全球經(jīng)濟一體化已成為企業(yè)變革的最根本的動因。作為企業(yè)發(fā)展源動力的技術創(chuàng)新更是首當其沖地受到網(wǎng)絡環(huán)境的影響，企業(yè)的技術創(chuàng)新及商業(yè)化過程已經(jīng)成為企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的關鍵因素之一。
企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與網(wǎng)絡環(huán)境
生態(tài)學的基本觀點是適應觀、選擇觀、整體觀、層次觀、動態(tài)觀、進化觀和協(xié)同觀。在生態(tài)學發(fā)展的百余年歷史中，生態(tài)學研究已超出生物學的范疇。企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是借用生態(tài)學的概念，來解釋組織和環(huán)境之間的關系，凡是相互影響、相互作用的企業(yè)組織之間、企業(yè)組織和個人之間，依靠各自的核心能力進行優(yōu)勢互補，以共同實現(xiàn)價值創(chuàng)新所形成的復雜經(jīng)濟群體都屬于企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與其環(huán)境之間相互依賴、相互作用。
隨著計算機網(wǎng)絡的出現(xiàn)，及網(wǎng)絡環(huán)境的變遷，組織的傳統(tǒng)經(jīng)營模式發(fā)生了巨大改變，環(huán)境對組織的影響也日益擴大，為生存于網(wǎng)絡環(huán)境中的企業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡環(huán)境是由技術層面和社會層面構成。技術層面是由信息技術發(fā)展帶來的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡環(huán)境，通過企業(yè)內部網(wǎng)和外部網(wǎng)將企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內各成員企業(yè)或相互聯(lián)系的不同企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)結起來，實現(xiàn)信息在企業(yè)組之間的流動；社會層面是企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)獲取信息、資源及社會支持的社會網(wǎng)絡，各種資源是聯(lián)結成員企業(yè)之間、系統(tǒng)和環(huán)境之間的紐帶，資源的內容和形式主要有資金、人才、信息、技術、服務、知識和物資等，所以，企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也是一個由多種關系聯(lián)接交織而成的多重復雜的社會網(wǎng)絡關系。這兩個層面相互依賴、相互影響，技術層面是社會層面的依托和基礎，社會層面是技術層面的升華。技術層面的變革，使企業(yè)組織間信息高效流動，進而促使企業(yè)組織向更具有動態(tài)性、開放性和自學習性的方向演進，最終帶動社會層面的變革。其中，網(wǎng)絡信息流是重要的作用力，網(wǎng)絡環(huán)境將對企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值鏈、資源配置方式、組織結構、競爭戰(zhàn)略和運作方式等產(chǎn)生巨大的影響。網(wǎng)絡環(huán)境的變化將為企業(yè)組織實現(xiàn)動態(tài)的創(chuàng)新與演化過程提供可能的機遇。
網(wǎng)絡環(huán)境為企業(yè)提供了更為先進的硬件技術平臺，使企業(yè)的競爭方式和手段的轉變成為可能；同時，基于網(wǎng)絡外部性的網(wǎng)絡環(huán)境又使得企業(yè)必然轉變競爭方式，以求得在激烈環(huán)境中生存與發(fā)展。企業(yè)順應信息的網(wǎng)絡化已成必然趨勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：信息的普遍性和分布性，有用的信息到處可見，知識的流淌與外溢效應愈加顯著，關鍵是如何正確地判斷和應用；技術進步日益加速，新技術產(chǎn)生越來越快，大大增加了企業(yè)間的相互依賴性；技術更具有的可獲取性，技術的交流渠道多樣化，只有不斷地創(chuàng)新、合作，才能保持優(yōu)勢；全球經(jīng)濟一體化，國內市場成為全球市場的一部分，中國企業(yè)也可以利用全球市場；受環(huán)境和資源限制，增強資源的有效利用，擴大可利用資源的來源，從資源依賴型向知識依賴型轉移成為迫在眉睫的問題；日益增加的服務期望，個性化的產(chǎn)品與個性化的服務不斷增長的要求，擴大了企業(yè)與客戶關系的內涵；計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，網(wǎng)絡通信系統(tǒng)具有高度的開放性、可靠性和可縮放性；網(wǎng)絡服務系統(tǒng)具有以不同服務質量傳輸不同數(shù)據(jù)類型的集成服務能力，在其上傳輸?shù)男畔⒑蛿?shù)據(jù)具有良好的操作性和一致性語義；各種應用系統(tǒng)能夠跨平臺進行數(shù)據(jù)訪問。這些因素促使環(huán)境發(fā)生巨變，對企業(yè)的環(huán)境依賴性和環(huán)境適應性要求越來越高。
網(wǎng)絡環(huán)境下的企業(yè)變革
（一）促進企業(yè)競爭戰(zhàn)略的變革
傳統(tǒng)企業(yè)的競爭是你死我活的競爭，而這種競爭在網(wǎng)絡經(jīng)濟時代則變成了雙贏合作，從公司競爭變成聯(lián)盟競爭，在網(wǎng)絡經(jīng)濟時代出現(xiàn)的很多新的商機都需要將多種復雜的系統(tǒng)結合在一起，而不是圍繞一件獨立的產(chǎn)品搞技術革新，不僅一個企業(yè)無法完全具備應該具備的能力，甚至一個國家也都需要更多的支持和幫助。在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值鏈變形為價值網(wǎng)，企業(yè)間的聯(lián)系更加緊密，企業(yè)與其供應商、分銷商及顧客組成了一個更大的價值增值系統(tǒng)，即價值網(wǎng)，企業(yè)在價值網(wǎng)中體現(xiàn)其價值的增值。網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展為企業(yè)競爭戰(zhàn)略從紅海到藍海的轉變掃除了技術障礙，還將推動企業(yè)全球營銷戰(zhàn)略變革的進程。
（二）對傳統(tǒng)制造理念產(chǎn)生革命性變革
虛擬企業(yè)和動態(tài)聯(lián)盟正逐漸成為現(xiàn)代企業(yè)適應競爭的理想模式，也是網(wǎng)絡化環(huán)境中企業(yè)組織模式的重要特征。網(wǎng)絡技術實施的最終目標是將分散在不同區(qū)域、企業(yè)、組織和個體中的各類資源有效地組織起來，形成一個制造網(wǎng)絡。使用戶能夠方便地獲得各種制造服務，并在網(wǎng)絡的支持下方便地形成面向特定企業(yè)制造需求的專業(yè)化應用系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)間的商務協(xié)同、設計協(xié)同、制造協(xié)同和供應鏈協(xié)同。
（三）推動企業(yè)經(jīng)營模式變革
企業(yè)組織利用網(wǎng)絡環(huán)境，跨越不同企業(yè)之間存在的空間障礙，通過企業(yè)之間的信息集成、業(yè)務過程集成、資源共享，對企業(yè)開展異地協(xié)同的設計制造、網(wǎng)上營銷、供應鏈管理等提供技術支撐環(huán)境和手段。為實現(xiàn)敏捷制造和虛擬企業(yè)的運作提供支持，形成具有數(shù)字化、柔性化、敏捷化等基本特征的優(yōu)勢互補的協(xié)同企業(yè)。通過網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)間信息、過程、資源的集成，實現(xiàn)協(xié)同制造過程中物流、信息流、資金流、工作流的優(yōu)化運行，使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中的制造企業(yè)群體以較低的成本和較短的開發(fā)周期，制造出符合市場需求的高質量產(chǎn)品。網(wǎng)絡技術的發(fā)展將推動企業(yè)從大規(guī)模生產(chǎn)到大規(guī)模定制，從產(chǎn)品經(jīng)濟到服務經(jīng)濟，從實體經(jīng)營到虛擬經(jīng)營，從封閉式經(jīng)營到開放式經(jīng)營，從自主經(jīng)營到動態(tài)聯(lián)盟等經(jīng)營模式變革。
（四）帶動企業(yè)組織變革
網(wǎng)絡經(jīng)濟正在改變著每一個企業(yè)與外部聯(lián)系和交往的方式，同時也對企業(yè)自身的組織結構和組織形態(tài)提出了挑戰(zhàn)。知識和信息改變著企業(yè)管理的理念，拓寬了企業(yè)管理的范圍和內容，網(wǎng)絡技術必將改變企業(yè)管理的環(huán)境，創(chuàng)造一種新的共同工作的方式方法。而所有這些都將從根本上影響和改變著未來的企業(yè)組織。企業(yè)組織結構將趨于扁平，企業(yè)組織規(guī)模將趨向兩個極端，企業(yè)組織的邊界將趨于模糊和虛擬，企業(yè)組織的職務設計將趨于團隊任務。
（五）賦予企業(yè)更強的核心競爭優(yōu)勢
網(wǎng)絡技術的進步，將在解決海量計算、加快設計速度、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期等方面發(fā)揮巨大優(yōu)勢。網(wǎng)絡環(huán)境的變化，將有利于提高企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和設計能力；提高制造企業(yè)的管理能力；降低企業(yè)信息化的風險；提高企業(yè)資源共享能力；提高企業(yè)的協(xié)同工作能力；增強制造裝備的信息互聯(lián)能力。
網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新特點
（一）創(chuàng)新機遇的變化
在網(wǎng)絡環(huán)境中，技術創(chuàng)新機遇仍然是企業(yè)技術創(chuàng)新實現(xiàn)的重要外部因素，并以各種類型在企業(yè)技術創(chuàng)新時空系統(tǒng)中普遍存在和持續(xù)分布。在企業(yè)技術創(chuàng)新過程中，所有產(chǎn)品創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、市場創(chuàng)新、組織創(chuàng)新及管理創(chuàng)新等都可能組合在整個技術創(chuàng)新過程中，因而創(chuàng)新組合具有集成性，并導致技術創(chuàng)新的組合機遇也具有時空上的集成性。在網(wǎng)絡環(huán)境中這種集成性更加凸顯。
考察企業(yè)技術創(chuàng)新實踐過程，企業(yè)創(chuàng)新過程發(fā)生跨越式、轉折性變化的高層次戰(zhàn)略性機遇與發(fā)生漸進性、連續(xù)性變化的戰(zhàn)術性機遇往往是并存的。通常，戰(zhàn)略性機遇次數(shù)不多，但至關重要。能否抓住這種戰(zhàn)略性機遇，決定了企業(yè)技術創(chuàng)新的成敗，以至于決定企業(yè)發(fā)展的命運。網(wǎng)絡環(huán)境的變化，導致戰(zhàn)略性機遇發(fā)生的頻率增加，但對知識積累和知識吸收能力的要求不斷增加。
（二）創(chuàng)新網(wǎng)絡成為重要資源
傳統(tǒng)環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新的主要影響因素，包括技術創(chuàng)新能力、技術創(chuàng)新投入、創(chuàng)新實施、創(chuàng)新(組織)管理、技術創(chuàng)新市場（產(chǎn)出）等幾個方面。在網(wǎng)絡環(huán)境下，知識經(jīng)濟的特征越加明顯，創(chuàng)新活動過程以及推廣和擴散過程中形成的網(wǎng)絡及其聯(lián)系已成為十分重要的戰(zhàn)略資源，尤其是知識生產(chǎn)者與使用者之間、企業(yè)合作伙伴之間的網(wǎng)絡特征和聯(lián)系都會對企業(yè)技術創(chuàng)新的績效產(chǎn)生很大影響。網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新的很多活動，往往超出單個企業(yè)內化式創(chuàng)新能力的支持范圍，企業(yè)必須依托多主體、多過程和重復進行的技術創(chuàng)新網(wǎng)絡，尋求外部技術與資金資源的支持，通過內外技術知識資源的有效整合進行技術創(chuàng)新。
（三）創(chuàng)新模式不斷變化和演進
在網(wǎng)絡環(huán)境下，企業(yè)技術創(chuàng)新的過程受到許多因素的影響。由于這種復雜性，企業(yè)不可能完全孤立地進行技術創(chuàng)新。為追求創(chuàng)新，企業(yè)不得不與其他組織產(chǎn)生聯(lián)系，來獲得各種信息、知識和其他資源，這就導致了技術創(chuàng)新模式的多樣化。
從技術創(chuàng)新的發(fā)生機制角度看，技術創(chuàng)新過程是信息、人員及物資等創(chuàng)新要素在創(chuàng)新目標下的流動實現(xiàn)過程。技術創(chuàng)新模式從技術推動和市場拉動的線性模式，經(jīng)歷技術創(chuàng)新的平行交叉模式，進入了系統(tǒng)一體化與擴展模式。系統(tǒng)一體化模式又稱為網(wǎng)絡模式，強調技術創(chuàng)新過程的網(wǎng)絡外部連接性，即企業(yè)與外部環(huán)境間廣泛的網(wǎng)絡構建，合作與競爭并存。
從技術創(chuàng)新的來源角度看，已從社會層面理解和認識技術創(chuàng)新，經(jīng)歷創(chuàng)新的主要來源歸結為專業(yè)管理人員，而不是技術開發(fā)人員，到如今創(chuàng)新政策的主要著重點是基礎建設與市場信息，充分說明在網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新對外部資源的依賴。
從技術創(chuàng)新研究開發(fā)的組織方式角度看，已從本國集中研究開發(fā)模式、多國集中研究開發(fā)模式逐步進入多國分散研究開發(fā)模式、多國網(wǎng)絡化研究開發(fā)模式和多國網(wǎng)絡集成研究開發(fā)模式不斷的演進過程中。網(wǎng)絡集成的研究開發(fā)模式適應了技術的發(fā)展和企業(yè)研究開發(fā)的要求，這種研發(fā)模式不單單從技術的角度考慮研發(fā)的目標和創(chuàng)新過程，而是從戰(zhàn)略的高度審視研發(fā)的實現(xiàn)過程，在充分發(fā)揮內部研發(fā)優(yōu)勢的同時，可以有效利用外部技術資源。
從研發(fā)單位與生產(chǎn)單位的關系密切程度角度看，已從技術協(xié)作模式、契約型合作模式向一體化模式演進。一體化模式是企業(yè)與高等院校、科研設計單位合作中最高級、最緊密、最有成效的形式。對于生產(chǎn)單位來說，通過研發(fā)單位與生產(chǎn)單位的合作，可以彌補僅僅依靠本企業(yè)力量的困難，縮短新技術、新產(chǎn)品的開發(fā)周期，以盡快搶占市場。對于科研單位來說,則有利于了解社會需要，將科研成果盡快地轉化為產(chǎn)品，取得經(jīng)濟效益。
（四）提高知識吸收能力實現(xiàn)技術創(chuàng)新能力轉化
在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，企業(yè)的競爭優(yōu)勢主要取決于信息、技術、核心能力和人力資源等無形要素。公平和開放的網(wǎng)絡環(huán)境為企業(yè)提供了高效分享資源、信息、知識和利益的有效機制。這些不僅可以帶動生產(chǎn)能力的提高，使生產(chǎn)系統(tǒng)的效率、產(chǎn)品、工藝和技術水平得以提升，也可以使企業(yè)組織的知識吸收能力大幅提升。知識的吸收能力是指企業(yè)獲得、存儲、學習和轉化新知識的能力。
知識運用是知識創(chuàng)新過程的最終落腳點。隨著知識經(jīng)濟時代的來臨，人們對知識的認識越來越深刻。知識的價值越來越直接體現(xiàn)在經(jīng)濟生活中。知識的創(chuàng)造和積累已不再是人類所主要追求的惟一目標，只有不斷運用到實踐中去推動人類社會向前進步才能真正帶來價值。網(wǎng)絡技術促進了生產(chǎn)能力和知識吸收能力大幅提升，并帶動技術創(chuàng)新能力的提高。技術創(chuàng)新能力擔負著提高技術能力的重任，只有擁有技術創(chuàng)新能力，經(jīng)過不斷創(chuàng)新，企業(yè)在技術能力上才能最終戰(zhàn)勝技術領先者。由于知識能夠在網(wǎng)絡環(huán)境中的邊際成本迅速降低的情況下被迅速復制和分配，這時企業(yè)的唯一競爭優(yōu)勢取決于其能否從現(xiàn)有知識中產(chǎn)生新知識的能力，即學習創(chuàng)新能力。
在開放的網(wǎng)絡環(huán)境中，學習創(chuàng)新能力成為企業(yè)核心能力的內核，競爭優(yōu)勢主要來自于學習創(chuàng)新能力，這種學習創(chuàng)新能力不僅是為了避免結點企業(yè)脫離既定的目標，而且更重要的是形成敏銳的洞察力。通過實施各自的戰(zhàn)略行為，創(chuàng)造新的競爭優(yōu)勢，獲得行業(yè)競爭的關鍵制勝因素。知識創(chuàng)新活動是沿著“知識鏈”進行的，即：企業(yè)知識的產(chǎn)生和形成、企業(yè)知識的傳播和共享、企業(yè)知識的存儲和積累，以及企業(yè)知識的運用和保護。企業(yè)的這一知識創(chuàng)新過程并不是封閉的，它受到企業(yè)內外多種因素的影響，企業(yè)可以通過管理這些影響因素來實現(xiàn)對知識創(chuàng)新過程的間接管理。對于大多數(shù)企業(yè)來說，不論是何種形式的競爭優(yōu)勢，其最終來源都是企業(yè)所擁有的獨特的資源和能力，而這些獨特的資源和能力的核心，正是企業(yè)的知識及其創(chuàng)新。因而知識創(chuàng)新是企業(yè)持續(xù)競爭優(yōu)勢的根本來源。
網(wǎng)絡環(huán)境下企業(yè)技術創(chuàng)新體系構建
創(chuàng)新在企業(yè)內部可能表現(xiàn)為新的產(chǎn)品設計、材料、生產(chǎn)工藝、包裝、廣告、銷售渠道、支付手段、價格策略等，并要求企業(yè)更新整體的經(jīng)營觀念、經(jīng)營方式、資金運作等。更艱巨的是，創(chuàng)新常常意味著面對未知的外部，需要從頭開始，往往要拋棄過去的經(jīng)驗，摸著石頭過河，并承擔巨大的風險。在網(wǎng)絡技術快速發(fā)展的背景下，全球企業(yè)競爭格局將重新洗牌，競爭起跑線會重新劃定，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營模式將發(fā)生根本性變革，企業(yè)將面臨巨大的機遇與挑戰(zhàn)，這也使創(chuàng)新具備了必要性和緊迫性。企業(yè)創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的必然要求，是優(yōu)勝劣汰、適者生存的競爭法則，是企業(yè)生存的基礎。企業(yè)只有牢固樹立創(chuàng)新意識并付諸行動，以創(chuàng)新求生存、求發(fā)展，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
企業(yè)技術創(chuàng)新能力是企業(yè)在相當長的時間內，持續(xù)不斷地推出、實施新的創(chuàng)新，并持續(xù)不斷地實現(xiàn)創(chuàng)新經(jīng)濟效益的能力。企業(yè)的生存與發(fā)展必須依靠持續(xù)的技術創(chuàng)新，通過不斷的技術創(chuàng)新，為企業(yè)的生存與發(fā)展注入活力，促進企業(yè)競爭力的提升。在企業(yè)技術創(chuàng)新實踐過程中，提高把握創(chuàng)新機遇的能力，努力實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新目標與資源要素在時空的最佳耦合。準確把握核心層技術創(chuàng)新，打造強勢企業(yè)結構，提高主動駕馭市場的能力，確保企業(yè)核心競爭力。
信息的網(wǎng)絡化和資源的分散化使得企業(yè)組織必然走向網(wǎng)絡化，技術創(chuàng)新賴以產(chǎn)生的知識共享、信息交流等機制的暢通必須有技術手段的支持。企業(yè)應當充分利用先進的信息技術，構建完善的信息系統(tǒng)和知識平臺等基礎設施；優(yōu)化信息資源整合、企業(yè)技術創(chuàng)新過程的組織與管理；加快生產(chǎn)和傳遞對產(chǎn)品以及服務的改進信息；對企業(yè)內部的資源、過程、策略和組織機構進行再設計，為決策層提供可以洞察和預見企業(yè)潛在發(fā)展機遇的有用信息；為企業(yè)知識的產(chǎn)生和形成、企業(yè)知識的傳播和共享、企業(yè)知識的存儲和積累，以及企業(yè)知識的運用和保護構建信息化平臺。企業(yè)必須從如何提高自身適應能力的角度來確定信息化發(fā)展目標，提出信息化和網(wǎng)絡化的實現(xiàn)框架和關鍵技術。
技術創(chuàng)新的本質是知識創(chuàng)新，作為知識創(chuàng)新的載體，人力資源成為知識創(chuàng)新過程中的核心因素，知識創(chuàng)新對人力資源的素質、技能、知識構成、學習能力等提出了新的要求，企業(yè)應當據(jù)此對人力資源加以培訓和激勵。
組織是企業(yè)技術創(chuàng)新的重要影響因素，包括組織文化和組織結構。組織結構是企業(yè)面臨的環(huán)境、技術、人員、任務等多項變量的函數(shù)，當某項或某幾項變量發(fā)生變化影響到企業(yè)整個組織結構與行為方式時，就必須從戰(zhàn)略高度來重新規(guī)劃企業(yè)的組織結構。無論采用什么樣的組織結構都必須與這些因素保持一種動態(tài)的平衡。技術創(chuàng)新要求企業(yè)內部有良好暢通的知識共享渠道，人與人之間能夠進行廣泛而迅速的聯(lián)系，企業(yè)要充分重視構建柔性化的、靈活的組織結構，以適應知識創(chuàng)新的這一要求。適應企業(yè)技術創(chuàng)新活動的組織文化應當是一種有助于知識創(chuàng)造、知識傳播和知識運用的學習型文化。
企業(yè)在從事技術創(chuàng)新活動時不可避免地受到所處環(huán)境的影響，因為技術創(chuàng)新不是一個簡單的從新思想產(chǎn)生到開發(fā)、生產(chǎn)、營銷的線性過程，而是企業(yè)與企業(yè)外的研發(fā)機構、大學、其他企業(yè)及客戶等交互作用的結果。不僅如此，政府、金融、文化和法律等因素也都是影響創(chuàng)新的重要變量。環(huán)境影響因素包括宏觀和微觀兩個方面。隨著全球經(jīng)濟的一體化，企業(yè)將面對一種以多變性和不確定性為主導的市場競爭環(huán)境，以合作來贏得競爭已成為各國企業(yè)的共識。企業(yè)應當通過對這些環(huán)境因素進行管理或施加影響，來提高企業(yè)的環(huán)境適應性，創(chuàng)造有利于自身技術創(chuàng)新的環(huán)境條件。
摘要：在網(wǎng)絡系統(tǒng)程序的開發(fā)設計過程中，并發(fā)性和復雜性所造成的影響十分巨大，它們嚴重降低了網(wǎng)絡程序的開發(fā)效率，延長了設計時間。本文通過對網(wǎng)絡程序并發(fā)性與復雜性的原因進行分析，提出了事件驅動并發(fā)模型、多線程并發(fā)模型、混合性并發(fā)模型三大解決方法，為相關的互聯(lián)網(wǎng)研究提供一定的參考。
關鍵詞：網(wǎng)絡程序；并發(fā)性；復雜性
近年來，傳統(tǒng)的程序開發(fā)設計方法在高質量網(wǎng)絡程序開發(fā)中暴露出了許多的問題，而造成這些問題的關鍵因素就是網(wǎng)絡環(huán)境和單機環(huán)境之間所存在的巨大差異。在產(chǎn)生的這些問題中有兩個問題最為突出，它們就是并發(fā)性問題和復雜性問題，其中并發(fā)性問題給網(wǎng)絡程序的設計和發(fā)展造成了極大的麻煩。怎樣處理好并發(fā)性問題所造成的困難，以及如何選擇合適的并發(fā)處理模型，成為了擺在所有程序員面前的最大挑戰(zhàn)。
一、網(wǎng)絡程序并發(fā)性與復雜性原因分析
通常來說，造成網(wǎng)絡程序并發(fā)性與復雜性的原因主要有三個方面。一是單機環(huán)境和網(wǎng)絡環(huán)境之間存在過于明顯的差距。由于這巨大的差距，混合性并發(fā)模型會暴露出發(fā)展時間過短和應用面過窄的缺陷，為高質量網(wǎng)絡程序的開發(fā)增添了很多的麻煩。二是設計理念受到了限制。軟件和硬件的功能限制著原先的程序設計理念，也是造成網(wǎng)絡程序并發(fā)性與復雜性存在的重要因素，設計理念的限制，也嚴重降低了整個網(wǎng)絡程序設計過程的效率。一般來說，網(wǎng)絡程序的并發(fā)性會以異構性、異步性、訪問延誤和分布性體現(xiàn)出來。三是驅動模式有待優(yōu)化。在實際的工作中，根據(jù)具體的語義類別，網(wǎng)絡并發(fā)任務的處理辦法可以分成反應式和前攝式。以反應式模型為例，相應事件發(fā)出通知后，應用程序要先對通知進行接收，然后在這一基礎上根據(jù)具體發(fā)生的情況，針對性的發(fā)出相關的操作指令，整個過程中由操作結果所引發(fā)的錯誤會以函數(shù)返回值的形式體現(xiàn)出來，通過觀察函數(shù)返回值，工作人員便可獲知錯誤的具體情況。在事件完成的整個流程中，這些錯誤情況會以參數(shù)的形式參與和傳遞到各個相關的內部程序中。當需要同時發(fā)出很多個并發(fā)操作指令的時候，則應先對整體程序添加一個標識參數(shù)，然后再發(fā)出相應操作指令，這樣就能更細致的區(qū)分不同類型的并發(fā)操作。
二、網(wǎng)絡程序并發(fā)性與復雜性解決方法
（一）事件驅動并發(fā)模型。事件驅動并發(fā)模型已經(jīng)廣泛應用在開發(fā)和設計網(wǎng)絡程序的工作當中。通常按照實際工作情況和具體的語義類別將事件驅動并發(fā)模型分成兩種，第一種是反應式，第二種是前攝式。在第一種模型中，計算機的應用程序要先對事件發(fā)出的通知進行接收，然后根據(jù)具體事件發(fā)出有針對性的操作指令，在過程中若是出現(xiàn)操作結果的錯誤，函數(shù)的返回值會將錯誤反應出來。在第二種模型中，計算機的應用程序會先發(fā)送出具體的操作指令，等相應事件結束之后，操作過程中出現(xiàn)的錯誤會被當作完成整個事件的參數(shù)，并傳送到對應的應用程序之中[1]。如果任務要求同時發(fā)送大量并發(fā)性操作，則需要先對整體程序添加一個標識參數(shù)，然后再發(fā)出相應操作指令，這樣就能輕松對不同種類的并發(fā)操作加以區(qū)分。對于事件驅動任務關系的處理問題，程序員們可以使用位于最底層的事件分配器，這時工作人員必須先拆分相關函數(shù)，如果拆分的過程中出現(xiàn)失誤或錯誤，則會使函數(shù)大量分裂，這會加大網(wǎng)絡程序的調整難度，從而造成計算機大量泄漏出內部所存儲的信息，如圖1所示。為了避免函數(shù)大量分裂這一狀況的出現(xiàn)，程序員們可以使用profile開發(fā)信息的方式來優(yōu)化調試過程，從而使程序的整體性能得到大幅的提升。（二）多線程并發(fā)模型。多線程并發(fā)模型可分為搶占式與協(xié)作式兩種，下文對這兩種調度方式分別展開詳細的研究和分析。搶占式線程調度，指的是計算機的內核控制和管理線程的方式，線程的工作狀況同應用層對其的控制狀況沒有任何關聯(lián)。搶占式線程調度中的調度器嚴格把控CPU的控制權，會根據(jù)前一線程運行的具體情況加強調度，也就是說，可能在某個不應該暫停線程工作的時刻，調度器會強制將CPU控制權轉交給另一個線程，這樣會讓前一個線程在運行過程中無法滿足當前線程的個性化需求，最終發(fā)生計算機的網(wǎng)絡系統(tǒng)徹底崩潰的問題。協(xié)作式線程調度，指的是所有應用層共同合作來讓線程處于工作狀態(tài)的方式。這種類型的調度方式對于CPU的掌控程度要高于搶占式調度，只有在線程停止數(shù)據(jù)處理的時候，其他線程才能得到CPU的使用掌控權。但是在進行高實時性的任務處理時，選擇搶占式線程調度要好于協(xié)作式，因為協(xié)作式線程調度的實用性相對較低。通常情況下，線程調度器都位于計算機的內核里面，所以必須經(jīng)過系統(tǒng)內核的調用才能對線程進行有效操作，這樣在處理復雜性和并發(fā)性較高的任務時，會花費更多時間，其性能的發(fā)揮還會被復雜的調度算法所影響，而且移植線程代碼是個極其困難的過程[2]。例如，Windows系統(tǒng)可以同時運行搶占式線程和協(xié)作式線程，可是Linux系統(tǒng)卻只能運行搶占式線程，而在一些資源非常稀少的系統(tǒng)內，根本就不能進行線程的運行。（三）混合性并發(fā)模型。從以上的分析可知，在工作中上述兩種模型均存在較大的局限性。因此，一些網(wǎng)絡程序員們?yōu)榱私鉀Q這個尷尬的局面，把這兩個模型進行取長補短的大膽融合，開發(fā)出了新型的并發(fā)模型，即混合性并發(fā)模型，它的適用性更強，適用范圍更加的廣泛。在實際的工作中，混合性并發(fā)模型可以轉換驅動的方式。驅動轉換的方式可分成翻譯時轉換、運行時轉換兩種。翻譯時轉換目前有著一些尚未得到解決的問題，所以其通用性非常低，也不能和其他體系的應用程序展開合作，運行時轉換的實用性則相對較強。在當前的技術條件下，能一并支持事件驅動模型和多線程模型，可是其處理問題所用的方式過于復雜?；旌闲圆l(fā)模型還處于剛剛興起的階段，其發(fā)展時間并不長，實際應用也較少，相關性能仍需進一步研究和改進。
綜上所述，并發(fā)性問題在網(wǎng)絡程序的開發(fā)設計過程中是無法避免的，情況也極其復雜，以當前的技術條件，還不能將這些問題徹底地解決。因此，相關的技術人員們應以實際情況出發(fā)，結合具體的問題采用針對性的并發(fā)處理模型，不斷提升自身的并發(fā)處理能力，具體事件具體解決，盡量縮小并發(fā)處理的規(guī)模，做到讓網(wǎng)絡程序的性能變得更為良好和穩(wěn)定。
作者:劉西 單位:西南交通大學希望學院
1復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流密度分析
對于一個多種網(wǎng)絡形式并存的復雜網(wǎng)絡，假設復雜網(wǎng)絡作為一個網(wǎng)絡社區(qū)，在復雜網(wǎng)絡中存在的網(wǎng)絡類型數(shù)即社區(qū)數(shù)。我們用一個無向遍歷圖GV,E來表示整個網(wǎng)絡社區(qū)，如果網(wǎng)絡中有兩個節(jié)點有兩條不重合的網(wǎng)絡路徑，則說明這兩個節(jié)點處于一個網(wǎng)絡環(huán)路當中，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)流需要經(jīng)過網(wǎng)絡環(huán)路到達特定的節(jié)點。當在某個時間段里需要傳送的數(shù)據(jù)流個數(shù)大于網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)時，則說明該網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)流密度較大，為了能夠準確地在復雜網(wǎng)絡中挖掘出所需的數(shù)據(jù)流，則需要根據(jù)數(shù)據(jù)流密度來劃分整個網(wǎng)絡社區(qū)，尋找數(shù)據(jù)流處于哪個社區(qū)，再確定數(shù)據(jù)流所在社區(qū)的環(huán)路。在這里我們通過設計算法確定網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流密度，來對復雜網(wǎng)絡進行社區(qū)劃分，再對社區(qū)進行無向環(huán)路遍歷，并通過遍歷得到該社區(qū)網(wǎng)絡的所環(huán)路，確定所需查詢的數(shù)據(jù)流位于哪個環(huán)路。以下為復雜網(wǎng)絡中需要用到的符號說明。
2增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法
為了能夠有效地在復雜網(wǎng)絡中挖掘出目的數(shù)據(jù)流，使用了復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流密度的分析方法在對復雜網(wǎng)絡進行社區(qū)劃分后，通過對社區(qū)網(wǎng)絡進行無向環(huán)路遍歷并得到社區(qū)網(wǎng)絡的所有環(huán)路。接下來挖掘算法先后挖掘出目的數(shù)據(jù)流所屬的社區(qū)以及環(huán)路，最終確定目的數(shù)據(jù)流的具體位置。
2.1基于社區(qū)網(wǎng)絡遍歷的數(shù)據(jù)流挖掘
當數(shù)據(jù)流i與社區(qū)k的相關度最大時，說明數(shù)據(jù)流i位于社區(qū)k的可能性就最大。但是當多個數(shù)據(jù)流的大小區(qū)別不大時，以數(shù)據(jù)流的大小作為指標來定義相關度會導致挖掘精度較低。這里我們也引入數(shù)據(jù)流的特征集和數(shù)據(jù)流中的分組隊列長度來計算相關度。
2.2基于多增量空間的數(shù)據(jù)流挖掘
在采用基于社區(qū)網(wǎng)絡遍歷的數(shù)據(jù)流挖掘方法得到數(shù)據(jù)流的所屬社區(qū)后，我們接著采用基于多增量空間的數(shù)據(jù)流挖掘方法來挖掘出數(shù)據(jù)流的所屬環(huán)路。先將社區(qū)網(wǎng)絡的環(huán)路進行多增量空間擴展，即先得到
目標數(shù)據(jù)流所經(jīng)過的環(huán)路，再得到數(shù)據(jù)流所經(jīng)過的節(jié)點與時間的相關系數(shù)，這樣就可以在時空上確定目的數(shù)據(jù)流位于環(huán)路的哪個節(jié)點中。
3實驗結果
為了驗證本文提出的基于復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流密度的增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法的效果，我們通過matlab7.0軟件進行算法仿真，其中仿真的復雜網(wǎng)絡由多種網(wǎng)絡形式組成，網(wǎng)絡節(jié)點有200個，數(shù)據(jù)流大小為500bytes，節(jié)點的接收能耗為10nJ/bit，發(fā)射能耗為50nJ/bit，進行信號處理和功率放大的能耗為10nJ/bit。其他節(jié)點干擾而產(chǎn)生的能量消耗為5nJ/bit。在對本文算法進行分析的過程中，我們采用了對比分析的方法，Lopez-Yanez等人提出一種基于時間序列數(shù)據(jù)挖掘的新的關聯(lián)模型，該模型是基于伽瑪分類，是一種監(jiān)督模式識別模型，目的是為了挖掘已知模式中的時間序列，以預測未知的值。由Negrevergne等人提出的一種PARAMINER算法：一個通用的模式挖掘算法的多核架構。多核架構采用的是一種新的數(shù)據(jù)集縮減技術（稱之為EL-還原），在算法中通過結合新的技術用于處理多核心架構的并行執(zhí)行數(shù)據(jù)集。為了驗證本文算法的挖掘有效性，我們分別在增多節(jié)點數(shù)量和社區(qū)網(wǎng)絡數(shù)的情況下獲取算法的數(shù)據(jù)挖掘精度。實驗采用的精度為NMI[16]，實驗結果如圖3和圖4所示。在不同節(jié)點數(shù)量下基于復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流密度的增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法的挖掘精度更高，挖掘精度高于85%，而文獻[14]的挖掘精度在77%以上，挖掘精度在76%以上。因為、提出的關聯(lián)模型、提出的多核架構沒有準確把握數(shù)據(jù)流在不同時間段里與環(huán)路位置的相關情況。而本文算法采用社區(qū)網(wǎng)絡遍歷和多增量空間的方法可以有效地確定這種相關性。圖4為不同社區(qū)數(shù)下的算法挖掘精度，從圖中可以看出，當社區(qū)網(wǎng)絡的種類增多時，會對算法的挖掘精度造成影響，本文算法的挖掘精度在社區(qū)數(shù)為10時是95.7%，當社區(qū)數(shù)增加到50時為87.5%。而基于時間序列數(shù)據(jù)挖掘方法的挖掘精度在社區(qū)數(shù)為10時是88.6%，在社區(qū)數(shù)為50時是77.4%，而PARAMINER算法在社區(qū)數(shù)為10時是86.7%，社區(qū)數(shù)為50時是78.2%。因此從數(shù)據(jù)分析來看，本文算法的數(shù)據(jù)挖掘精度在社區(qū)數(shù)增多時仍能保持在較高水平。
4結論
為了提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流的挖掘精度，本文提出了一種基于復雜網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流密度的增量子空間數(shù)據(jù)挖掘算法，該算法對復雜網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)流密度分析，根據(jù)數(shù)據(jù)流密度并采用無向環(huán)路遍歷的方法來劃分整個網(wǎng)絡社區(qū)，確定數(shù)據(jù)流所屬社區(qū)。利用基于社區(qū)網(wǎng)絡遍歷的數(shù)據(jù)流挖掘方法來挖掘出數(shù)據(jù)流位于哪一個社區(qū)，接著采用基于多增量空間的數(shù)據(jù)流挖掘方法來挖掘出數(shù)據(jù)流的所屬環(huán)路，并最終確定數(shù)據(jù)流在某一刻時間里位于哪個節(jié)點。在實驗中通過數(shù)據(jù)分析和對比，證明了算法在數(shù)據(jù)挖掘精度上的有效性。
作者:侯燕李巍文喬農單位:周口師范學院西南科技大學
1前言
自1960年起，隨機圖論一直是復雜網(wǎng)絡的主要研究理論。到90年代末期，美國康奈爾大學的Watts和Srro-gatz通過文章《“小世界”網(wǎng)絡的群體動力行為》建立了小世界網(wǎng)絡模型，通過這個模型進一步揭示了復雜網(wǎng)絡的小世界特性;1999年，Barabasi和Albert發(fā)表了《隨機網(wǎng)絡中標度的涌現(xiàn)》一文，該文進一步揭示了復雜網(wǎng)絡的無標度性質，并建立了一個無標度網(wǎng)絡模型。這兩篇文章發(fā)現(xiàn)了復雜網(wǎng)絡的小世界性和無標度性，開辟了復雜網(wǎng)絡研究的新紀元。以這兩篇文章的發(fā)表為起點，復雜網(wǎng)絡的研究不僅僅局限于數(shù)學領域的研究，它開始涉及物理、系統(tǒng)科學、交通運輸、機械制造和物流等多個領域的研究，為這些領域的研究發(fā)展做出了重大的貢獻。本文將從四個方面對復雜網(wǎng)絡理論在物流領域的應用進行論述。
2復雜網(wǎng)絡在物流領域的應用
2.1基于復雜網(wǎng)絡的物流網(wǎng)絡的研究
在物流網(wǎng)絡中各種各樣的制約因素影響著運輸、倉儲、包裝、流通和配送等各個物流環(huán)節(jié)，這種復雜性可以讓我們運用復雜網(wǎng)絡的研究方法去研究物流網(wǎng)絡中存在的問題。在研究物流網(wǎng)絡時，以各級影響因素為節(jié)點，對有制約關系的節(jié)點連邊，根據(jù)各節(jié)點的性質賦予每個節(jié)點不同的邊權，這時將該網(wǎng)絡視為一個簡單的加權網(wǎng)絡，通過構建模型等方法，可以得出物流網(wǎng)絡具有鮮明的無標度性質。目前，國內外學者運用復雜網(wǎng)絡對物流網(wǎng)絡主要進行了以下的研究:潘坤友等依據(jù)三軸和完全覆蓋原則、時間最短原則、多重樞紐配置原則等構建了干線通道和支線通道，形成安徽沿江地區(qū)中心城鎮(zhèn)“軸—輻”物流網(wǎng)絡。董艷梅等認為城市節(jié)點作為區(qū)域物流網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要組成部分，應建構在經(jīng)濟中心城市或節(jié)點間的軸線(物流，信息流)之上。在應用復雜網(wǎng)絡知識研究物流網(wǎng)絡時，許多學者認為他的理論研究基礎是，物流節(jié)點相互之間的關系并不是獨立的而是相互依賴、相互作用的。楊廣華等分析區(qū)域物流網(wǎng)絡關系的程度中心性、中介中心性、凝聚性、核心—邊緣結構性等結構關系指標，通過與其他數(shù)據(jù)結合分析，對區(qū)域物流結構進行優(yōu)化。楊廣華在其博士論文中以復雜網(wǎng)絡理論為基礎進一步對區(qū)域物流網(wǎng)絡進行了研究，構建了區(qū)域物流網(wǎng)絡節(jié)點優(yōu)化模型和線路優(yōu)化模型，為構建區(qū)域物流網(wǎng)絡物流節(jié)點、線路、網(wǎng)絡等提供參考。覃儒展等分析各個節(jié)點在整個物流網(wǎng)絡中的重要程度，反映各個環(huán)節(jié)的瓶頸問題以及物流網(wǎng)絡中節(jié)點的相互變化、市場的變化和環(huán)境的變化對物流網(wǎng)絡的影響。通過以上文獻綜述可知:采用復雜網(wǎng)絡理論可以有效補充物流管理領域宏觀層面研究的不足。當代網(wǎng)絡分析技術特別是網(wǎng)絡模型分析技術取得了重大進展，通過研究網(wǎng)絡整體運作及對網(wǎng)絡整體進行模擬等，揭示出物流網(wǎng)絡的結構。這些都對物流網(wǎng)絡理論的研究提供了重要工具。在以后的研究中，復雜網(wǎng)絡在物流領域可以重點研究各個物流節(jié)點之間的關系怎樣影響以及在多大程度上影響網(wǎng)絡成員的行為、物流網(wǎng)絡整體發(fā)展對單個物流節(jié)點的限制和制約等諸如此類的問題。
2.2復雜網(wǎng)絡在供應鏈中的應用
供應鏈在本質上講它是一個開放的復雜巨系統(tǒng)，其復雜性體現(xiàn)在它的實體復雜性、結構復雜性和各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系的復雜性等。將復雜網(wǎng)絡理論應用于供應鏈時，把核心企業(yè)、顧客和供應商作為節(jié)點，供應鏈中存在的物流、信息流、資金流和決策流等各種意義上的“流”作為網(wǎng)絡的邊，創(chuàng)建一個以復雜網(wǎng)絡理論為基礎的供應鏈網(wǎng)絡。通過對這種網(wǎng)絡的分析可知:復雜供應鏈網(wǎng)絡的結構不是穩(wěn)定的網(wǎng)絡結構，它將隨著外部條件的改變而改變。劉燕楚建立了集聚型供應鏈網(wǎng)絡動態(tài)演化模型，分析了供應鏈網(wǎng)絡的魯棒性與不確定性、抗毀性的關系，最終從供應鏈視角提出了兩種集聚型供應鏈網(wǎng)絡的魯棒性優(yōu)化方案。劉小峰、陳國華分析了供應鏈網(wǎng)絡在受到不同干擾以及有無局部聯(lián)盟的情形下，供應鏈網(wǎng)絡的穩(wěn)定魯棒性和性能魯棒性表現(xiàn)，為實際進行供應鏈魯棒性分析、提高其抗干擾能力、增強其魯棒性提供了一定的研究思路。朱冰心等從評價網(wǎng)絡結構、衡量網(wǎng)絡效率、識別重要網(wǎng)絡節(jié)點三個方面闡述了復雜網(wǎng)絡在供應鏈應急管理中的應用前景。ChristianKuhnert發(fā)現(xiàn)城市的物資供應中，占少數(shù)的核心節(jié)點發(fā)揮重要的物資調度和配送作用，整個物資供應是一個無標度網(wǎng)絡。葉笛認為，可以利用復雜網(wǎng)絡理論來深入分析供應鏈系統(tǒng)整體運行規(guī)律和宏觀行為、供應鏈網(wǎng)絡的特征以及供應鏈網(wǎng)絡動態(tài)生長演化規(guī)律。張紀會、徐軍芹提出了基于復雜系統(tǒng)理論的適應性供需網(wǎng)的一個初步框架，并建立了其復雜網(wǎng)絡演化模型。劉利軍對煤炭的供應鏈特性進行分析，證明了煤炭供應鏈網(wǎng)絡的復雜性和無標度性。郭進利建立了Poisson有向網(wǎng)絡，通過對網(wǎng)絡的研究發(fā)現(xiàn)有向網(wǎng)絡的出度分布冪律特性受老節(jié)點之間相互連接的概率控制，但是入度分布與該概率無關。從以上文獻綜述可知，學者運用復雜網(wǎng)絡理論在供應鏈的結構、網(wǎng)絡等方面對其進行初步的研究，但是現(xiàn)有的研究一般只是證明供應鏈符合小世界特性、無標度特性，具有高魯棒性等，沒有給出具體的模型。隨著復雜網(wǎng)絡理論在供應鏈中的研究不斷地深入，我們不應僅僅是建立一個供應鏈網(wǎng)絡結構的描述性模型，還應朝著細化各種模型參數(shù)并量化模型的方向進行研究。
2.3復雜網(wǎng)絡在配送網(wǎng)絡中的優(yōu)化研究
在利用復雜網(wǎng)絡對配送網(wǎng)絡優(yōu)化的研究中，主要研究問題有道路最短研究、配送中心選址研究和配送路線優(yōu)化研究三方面。薛艷肖通過對配送網(wǎng)絡中的節(jié)點進行分類，基于無標度網(wǎng)絡形成機理，建立了物流配送網(wǎng)絡演化生長模型。運用平均場解析方法計算分析該模型的度分布函數(shù)，指出了配送網(wǎng)絡具備復雜網(wǎng)絡的無標度、小世界等特性。聶郁蘭在研究配送網(wǎng)絡時以復雜適應理論為指導，構建分析復雜物流配送系統(tǒng)的適應能力，為配送網(wǎng)絡的研究提供新的研究思路和方法。張旭鳳等通過計算分析發(fā)現(xiàn)第三方物流企業(yè)的配送網(wǎng)絡符合無標度特性，為建立物流配送網(wǎng)絡中的配送節(jié)點和客戶節(jié)點的生成模型提供理論基礎。從以上的文獻研究可以看出，學者證明配送網(wǎng)絡符合無標度網(wǎng)絡的特征，同時利用無標度網(wǎng)絡，進行了配送網(wǎng)絡的建模和優(yōu)化、從無標度網(wǎng)絡的統(tǒng)計性質的角度進行分析構建復雜物流配送網(wǎng)絡的模型等研究，但是現(xiàn)在國內外有關于復雜網(wǎng)絡理論在配送網(wǎng)絡中的應用還是很少。
2.4復雜網(wǎng)絡在物流其他領域中的應用
武云霞以中鐵快運行包快捷運輸服務網(wǎng)絡為例，證明了行包快捷貨運服務網(wǎng)絡具有小世界特性。白世貞、王文利從系統(tǒng)的自組織角度出發(fā)，通過構造吸引力函數(shù)，給出了各地區(qū)物流行業(yè)投資吸引力的計算方法。高義佳利用無標度網(wǎng)絡模型，確定影響冷鏈物流網(wǎng)絡抵抗各種隨機或惡意毀壞的關鍵統(tǒng)計參數(shù)，并進行優(yōu)化仿真分析，通過調整網(wǎng)絡參數(shù)，改變網(wǎng)絡結構，實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化的最終目的。通過以上文獻綜述可以看出，學者運用不同的方式證明了冷鏈物流網(wǎng)絡、集裝箱運輸網(wǎng)絡和行包快捷運輸網(wǎng)絡符合無標度特性，并進行了相關的建模和優(yōu)化。復雜網(wǎng)絡在這些領域的研究還是相對較少，有關的研究也沒有深入。
3結論
本文對復雜網(wǎng)絡的基本知識、復雜網(wǎng)絡的發(fā)展以及其特征度量、復雜網(wǎng)絡分類及應用等情況進行了簡單介紹。然后在物流網(wǎng)絡、配送網(wǎng)絡和供應鏈等幾個方面，對復雜網(wǎng)絡在物流行業(yè)的應用進行了分析。隨著復雜網(wǎng)絡理論和應用的發(fā)展，復雜網(wǎng)絡在物流中的應用將會越來越廣泛，并積極地促進物流行業(yè)的發(fā)展。