銀行客戶交易網(wǎng)絡(luò)中社區(qū)發(fā)現(xiàn)的研究及應用.pdf

1、商業(yè)銀行擁有的海量客戶交易數(shù)據(jù)，其中蘊含著許多潛在的規(guī)律，充分挖掘并利用這些規(guī)律可以在更高程度上提升商業(yè)銀行的管理水平與業(yè)務競爭力。復雜網(wǎng)絡(luò)是研究諸如銀行客戶交易系統(tǒng)等復雜系統(tǒng)的一種有效建模手段，同時它還普遍存在著社區(qū)結(jié)構(gòu)特性。社區(qū)結(jié)構(gòu)為復雜網(wǎng)絡(luò)的研究提供了可行的切入點，可以充分利用社區(qū)這一特點研究網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)及其動力學行為，進而有效挖掘復雜系統(tǒng)中潛在的規(guī)律。
　　模塊度優(yōu)化方法是復雜網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)的主流方法之一。魯汶算法是較優(yōu)秀

2、的無向網(wǎng)絡(luò)的模塊度優(yōu)化算法，但其依然存在不足。首先該算法需要頻繁地計算無向網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點離開原屬社區(qū)后模塊度的增益，但是現(xiàn)有研究中沒有可直接計算該類增益的公式;其次與其他相近算法相比，它對存儲空間的需求較高。
　　相比無向網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)的研究，研究領(lǐng)域中針對有向網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)的研究涉及較少，目前較可行的方法是以有向網(wǎng)絡(luò)的模塊度為目標函數(shù)，借鑒無向網(wǎng)絡(luò)模塊度優(yōu)化算法的思想，設(shè)計相應的有向網(wǎng)絡(luò)的模塊度優(yōu)化算法。但是現(xiàn)有的該類算法大都時間復雜度

3、較高，而且它們的社區(qū)發(fā)現(xiàn)結(jié)果質(zhì)量也不理想。
　　論文依據(jù)某商業(yè)銀行的真實客戶交易數(shù)據(jù)構(gòu)建了5個客戶交易網(wǎng)絡(luò)，然后針對魯汶算法的不足提出了改進同時還設(shè)計了一個有向網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法，最后甄別得到了5個銀行客戶交易網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)并分析了它們之間的異同。論文完成的主要工作如下:
　　(1)設(shè)計實現(xiàn)了集成多種改進策略的魯汶算法。首先推導出了無向網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點離開原屬社區(qū)后模塊度增益的計算公式，并將其應用在魯汶算法中，使得算法中每個節(jié)點的社

4、區(qū)歸屬多一種情形;然后針對魯汶算法對存儲空間需求高的缺點，提出了分離孤立節(jié)點的改進策略;最后引入提純改進策略以進一步提升算法社區(qū)發(fā)現(xiàn)結(jié)果的精度。基于真實網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)實驗表明，本文的改進策略不僅使算法對存儲空間的需求大幅減少，而且可讓算法的運行時間更短且社區(qū)發(fā)現(xiàn)結(jié)果的精度更高。
　　(2)設(shè)計實現(xiàn)了基于魯汶算法思想的有向網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法。首先推導出了有向網(wǎng)絡(luò)的模塊度基于社區(qū)連接矩陣的定義，進而得到了有向網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點合并后模塊度增益的計算