基于社團結構的結構洞占據(jù)者發(fā)現(xiàn)方法研究.pdf

1、結構洞是現(xiàn)實網(wǎng)絡中普遍存在的現(xiàn)象，伯特的結構洞理論指出在社會結構中占據(jù)結構洞位置的個體或企業(yè)，可以獲得更多的職業(yè)機會或競爭優(yōu)勢。在信息網(wǎng)絡中，占據(jù)結構洞位置的個體能夠從不同團體中獲得更關鍵的信息和資源，從而影響網(wǎng)絡中的信息傳播和個體間的成員關系。在社會學領域，結構洞是非冗余聯(lián)系人之間的缺口，在不同個體或團體間起到中介作用。個體或者團體間的中間人可以獲得豐富的信息并控制他們的網(wǎng)絡關系，在網(wǎng)絡中占據(jù)橋接位置的個體可以獲得豐厚的利益。結構洞在

2、獲取網(wǎng)絡有效信息方面起著關鍵的作用，且發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的結構洞可以對網(wǎng)絡結構進行優(yōu)化并增強魯棒性。結構洞理論作為網(wǎng)絡結構分析的重要方法，在不同領域和學科的研究中都獲得了豐富的成果。
　　已有研究表明現(xiàn)實網(wǎng)絡除了具有小世界和無標度的特性外，還具有社團結構的特征。網(wǎng)絡中的信息從一個社團傳播到其他社團，跨越不同社團可以獲得非冗余信息。結構洞占據(jù)者擁有從多個社團獲取信息和資源的潛力，并在社團間的信息傳播過程中起中介作用。社團結構對結構洞研究具有

3、重要的意義和作用，現(xiàn)有的結構洞發(fā)現(xiàn)方法主要考慮的是網(wǎng)絡拓撲?；谏鐖F結構的結構洞發(fā)現(xiàn)方法主要考慮結構洞在不同團體間信息傳播過程中的作用，而較少考慮到社團間的中介位置和節(jié)點的社團特征，如忽略節(jié)點連接的社團數(shù)量和規(guī)模對節(jié)點跨越結構洞的影響。
　　本文研究重點在于如何結合社團結構發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的結構洞占據(jù)者。首先結合多粒度思想與社團結構，發(fā)現(xiàn)不同粒度下網(wǎng)絡劃分的社團結構也會不同，即社團結構具有層次化的特點，粗粒度下的社團在細粒度下可能劃分為

4、多個社團。不同粒度下網(wǎng)絡中的結構洞位置也會不同，并且影響節(jié)點跨越結構洞的程度，因此結合多粒度與社團結構可以更加準確的發(fā)現(xiàn)不同粒度下網(wǎng)絡中的結構洞占據(jù)者?；谶@種思想，本文提出基于社團結構的多粒度結構洞占據(jù)者發(fā)現(xiàn)方法MG_MaxD。然后通過利用網(wǎng)絡拓撲和社團內(nèi)部結構對影響節(jié)點跨越結構洞的因素進行分析并提出兩個定義，即鄰居重要性和社團影響力。通過分析發(fā)現(xiàn)節(jié)點的社團特征可以用來衡量節(jié)點跨越結構洞的程度并由此提出新的結構洞衡量指標?；趯Y構洞

5、占據(jù)者在網(wǎng)絡中的的橋接屬性和傳播能力分析，本文提出基于網(wǎng)絡拓撲和社團內(nèi)部結構的結構洞占據(jù)者發(fā)現(xiàn)方法NTCIS。
　　本文主要圍繞發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的結構洞占據(jù)者進行展開，主要工作具體如下:
　　(1)分析了常用的結構洞占據(jù)者衡量指標，如約束度、介數(shù)中心性、PageRank等方法。將結構洞占據(jù)者的發(fā)現(xiàn)方法歸納為兩類，分別從網(wǎng)絡拓撲和社團結構兩方面來總結現(xiàn)有的結構洞發(fā)現(xiàn)方法。在結構洞的實際應用中，探討了將結構洞理論應用到其他研究中。

6、r>　　(2)針對社團結構具有層次化特點，不同粒度下節(jié)點跨越結構洞程度會發(fā)生變化的問題?；谝延械慕Y構洞發(fā)現(xiàn)方法，提出在多粒度社團結構中的結構洞發(fā)現(xiàn)方法MG_MaxD。該算法不僅考慮到了網(wǎng)絡具有社團結構的重要特征，而且將多粒度思想與社團劃分結合，可以有效的發(fā)現(xiàn)在不同粒度層次下網(wǎng)絡中的結構洞占據(jù)者。在公用和真實數(shù)據(jù)集上的實驗驗證了算法的可行性，并與另一種重要方法進行對比。最后有效的驗證了本文提出的算法能夠發(fā)現(xiàn)節(jié)點在不同粒度層次下跨越結構洞

7、的程度會發(fā)生變化。
　　(3)針對現(xiàn)有的結構洞占據(jù)者發(fā)現(xiàn)方法大部分基于網(wǎng)絡拓撲，而對社團內(nèi)部結構研究較少的問題。首先利用網(wǎng)絡拓撲和社團內(nèi)部結構分別提出兩個新的定義，即鄰居重要性和社團影響力。并根據(jù)社團結構中節(jié)點具有的社團特征提出新的結構洞度量指標。最后提出基于網(wǎng)絡拓撲和社團內(nèi)部結構的結構洞占據(jù)者發(fā)現(xiàn)算法NTCIS。實驗結果表明，NTCIS算法可以準確發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的結構洞占據(jù)者，并且這些節(jié)點橋接著更多和更大的社團，在不同個體間發(fā)揮更重