基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

白浴震

摘 要 在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了科研活動(dòng)中的科學(xué)家合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，并對網(wǎng)絡(luò)中的科學(xué)家特征、角色分類、個(gè)別角色等方面做出分析。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)建 分析

1 前言

在科研活動(dòng)開展期間，會(huì)有數(shù)量眾多的科學(xué)家參與到發(fā)現(xiàn)、發(fā)明與創(chuàng)造科學(xué)當(dāng)中，這些科學(xué)家個(gè)體之間會(huì)形成相互作用的網(wǎng)絡(luò)，即合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)看做科學(xué)家，邊為論文合著關(guān)系，通過分析其結(jié)構(gòu)及行為特征，對科學(xué)家合作機(jī)制做出理解。

2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)下科學(xué)家合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中，本文以數(shù)學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家為研究對象，以研究活動(dòng)完成后論文合著關(guān)系為基礎(chǔ)，完成合作網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。在合作網(wǎng)絡(luò)中，科學(xué)家表示節(jié)點(diǎn)，一篇論文由兩位科學(xué)家合著時(shí)，這兩位科學(xué)家間存在合作關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的表示方法為連接二者的節(jié)點(diǎn)。構(gòu)建合作網(wǎng)絡(luò)時(shí)，因?qū)献鞣较蛐浴⒑献鳈?quán)重問題并不做出考慮，所以屬于無向無權(quán)網(wǎng)絡(luò)。對于同一篇論文，全連通關(guān)系存在于全部作者之間，時(shí)間推移之后，某些科學(xué)家在多篇論文中均有參與，且活躍性較強(qiáng)的科學(xué)家會(huì)在多篇論文全連通子塊中完成稀疏聯(lián)系的建立，形成若干個(gè)大型連通子塊，從而迅速擴(kuò)大合作網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。4節(jié)點(diǎn)子圖作為無向網(wǎng)絡(luò)中的一種，點(diǎn)位包含11種，本文以此作為子圖搜索與角色分析依據(jù)，同時(shí)，經(jīng)分析之后，最大連通子塊節(jié)點(diǎn)數(shù)為382，邊數(shù)920。

3 科學(xué)家合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的分析

3.1 科學(xué)家特征及角色分類

4節(jié)點(diǎn)子圖中，包含11種角色種類，角色點(diǎn)位編號由A11-A11，經(jīng)分析其角色分類與點(diǎn)位特征后發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)位A14具有最多的科學(xué)家數(shù)量，達(dá)到最大值382，點(diǎn)位A17次于點(diǎn)位A14，有377位，而點(diǎn)位A18的科學(xué)家數(shù)量最少，僅有21位。網(wǎng)絡(luò)某一點(diǎn)位的總數(shù)與具有其的非重復(fù)科學(xué)家數(shù)量的比值即為點(diǎn)位強(qiáng)度，通常，點(diǎn)位強(qiáng)度數(shù)值越高時(shí)，表明單位科學(xué)家越多的占據(jù)該點(diǎn)位，經(jīng)分析，具有最高點(diǎn)位強(qiáng)度值的為點(diǎn)位A1。已有研究指出，科研合作網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)中心性指標(biāo)正相關(guān)于節(jié)點(diǎn)代表的個(gè)體績效、影響力，即科學(xué)家具有高度中心性時(shí)，其在合作網(wǎng)絡(luò)具有較大的貢獻(xiàn)及科研產(chǎn)量。基于此，本文以度為基礎(chǔ)，將A1-A8點(diǎn)位的角色分為三類，分別為核心、中介、邊緣，分析結(jié)果顯示，同種子圖內(nèi)，在科學(xué)家數(shù)量特征占據(jù)方面，邊緣最多，核心最少，中介居中，但在角色強(qiáng)度特征方面，核心最大，邊緣最小，中介居中。由上述分析結(jié)果可知，合作網(wǎng)絡(luò)中，少數(shù)核心科學(xué)家所具備的作用是非常重要的。

3.2 個(gè)別科學(xué)家角色分析

統(tǒng)計(jì)點(diǎn)位種數(shù)分布情況發(fā)現(xiàn)，所有科學(xué)家中，具有的點(diǎn)位均為2個(gè)或以上；有103位科學(xué)家具有的點(diǎn)位達(dá)到6種，而且有14位科學(xué)家具有的點(diǎn)位為11種，具體見圖1科學(xué)家點(diǎn)位種數(shù)分布情況。另外，因科學(xué)家子圖不同、占據(jù)點(diǎn)位也不同，呈現(xiàn)出有多數(shù)的科學(xué)家同時(shí)承擔(dān)著不同的角色類型。這說明，個(gè)體科學(xué)家角色特征呈現(xiàn)出多樣性，也就是說，個(gè)體科學(xué)家合作聯(lián)結(jié)不同科學(xué)家過程中，微觀結(jié)構(gòu)上，行為特征包含主導(dǎo)、從屬或界橋，而這也將科研合作演進(jìn)機(jī)制時(shí)受到相應(yīng)條件限制下的多樣性反應(yīng)出來。

3.3 科學(xué)家角色種數(shù)及相對數(shù)量分析

個(gè)體科學(xué)家所具備的角色可能是多種，而且每種角色具有相對不同的數(shù)量，因此，需對其角色種數(shù)與相對數(shù)量做出系統(tǒng)的分析，以能有效區(qū)分個(gè)體科學(xué)家。合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中，個(gè)體科學(xué)家角色有核心、中介、邊緣三類，統(tǒng)計(jì)其相對數(shù)量后，在排名前15的科學(xué)家中，具有點(diǎn)位均超過8種，核心角色中具有較高的相對數(shù)量的為點(diǎn)位A1與點(diǎn)位A5，中介角色中具有較高的相對數(shù)量的為點(diǎn)位A3，邊緣角色中具有較高的相對數(shù)量的為點(diǎn)位A2。分別以核心角色和中介角色為主，統(tǒng)計(jì)相對數(shù)量，結(jié)果顯示，科學(xué)家主要為核心角色（圖2左側(cè)圖）時(shí)，三類角色中擁有最大相對數(shù)量的分別為點(diǎn)位A1、點(diǎn)位A3、點(diǎn)位A4，這三個(gè)中最大的為點(diǎn)位A1，點(diǎn)位包含11種；另外，科學(xué)家主要為中介角色（圖2右側(cè)圖）時(shí)，三類角色擁有最大相對數(shù)量的分別為點(diǎn)位A5、點(diǎn)位A3、點(diǎn)位A2，三者中最大的為點(diǎn)位C，點(diǎn)位包含11種。

4 結(jié)論

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了科研活動(dòng)中科學(xué)家的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，并對網(wǎng)絡(luò)中科學(xué)家角色分類、特征，個(gè)體科學(xué)家角色特征、種數(shù)、相對數(shù)量做出分析，總結(jié)出科研領(lǐng)域合作機(jī)制的發(fā)展規(guī)律，為科研活動(dòng)的良好開展提供指導(dǎo)，促進(jìn)科技的創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]常宏建，張震，任愷.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及特性研究[J].山東經(jīng)濟(jì)，2013，27（02）：73-77.

[2]王朋飛，李守偉，林琳霖，等.產(chǎn)學(xué)研合作網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性分析——以鎮(zhèn)江市為例[J].復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)，2013，10（01）：60-67.

作者單位

大連民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 遼寧省大連市 116600endprint