级联失效的复杂网络抗毁性

基于节点拓扑结构的复杂网络抗毁性评价方法

收稿日期：２１００一ｏ４一ｌ６作者简介：于新剐（９５一）男，０９年毕业于东北林业大学，１７，２０硕士研究生，研究方向为计算机应用。
通信网可靠性的影响程度。因此，针对通信网可靠
性的不同测度，产生了不同的评价通信网链路和节
１复杂网络的抗毁性研究现状
研究网络拓扑抗毁性评估的目的就是判断网络拓扑图是否具有所期望的抗毁性能。Ａｂａ等通过ｌｅ对拓扑结构的研究，出了复杂网络系统的最重要得和最基本的特征之一是 “ 棒但又脆弱（ｏｕｔｅ鲁ｒｂｓｙｔｆｇｅ ” 。研究表明，标度网络比随机网络具ｒｉ）ａｌ无有更强的容错性，但是对于基于顶点度值的选择性
摘
要：复杂网络抗毁性分析主要是实证分析与仿真分析，测度方法存在争议，难以定量描述
网络拓扑的抗毁性。分析了当前复杂网络抗毁性的测度方法，提出使用跳面节点方法（ｕｐＪｍ
ｎｄｔｏ）衡量网络拓扑的可靠性和抗毁性，为复杂网络拓扑抗毁性比较和 “ 心节点 ” 评ｏｅｍｅｄｈ核
估提供了基础。
关键词：复杂网络；抗毁性；拓扑；无标度性
Ｓｕｙｏｖｌａｉｎｍｅｓｒｏｏｏｏｙｉｖｌｅａｉｔｆｔｄｎｅａｕｔｏａｕｅｆｒｔｐｌｇｎｕｎｒｂｌｙｏｉ
点重要性的方法。链路重要性常用的评价准则有：

基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析

基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一。

然而，随着电力系统规模的不断扩大和复杂度的不断增加，电力系统的可靠性和稳定性也面临着越来越严峻的挑战。

特别是在电力系统级联故障事件中，由于复杂性和非线性特性，往往会引发电网大面积的瘫痪，给经济和社会带来极大的损失和影响。

因此，对电力系统级联故障的研究和预防具有非常重要的现实意义。

随着复杂网络理论的不断发展和应用，越来越多的学者开始将其运用于电力系统级联故障的研究中。

复杂网络理论可以描述节点之间的连通性，以及节点之间的交互关系。

将该理论引入到电力系统研究中，可以将节点看作电力系统中的各种元件（如变压器、发电机等），将节点之间的连接看作电力系统中的电力传输线路。

因此，可以将电力系统抽象成一个复杂网络，利用复杂网络理论研究电力系统级联故障的发展过程和产生机制。

基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析主要包括两个方面：一是分析电力系统的网络拓扑结构，确定系统中的重要节点。

二是利用复杂网络模型研究电力系统的动力学行为，分析故障的传播和扩散过程。

关于电力系统拓扑结构的研究，可以通过复杂网络中的中心度指标将电力系统中的各种元件进行分类，确定哪些元件是网络中的重要节点。

中心度指标包括度中心度、介数中心度、接近中心度等多个指标，可以从不同维度对网络中的节点进行评价和排序，找出网络中的关键节点。

另外，复杂网络理论还为电力系统级联故障的动态行为提供了一种新的分析方法。

目前，常用的电力系统动态行为模型有四阶段、五阶段和六阶段等多个模型。

采用复杂网络理论，可以基于电力系统的拓扑结构建立相应的网络模型，并通过网络中的动态行为来研究故障的传播和扩散过程。

总的来说，基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析方法具有以下优点：一是可以全面、系统地分析电力系统的网络拓扑结构，找出网络中的关键节点；二是可以描述电力系统中各元件的状态演化过程，分析故障的传播和扩散机制；三是可以为电力系统的运行管理提供提供科学合理的决策依据，减少级联故障的发生和扩散。

复杂网络抗毁性测度研究

复杂网络抗毁性测度研究
吴俊;谭跃进
【期刊名称】《系统工程学报》
【年(卷),期】2005(020)002
【摘要】复杂网络通常面临两种打击:随机性打击和选择性打击,随机网络和无标度网络对这两种损伤的抗毁性有很大差异.针对复杂网络的特点,首先给出了复杂网络连通性的一个新测度--连通系数.在此基础之上,给出了抗毁性测度的新定义,针对复杂网络面临的两种不同损伤,给出了复杂网络抗毁性的两个新测度--容错度和抗攻击度,并以世界贸易网为例进行了网络抗毁性分析.最后对复杂网络抗毁性研究的思路进行了探讨,指出从网络拓扑结构出发,研究拓扑结构的各种属性对网络抗毁性的影响,这将是复杂网络抗毁性研究的一个有效而新颖的思路.
【总页数】4页(P128-131)
【作者】吴俊;谭跃进
【作者单位】国防科技大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】O213.2;N94
【相关文献】
1.基于复杂网络的动态天基预警系统抗毁性测度及影响因素灰色关联分析 [J], 杨苗本;熊伟
2.有向加权复杂网络抗毁性测度研究 [J], 汤浩锋;张琨;郁楠;毛兴
3.复杂网络抗毁性测度研究综述 [J], 张琨;谈革新;庄克琛;赵荣生
4.基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性测度分析 [J], 种鹏云;帅斌
5.基于复杂网络理论的中国航空网络抗毁性测度分析 [J], 曾小舟;唐笑笑;江可申因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于社团结构的复杂网络抗毁性测度

ｃｍｐｅｅｒｓＣｍｐｔｒｎｉｅｒｎｎｐｉｔｎ，０２４（３：７７．ｏｌｎｔｋ．ｏｕｅｇｎｅｉｇａｄｘｗｏＥＡｐｌａｉｓ２１，８２）６－１ｃｏ
ＡｂｔａｔＣｏｉｉｇｔｅｃｎｅｔｉｆｏｌｘｎｔｒｎｅｉｖｌｅａｉｔａｕｅｏｍｍｕｉｔｕｔｒ，ｓｒｃ：ｍｂｎｎｏｎｃｉｔｏｍｐｅｅｈｖｙｃｗｏｋａｄｔｕｎｒｂｌｍｅｓｒｆｏｈｎｉｙｃｎｔｓｃｕｅｙｒ
ａｎｗｎｕｎｒｂｌｙｍｅｓｒｆｃｍｐｅｅｏｋｉｐｏｏｅａｅｎｃｍｍｕｉｔｃｕｅＴｈｅｍｅｓｒｅｉｖｌｅａｉｔａｕｅｏｏｌｘＲｔｒｓｒｐｓｄｂｓｄｏｏｉｗｎｔｓｒｔｒ．ｅｎｗａｕｅｙｕ
ｏｅｗｏｋｍｏｅｅｅｔｅｙａｎｗｅｅｔｅａｔｃｅｈｄｉｐｏｏｅａｅｎｔｅｃｍｍｕｉ．ｅｃｍｍｕｉｆｎｔｒｒｆｃｉｌ，ｅｓｌｃｉｔｋｍｔｏｒｐｓｄｂｓｄｏｏｖｖａＳｈｎｔＴｈｏｙｎｔｉｙｎ
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军事物流多层网络级联失效问题初探

规律。
关键词：军事物流；多层网络；级联失效；网络模型
中图分类号：Ｅ９１７文献标志码：Ａ文章编号：１６７２— ８２１１（２０１３）０３—００３７— ０５
１引言
网络中，一个或少数几个节点或连线的失效会通过节点之间的耦合关系引发其他节点也发生失效，进而产生级联效应，最终导致相当一部分节点甚至整个网络的崩溃，这种现象就称为级联失效，有时也形象称之为 “ 雪崩 ” ¨ 。它广泛存在于电网、交通网、因特网、通信网等一些实际的网络中，如电力网崩溃、交通网堵塞、因特网阻塞、金融风暴蔓延等都可认为是因级联失效所导致的灾难。军事物流是一个复杂的网络系统，具有不同的网络层次，各网络单元之间相互联系，形成一个有机整体。在战时，对军事物流网络单元的打击会影响到与之关联的其他单元，进而可能引起局部网络的失效，将给物资保障造成严重的破坏，甚至对战争胜负产生重要影响，必须给予高度的重视。
２０１３年９月
军事运筹与系统工程
Ｓｅｐ．２０１３
第２７卷第３期
ＭｉｌｉｔａｒｙＯｐｅｒａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

复杂网络提高的抗毁性优化设计仿真

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＩｍｐｒｏｖｅｄＳｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙｆｏｒＣｏｍｐｌｅｘＮｅｔｗｏｒｋ
ＺＨＵＪｉａ—ｒｕｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＹｕａｎ，ＺＨＡ０Ｐｉｎｇ
（Ｓｃｈｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｃｈａｎｇＨａｎｇｋｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮａｎｃｈａｎｇＪｉａｎｇｘｉ３３００００，Ｃｈｉｎａ）
第３５卷第４期
文章编号：１００６—９３４８（２０１８）０４—０２７８—０５
计算机仿真
２０１８年４月
复杂网络提高的抗毁性优化设计仿真
朱家明，蒋沅，赵平
（南昌航空大学信息工程学院，江西南昌３３００００）
摘要：实际的多智能体系统处在各种复杂的网络环境当中，复杂网络在面对随机失效时，常常表现出较强的抗毁性，而在面对恶意的攻击时，常常表现出较弱的抗毁性。如何提高和优化复杂网络的抗毁性是要面对和解决的问题，可以对复杂网络提高的抗毁性进行优化设计。具体可以用度分布熵和平均二步度来对复杂网络提高的抗毁性进行优化设计，分别通过遗传算法和非线性混合整数规划来解决约束条件下最优化度分布熵和无标度网络方面的问题。通过计算机仿真和理论推导，可以得到以下结论：度分布熵和平均二步度不仅可以作为网络抗毁性的量度而且还能帮助优化网络抗毁性。和度分布的熵相比，平均二步度不仅包含了度分布多样性的信息，而且还包含了网络拓扑的信息。因此，平均二步度是复杂网络异质性的一个更好的度量。关键词：多智能体；复杂网络；抗毁性；度分布熵；平均二步度中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ｂ

基于社团划分的复杂网络级联抗毁攻击策略

基于社团划分的复杂网络级联抗毁攻击策略作者：丁超姚宏杜军彭兴钊李浩敏来源：《计算机应用》2014年第06期摘要：为研究在社团划分基础上复杂网络的级联抗毁攻击策略，采用节点及其邻居节点介数定义初始负荷，这种定义方式综合考虑了节点的信息，采用局部择优分配策略处理故障节点负荷，研究了网络耦合强度，WS（WattsStrogatz）小世界网络、BA（BarabásiAlbert）无标度网络、ER（ErdsRényi）随机网络、局域世界（WL）网络在社团划分攻击策略下抗毁性，以及不同攻击策略下具有重叠和非重叠社团结构网络的抗毁性。

仿真结果表明，网络的耦合强度与抗毁性成负相关；不同类型网络在快速分裂算法识别社团前提下，攻击介数最大节点时网络抗毁性最弱；具有重叠社团结构的网络在集团渗流算法（CPM）识别后，采用攻击重叠部分介数最大节点的策略时网络抗毁性最弱。

结论表明采用社团划分的攻击策略可以最大规模破坏网络。

关键词：攻击策略；社团划分；复杂网络；级联抗毁性；网络模型中图分类号： TP393；N945.1文献标志码：A6 结语级联故障普遍存在现实网络中，研究网络的攻击策略对网络抗毁性的影响对于有效打击敌方网络，指导我方网络建设提高网络抗毁性具有重要意义。

本文提出了一种基于社团划分的网络级联抗毁攻击策略，节点初始负荷根据节点及其邻居节点介数定义的“负荷容量”模型，故障负荷分配方式采用局部择优策略。

仿真分析了网络的负荷分配指数对抗毁性的影响，结果表明当α=1时网络的抗毁性最强。

研究分析了WS、BA、ER、WL四种网络模型在社团划分下的攻击策略，重点研究了具有重叠和非重叠社团结构网络的抗毁攻击策略，仿真结果表明基于社团划分的蓄意攻击策略在四种网络模型中均具有较好攻击效果。

研究了社团结构参数对网络抗毁性的影响，结果表明网络的耦合强度与抗毁性成正相关。

在非重叠社团网络中首先快速实现社团划分，然后分社团攻击介数最大的节点取得了最好的攻击策略；在重叠社团结构网络中，实现社团划分后蓄意攻击重叠部分介数最大的节点，然后分社团攻击介数最大节点为最有效网络攻击策略。

基于复杂网络的装备保障力量体系抗毁性评价

ｓｕｐｐｏｔｒｆｏｒｃｅｄｅｆｅｎｓｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｄｅｉｆｎｅｓｔｈｅｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎｏｆｉｎｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｄａｍａｇｅｍｏｄｅｓｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｕｐｐｏｔｒ
ＦｏｒｃｅＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＣｏｍｐｌｅｘＮｅｔｗｏｒｋｓ
ＬｉｕＹａｄｏｎｇ，ＤａｉＨｕｉｄｏｎｇ，ＸｉａｏＱｉａｎｇ，ＬｉｕＺｅｎｇｙｏｎｇ ‘ ，ＧｕＸｕｅｆｅｎｇ（１．ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳｕｐｐｏｒｔＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＭｉｌｉｔａｒｙＴｒａｎｓｐｏｔｒａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６１，Ｃｈｉｎａ；
系抗毁性的内涵，从攻击方式和攻击策略两方面对装备保障力量体系的损伤模式进行论述。构建
装备保障力量体系抗毁性评价指标和评价算法，并进行实例分析，验证该方法的有效性。
关键词：复杂网络；装备保障力量体系；抗毁性评价
２．ＰｏｌｉｔｉｃｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＭｉｌｉｔａｒｙＴｒａｎｓｐｏｔｒａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６１，Ｃｈｉｎａ；