超網絡是什么？一文讀懂超網絡

隨著現代網絡技術的發展，出現不同類型的復雜網絡，超網絡就是其中之一。那么，什么是超網絡?有哪些特征?本文將具體介紹

1.超網絡

超網絡是一類特殊的復雜網絡，是繼一般的復雜網絡之后的一個新的研究課題?，F有的超網絡被分為兩類：基于網絡的超網絡和基于超圖的超網絡。用超圖的不變量來刻畫復雜超網絡的拓撲結構，將會對人們捕捉真實系統的本質特性起到一定的推動作用。

用網絡定義的超網絡是指，超網絡的超邊用于表示給定集合中的組合偏好和組合移動，而超網絡的的節點表示給定集合的網絡。超網絡代表由規則管理全部的組合移動和組合偏好規律，包括超邊數量的增減或更換。

2.超網絡的特征

超網絡一般具備下列一種或幾種特征：

(1)網絡中嵌套著或者包含著網絡。

(2)多層特征，層內和層間都會有連接。

(3)多級特征，同級和同級間都會有連接。

(4)網絡中擁有多維流量。例如，不同交通運輸方式中都既有客運又有貨運。

(5)超網絡是多屬性或多準則的。例如，城市中居民出行既可以選擇路徑，又可以選擇出行方式;運輸網絡需同時考慮成本、時間、舒適、安全等因素。

(6)超網絡存在擁塞性。

(7)超網絡中全局和個體的優化存在沖突，需進行協調。

3.超網絡分析方法

超網絡的一般根據研究方法可以劃分為以下三種：其一是基于變分不等式方法;其二是基于超圖的超網絡;其三是基于網絡的超網絡。

(1)基于變分不等式的研究方法

變分不等式源于變分微積分理論，主要適用于最優解和偏微分方程等方面的研究?；谧兎植坏仁降某W絡研究是從整體層面出發的，主要是探索平衡點和網絡優化。首先將超網絡模型的多維和多層轉化為最優化問題，然后再變換成變分不等式問題。然而最關鍵的工作是證明不等式有唯一的解。最后一步關鍵工作是運用相應的算法對該問題求解，將求得的解帶入實際問題進行檢驗。閉環供應鏈超網絡模型、網絡廣告資源分配超網絡模型和金融超網絡模型均是變分不等式的超網絡模型的典型代表。

(2)基于超圖的超網絡

超圖理論是基于超圖的超網絡研究的理論基礎。為了更加清晰地描述節點之間的聯系，可以通過精簡層次結構達到這個目的。如國內研究有索琪和郭進利。Berge等在十九世紀七十年達提出超圖的概念。其與有向圖亦或無向圖存在一定的區別。主要表現在超圖的邊上，其邊可以連接高于兩個節點。兩點之間的連線被定義為超邊。其存在的不足的不能同單層網絡的邊那樣易于運用，但是它的優勢在于對復雜網絡系統的描述。針對具體問題的分析中，首先需要定義超邊集合和超節點集合。再者需要獲取解決問題的高階原始數據，最后通過這些數據轉換為解決此問題而定義的相關參數，只有這樣才可以明晰超網絡的性質和特點。

(3)基于網絡的超網絡

基于網絡的超網絡強調網絡結構的組合，并著重于真實網絡的多層次，多級和多維網絡的復雜特性。它適用于解決多層網絡的建模問題，并且適用于分析大型系統組件之間的關系。

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