随着当前互联网和通信技术的快速发展,以微信、微博、淘宝和Facebook等为首的在线社会网络的出现极大地丰富和便利了人们的日常生活,并且突破了传统的地域限制,使得全球范围内的人们都可以参与到全球化的社会网络中。随着参与社会网络的人数越来越多,社会网络也从传统的以个体为中心的小规模人际关系网络迅速发展成为多层次、时序化、结构复杂的大规模异质性社交网络,所包含数据量和信息量的规模之大也是前所未有的,因此对于社会网络的分析和研究,特别是针对当前具有新特性的大规模社会网络,已经成为了现阶段相关研究人员的一个重要挑战。虽然当前社会网络研究的相关领域受到越来越多研究人员的重视,如社区发现、链接预测等,很多模型和算法也相继被提出,但这些算法大多仅针对特定的研究方面,跨领域适应性较差。为了解决社会网络不同研究方面间的兼容问题,本文首先对社会网络整体进行建模,假设网络节点间存在吸引力,通过为每个节点赋予质量以及引入万有引力公式来度量节点间的吸引力大小,并根据网络节点的质量和链接关系为不同节点赋予相应的级别。然后在网络建模的基础上对静态网络中的社区发现及链接的连接强度度量、动态网络中的社区演化、动态网络中潜在链接的预测和动态网络中真实链接的预测等四个方面展开研究。本文的具体研究内容和创新点如下:（1）针对传统的不考虑时间因素的静态社会网络中社区发现问题和链接的连接强度度量问题进行研究。一方面,提出了一种基于节点间吸引力的静态网络社区发现算法,算法基于节点间存在的链接关系,首先从网络全局中选取具有局部极大特性的节点作为各社区的核心,再根据节点间的吸引力大小将剩余节点通过多次迭代遍历划分到相应的社区中,并且可以识别出多个社区间的重叠节点。另一方面,提出了一种基于节点间吸引力和社区结构的静态网络链接的连接强度度量方法,根据节点从属社区的不同情况对网络中任意两个节点间链接的连接强度进行度量,包括节点之间真实存在的链接和不存在的潜在链接。通过在一些真实社会网络数据集上进行实验并与一些对比算法进行比较来验证所提出的社区发现算法和链接连接强度度量方法的有效性。（2）在静态网络社区发现研究的基础上,进一步针对考虑时间变化的动态网络中社区发生的演化行为方式进行研究,提出了一种基于节点间吸引力的动态网络社区演化算法。首先根据网络随时间的变化更新节点的质量,然后调整各社区的核心节点并根据节点间吸引力的变化动态地调整各社区的结构,从而模拟出社区随时间变化而发生的演化行为方式:当有新的社区核心出现,说明有新社区的产生;当一个社区的核心消失,说明该社区消亡;当多个社区的核心节点相连,说明这些社区发生了合并;当一个社区的核心节点链断裂,说明该社区发生了分裂;当社区的核心节点未发生变化但有节点的退出或加入,说明该社区发生了缩减或扩张。最后在真实社会网络数据集上进行实验并与一些对比算法进行比较来验证所提出的社区演化算法的有效性并能识别出主要的6种社区演化行为。（3）在静态网络链接的连接强度度量方法的基础上,针对动态网络的潜在链接预测问题进行研究,提出了一种基于节点间吸引力和节点级别的动态网络中潜在链接的预测算法。算法首先根据相邻时刻网络的“表面”变化对网络结构进行更新并构建一个虚拟网络快照,然后通过比较潜在链接连接的两个节点的级别差异来计算网络中每一条潜在链接的连接概率,一条潜在链接的连接概率越高则说明该条链接转变为真实链接的可能性就越高,统计网络中全部潜在链接的连接概率并根据概率大小进行排序得到最终全部潜在链接的预测列表。最后在部分真实社会网络数据集上进行实验并与一些对比算法进行比较来验证所提出的潜在链接预测算法的准确性和有效性。（4）除了动态网络中潜在链接的预测研究,本文也针对动态网络中真实链接的预测问题进行研究,提出了一种基于节点间吸引力和节点级别划分的动态网络中真实链接的预测算法。类似于动态网络中潜在链接的预测,算法首先根据相邻时刻网络的“表面”变化对网络结构进行更新并构建一个虚拟网络快照,然后通过比较真实链接连接的两个节点的级别差异来计算网络中每一条真实链接的断裂概率,类似于潜在链接的连接概率,一条真实链接的断裂概率越高说明该条链接发生断裂的可能性也就越高,统计网络中全部真实链接的断裂概率并根据概率大小进行排序可以得到真实链接的预测列表。同样在部分真实社会网络数据集上进行实验并与一些对比算法进行比较来验证所提出的真实链接预测算法的准确性和有效性。