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随着民航“十三五”规划的有效推进,我国航空事业得到了飞速发展,中国航空网络也日渐复杂。面对变化巨大的中国航空网络,从理论上研究中国航空网络发展和结构新特性,探究网络中航空公司间的相互关系和协调能力,对中国航空网络的深入了解和航空公司科学决策具有重要意义。本文利用复杂网络理论:建立了新的中国航空网络(NANC)并对比历年网络模型进行分析,以此研究中国航空网络模型的发展变化;建立了中国国内航空网络(DANC)和中国完整航空网络(IANC),对比分析跨境航线对中国航空网络的影响。进一步运用多层复杂网络理论:建立以航空公司为支撑的中国航空多层网络模型(CAMN),探究其结构特性和演化规律,并以多层模型为基础仿真研究网络级联抗毁性反映航司间协调能力。具体的研究工作内容以及结论如下:(1)针对航空网络中机场数量和跨境航线占比迅速增长的问题,将NANC与历年网络模型、IANC与DANC的主要网络特征统计对比分析,得出网络密度历年增加但因跨境航线的加入变小,小世界、无标度、异配网络的特性始终不变;进一步,利用三个中心性指标发掘网络中重要机场,发现乌鲁木齐机场、哈尔滨机场、香港机场在网络中发挥“桥梁”的作用。(2)通过CAMN主要特征的统计计算,得出中国航空多层网络是由大量总度值较低的机场和少量总度值较高的机场组成,且总度值服从幂律分布特征;每个机场的航空公司航线分配情况各不相同,总度值较大的机场分配给各航空公司的航线相对均匀;总度值小的机场相比于总度值大的机场更倾向于聚集成团。(3)仿真CAMN的聚合过程,发现中国航空网络呈现的高聚类系数、短特征路径长度和大量可达目的地集合特征是在各航空公司网络层逐步聚合中形成的;小世界现象主要由大型航空公司呈现,而廉价航空公司可以使网络更加同质化。(4)以CAMN为基础,结合网络动力学和级联效应,仿真网络航线受随机故障干扰后航空公司间的进行协调运作,研究网络级联抗毁性,以协调后不能到达飞行目的地比率反映网络的协调能力。仿真结果分析得出航空公司间的合作能有效提升网络协调能力,现实中部分航空联盟的存在,对于航空网络协调能力起到了积极作用。