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近年来,对复杂网络的研究越来越受到人们的关注,在日常生活中,无数个复杂的系统组成了多姿多彩的世界,如社交网络、科学家合作网络、计算机网络、股票网络等。最大连通子图和复杂网络的稳健性是研究复杂系统功能的两个重要方面,由于复杂网络是非常复杂的,当受到攻击时,复杂网络的功能完整性将受到极大的冲击,因此对复杂网络稳健性的研究也成为学者们最关注的课题,而最大连通子图的完整性对保持复杂网络的固有属性来说是非常重要的。本文在最大限度地保持最大连通子图的完整性不变的基础上,对复杂网络进行优化。 本文通过对复杂网络进行优化来提高其稳健性,主要包括以下内容: (1)将道琼斯中国88指数股票网络数据按时间分为三个阶段,分别构建股票网络,并对这三个股票网络去除市场模式,研究去除市场模式前后最大连通子图和第二大连通子图中节点数量的变化情况,从而论证最大连通子图是网络的固有属性,对保持网络的功能完整性来说是非常重要的。 (2)在论证最大连通子图是股票网络固有属性的基础上,提出保持最大连通子图内节点的度不变,总的连边数不变来随机的改变股票网络中的连边,从而提高股票网络的稳健性。 (3)通过对BA无标度网络和基于条件泊松过程生成的网络进行优化研究,论证了保持最大连通子图内总的连边数不变和每个节点度不变的网络优化方法优化效果更好、优化成本更低、优化后网络的稳健性更强。通过对道琼斯中国88指数股票网络进行优化分析,发现新的优化方法优化后网络的拓扑性质更加明显、稳健性更好,以及对股票网络进行投资时风险更小。 本文提出了在保持最大连通子图内总的连边数以及最大连通子图内每个节点度不变的网络优化方法来对网络进行优化,研究发现优化后的股票网络结构更紧密,稳健性更好,拓扑性质更明显。