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凝聚子群相关研究

已有 13435 次阅读 2018-3-22 22:49 |个人分类:社会网络学习|系统分类:科研笔记

     凝聚子群研究是一种社会结构研究。社会结构是在社会行动者之间实存或者潜在的关系模式。关系模式可以有多种,包括二人关系、三人关系、子群层次的关系等。结构分析者的一个重要关注点是分析出网络中存在的“子结构”,如n-派系、n-宗派、k-丛等。群体是在即定目标和规划的约束下,彼此互动、协同活动的一群社会行动者。凝聚子群是满足如下条件的一个行动者子集合,即在此集合中的行动者之间具有较强、直接、紧密、经常的或积极的关系。

    对凝聚子群形式化处理的四个角度:

    (1)关系的互惠性;

    (2)子群成员之间的接近性或者可达性;

    (3)子群内部成员之间关系的频次;

    (4)子群内部成员之间的关系密度相对于内、外部成员之间的关系密度;


一、派系的定义(clique)

    1、无向关系网络中的派系

    在一个图中,派系指至少包含三个节点的最大完备子图。首先,派系成员至少为3个;其次,派系是完备的,即其中任何两个节点都是直接相关的,并且不存在任何与派系中所有点都有关联的其他点;最后,派系是最大的,其含义是不能向其中加入新的点,否则将改变“完备”这个性质。

    派系是最大的完全子图,即在该点集中,任何点对之间都存在一条直接相连的线,并且派系不能被其他任何派系所包含。

    派系的性质如下:

    (1)派系密度为1;

    (2)一个包含n个点的派系中任何一个成员都与其他n-1个成员相连;

    (3)派系中任何两个节点之间的距离都为1;

    (4)组内关系到组外关系的比例达到最大;

    (5)派系中的所有三方组都是传递三方组;


    2、有向关系网络中的派系

    根据派系的定义,只有“互惠”的关系才能纳入到派系中。所以在有向图中只有所有节点之间全为互惠关系才能成为派系。


    3、多值关系网络中的派系

    c层次派系:子图任意两个点之间的关系强度度不小于c,并且子图中任意节点与外部任意一点的关系强度均小于c。

    派系概念的特性:派系概念太严格;派系规模受到节点度的限制;现实中出现的派系规模太小;派系成员之间没有任何分化。


二、建立在可达性和直径基础上的凝聚子群


1、n-派系(n-clique)

(1)无向图中的n-派系

    对无向加权图而言,如果其中一个子图满足任何两个节点之间的在总图中的距离(即捷径距离)最大不超过n,则称该子图为n-派系。n-派系的概念比较接近人们日常对派系的理解,n为派系成员之间距离的最大值。一个1-派系实际上就是最大完备子图本身。n最大取值比图中节点数少1.


(2)有向图中的n-派系

    1)途径:在有向图中点i和点j存在一条途径指的是从点i出发到点j,由各不相同的点和线的方向相同系列。

    2)半途径(seipath):指从点i到点j,由各不相同的点和线构成的系列,线的方向可以不相同。

    3)关联性(connecivity):

        n-弱关联(weakly n-connected):点i到点j之间通过长度不超过n的半途径连接;

        单向n-关联(unilaterally n-connected):点i到点j之间通过长度不超过n的途径连接(i指向j或者j指向i);

        n-强相关(strongly n-connected):点i到点j之间通过长度不超过n的途径连接(i指向j且j指向i);

        n-回返关联(recursively n-connected):点i到点j之间通过长度不超过n的途径连接,两条路径上的节点相同,只有方向相反;

      所以有向网络中的四类n-派系为:弱关联的n-派系;单向关联的n-派系;强关联的n-派系;回返关联的n-派系。

        n-派系的特性:当n大于2时,很难给它以社会学的解释;作为一个子图,n-派系的直径有可能大于n;对一个图进行派系分析时,得到的派系之间重叠的往往比较多;一个n-派系可能是一个不关联图。


2、n-宗派(n-clan)

    n-宗派指的是满足如下条件的n-派系,即其中任何两点之间的捷径距离都不超过n。所有的n-宗派都是n-派系。他们的区别在于后者说的距离是指在总图中的距离,而前者所说的距离是在子图中。


三、建立在点度数基础上的凝聚子群


1、k-丛(k-plex)

    n-派系常常不稳健(robust),表现出“脆弱性”(vulnerability)。所谓一个子图比较稳健是指去掉该图中一个或几个点之后,该图的结构相对来说不受到太大影响。

    一个k-丛指的是在一个子群中,每个点都至少与除了k个点之外的其它点直接相连。即一个规模为n的子群中,当该子群的任意节点的度都不小于(n-k)时,称这个子群为k-丛。1-丛就是1-派,是一个最大完全子图。

    如何确定k-丛的最小规模?当k取值较小时,k-丛是相对较小的,k值增大会产生无用的结果。k值较高的子图都只能是内凝聚力较小的子图。k-丛比n-派系更能体现出凝聚力的思想。


2、k-核(k-core)

    k-核指的是子图中的点都至少与该子图中的k个其他点邻接。k-核不一定是具有高度凝聚力的子群,但它们表现出与派系类似的性质。


四、建立在“子群内外关系”基础上的凝聚子群

    一个凝聚子群至少涉及两个方面:一个是重点关注子群内部的关系;另一个是比较子群内部成员之间的关系强度或频次相对于子群内、外部成员之间的关系强度或频次。

1、成分(component)

    图中可分为几个部分,每个部分内部成员之间存在关联,各部分之间没有任何关联,这些部分就成为成分。在一个图中如果拿走其中的某点,那么整个图就分为两个互不关联的子图,则称该点为割点(cutpoint).割点在网络中占据重要的位置,对于其他点来说也具有重要意义,该点所代表的行动者常常是非常重要的行动者,他们起到中介的作用。


2、块(blocks)

    如果一个图分为一些相对独立的子图的话,则称各个子图为块(block).用来构建块的程序叫做块模型。


3、LS集合

    既考虑子群内部关系的频次,也考虑到子群的成员向子群外发出关系的频次,使用LS集合。

    LS集合中的所有子集合内部关系都要多于外部关系,因此它们都是相对稳健的(robust),不包含分裂性的群体。一个图中可能有多个LS集合,各个LS集合之间是不重叠的或者是包含与被包含的关系。

4、lamda 集合

5、社会圈(social circle)





    



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