圖書館中圖書借閱網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)分析

發(fā)布時間：2020-04-08 04:16

【摘要】：近年來，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為復(fù)雜系統(tǒng)的一般抽象和描述方式，其研究得到了深入的發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)上的動力學(xué)、網(wǎng)絡(luò)演化等角度對復(fù)雜系統(tǒng)做了大量的實證研究，并取得了一系列理論研究成果。以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)形式研究復(fù)雜系統(tǒng)，可以加深人們對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的深入了解。本文針對收集到的上海理工大學(xué)圖書館外借部一年時間內(nèi)的書籍借閱狀況的真實數(shù)據(jù)，運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的思想和方法對它的拓撲結(jié)構(gòu)進行研究。以往的研究大部分是針對無權(quán)網(wǎng)絡(luò)的拓撲分析，雖然可以部分揭示網(wǎng)絡(luò)的拓撲性質(zhì)，但是對于深入理解網(wǎng)絡(luò)的功能而言尚顯不足�；诖耍疚姆謩e通過三種加權(quán)方式對圖書館網(wǎng)絡(luò)進行研究。在合作競爭網(wǎng)中，本文開拓性地使用了讀者借閱圖書（具有相同索書號）的閱讀時間總和作為加權(quán)的方法，并且通過無權(quán)網(wǎng)和加權(quán)網(wǎng)的對比，發(fā)現(xiàn)此種方式的加權(quán)更好地展示了讀者之間以及圖書之間的合作競爭關(guān)系。在從讀者到圖書映射的單模式網(wǎng)絡(luò)中，利用重復(fù)邊的條數(shù)作為兩個節(jié)點連線的權(quán)值。在個人推薦系統(tǒng)中，又采用了周濤提出的一種新的加權(quán)方法，通過這種資源分配來為每本圖書分配權(quán)值，以此再計算得到有關(guān)圖書館的推薦系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，不管哪一種加權(quán)方式，讀者或者圖書的度分布都能很好地用指數(shù)分布擬合。同時，證明了單模式網(wǎng)絡(luò)具有小世界網(wǎng)絡(luò)特性，說明圖書館借閱過程中總是存在師生圈、專業(yè)圈和興趣圈，反映了借閱的集團化程度較高。其次，通過對圖書館借閱模式中有關(guān)時間統(tǒng)計的研究，發(fā)現(xiàn)了群體用戶的借書時刻的統(tǒng)計特征，，在每個工作日的各個時間段圖書借閱量的分布相似。之后，通過對讀者借還圖書的間隔時間的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)閱讀時間服從冪律分布，并且在截止時間處冪指數(shù)產(chǎn)生變化，這為人類動力學(xué)這一新學(xué)科提供了更多的實證基礎(chǔ)。最后提出了本文存在的一些不足之處以及對圖書館借閱關(guān)系網(wǎng)的進一步研究進行了展望。
【圖文】：

示意圖,單模式,二部圖,示意圖

圖 2.1 二部圖到單模式網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換示意圖圖 2.2 二部圖到單模式網(wǎng)絡(luò)加權(quán)轉(zhuǎn)換圖圖中有兩種類型的節(jié)點，數(shù)字 1－4 表示一種類型的節(jié)點，稱之為項目，字母A－K 表示另一種類型的節(jié)點，根據(jù)項目與節(jié)點之間邊的關(guān)系，可以轉(zhuǎn)化為只含一種類型的節(jié)點（A－K）的網(wǎng)絡(luò)，即我們說的單模式網(wǎng)絡(luò)。圖 2.1 的轉(zhuǎn)換，給出了節(jié)點之間的相互作用存在與否的定性描述，這種定性描述反映了節(jié)點相互作用最主要的信息。但在有些情況下，節(jié)點之間的關(guān)系或相互作用強度的差異起著至關(guān)重要的作用，所以就會涉及到另外一種轉(zhuǎn)換模式——加權(quán)轉(zhuǎn)換。最簡單常見的一種邊權(quán)的加權(quán)方式為，把兩點之間具有的邊數(shù)作為邊的權(quán)值，如圖 2.2 所示。但是這種加權(quán)方式也具有一定的片面性，例如在科學(xué)家合作網(wǎng)中，一篇新合作的文章產(chǎn)生的影響取決于合作者具有的權(quán)重，如果這些作者以前沒有合作過，那么這篇文章對他們的影響就非常大，相反，如果他們已經(jīng)合作過很多篇文章，那么這篇文章對他們的影響就相對較小，并且這些影響都被看成是相同的。但是實際上，同一篇文章對每個合作者產(chǎn)生的影響并不是相同的，為了更好的研究這

示意圖,單模式,二部圖,轉(zhuǎn)換圖