多关系网络上的流行病传播动力学研究

多关系网络已经吸引了许多人的注意, 目前的研究主要涉及其拓扑结构及其演化的分析、 不同类型关系的挖掘、重叠社区的检测、级联失效动力学等. 然而,多关系网络上流行病传播的研究还相对较少. 由此提出一种双关系网络模型(工作-朋友关系网), 研究多关系对于流行病传播动力学行为的影响. 在全接触模式下, 多关系的存在会显著降低网络中的爆发阈值, 使得疾病更容易流行而难以控制. 对比ER (Erdös-Rènyi), WS (Watts-Strogatz), BA (Barabási-Albert)三种网络, 由于结构异质性的差异, WS网络受到的影响最大, ER网络次之, BA网络最小. 有趣的是, 其爆发阈值的相对变化大小与网络结构无关. 在单点接触模式下, 增加强关系的权重将显著提升爆发阈值, 降低感染密度; 随着强关系的比例变化将出现最优值现象: 极大的爆发阈值和极小的感染密度. 随着强关系的边权增加, 达到最优值的边比例将减少. 更为有趣的是, 三个网络中优值出现的位置几乎一致, 独立于网络结构. 这一研究不但有助于理解多关系网络上的病毒传播过程, 也为多关系网络研究提供了一个新的视角. 关键词： 多关系网络 流行病传播 接触模式 爆发阈值