在線社交網絡的拓撲結構與信息傳播機制綜述

田　燕，張新剛

(南陽師范學院計算機與信息技術學院，河南 南陽 473061)

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在線社交網絡的拓撲結構與信息傳播機制綜述

田燕，張新剛

(南陽師范學院計算機與信息技術學院，河南 南陽 473061)

摘要：根據社交網絡的基本功能和特點，描述了不同類型的在線社交網絡的目的、特征及典型代表.然后，分析了在線社交網絡的拓撲結構及信息傳播特點.其次，列舉了目前典型的信息傳播模型，詳細分析了在線社交網絡信息傳播的影響因素及機制.最后，指出了當前研究存在的不足以及亟待解決的問題.

關鍵詞：在線社交網絡；網絡拓撲結構；用戶關系；信息傳播機制；輿論演化

近年來，隨著計算機網絡技術的飛速更新和升級，在線社交網絡得到了長足的發展.在線社交網絡打破了傳統Web網絡以信息內容為中心的傳播方式，把用戶推向主導地位，任何一個用戶注冊后均可以成為信息的創建者、發布者、傳播者.這種新的社交網絡形態迅速獲得了空前的用戶量以及影響力，許多企業和運營商也從中發現和獲取了巨大的商機.許多學者認識到在線社交網絡對于經濟建設和社會發展具有重大意義，并展開了相關研究[1].

1在線社交網絡的類型

在線社交網絡是一種基于Web2.0的典型社會化網絡應用服務，是一種建立在虛擬空間之上的真實存在的人際關系，是以互聯網為背景的人際關系新形態.根據社交網絡的基本功能和特點，將社交網絡的類型進行了如下劃分：

(1) 交友類社交網絡

交友類社交網絡以交友為第一目的，展示自己，結識新朋友，找到老朋友，用日記和相冊記錄生活點滴.比較知名的交友網絡如國外的Facebook和國內的人人網.

(2) 微博類社交網絡

微博類社交網絡為用戶提供了一個基于用戶關系的信息分享、傳播、獲取平臺，用戶可以通過客戶端組建個人社區，以長微博的形式更新信息，實現及時分享.比較知名的微博類社交網絡有國外的Twitter、Google+，國內的新浪微博和騰訊微博.

(3) 商務類社交網絡

商務類社交網絡的主要目的在于為職業人士提供一個在線社交平臺，用戶可以借助平臺尋找商務合作者.國外知名的商務類社交網絡有美國的LinkedIn，德國的Xing和法國的Viadeo.國內有代表性的的商務社交網絡有美麗人生網和大街網等.

(4) 學術類社交網絡

學術類社交網絡的主要目的在于為教師、學生、科研工作者提供一個在線社交平臺，借助平臺為用戶提供學術科研的輔助工具和服務，學術網絡的關系一旦形成比較容易維護和加強.目前全球最大的學術社交網絡是ResearchGATE，國外知名的學術社交網絡還有Mendely、Academia.edu等.國內知名的學術社交網絡有小木蟲、天璣學術網、丁香園等[2].

(5) 即時通訊網絡

即時通訊訪問的主要目的在于為用戶建立一個平臺，借助平臺可以實現兩人、多人即時傳遞文字訊息、視頻及語音交流.國外知名的即時通訊網絡有MSN、Skype，國內知名的即時通訊網絡有QQ、百度hi等.

(6) 手機社交網絡

手機社交網絡的主要目的在于借助移動終端設備建立一個平臺，使用戶能夠隨時隨地獲取信息.國外知名的手機社交網絡有Instagram、Color Labs，國內知名手機社交網絡有手機QQ、微信、陌陌、yy等.

(7)軍事社交網絡

軍事社交網絡以美國為典型代表.為了滿足軍隊人員的在線社交需要，同時又保障重要的軍事機密的高度安全性，美國軍方建立了軍隊專用的社交網絡，在國防部防火墻內組建Milblog(軍事博客)、TroopTbe(軍隊視頻)、MilBook(軍隊社區)等專項軍隊社交媒體.在上述網絡中均部署了先進的安全防護策略以及嚴格的規章制度[3].

2在線社交網絡的拓撲結構

在線社交網絡的拓撲結構是各個網絡節點在物理和邏輯上的連接關系的直觀呈現.許多學者對在線社交網絡拓撲結構的物理架構、重要特征和本質進行了深入分析.

目前，比較經典的復雜網絡基本模型有規則網絡、隨機網絡、小世界網絡和無標度網絡[4].在線社交網絡中，部分節點之間遵循相同規則進行連接，部分節點之間隨機連接，節點之間沒有明確描述長度的量化特征，部分節點的度相對較大，整體而言，節點度的分布符合冥律特征，這即是典型的無標度網絡[5].

鑒于在線社交網絡的網絡拓撲結構及特征，研究者提出利用“網絡復雜性分析”的方法論來進行相關問題的分析和研究.1998年Watts和Strongatz[6]提出了小世界網絡模型，較好地描述了從規則網絡到隨機網絡的過渡.1999年，Barabdsi 和 Albert[7]提出BA無標度網絡模型，根據模型的增長算法和優先連接特性演示了BA無標度網絡演化的過程.

3在線社交網絡信息傳播特點

(1)以用戶為核心

在線社交網絡以用戶為中心，基于人與人之間的關系傳播信息，相對傳統博客，用戶在互聯網的存在感和貢獻增強了很多，用戶行為成為關注的焦點和重心[8].

(2)信息傳播多維度

在線社交網絡支持“一對一”、“一對多”、“多對多”等多維度傳播形態，用戶可以向指定好友進行單一信息的傳播，也可以向多個朋友進行一對多的信息傳播；用戶的粉絲可以選擇一對一轉發、一對多轉發以及評論等，最終形成多維度的信息傳播形態.

(3)傳播途徑多元化

在線社交網絡的信息傳播融合了多種媒介方式，用戶可以通過音頻、視頻、文本組合方式進行交流，表達方式集聲音、表情、肢體語言于一體，借助多元化傳播元素，力求還原真實社交場景.

(4)信息交互即時性

計算機網絡技術和移動通訊技術的發展，增強了社交網絡的互動性和即時性，移動終端設備的更新換代拓寬了信息發布的渠道，增強了信息的快速即時傳播，用戶的主體地位更加突出.

4在線社交網絡信息傳播機制與輿論演化模式

麻省理工學院的Centola通過實驗證明用戶行為在社交網絡系統的社交力量的推動下比在一個隨機網絡系統中傳播得更快更深遠[9].對在線社交網絡信息傳播的影響因素進行分析，建立模型仿真社交網絡信息傳播行為，有助于發現和揭示信息傳播機制和輿論演化規律，對重大輿情進行預測和監控[10,11].

4.1網絡拓撲結構對信息傳播與輿論演化的影響

網絡拓撲結構是信息傳播和輿論演化的物理基礎和影響信息傳播的首要因素.唐朝生[12]以圖論為工具，把在線社交網絡抽象為高度異構的復雜網絡，結合社會網絡分析方法，融入用戶關系和網絡拓撲性質，對在線社交網絡拓撲性質與信息傳播關系進行了深入分析，得出了以下重要結論：(1)網絡節點出度越大，用戶獲取消息的來源就越廣泛，用戶主動發布消息和傳播信息的行為越頻繁.(2)信息傳播行為與用戶入度呈正相關關系，比如網民追捧的明星微博擁有大量的粉絲，博主發文數量隨粉絲數量增長而增長.當入度達到一定數量后，發表博文數量反而下降，比如政務微博，雖然擁有大量粉絲，但是，政務微博更新速度相對緩慢.(3)用戶間互惠性越高，用戶間信息交流越暢通，用戶互動行為越頻繁.

傳統的傳播模型更適用于均勻網絡的研究，在對非均勻無標度的社交網絡進行研究時遇到了很多障礙.程曉濤等人提成了一種基于用戶局域信息的社交網絡信息傳播模型，在模型中引入無標度網絡中用戶間拓撲特征差異因素，根據節點周邊鄰居節點的感染情況和權威性計算感染概率，模擬現實社交網絡中的信息傳播情況.選擇新浪微博進行仿真實驗，結果表明，相對傳統模型，該模型更能體現社交網絡中信息傳播的快速性和范圍的廣泛性.通過分析節點度，免疫過程的時滯、恢復率等參數對傳播效果的影響，可知當熱點事件爆發時，迅速而有力地發布真實信息，可以有效地減少不良言論的傳播時間與范圍[13].

4.2用戶關系對信息傳播與輿論演化的影響

用戶關系遠近親疏直接影響了用戶的轉發與關注行為，是影響信息傳播的重要因素.實際社交網絡中，用戶之間的好友被劃分為多個類別，基于這一特點，孔素真等[14]建立了一個多關系類型社交網絡信息傳播模型，不同分類的好友連邊用不同的傳輸偏好標記，用戶主動完成信息的傳播；該模型較好地模擬了用戶偏好對信息傳播的影響.

張勝兵[15]設計實驗，選取CDBLP、Arvix作為信息交換類社交網絡的代表，選擇Wiki投票網絡、Enron電子郵件網作為作為實體關系類型的社交網絡代表，分別進行測試.實驗表明，移去弱連接不能實現對信息交換類社交網絡的傳播控制，但是，控制弱連接能夠實現對實體關系類社交網絡有效控制.

王金龍等[16]定義了社交網絡用戶間的相互影響力函數，建立了一種基于用戶相對權重的社交網絡信息傳播模型.仿真實驗表明，權威節點會加速信息傳播速度.模型不足在于只考慮了靜態網絡中信息傳播機制以及權威節點對傳播的影響.

4.3信息屬性對信息傳播與輿論演化的影響

信息對用戶的吸引程度、社會的干預都會對信息傳播造成一定影響.唐朝生[12]建立了一個具有興趣衰減和社會強化機制的在線社交網絡謠言傳播的ISCR模型.實驗表明，合理利用興趣衰減和社會強化能夠有效降低網絡謠言傳播規模；但是，不當的社會強化機制反倒會產生“塔西佗陷阱”，適得其反，使謠言傳播更加迅速.另外，實驗也證明了在線社交網絡不存在謠言傳播閾值，網絡的小世界和無標度拓撲性質助長了謠言擴散.

唐朝生[12]進一步提出了一個Lotka-Volterra合作競爭復合模型，探索多信息合作競爭復合機制.實驗表明，低臨界速度下，不同信息的合作效應大約出現在信息傳播的初始階段，競爭效應會不斷顯現直至平衡，同時，低臨界速度能夠抑制V值較大的信息的傳播.高臨界速度下，多信息合作效應明顯，V值較大的信息傳播速度相對更快.

4.4綜合因素對信息傳播與輿論演化的影響

單一因素對信息傳播的影響容易建模，事實上，社交網絡是在非常復雜的環境之下運行的.肖如良[17]等綜合考慮了信息源的特點以及用戶之間關系，借用物理學中引力勢理論，建立了一個信息傳播的動力學概率模型.實驗結果表明，信息源的價值時效特性呈先增大、逐漸減小、直至穩定的趨勢；用戶的興趣越高，信息傳播越快，信息價值越大，信息傳播時產生的勢越大，信息再次傳播概率越高.

5結束語

在線社交網絡發展如火如荼，給人們帶來了巨大的社會價值和經濟價值.研究者對在線社交網絡信息傳播的影響因素進行分析，提出了一些有效的信息傳播模型，模擬社交網絡信息傳播，發現和揭示了一些很有價值的信息傳播機制和輿論演化規律，能夠對重大輿情進行預測和監控.部分研究者還通過仿真實驗提出了一些有效措施，可以對信息傳播進行良性引導和適時調控.這些研究結果能夠為當前在線社交網絡的良性發展保駕護航，進而產生一定的社會價值和經濟價值.

值得注意的是，目前的研究大多以靜態網絡為背景展開研究，事實上，社交網絡每時每刻都在發生著巨大的變化.基于動態網絡和時刻更新的動態信息進行傳播機制的研究有一定難度，部分學者已經開始了這方面的研究，期望有更多更深的研究跟進.另外，隨著研究的深入，一些研究者發現在社交網絡中存在著一個亟待解決的問題——基于社交網絡引發的信息安全、人身安全、社會安全問題[18]，后面的研究中，期望有更多的學者關注社交網絡系統架構的安全，最終保障網絡及用戶信息的安全.

參考文獻：

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(責任編校：晴川)

Review of Topological Structure and Information Dissemination Mechanism of Online Social Network

TIAN Yan, ZHANG Xingang

(School of Computer, Nanyang Normal University, Nanyang Henan 473061,China)

Abstract：According to the basic functions and features of social network, this paper described the purpose, characteristics and typical representative of different types of online social network. Then, the topological structure of the online social network and the characteristics of information dissemination were analyzed. Secondly, it enumerated typical models for the dissemination of information, and analyzed the influential factors and mechanism of online social network information dissemination in detail. At last, it pointed out the shortcomings of current research and the problems to be solved.

Key Words：online social network; network topological structure; user relationship; information dissemination mechanism; evolution of public opinions

中圖分類號:TP311.52

文獻標識碼：A

文章編號：1008-4681(2016)02-0073-03

作者簡介：田燕(1979— )，女，河南南陽人，南陽師范學院計算機與信息技術學院副教授，碩士.研究方向：軟件工程、計算機應用.

基金項目：河南省科技計劃項目(批準號：142300410044)；河南省教育廳科學技術研究重點項目(批準號：14A520057,15B520022)；南陽師范學院科研項目(批準號：QN2013049)；南陽師范學院實踐教學精品課程項目.

收稿日期：2016-01-05