基于復雜網絡模型的突發事件下謠言傳播仿真分析

陳菲 張潤鋒

摘要：自古以來突發事件或重大事件情況下，都會伴隨著相關的謠言或虛假信息的產生。人與人之間所構成的社交網絡，會進一步將有關事件的傳播態勢、虛假防治措施等流言和謠言在網上傳播，引發人們聽信虛假信息，傳播編造虛假數據，極易引發社會恐慌情緒，嚴重影響網絡安全秩序和社會穩定，同時也給社會安全保障工作帶來嚴重干擾。本文基于復雜網絡構建了同時包含謠言和真實信息的SIRT模型，同時引入情緒附加概率來探究突發事件下群眾情緒的變化對謠言傳播的影響。之后使用NetLogo進行仿真分析后發現，真實信息的存在減緩了謠言的傳播速度，縮短了謠言傳播的時間;然而，突發事件下人們情緒的改變會在一定程度上擴大謠言的傳播范圍，加快謠言的傳播速度，基于該分析結果本文也提出了一些針對性應對措施。

關鍵詞：復雜網絡模型;突發事件;謠言傳播

一、引言

如今互聯網的高速發展，加快了謠言的擴散，也使謠言傳播范圍變得更加廣泛。在突發災害或重大事件期間，大量未經證實的謠言在網絡上傳播擴散，引起了民眾不同程度的恐慌。因此構建謠言傳播模型，了解謠言的傳播規律，從而針對性地采取解決措施至關重要。

復雜網絡具有規模龐大、連接結構和節點復雜以及網絡演化過程復雜等特性，能較好地模擬在現實社會中的信息交互，因此有許多學者將復雜網絡引入謠言傳播研究當中。汪小帆等人研究了具有可變聚類系數的無標度網絡上的謠言傳播行為，發現網絡的聚集系數越高，越能抑制謠言傳播[1] 。王長春等人研究了網絡結構對謠言傳播的影響，發現網絡平均度越大，謠言傳播越快，且在社區結構網絡中謠言傳播會出現震蕩行為[2]。除了研究網絡結構對謠言傳播的影響外，王亞奇等人考慮到人們的好奇心理，引入了附加感染率，基于動態的復雜網絡研究了好奇心理對謠言傳播的影響[3]。楊瑞琪等人引入興趣度和親密度，構建IC-SEIR 模型探究其對網絡輿情傳播的影響[4]。以上研究均在復雜網絡下的謠言傳播領域有一定貢獻，但仍存在尚未考慮到的因素。首先，人們在某些突發事件下的情緒會產生變化，進而影響自身對謠言的判斷;其次，謠言傳播的過程中，同時會存在著真實的信息，這在一定程度上也會影響謠言的傳播。

本文針對以上兩點因素，采用復雜網絡方法，構建了SIRT謠言傳播模型，并引入了情緒附加概率來研究人們情緒的改變以及真實信息的存在對謠言傳播的影響，最后針對研究結果提出了應對措施。

二、謠言傳播模型構建

本文在借鑒復雜網絡中經典的SIR 模型基礎上，基于BA無標度網絡構建了SIRT 謠言傳播模型，該模型將現實中的每個人類比于網絡中的一個個節點，人與人之間的聯系類比于節點之間的連線，各種信息就沿著連線在節點與節點之間進行傳播。該模型中分別有S，I，R，T 四種類型的節點，S 節點表示無知者，即未接觸到事件信息的人;I 節點表示感染者，即相信并傳播謠言的人;R 節點表示免疫者，在謠言傳播過程中，一部分人或許因為不感興趣或者遺忘等因素不再參與該事件相關信息的交互，因此成為了免疫者;T 節點表示真實信息傳播者，即相信并傳播真實信息的人。

（一） 謠言傳播特點分析

在現實情況下，謠言總是不單一存在的，在傳播過程中相關機構及媒體會發布辟謠信息，即真實信息來引導群眾，阻止謠言的進一步擴大傳播，以免造成不好的后果。同時，一些了解事情真相的人也會告訴身邊的人事件真實的情況。因此，在現實情況下謠言和真實信息總是并行存在的，謠言和真實信息會同時在人與人之間進行傳播，相比只存在謠言的情況，真實信息的存在會影響人們對謠言的判斷，進而影響謠言的繼續傳播。

其次，人們對某一事件的看法是主觀的，會有諸多因素影響人們的對信息的判斷，尤其是在突發事件下，人們來不及反應，會伴隨著緊張、慌亂等情緒，導致一定程度上的不理智，就像突發的社會危機，事發突然，又關乎社會健康，所以一部分群眾會產生恐慌情緒，進而影響了自己對各種信息的理智判斷。因此，基于以上兩點分析，本文在SIR 模型中又加入了T表示真實信息傳播者，同時引入情緒附加概率來研究突發事件下人們情緒改變對謠言傳播的影響。

（二） 信息交互過程

在SIR模型中，當S遇到I，I會向S傳播謠言，S則會以α的概率聽信謠言，變成I;對于I 自身，會因為不感興趣或者遺忘等其他因素對事件本身不再選擇繼續關注，也就不會再繼續傳播關于此事件的任何信息，因此I會以β的概率變為R;本文在此基礎上增加了T 真實信息傳播者，I除了自身選擇不再關注事件，變為免疫者之外，當遇到T 時，I 會以γ的概率選擇相信真實信息而變成T，另外，若S 剛進入網絡先接觸到真實信息，則也會以γ概率變為T 真實信息傳播者，這個過程如圖1所示。在突發事件下，人們情緒產生波動，影響自己對事件相關信息的理智判斷，也就導致S 遇到I 時的謠言傳播概率發生改變。這里引入情緒附加概率μ，即當S遇到I時，有（α+μ）的概率選擇相信謠言，變為I 感染者，這一過程如圖2所示。

三、結果仿真與分析

本文使用NetLogo 軟件構建SIRT 模型并進行仿真。此處假設群體規模為N=200，即網絡中有200 個節點，同時假定網絡中流入節點的數量等于流出節點的數量，即群體規模不會發生變化。謠言傳播過程中，當I 感染者數量為0 時，程序停止，若各個類別的節點數量都不再變化，程序也將停止，因為各類數目節點均穩定時，也就代表謠言或真實信息不會再繼續擴大傳播。另外統一假定α=0.7，β=0.1，γ=0.4，初始網絡中只存在一個感染者和一個真實信息傳播者。

（一） 真實信息存在對謠言傳播的影響

在沒有真實信息存在的情況下，仿真模擬SIR 謠言傳播模型如圖3-1-1，有真實信息存在的SIRT 謠言傳播模型如圖3，4所示。

從圖4 中可以看出，沒有真實信息的存在，謠言在初期就會迅速傳播，比圖3 中真實信息存在的時候速度快得多;同時謠言在傳播最高峰時相信謠言的人也會比同時存在真實信息的網絡中最高峰時相信謠言的人要多出幾倍;另外從整體來看，真實信息的存在加快了整個謠言傳播的過程，使其更快結束。

（二） 情緒附加概率對謠言傳播的影響

謠言和真實信息一同存在時，人們面對多種信息就需要去做判斷，而在事件突然發生的影響下，人們對事件的判斷就會因為情緒上的變動產生一定的變化，進而影響謠言在人與人之間傳播的概率，因此引入情緒附加概率μ，仿真分析情緒附加概率對謠言傳播的影響。圖5 為上文的SIRT 模型，即可認為是μ=0 時的謠言傳播模型，圖6 為μ=0.05 時的SIRT 模型。

圖5 μ=0 時謠言傳播模型圖6 μ=0.05 時SIRT 模型從圖中可以看出，明顯當μ為0.05 時謠言傳播更加迅速，更快到達謠言傳播的最高峰;且初期相信謠言的人數一直在相信真相的人數之上，達到最高峰的人數也遠超μ為0 時最高峰的人數;從整體看也是μ為0.05 時整個謠言傳播過程持續時間更長。

四、結論與建議

從本文的仿真結果分析可以得出以下結論：1.真實信息的存在減緩了謠言傳播的速度，減少了謠言傳播的范圍，且一定程度上加快了謠言傳播的結束;2.突發事件下群眾情緒的改變對謠言傳播會產生影響，造成謠言傳播的速度加快，使傳播范圍更廣，持續時間更長。

針對以上結論本文提出以下幾點建議：1.相關機構及媒體應當及時對事件進行調查，并向公眾發布事件的真實情況或進展，來阻止謠言的進一步擴大傳播，產生不好的后果;2.相關機構及媒體要及時發布相關正面消息積極引導、安撫群眾慌亂的情緒，幫助群眾能夠正確、理智地面對謠言，而不是盲目聽從;3.群眾自身也要不斷提高自身素質，學習在面對突發事件下的謠言時，該如何去保持冷靜和理智，正確地去分析信息作出判斷。

參考文獻：

[1]潘灶烽，汪小帆，李翔.可變聚類系數無標度網絡上的謠言傳播仿真研究[J].系統仿真學報，2006（08）：2346-2348.

[2]王長春，陳超，董志強.網絡結構對謠言傳播的影響[J].系統仿真學報，2013，25（01）：127-131+138.

[3]王亞奇，王靜.考慮好奇心理機制的動態復雜網絡謠言傳播研究[J].山東大學學報（理學版），2017，52（06）：99-104.

[4]楊瑞琪，張月霞.基于復雜網絡的IC-SEIR 網絡輿情傳播模型研究[J].測控技術，2018，37（11）：72-77.

作者簡介：

張潤鋒，博士，研究方向包含復雜網絡系統仿真，多智能體網絡分析等。