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1.13 进阶阅读1.A 全局集聚系数

在网络科学的文献中,我们偶尔会碰到全局集聚系数的概念。全局集聚系数用于计算网络中闭合三角形的总数。实际上,公式1.15中的Li是节点i参与的三角形个数:节点i的邻居节点之间的每个链接对应着节点i参与的一个闭合三角形(图1-17)。因此,网络的全局集聚程度可以通过全局集聚系数来体现,全局集聚系数定义为:

这里的连通三元组是由3个节点构成的集合(假设为ABC),要求节点A和节点B之间存在链接,节点B和节点C之间存在链接。例如,节点A、B和C构成的一个三角形包含3个这样的连通三元组,分别是ABC、BCA和CAB。假如A和B之间有链接、B和C之间有链接、A和C之间没有链接,那么节点A、B和C形成一个非闭合三角形。公式1.17分子中的因子为3是由于每个三角形贡献3个连通三元组。全局集聚系数的概念起源于20世纪40年代的社会网络文献[17][18],在这些文献中,CΔ通常被称为传递三元组比例。

注意,公式1.16中的平均集聚系数和公式1.17中的全局集聚系数不等价。以包含N个节点的双中心星型网络为例,网络的两个中心节点——节点1和节点2彼此相连,且均与网络中的其他节点彼此相连,而其他节点之间没有链接。该网络中,节点1和节点2的局部集聚系数为2 /(N-1),而其他节点的集聚系数均为1,因此平均集聚系数为=1-O(1)。然而,该网络的全局集聚系数为CΔ~1/N,和平均集聚系数相差很大。多数情况下,二者之间的差异不像这个极端情形下那么大,但仍然不相同[19]。例如,对于图1-16b所示的网络,平均集聚系数为=0.31,而全局集聚系数为CΔ=0.375。