基于复杂网络理论的时间序列分析.pdf

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1、上海理工大学学报第33卷第1期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．33No．12011文章编号：1007—6735(2011)O1—0047—06基于复杂网络理论的时间序列分析赵丽丽，唐镇，王建勇，王建波，杨会杰(1．上海理工大学管理学院，上海200093；2．邢台学院物理系，邢台054001)摘要：综述了复杂网络理论应用于时间序列分析的研究进展．报道了对这些问题开展的一些探索性的工作，包括混合序列中不同成分的竞争、二维地貌的复杂网络描述、多种序列分析方法的联合应用等．关键词：时间序列分析；复杂网

2、络；可见图；地貌中图分类号：N941文献标志码：ATimeseriesanalysisbaseduponcomplexnetworkZHAOLi．1i，TANGZhen，WANGJian．yong，WANGJian—bo，YANGHui—jie(1．BusinessSchool，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．DepartmentofPhysics，XingtaiCollege，Xingtai054001，China)Abstract：Theprogress

3、intimeseriesanalysisbaseduponcomplexnetworktheorywasreviewedindetail．Someadvanceswererepoitedontheessentialproblemsinapplicationofthetheoriesandmethodswithreal—worldtimeseries，includingthecompetitionsbetweendifferentcomponentsofmixtureseries，networkdescriptionoftwo—dimensionallands

4、capes，andthejointuseoftimeseriesanalysistools．Keywords：timeseriesanalysis；complexnetwork；visibilitygraph；landscape物理理论是时间序列分析技术发展的一个基本的节点和边代表元素和它们之间的关系．复杂网络源泉_1]．物理学理论的每一个进步，往往首先被用弱化元素之间的作用细节，而着重体现元素之间的于时间序列分析．混沌、分形、自组织临界、随机介相互作用关系的拓扑结构，从而凸显这种结构与复质、少数者博弈理论等的发展，给时间序列分析注入杂系统性质之间的关系．随

5、着信息技术的发展，各个了新的思想和技术手段，是非线性时间序列分析的学科领域积累了海量的原始数据，从这些数据中提理论和思想基础．复杂网络理论是近年来发展起来取复杂系统的信息，是当前的基本任务．复杂网络理的统计物理的一个重要分支[4]．一个复杂系统的诸论已经成为完成这一任务的最有希望的候选技术方多元素及其之间的关系，可以用复杂网络描述．网络法．实际上复杂网络理论已经成为很多学科发展的收稿日期：2010—12—31基金项目：上海市重点学科建设资助项目(S30501)；国家自然科学基金资助项目(10975099，10635040)作者简介：赵丽丽(1985一)，女，

6、硕士研究生．研究方向：系统理论．杨会杰(联系人)，男，教授．研究方向：经济和生物复杂系统．E-mail：hjyang@ustc．edu．cn上海理工大学学报2011年第33卷新视角和指导思想，如系统生物学¨5]．近年来一个活定阈值的方法，也就是同时调相空间维数和阈值，使跃的研究课题是试图把复杂网络理论应用于时间序得在一个很宽的参数范围内，度分布服从的函数形列分析，从复杂网络这一全新的视角出发，发展一套式不变，并且拟合参数不再变化，该稳定区被认为反从时问序列映射到复杂网络的方法．期望能够提取映了序列本身的一些固有的性质．这种方法应用于到新的序列结构特征，从而深

7、入认识复杂系统的结现实中的时间序列，发现能够很好地反映不同股票构和动力学机制．这些方法将应用于金融、生理医序列之间的差异．当然，这种方法也存在问题，要想学、生物等序列分析中．准确地估计两个状态变量间的相关系数，通常需要文献中已经建议了多种时间序列映射到复杂网足够大的嵌入维数，因此就会丢失序列上的局部信络的方案，但是这些方法的有效性都是采用理论模息，甚至会给系统带来伪相关．型产生的标准序列验证的．当用于现实中的时问序文献[14—15]提出了一种基于流体动力学复杂列分析时，必须回答的问题包括：时间序列非定态对网络的等价方法，并成功地应用于气液两相流中导电网络结构

8、的影响、环境噪声和统计涨落对网络结构信号的非线性系统