基于復雜網絡的林業(yè)應用系統(tǒng)功能結構模型研究.pdf

1、層次性高、組織性強的林業(yè)應用系統(tǒng)功能結構模型能加速系統(tǒng)的數據流動,加快系統(tǒng)的運行,有利于系統(tǒng)維護。隨著林業(yè)信息化的普及,林業(yè)應用系統(tǒng)的發(fā)展日新月異。林業(yè)信息化促進了林業(yè)現代化。在數字林業(yè)、數字地球的大背景下,林業(yè)應用系統(tǒng)對其功能結構模型的要求也越來越高,重點在于增強林業(yè)應用系統(tǒng)功能結構模塊間的連通性和可達性。
　　 本研究以復雜網絡相關理論為基本工具,全面分析了林業(yè)應用系統(tǒng)功能結構模型的特點,選取廣州市野生動植物管理信息系統(tǒng)作為

2、實例,并對實例系統(tǒng)進行了相應的數據統(tǒng)計。在數據分析的基礎上運用無標度網絡擇優(yōu)鏈接的特點對原系統(tǒng)功能結構模型進行優(yōu)化重構,并對優(yōu)化重構的結果進行了合理評價。主要內容和結論如下:
　　 (1)通過分析系統(tǒng)的特性,列舉部分常用林業(yè)應用系統(tǒng)的功能結構模型,提出對林業(yè)應用系統(tǒng)這個范疇較廣概念的整體認識。它包括應用于林業(yè)的所有管理系統(tǒng),如森林資源管理信息系統(tǒng)、林業(yè)有害生物預警管理信息系統(tǒng)、森林防火信息系統(tǒng)、林業(yè)有害生物預警系統(tǒng)等等。

3、　　 (2)選取廣州市野生動植物管理信息系統(tǒng)作為實例進行研究,統(tǒng)計調查大量用戶執(zhí)行該系統(tǒng)功能模塊結點的結點連接比例,以該比例作為研究的數據基礎。
　　 (3)通過數據特征分析,并結合無標度網絡擇優(yōu)連接性的特點,得到的結論為實例系統(tǒng)的功能結構模塊間的相互關系符合復雜網絡中無標度網絡的基本特征,該結論也使得基于復雜網絡的研究方法具有合理性。
　　 (4)運用復雜網絡的無標度特性,對實例系統(tǒng)的34個功能模塊進行結構優(yōu)化,一共

4、建立102項優(yōu)化鏈接。以系統(tǒng)功能結構圖的34個葉子結點所對應的模塊為結點,以相互連接的95項連接為邊(102項優(yōu)化鏈接除去重復連接的連接數),重新構建系統(tǒng)功能結構模型。
　　 (5)通過對優(yōu)化后構建的系統(tǒng)功能結構模型圖的特征值統(tǒng)計,得到重構的系統(tǒng)功能結構模型圖的度分布為k=2.794,特征路徑長為L(G)=3.17,聚集系統(tǒng)為C(G)=0.70。具有高聚集度、低特征路徑長的特性,正符合小世界網絡特征,其連通性分布呈指數分布。

5、r>　　 (6)從冪律指數λ、度分布p(k)兩個復雜網絡的重要指標,以及平均連通步長ΔL之差來評價構建的系統(tǒng)功能結構模型。經統(tǒng)計得到的統(tǒng)計結果為優(yōu)化前后冪律指數λ由2.72減小到2.32,度分布函數曲線隨之變化,平均連通步長之差隨考慮的結點個數的增加而以0.23為基數成倍增加(ΔL=0.23×(N-1),N≥2,即ΔLp2=0.23,ΔLp3=0.46,ΔLp4=0.69,以此類推)。
　　 將復雜網絡思想運用到林業(yè)應用系統(tǒng)功