电话网的结构特性与人类动力学分析

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3.0 牛悦 2024-11-19 4 4 5.06MB 50 页 15积分

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摘要

近年来，复杂网络作为复杂系统的一般抽象和描述方式，其研究得到了深入

的发展，国内外学者从网络结构、网络上的动力学、网络演化等角度对复杂系统

做了大量的实证研究，并取得了一系列理论研究成果。最近又有人从人类的行为

角度出发研究网络中的人的行为。

本文首先建立我国北方某城市通话记录的数据库，把该城市半个月内电话网

内用户通话的详细记录导入到新建立的数据库中，对数据进行预处理，然后把我

国北方某城市每个中国电信客户作为一个节点，以相互之间的通话作为边构建单

模式电话网络，以电信客户拨打市内电话和长途电话两个方面研究电话网的静态

统计特性和动态统计特性，分析发现电信客户节点在加权情况下拨打市内电话的

出度分布满足幂律规律，幂指数在 2.5 到3.0 之间而且入度与平均出度之间近似满

足线形关系，拨打长途电话的出度分布同样满足幂律规律，幂指数在 2.3 到2.6 之

间。电信公司的市场策划人员可以通过查看电话网络图和电话网统计结果更好的

了解客户之间的相互行为。而后应用最新提出的人类动力学行为分析电信客户拨

打电话的时间间隔分布特性和通话时间长度的分布特性，分析发现电信客户拨打

市内电话通话时间分布满足幂律规律，幂指数在 2.5 到2.7 之间，拨打长途电话通

话时间分布同样满足幂律规律，幂指数在 2.3 到2.4 之间，通过人类行为的研究可

以使电信公司更加清晰的了解它的客户的日常行为，并且可以了解到哪些用户可

以为电信公司带来直接的经济利益。

最后结合客户关系管理(Customer Relationship Management 简称 CRM)方面的

知识分析电话网的静态性质和网内用户通话时间长度分布性质，为电信公司在客

户管理方面提出了非常有价值的建议。并对进一步深入地研究中国电信网进行了

展望。

关键词：复杂网络电话网人类动力学客户关系管理

ABSTRACT

Recently, the Complex Networks has been researched deeply as one method of the

common abstraction and description of Complex System. Researchers from home and

abroad made lots of experiments and studies on structures, dynamics, and the evolution

of network, and acquired a series of research results. And days ago, also there is some

research on the people's actions in network from the aspect of human actions.

In this paper, the author sets up a database of a certain city in North of China, and

puts the detailed records of calling within this half month into the newly set up database,

after previously dealing, makes each customer of China-telecom in this north city as a

node, the calling between each other as a edge to construct a single-mode tel. network,

then researches its static and dynamic statistical properties from local calls and long

distance calls. After that, the analysis shows that out-degree distribution of local calling

telecommunications customers in the weighted case meets the power-law distribution

laws, the power index is located between 2.5 and 3.0, the relationship of in-degree and

the average out-degree approximately meets the linear relationship. Also the out-degree

distribution of long-distance phone call meets the power-law, the power index is

between 2.3 to 2.6.Telecom's marketing staff can understand interactions between

customers better by viewing the telephone network maps and statistics. Then the paper

analyzes the distribution characteristics of telecommunications customer call time

interval and the length of time with the newly human dynamic behavior, results shows

that the talk time distribution of local calls satisfies power-law distribution laws, with

the power index ranging from 2.5 to 2.7, so as to talk time distribution of long-distance

calls with the power index from 2.3 to 2.4. Through the study of human behavior,

telecommunications companies could understand its customers' daily behavior clearly

and the direct economic benefits which those users can bring.

Finally, based on the Customer Relationship Management (CRM), the paper

analyzes the static nature of telephone network and the distribution of the length of time

for the network users’ call which makes very valuable suggestions to the telecom

companies for the customer management. At last, it makes a prospect on the further

study of China's telecommunications network.

Key words: complex networks, telephone network, human dynamic，

CRM

摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ........................................................ 1

§1.1 课题来源及其意义 ..............................................1

§1.2 论文主要内容 ..................................................3

第二章研究现状及其发展 .............................................. 5

§2.1 复杂网络的发展与应用 ..........................................5

§2.2 复杂网络实证研究的现状与发展 ..................................7

§2.3 复杂网络统计属性 ..............................................9

§2.3.1 单模式网络 ................................................ 9

§2.3.2 度及其相关属性 ............................................ 9

§2.3.3 群聚系数 ................................................. 10

§2.4 人类动力学的发展与应用 .......................................10

§2.4.1 BARABÁSI 模型 ............................................. 12

§2.4.2 具有记忆的人类动力学模型 ................................ 13

§2.4.3 人类动力学新模型 ......................................... 14

第三章电话网的结构性质 ............................................. 17

§3.1 电话网的构建 .................................................17

§3.2 电话网的静态统计性质 .........................................17

§3.2.1 节点的度及其相关属性 ..................................... 17

§3.2.2 加权节点的度及其相关属性 ................................. 21

§3.3 电话网的动态统计性质 .........................................23

§3.4 小结 .........................................................24

第四章电话网中的人类动力学行为 ..................................... 25

§4.1 电话网内用户拨打长途电话行为 .................................25

§4.1.1 群体用户拨打长途电话的人类动力学行为 ................... 25

§4.1.2 个体用户拨打长途电话的人类动力学行为 .................... 26

§4.1.3 长途电话通话时间分析 ..................................... 28

§4.2 电话网内用户拨打市内电话行为 .................................29

§4.2.1 群体用户拨打市内电话的人类动力学行为 ..................... 29

§4.2.2 个体用户拨打市内电话的人类动力学行为 ..................... 30

§4.2.3 市内电话通话时间分析 ..................................... 31

§4.3 小结 .........................................................33

第五章电话网研究的应用 ............................................. 35

§5.1 客户关系管理的管理理念 ..................................... 35

§5.2 电话网研究的应用 ........................................... 36

§5.2.1 电话网的静态统计性质的应用 ............................. 36

§5.2.2 通话时间长度性质的应用 .................................. 37

§5.3 小结 ........................................................ 37

第六章总结 ....................................................... 39

附录 .............................................................. 41

参考文献 ............................................................ 43

在读期间公开发表论文和承担科研项目及取得的成果 ...................... 49

致谢 ............................................................... 50

第一章绪论

§1.1 课题来源及其意义

电话网是传递电话信息的电信网，是可以进行交互型话音通信、开放电话业

务的电信网。电话网包括本地电话网、长途电话网、国际电话网等多种类型。是

业务量最大、服务面最广的电信网。电话网经历了由模拟电话网向综合数字电话

网的演变。除了电话业务，还可以兼容许多非电话业务。因此电话网可以说是电

信网的基础。自从 01 年12 月11 日中国正式加入 WTO 后,我国各种进口关税下

降等措施逐渐到位,通信业界之间的竞争也越来越激烈，很有可能在不久的将来国

外的通讯公司将渗入我国，这将对我国是一个超级大的冲击。这是即客户要求提

高服务质量，Internet 电话技术出现后的又一个巨大的挑战。电信市场也相对进入

成熟期,市场竞争日趋激烈。我国的通信龙头---电信是否未雨绸缪，做好一切准备

工作，是否能够继续坐稳中国通信行业第一这个位置,能否经得住国际竞争的冲击

得以持续发展,这将是我国通信业界最关注的大事之一。

随着我国改革开放事业不断的完善和发展，我国经济得到了快速、持续、稳

定的发展，居民收入水平也在不断提高，消费结构也在逐渐的升级，电话也越来

越多的走进了人们的日常生活，电话的需求量在不断的增加，中国的通信技术也

在飞速的发展。有统计数据表明，截止到 2007 年12 月份，我国固定电话用户数

已经达到 36930.7 万户（如果按照一家三口人来计算，这个数字说明我国的固定电

话已经趋于饱和）,图1.1 绘制了从 2002 年到 2007 年间我国电信用户数量的增长

情况。电信、移动、联通之间的竞争越来越激烈，如何在保持住现有用户的基础

上不断的争取到更多的客户，而且还要随时准备好迎接外来市场的冲击。这对我

国电信业是一个巨大的挑战。

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摘要：

摘要近年来，复杂网络作为复杂系统的一般抽象和描述方式，其研究得到了深入的发展，国内外学者从网络结构、网络上的动力学、网络演化等角度对复杂系统做了大量的实证研究，并取得了一系列理论研究成果。最近又有人从人类的行为角度出发研究网络中的人的行为。本文首先建立我国北方某城市通话记录的数据库，把该城市半个月内电话网内用户通话的详细记录导入到新建立的数据库中，对数据进行预处理，然后把我国北方某城市每个中国电信客户作为一个节点，以相互之间的通话作为边构建单模式电话网络，以电信客户拨打市内电话和长途电话两个方面研究电话网的静态统计特性和动态统计特性，分析发现电信客户节点在加权情况下拨打市内电话的出度分布满足幂...

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