贾宁 宾晟 孙更新

摘要：针对目前耦合网络级联失效的研究方法仅限于单个关系的问题，根据多子网复合复杂网络模型构建复合网络，结合多种关系研究了复合网络级联失效问题，考察在不同影响因素下，网内关系和加载关系对网络鲁棒性的影响。研究结果表明，网内关系和加载关系共同影响着网络级联失效的过程及规模，复合网络中两子网拓扑结构不同，网内关系对网络的影响不同;加载关系强度占比越大，网络鲁棒性越强。关系强度比例对网络故障规模存在决定性影响。

关键词：级联失效，耦合网络，多关系网络，多子网复合复杂网络模型，鲁棒性

中图分类号：TP391

文献标志码：A

文章编号：1006-1037（2021）03-0028-10

随着科学技术的进步，系统科学[1-3]蓬勃发展，给人们带来了巨大便利。由于网络自身存在脆弱性，在蓄意攻击和随机失效的打击下很容易发生级联失效事故。例如2003年意大利全国大停电事故[4]，2008年中国南方电力网络崩溃事故[5]和因拥堵造成的互联网崩溃事故[6]等，研究发现这类事故都是由故障通过耦合关系在网络之间反复传播，导致网络大面积瘫痪，所以耦合网络级联失效的研究对于维持网络系统的稳定具有重要意义。Buldyrev等[7]以双层一对一耦合的网络为例，发现耦合网络级联失效现象不同于单个网络，开启了耦合网络级联失效研究的先河。目前耦合网络级联失效的研究主要分为三类：基于两侧节点一对一耦合的网络[7-19]、一对多和多对多耦合的网络[20-25]。……