献给我的家人 ——圭多·卡尔达雷利 献给安娜 ——米凯莱· 卡坦扎罗 序言 狄增如 著名诗人北岛有一首名为《生活》的一字诗：网。 毫无疑问，我们的世界运行在有形或无形的网络之中，尤其是在信息技术飞速发展的今天。进入21世纪以来，技术进步和社会经济的全球化，把世界更加紧密地联结在一起，系统性和复杂性已经成为各领域核心问题的共性特征。 正像《网络》一书中指出的，系统性和复杂性的现象在我们的生活中比比皆是，大到全球性的金融危机、生态系统的稳定性，小到空手道俱乐部的分裂和足球队的场上表现，其突出表现是系统各单元或要素，通过相互关联和影响所展现出的涌现性行为：在没有中心控制和全局信息的情况下，仅仅通过个体之间的局域相互作用，系统就可以在一定条件下展现出宏观的时空或功能结构，在新的层次上涌现出具有整体性的性质和功能。在这里应该强调的是，非线性的关联和相互作用关系对于系统的涌现性至关重要，它使得系统的整体行为不能通过个体行为的简单叠加而获得。因此，结构决定系统功能，刻画系统中的相互作用关系对于认识和理解系统的宏观性质意义重大。 而复杂网络就是对系统结构的最一般和本质的刻画。系统中的个体对应于网络的节点，个体之间的联系或相互作用对应于联结节点的边。网络的抽象，超越了每个系统自身的特殊性质、独特背景和演化机制，让我们可以用统一、普适的网络分析方法去研究系统的性质，进而加深对系统共性的了解。事实上，自18世纪欧拉建立起图与网络的概念，解决了哥尼斯堡七桥问题开始，图与网络就成为刻画结构的重要工具，并于19世纪中叶进入社会学领域，社会网络分析由此成为社会计量学的重要工具。 1998年，沃茨——斯托加茨提出小世界网络模型，指出少量的随机捷径会改变网络的拓扑结构，从而涌现出小世界的效应；随后，巴拉巴西提出了无标度网络概念，解释了增长和择优机制在复杂网络自组织演化过程中的普遍性和幂律的重要性。这些…