Android開源社區(qū)的人類行為動力學研究

羅偉平+楊建梅

摘要：對于大眾生產(chǎn)的人類行為動力學的研究還不多。本文基于Barabasi的任務優(yōu)先權排隊模型，研究Android開源社區(qū)的大眾生產(chǎn)與溝通行為，發(fā)現(xiàn)加入后位優(yōu)先權增加的機制或者中斷機制的Barabasi優(yōu)先權排隊模型，更能解釋該社區(qū)人類行為模式的生成機制。

關鍵詞：開源社區(qū)；生產(chǎn)行為；溝通行為；人類行為動力學；任務優(yōu)先權排隊模型

中圖分類號：文獻標志碼：A文章編號：1009-055X（2016）06-0047-05

doi：10.19366/j.cnki.1009-055X.2016.06.008

一、引言

人類行為是復雜的。對人類行為研究涵蓋了心理學、社會學、人類學及統(tǒng)計學等諸多學科。[1]以往認為人的相鄰兩個行為的間隔時間服從指數(shù)分布。[3]因特網(wǎng)協(xié)議、路由器規(guī)則等都是以泊松過程為基礎設計的。[4]然而近期的人類行為的數(shù)據(jù)顯示，人的相鄰兩個行為的間隔時間并不服從泊松分布，而是服從長尾的冪律分布。2005年Barabasi提出了人類行為的冪律分布以及生成機制的任務優(yōu)先權排隊模型[5]開創(chuàng)了人類行為動力學研究的先河。隨后Vazquez[6]等提出人類行為冪指數(shù)有1和1.5兩個普適類。名人通信[7-8]、在線游戲[9]、電影點播[10]、打電話與發(fā)短信等人類行為的間隔時間的分布均顯示出冪率現(xiàn)象。當然人類行為的時間間隔特性也存在其他分布的情況。[11-15]

學術界還進一步研究了人類行為冪率分布的生成機制。除了Barabasi的優(yōu)先權排隊模型外，還有自適應調(diào)節(jié)模型[16]、習慣模型[17]、記憶模型[20]、興趣衰減模型[19-20]、截止時間模型[21，22]以及互動[23]模型等。

目前人類行為動力學的研究還較少涉及大眾生產(chǎn)領域。[24]本文基于Barabasi的任務優(yōu)先權排隊模型，分析Android開源社區(qū)的大眾生產(chǎn)與溝通行為，發(fā)現(xiàn)加入后位優(yōu)先權增加或中斷機制后的Barabasi模型更能解釋該社區(qū)生產(chǎn)與溝通行為的生成機制。

二、Android社區(qū)大眾生產(chǎn)與溝通行為的分析

（一）數(shù)據(jù)來源及處理

利用火車頭（LocoyPlatform）數(shù)據(jù)采集平臺，在googlecodehost的Android開源社區(qū)采集了16萬多條生產(chǎn)行為的時間數(shù)據(jù)和28萬多條溝通行為的時間數(shù)據(jù)。這里的生產(chǎn)行為定義為代碼的修改和提交行為，溝通行為定義為發(fā)帖或評論帖子行為。

（二）生產(chǎn)行為的間隔時間分布

按照生產(chǎn)次數(shù)的多少篩選出排名前十位的生產(chǎn)者，分別對其生產(chǎn)的間隔時間分析如表1和圖2所示。發(fā)現(xiàn)這些生產(chǎn)者的生產(chǎn)間隔時間服從冪律分布，冪指數(shù)在1.21與1.73之間，接近于Vazquez等提出的普適類指數(shù)1.5。

（三）溝通行為的間隔時間分布

同樣取溝通次數(shù)最多的前十名溝通者進行溝通的間隔時間分析，如表2和圖2所示，發(fā)現(xiàn)溝通的間隔時間同樣服從冪律分布，冪指數(shù)在1.33與1.57之間，更接近Vazquez等提出的普適指數(shù)1.5。

綜上，Android開源社區(qū)的生產(chǎn)和溝通行為的間隔時間均服從冪律分布，冪指數(shù)接近Vazquez等提出的普適類指數(shù)1.5。

三、生成機制研究

Barabasi的任務優(yōu)先權排隊模型假設優(yōu)先權始終不變，而現(xiàn)實中有些后位任務的優(yōu)先權會隨著時間的推移而增加（這里稱之為后位優(yōu)先權增加機制）。此外，現(xiàn)實中往往也會出現(xiàn)緊急的任務打斷優(yōu)先權最高任務的處理（這里稱為中斷機制）。

下面在Barabasi優(yōu)先權排隊模型的基礎上，分別加入后位優(yōu)先權增加機制和中斷機制來探討Android開源社區(qū)的生產(chǎn)和溝通行為。

（一）加入后位優(yōu)先權增加機制的仿真模型

加入后位優(yōu)先權增加機制模型的具體做法是，在保持任務隊列優(yōu)先權基本模型各個參數(shù)不變的前提下，在每一個更新時點，給任務隊列中比例為m（0

在m=1%、b為0.001，0.002，0.005，0.01的四種情形下，仿真出的生產(chǎn)與溝通行為的間隔時間均服從冪律分布，擬合優(yōu)度均在0.92以上；四種情況對應的冪指數(shù)分別為1.7，1.5，1.4和1.2，與上文的實際間隔時間分布非常接近。值得注意的是，隨著b的增加，冪指數(shù)不斷減??；且b增加到一定程度后，時間間隔就不符合冪律分布了。如圖3所示。

（二）加入中斷機制的仿真模型

隊列優(yōu)先權基本模型中，在每一步任務執(zhí)行方式中，Barabasi討論了三種任務執(zhí)行選擇機制：先進先出，隨機選擇和優(yōu)先權選擇，他認為按照優(yōu)先權選擇最重要，因此在模型設定時，增加了參數(shù)p來描述每一步任務執(zhí)行時按照優(yōu)先權選擇的概率，當p→1時，即表示完全按照優(yōu)先權最高的方式來執(zhí)行，當p→0時，即表示按照隨機選擇的方式來執(zhí)行任務?？紤]任務的執(zhí)行方式選擇中，基本模型或者按照一定概率的優(yōu)先權來執(zhí)行，或者按照隨機的方式執(zhí)行，圍繞的原則僅有優(yōu)先權和隨機兩種選擇方式，最終的基本模型是以p→1時，即完全按照優(yōu)先權最高的方式來執(zhí)行，模型中并未考慮任務生成的時間先后順序這一情形。

按照時間管理的概念，人的活動任務均會按照“輕重緩急”的程度分為四類，一般的做法是按照最重要的事情先處理，然后處理次重要的事情。但與現(xiàn)實中的情形更為接近的是，經(jīng)常會出現(xiàn)一些突發(fā)的緊急事件，需要我們拋開當前認為最重要的事情，轉而去處理該類緊急事情，也即最新發(fā)生的事情。從另一方面來說，生活中，并不是每個人都能很好地執(zhí)行輕重緩急的時間管理概念。更多的情形是，人們會被當前剛發(fā)生的事情所打斷，轉而去處理最新發(fā)生的需要處理的事情，這一特點，更符合現(xiàn)實中的普通大眾行為。因此為了讓模型更加貼近現(xiàn)實情況，本文在基本模型的基礎上，加入中斷機制，以描述在優(yōu)先權的任務執(zhí)行方式中，偶爾會被最新出現(xiàn)的事情所打斷，轉而處理最新生成的任務。

仿真步驟如下：①設定優(yōu)先任務被中斷的概率Q。②按照均勻分布生成隨機數(shù)作為概率q，當q>Q時，執(zhí)行任務隊列中的優(yōu)先任務，當q

在Q=20%的情形下，仿真結果顯示，加入中斷機制的間隔時間符合冪指數(shù)為1.5的冪律分布，擬合優(yōu)度達到0.97。如圖4所示。同樣也與上節(jié)的實證結果較一致。

四、結束語

本文分析了Android社區(qū)中的人類行為動力學模式，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和溝通行為的間隔時間服從冪律分布，其冪指數(shù)接近于Vazquez等提出的普適類。同時也探討了該社區(qū)人類行為的動力學機制，發(fā)現(xiàn)加入后位優(yōu)先權增加機制或中斷機制能較好地解釋這些行為的生成機制。

參考文獻：

[1]樊超，郭進利，韓筱璞，等.人類行為動力學研究綜述[J].復雜系統(tǒng)與復雜性科學，2011（2）：1-2.

[2]FELLERW.Anintroductiontoprobabilitytheoryanditsapplications[M].2rd，ed.NewYork：Wiley，1971.

[3]HAIGHTAK.Handbookofthepoissondistribution[M].NewYork：Wiley，1967.

[4]ANDERSONHR.Fixedbroadbandwirelesssystemdesign[M].NewYork：Wiley，2003.

[5]BARABASIAL.Theoriginofburstandheavytailsinhumandynamics[J].Nature，2005，435：207-211.

[6]VAZQUEZA，OLIVEIRAJG，DEZSOZ，etal.Modelingburstsandheavytailsinheavytailsinhumandynamics[J].PhysicalReviewE，2006，73（3）：036127.

[7]OLIVEIRAJG，BARABASIAL.Humandynamics：darwinandeinsteincorrespondencepatterns[J].Nature，2005，437：1251-1253.

[8]LINannan，ZHOUTao.Empiricalanalysisontemporalstatisticsofhumancorrespondencepatterns[J].PhysicaA，2008，387：6391-6394.

[9]HENDERSONT，NHATTIS.Modelinguserbehaviorinnetworkedgames[C].Proc9thACMInternationalConferenceonMultimedia.NewYork：ACMPress，2001：212.

[10]ZHOUTao，KIETHAT，KIMB.J，etal.Roleofactivityinhumandynamics[J].Europhysicsletters，2008，82（2）：28002.

[11]胡海波，王林.冪律分布研究簡史[J].物理，2005（12）：889-896.

[12]RABERTOM，SCALASE，MAINARDIF.Waiting-timesandreturnsinhighfrequencyfinancialdata：anempiricalstudy[J].PhysicaA，2002，314：749-755.

[13]QINW，JIN-LiG.Humandynamicsscalingcharacteristicsforaerialinboundlogisticsoperation[J].PhysicaA，2010，389：2127-2133.

[14]YEW，CHANGSZ，Jing-HuaXiao，etal.Evidenceforabimodaldistributioninhumancommunication[J].PNSA，2010，107（44）：18803-18808.

[15]MAINARDIF，RABERTOM，GORENFLOR，etal.FractionalcalculusandcontinuoustimefinanceⅡ：thewaitingtimedistribution[J].PhysicaA，2000，287：4680481.

[16]韓筱璞，周濤，汪秉宏.基于自適應調(diào)節(jié)的人類動力學模型[J].復雜系統(tǒng)與復雜性科學，2007（4）：1-5

[17]焦玉，劉衍珩，王健，等.基于習慣的人類動力學建模[J].科學通報，2010，（11）：1070-1076

[18]VAZQUEZ.A.Impactofmemoryonhumandynamics[J].PhysicaA，2007，373：747-752.

[19]JINLG，CHAOF.Weblogpatternsandhumandynamicswithdecreasinginterest[J].TheEuropeanPhysicalJournalB，2010，1008：0042v3.

[20]郭進利.博客評論的人類行為動力學實證研究和建模[J].計算機應用研究，2011（4）：1422-1433.

[21]鄧竹君，張寧，李季明.截止時間對人類動力學模型的影響[M]∥郭進利，周濤，張寧，等.人類行為動力學模型.香港：上海系統(tǒng)科學出版社，2008：29-34.

[22]ALFIV，GABRIELLIA，PietroneroL.Howpeoplereacttoadeadlinetimedistributionofconferenceregistrationsandfeepayments[J].CentralEuropeanJournalofPhysics，2009，7（3）：483-489.

[23]OLIVEIRAJG，VAZQUEZA.Impactofinteractionsonhumandynamics[J].PhysicaA，2009，（388）：187-192.

[24]謝偉聰，楊建梅.維基百科貢獻者中的人類動力學模式[J].科學學研究，2010，28（10）：1054-1058.

Abstract：Toourbestofknowledge，therearefewresearchesfocusedonhumandynamicsofpeerproduction.BasedontheBarabasipriorityqueuemodel，thisessaydiscussesproductionandcommunicationbehaviorsinAndroidopensourcecommunity，findingthattheBarabasipriorityqueuemodelexpandedwithtailacceleratingorqueueinterruptionbetterexplainsthegenerativemechanismofhumanbehaviorsinthiscommunity.

Keywords：opensourcecommunity；productionbehaviors；communicationbehaviors；humandynamics；priorityqueuemodel

（責任編輯：潘江曼鄧澤輝）