基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的班級(jí)關(guān)系分析

楊茂云 陳倩宇 王改革

摘要：班級(jí)關(guān)系分析是班級(jí)管理的基礎(chǔ)，班級(jí)成員在網(wǎng)絡(luò)空間的交互信息可以為班級(jí)關(guān)系分析提供依據(jù)。采集班級(jí)成員的QQ空間點(diǎn)贊關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建模，分析表明QQ空間點(diǎn)贊關(guān)系網(wǎng)絡(luò)具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)，社團(tuán)內(nèi)成員在教室的位次分布較散，其重要節(jié)點(diǎn)大多是班干部或活躍分子，在教室的位次分布較集中。班級(jí)成員的QQ空間點(diǎn)贊關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析可以用于遴選班干部以及小組劃分。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；班級(jí)關(guān)系；QQ空間；教室位次；數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類(lèi)號(hào)：TN711.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）26-0026-02

Abstract：Class relationship analysis is the basis of class management. The interaction information of class members in cyberspace can provide basis for class relationship analysis. Firstly， the QQ cyberspace of the class is captured to construct the QQ cyberspace relationship network. The network analysis shows that the QQ cyberspace relationship network not only has the community structure， but also its important nodes are mostly class cadres or activists. The QQ cyberspace relationship can be used to choose class cadres and to divide class to subgroup.

Key words： complex network； class relationship； QQ cyberspace； classroom table；data minning

1 概述

班級(jí)是高校學(xué)生管理的基本單位，在教育教學(xué)、評(píng)優(yōu)評(píng)先、學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)方面發(fā)揮著重要作用。班級(jí)管理與建設(shè)一直以來(lái)是學(xué)生工作的重中之重。目前，高校的班級(jí)管理基本基于輔導(dǎo)員的工作經(jīng)驗(yàn)，評(píng)優(yōu)評(píng)先主要以學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)橹鳎荒苓M(jìn)行科學(xué)化的班級(jí)管理。班級(jí)作為一個(gè)集體，班級(jí)成員必然通過(guò)不斷交往建立聯(lián)系。學(xué)生入學(xué)以后就固定了宿舍，學(xué)生在教室上課的座位也基本是固定的，班級(jí)同學(xué)的物理關(guān)系非常清晰。目前隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展以及社交工具軟件大量使用，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)空間的活躍時(shí)間已經(jīng)超過(guò)在實(shí)際空間的活躍時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)系已經(jīng)成為同學(xué)關(guān)系的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)系可以減少物理位置和面子文化的羈絆，更能反映真實(shí)的同學(xué)關(guān)系。高校普遍用QQ做信息發(fā)布平臺(tái)，學(xué)生經(jīng)常在QQ空間中發(fā)布自己的所感所想，好友會(huì)點(diǎn)贊或評(píng)論，雖然大學(xué)班級(jí)有50人左右，但是班級(jí)同學(xué)之間的點(diǎn)贊關(guān)系非常復(fù)雜，QQ空間的點(diǎn)贊關(guān)系組成了一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為研究復(fù)雜系統(tǒng)的一個(gè)工具，近年來(lái)吸引了許多研究者的注意。樂(lè)云等基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究了勞動(dòng)力群體離職傳播動(dòng)力學(xué)模型及治理策略[1]，李勇軍等研究了微博傳播網(wǎng)絡(luò)中的鏈路預(yù)測(cè)問(wèn)題[2]，劉影等研究了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上疫情與輿情的傳播及其基于免疫的控制策略[3]，許少杰等基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了Ⅱ型糖尿病治療藥物分析研究[4]，遲宗正等基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)分組[5]。基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)，分析班級(jí)同學(xué)之間的關(guān)系以及網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)系與物理位置之間的關(guān)聯(lián)，指導(dǎo)班級(jí)管理具有現(xiàn)實(shí)意義。

2 背景知識(shí)

（1） 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是特殊的圖，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上的動(dòng)力學(xué)行為等比較復(fù)雜[6]。社交網(wǎng)絡(luò)的關(guān)注關(guān)系，人與人之間的關(guān)系都可以用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)刻畫(huà)。

（2） 度：節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的邊數(shù)，有向網(wǎng)絡(luò)的出度是離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的邊數(shù)，入度是進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的邊數(shù)[6]。

（3） 社團(tuán)結(jié)構(gòu)：目前，社團(tuán)結(jié)構(gòu)還沒(méi)有統(tǒng)一的定義，較為常用的是網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以分成若干組，組內(nèi)節(jié)點(diǎn)連接稠密而組間節(jié)點(diǎn)連接稀疏，常采用基于模塊度的社團(tuán)檢測(cè)算法[7]。

（4） 節(jié)點(diǎn)的重要性：節(jié)點(diǎn)重要性是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的重要指標(biāo)，度數(shù)、介數(shù)、接近數(shù)、k核、PR值等都是節(jié)點(diǎn)重要性指標(biāo)，這些指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)[6]。

3 網(wǎng)絡(luò)建模與分析

3.1 數(shù)據(jù)收集

（1） QQ空間點(diǎn)贊數(shù)據(jù)采集

選擇我校計(jì)算機(jī)學(xué)院14級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一個(gè)班級(jí)，該班共有51名學(xué)生，其中新疆5名、內(nèi)蒙2名、河北3名、四川1名、河南3名、湖北1名、云南3名、貴州2名、廣西2名、江西2名、甘肅2名、福建1名、浙江1名、江蘇19名。考慮到學(xué)生經(jīng)過(guò)兩年的交往后，關(guān)系往往比較固定，只采集大三學(xué)年的QQ空間點(diǎn)贊數(shù)據(jù)，如表1所示。

（2） 教室位次數(shù)據(jù)采集

雖然大學(xué)生的教室位次不是固定的，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察和問(wèn)卷調(diào)查，一段時(shí)間以后，學(xué)生在教室的位置基本固定。我們采集10個(gè)不同時(shí)間段的學(xué)生教室位置，把每個(gè)學(xué)生經(jīng)常做的位置做為他的教室位次，如表2所示。

3.2 網(wǎng)絡(luò)建模

Gephi是一款開(kāi)源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可視化和分析工具，可用于社交網(wǎng)絡(luò)分析，生物網(wǎng)絡(luò)分析等。學(xué)生做節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)贊關(guān)系做邊（點(diǎn)贊學(xué)生做源點(diǎn)，被點(diǎn)贊學(xué)生做目標(biāo)點(diǎn)），點(diǎn)贊次數(shù)做邊的權(quán)重構(gòu)建了具有51個(gè)節(jié)點(diǎn)的QQ點(diǎn)贊關(guān)系網(wǎng)絡(luò)（以下簡(jiǎn)稱點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)）。生成點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)表.csv文件和邊表.csv文件，導(dǎo)入Gephi，再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)牟季趾屯庥^調(diào)整，得到如圖1所示的點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點(diǎn)圓圈的大小與度的大小成正比。

3.3 網(wǎng)絡(luò)分析

（1） 社團(tuán)結(jié)構(gòu)

我們基于模塊度的方法劃分社團(tuán)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)有4個(gè)社團(tuán)結(jié)構(gòu)，社團(tuán)1有{23，24，25，26，28，30}，，社團(tuán)2有{1，18，19，27，31，33，34，35，36，38，51}，社團(tuán)3有{3，5，6，7，9，11，12，14，15，16，20，22，37，42，43，45，46，48，49，50，52，56，57，58}，社團(tuán)4有{ 2，4，8，29，44，53，54，55，59，60 }，顯然社團(tuán)3是一個(gè)大社團(tuán)，其他社團(tuán)大小相當(dāng)。當(dāng)班級(jí)進(jìn)行分組活動(dòng)時(shí)，可以按照社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分小組，社團(tuán)中的重要節(jié)點(diǎn)可以做組長(zhǎng)。

（2） 重要節(jié)點(diǎn)分析

基于節(jié)度和PageRank兩個(gè)指標(biāo)選擇重要節(jié)點(diǎn)，表2是度和PageRank排名靠前的學(xué)生名單及其相關(guān)信息，可以看出點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)絕大多數(shù)是班干部或活躍分子，節(jié)點(diǎn)的重要性與智育成績(jī)和德育成績(jī)沒(méi)有相關(guān)性，重要節(jié)點(diǎn)與他的班級(jí)表現(xiàn)正相關(guān)，因而點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)重要性可用于選拔班干部，社團(tuán)1沒(méi)有學(xué)生在重要節(jié)點(diǎn)表中，進(jìn)行分組活動(dòng)時(shí)要關(guān)注特別社團(tuán)1的學(xué)生。

（3） 點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)與教室位次關(guān)聯(lián)分析

在教室位次表上標(biāo)出點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)它們集中在教室的左前半部分，分別在教室位次表上標(biāo)出點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)社團(tuán)內(nèi)的成員，發(fā)現(xiàn)社團(tuán)成員在教室中基本不集中在一起，分布較散，因而網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)系與物理位置關(guān)系沒(méi)有直接相關(guān)。

4 結(jié)束語(yǔ)

高校學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)空間中的活動(dòng)時(shí)間已經(jīng)超過(guò)在真實(shí)空間中的活動(dòng)時(shí)間，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)空間可以自由、無(wú)約束的表達(dá)自己的意見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)空間的交互更能反映真實(shí)的班級(jí)成員之間的關(guān)系。抓取一個(gè)班級(jí)QQ空間點(diǎn)贊數(shù)據(jù)，構(gòu)建點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)點(diǎn)贊網(wǎng)絡(luò)具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)，基于度和PageRank值獲得的重要節(jié)點(diǎn)大多數(shù)是班干部或班級(jí)活躍分子，因而網(wǎng)絡(luò)空間分析在班干部遴選以及班級(jí)分組方面提供了定量依據(jù)。學(xué)生有社交網(wǎng)絡(luò)使用偏好，還有性別、年齡、生源地等人口統(tǒng)計(jì)學(xué)屬性，要獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果，應(yīng)該結(jié)合多個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)、人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息、物理位置信息等構(gòu)建多層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，這是下一步的研究方向。

參考文獻(xiàn)：

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[通聯(lián)編輯：王力]