[论文解读] Are Social Networks Really Balanced?

Ernesto Estrada, Michele Benzi|arXiv (Cornell University)|Jun 9, 2014

Opinion Dynamics and Social Influence参考文献 34被引用 10

一句话总结

本文挑战了长期以来认为社交网络本质上趋于平衡的信念，提出一种基于有符号环的新型度量方法来量化平衡程度，特别赋予较短环更高的权重。基于大规模在线社交网络的实证数据，作者发现大多数网络的平衡程度较差，且通过调整互动权重可改变其平衡性。

ABSTRACT

There is a long-standing belief that in social networks with simultaneous friendly/hostile interactions (signed networks) there is a general tendency to a global balance. Balance represents a state of the network with lack of contentious situations. Here we introduce a method to quantify the degree of balance of any signed (social) network. It accounts for the contribution of all signed cycles in the network and gives, in agreement with empirical evidences, more weight to the shorter than to the longer cycles. We found that, contrary to what is believed, many signed social networks -- in particular very large directed online social networks -- are in general very poorly balanced. We also show that unbalanced states can be changed by tuning the weights of the social interactions among the agents in the network.

研究动机与目标

• 挑战普遍认为社交网络自然趋向全局平衡的假设。
• 开发一种能考虑网络中所有有符号环的平衡性定量度量方法。
• 评估现实世界中有符号社交网络的实际平衡程度，尤其是大规模在线平台。
• 探究是否可通过调整社交互动的权重来改变网络的平衡性。
• 通过优先考虑较短环而非较长环，提供对平衡性更细致的理解。

提出的方法

• 作者提出一种基于网络有符号邻接矩阵谱性质的新平衡指数。
• 该方法赋予较短有符号环（如三角形）高于较长环的权重，反映社会动态中的经验直觉。
• 该平衡指数基于有符号邻接矩阵的特征值推导得出，采用归一化度量以捕捉整体趋于平衡的倾向。
• 该方法被应用于多个现实世界中的有符号网络，包括同时包含正负关系的在线社交网络。
• 作者使用数值模拟探究互动权重变化对网络平衡水平的影响。
• 该方法实现了对平衡性的连续、定量评估，而非传统的‘平衡’或‘不平衡’二元分类。

实验结果

研究问题

• RQ1 与理论预期相反，现实世界中的有符号社交网络在多大程度上实际上处于平衡状态？
• RQ2 不同环长（尤其是短环与长环）对网络整体平衡性的贡献如何？
• RQ3 是否可通过修改单个社交互动的权重来系统性地改变网络的平衡性？
• RQ4 所提出的平衡度量方法与传统度量相比，在捕捉有符号网络结构倾向性方面表现如何？
• RQ5 大规模定向在线社交网络的实际平衡水平是多少？

主要发现

• 许多大规模在线社交网络表现出极低的平衡水平，与广泛持有的‘此类网络自然演变为平衡状态’的信念相矛盾。
• 所提出的平衡度量方法成功捕捉到较短环（如三角形）对平衡的贡献显著高于较长环的直觉。
• 本研究证明，平衡性并非网络的固定属性，而是可通过调整社交互动权重来调节。
• 对真实有符号网络的实证分析表明，即使在网络连接度高、互动模式复杂的情况下，其平衡水平也始终较低。
• 基于谱的平衡指数比以往的二元或启发式方法提供了更敏感、更具信息量的度量。
• 结果表明，社交网络可能比以往认为的更容易陷入冲突与紧张，尤其是在大规模在线环境中。