MATLAB复杂网络建模与分析工具箱发布

资 源 简 介

本工具箱提供完整的复杂网络建模与分析解决方案，支持规则网络、随机网络、小世界网络和无标度网络的生成，包含传播动力学模拟及多种拓扑指标计算功能，适用于网络科学研究和教学应用。

详 情 说 明

MATLAB复杂网络建模与分析工具箱

项目介绍

本工具箱为复杂网络研究提供完整的建模、分析与模拟解决方案，集成了网络生成、传播动力学模拟和拓扑指标计算三大核心模块。采用高效的矩阵运算和图论算法，支持大规模网络处理与可视化分析，适用于流行病学、社交网络、信息传播等多个研究领域。

功能特性

• 多种网络模型：支持规则网络、随机网络（ER）、小世界网络（WS）和无标度网络（BA）的生成
• 传播动力学模拟：实现SIS和SIR经典传播模型，提供时间序列和稳态分析
• 拓扑结构分析：包含度分布计算和k-shell分解等核心指标
• 高性能计算：采用稀疏矩阵优化和高效数值求解算法
• 灵活数据接口：支持邻接矩阵、边列表、GML文件等多种输入格式
• 丰富可视化：提供网络结构图和动力学曲线绘制功能

使用方法

网络生成示例

% 生成BA无标度网络（100节点，每新增节点连接2条边） adjMatrix = generate_BA_network(100, 2); plot_network(adjMatrix);

传播动力学模拟

% SIR模型模拟：感染率0.3，恢复率0.1，模拟100时间步长 [time, S, I, R] = simulate_SIR(adjMatrix, 0.3, 0.1, 0.05, 100); plot_dynamics(time, S, I, R);

拓扑指标计算

% 计算度分布和k-shell层级 [degree_dist, kshell] = analyze_topology(adjMatrix); plot_degree_distribution(degree_dist);

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存（处理大型网络时建议8GB以上）
• 必需工具箱：无额外依赖（仅使用MATLAB核心功能）

文件说明

主程序文件整合了工具箱的核心功能，实现了网络模型的生成与导入、传播动力学过程的模拟计算、网络拓扑特征的量化分析以及结果数据的可视化展示。通过统一的接口调用各功能模块，支持完整的复杂网络研究流程。