前言

我们正处在一个高度互联的时代。从万维网的错综复杂到社交网络的动态变化，从生物体内分子的相互作用到全球交通网络的交织，复杂网络无处不在，深刻塑造着世界的运行方式。理解这些网络的内在结构特征及其动力学行为，不仅具有深刻的理论意义，更是在现实世界中解决诸多实际问题的关键所在。

近年来，复杂网络研究取得了显著进展。然而，面对日益庞大、异构且动态演化的现实系统，如何就其结构特性与行为模式进行有效建模，并在此基础上进行设计优化与鲁棒性提升，仍然是该领域面临的核心挑战。《复杂网络结构和行为的建模与优化》一书基于这样的整体背景，立足于在该领域多年的系统性研究，旨在为读者提供一个兼具理论深度与实用导向的研究视角。

本书的核心内容围绕两大支柱展开。一是复杂网络的结构特性与建模，系统性地探讨了复杂网络的基础模型及其核心结构特性，包括网络的一般拓扑特征、涌现特性、小世界特性、无标度特性、内在的社团结构（社区发现）及关键节点（集）的识别方法。这些内容是理解和分析任何复杂网络的基础。二是网络上的动力学行为与建模，深入分析了发生在网络上的重要动力学过程，如网络同步、级联失效（传播）、从众行为及更广泛的群体行为； 重点阐述了如何构建能有效刻画这些行为的数学模型，特别是网络信息传播模型。本书紧扣复杂网络研究的核心科学问题（结构与行为相互作用）和热点应用方向（建模、优化与控制），注重阐述建模的思路、方法的适用性与局限性，培养读者分析和解决复杂网络问题的能力。

本书的出版得到了陕西师范大学优秀学术著作出版资助、国家自然科学基金项目（项目编号： 61303092）、陕西省自然科学基础研究计划项目（项目编号： 2020JM-290、2025JC-YBMS-693）的资助，在此表示衷心的感谢！

本书主要面向对复杂网络理论、建模、优化及其应用感兴趣的研究人员、高年级研究生、工程师和科技管理者。衷心希望本书能为读者开启一扇理解复杂网络世界的大门，激发更多的思考和创新，共同推动这一领域的发展。由于作者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之处，敬请领域专家和广大读者不吝指正。

李黎

陕西师范大学 计算机科学学院

2025年6月