本發(fā)明涉及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點敏感性排序的方法。

背景技術(shù)：

隨著移動終端設(shè)備的發(fā)展，手機已成為人們?nèi)粘Ｉ罱涣鞯闹匾ㄐ旁O(shè)備，每天有大量的通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生，包括短信和電話記錄，如果把通信的雙方看成節(jié)點，一次通信看作一條連邊，那整個通信網(wǎng)絡(luò)就是一個巨大且復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如何定量分析通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的重要程度仍然是一個待解決的問題。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要性的評價主要有基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和基于節(jié)點屬性兩個方面。基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法有：局部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、全局網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及基于網(wǎng)絡(luò)位置屬性等指標(biāo)?；诠?jié)點屬性的重要性排序方法有基于個體行為特征，個體基本信息特征等。

局部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要從節(jié)點自身和其鄰居屬性如度來分析，分析局部結(jié)構(gòu)屬性計算復(fù)雜度較低，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。

基于個體基本信息特征的有如facebook上用戶的年齡、性別等屬性，這些屬性左右著用戶的影響力。

在犯罪網(wǎng)絡(luò)的研究方法中，有根據(jù)罪犯的通信行為建立社會網(wǎng)絡(luò)，通過行為動力學(xué)分析來判斷和挖掘罪犯；也有對已知罪犯進(jìn)行標(biāo)記，根據(jù)邊權(quán)計算其余節(jié)點的相對重要性，來挖掘犯罪可疑分子。

通過以上研究分析發(fā)現(xiàn)，目前已經(jīng)有很多關(guān)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要性的研究，但是如何提取節(jié)點特征，如何準(zhǔn)確而又高效地提升計算方法，還有待進(jìn)一步研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點敏感性排序的方法，有效挖掘敏感節(jié)點，大大提升了靈活性。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下方案：

一種電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點敏感性排序的方法，包括以下步驟：

(1)建立手機機身碼與號碼映射關(guān)系，同時統(tǒng)計每個機身碼的通話總次數(shù)，用于后續(xù)基于結(jié)構(gòu)的分析和號碼間的相似度計算；

(2)構(gòu)建重點關(guān)注手機號碼、重點關(guān)注區(qū)域、重點關(guān)注時間的三張表，表名分別為focusnumberlist、focusarealist、focustimelist，為后續(xù)計算號碼敏感指數(shù)做準(zhǔn)備；

(3)基于結(jié)構(gòu)的敏感性指數(shù)計算方法，分別計算一機多號敏感指數(shù)、一號多機敏感指數(shù)、重點關(guān)注號碼敏感指數(shù)、重點關(guān)注時間敏感指數(shù)、重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)、本國通話強度敏感指數(shù)、主叫國外通話強度敏感指數(shù)、接聽國外通話強度敏感指數(shù)和號碼伴隨敏感指數(shù)，具體計算方法如下：

①一機多號敏感指數(shù)計算

對一個手機使用多個號碼的機身碼進(jìn)行建模，通過模型計算得到一機多號敏感指數(shù)，計算公式如下：

其中i為當(dāng)前機身碼對應(yīng)的第i個號碼，call_sumi為第i個號碼的通話次數(shù)總和，mobilenum_sumi為第i個號碼使用過的手機數(shù)量，k為該機身碼使用過的號碼總數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，取0.5；

②一號多機敏感指數(shù)計算

對多個手機使用同一號碼的號碼進(jìn)行敏感指數(shù)分析建模，通過模型計算得到一號多機敏感指數(shù)，具體的計算公式如下：

其中imei_sum為使用過該號碼的手機數(shù)量，call_sum為該號碼的所有通話次數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，取0.5；

③重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)計算

首先添加區(qū)域以及關(guān)注指數(shù)，通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計該區(qū)域內(nèi)的通話記錄，對出現(xiàn)在關(guān)注區(qū)域內(nèi)的通話進(jìn)行建模，通過模型計算得到重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)，計算公式如下：

其中contact_sumi為第i個區(qū)域內(nèi)的通話次數(shù)，importancei為該關(guān)注區(qū)域的重要性值，k為關(guān)注區(qū)域數(shù)。

對數(shù)值進(jìn)行平滑處理，使importancearea介于0至1之間，最終的計算公式如下：

其中importancefocusarea為平滑處理后的重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)，α、β為一個小于1并且大于0的調(diào)節(jié)參數(shù)，α取0.2，β為10^-5；

④重點關(guān)注時間敏感指數(shù)計算

首先添加時間區(qū)間以及對應(yīng)的敏感值，通過分析通話詳單，統(tǒng)計該時間段內(nèi)的通話記錄，對出現(xiàn)在關(guān)注時間內(nèi)的通話進(jìn)行敏感指數(shù)分析建模，通過模型計算得到重點關(guān)注時間敏感指數(shù)，具體的計算公式如下：

其中contact_sumi為第i個時間區(qū)間內(nèi)的通話次數(shù)，importancei為該關(guān)注時間段的敏感值，k為關(guān)注時間區(qū)間個數(shù)；

對數(shù)值進(jìn)行平滑處理，使importancetime介于0至1之間，最終的計算公式如下，

其中importancefocustime平滑處理后的重點關(guān)注時間敏感指數(shù)，α、β為一個小于1并且大于0的小數(shù)，α取0.2，β為10^-5；

⑤重點關(guān)注號碼敏感指數(shù)計算

在構(gòu)建全局重點關(guān)注號碼集后，使用相對重要性計算模型分析重點關(guān)注號碼的敏感性對其他號碼的影響；

⑥本國通話強度敏感指數(shù)計算；

通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計每個號碼的國內(nèi)通話次數(shù)以及國內(nèi)通話聯(lián)系人數(shù)，進(jìn)而利用國內(nèi)通話強度敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到這個號碼的國內(nèi)通話強度敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中domesticcontact_sum為該號碼的國內(nèi)聯(lián)系人數(shù)量，domesticcall_sum為該號碼的所有通話次數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，這里取0.5；

⑦主叫國外通話強度敏感指數(shù)計算

通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計每個號碼的主叫國外通話次數(shù)以及主叫國外的通話聯(lián)系人數(shù)，進(jìn)而利用主叫國外通話強度敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到這個號碼的主叫國外通話強度敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中callforeigncontact_sum為該號碼主叫國外聯(lián)系人數(shù)量，callforeign_sum為該號碼的所有主叫國外的通話次數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，取0.5；

⑧接聽國外通話強度敏感指數(shù)計算

通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計每個號碼的被叫國外通話次數(shù)以及被叫國外的通話聯(lián)系人數(shù)，進(jìn)而利用被叫國外通話強度敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到這個號碼的接聽國外通話強度敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中calledforeigncontact_sum為該號碼被叫國外聯(lián)系人數(shù)量，callforeign_sum為該號碼的所有被叫國外的通話次數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，取0.5；

⑨號碼伴隨敏感指數(shù)計算

包括普通號碼伴隨和重點關(guān)注號碼伴隨，通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計總是與當(dāng)前號碼在同一時間范圍、同一地點范圍出現(xiàn)的其他號碼，利用伴隨敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到號碼的伴隨敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中accompany_sumi為該號碼與第i個號碼伴隨的次數(shù)，call_sum為該號碼通話次數(shù)總和，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，取0.5，k為伴隨號碼數(shù)量；

(4)設(shè)置權(quán)重，計算敏感值

根據(jù)需要設(shè)置不同權(quán)重系數(shù)，將步驟(3)中所求得的各項敏感指數(shù)值進(jìn)行加權(quán)求和得到最終的敏感值，計算出各個號碼的敏感值，并對各個號碼的敏感值進(jìn)行排序。由于敏感值與號碼重要性呈正相關(guān)，所以敏感值越高，號碼的重要性越高。

進(jìn)一步，步驟(3)中重點關(guān)注號碼敏感值計算過程中，重點關(guān)注號碼集的敏感值計算方法如下：

首先，定義關(guān)注指數(shù)值大于0的號碼為關(guān)注號碼，初始關(guān)注號碼具有兩種來源：

1)手動配置參與計算的重點關(guān)注號碼集，此類型號碼敏感值在擴散過程中不會改變，可定義為importantseednumber；

2)通過關(guān)注區(qū)域和關(guān)注時間計算得到的重點關(guān)注號碼集，此類型號碼重要性在擴散過程中會受到其鄰居節(jié)點的敏感值變化而改變，初始敏感值取關(guān)注區(qū)域和關(guān)注時間敏感值的算術(shù)平均數(shù)，計算公式如下：

importancefocusnumber

＝(importancefocusarea+importancefocustime)/2

擴散過程中除種子號碼外，其余號碼的敏感值隨著其鄰居節(jié)點敏感值改變，直至擴散到一個極大連通子圖，具體擴散過程如下：

(i)初始，除了標(biāo)記的重點關(guān)注號碼集importantseednumber，還有通過關(guān)注區(qū)域和關(guān)注時間計算得到的；

(ii)由關(guān)注號碼進(jìn)行擴散，其鄰居敏感值的計算公式為：

其中contact_sumi為與第i個關(guān)注號碼的通話次數(shù)，importancei為該號碼的敏感值，k為與號碼i通話的號碼數(shù)；

對其進(jìn)行平滑處理，得到如下公式：

受鄰居節(jié)點重要性影響，平滑以后的重要性計算公式為：

公式(1)與(2)中α、β為一個小于1并且大于0的小數(shù)，而β通常接近于0；公式(2)中k為號碼鄰居中關(guān)注號碼系數(shù)大于0.7的個數(shù)；

(iii)更新重要性，取公式(1)、(2)中最大值為該號碼新的敏感值；

importancefocusnumber

＝max(importancefocusnumber_1，importancefocusnumber_2)

若無增加新的關(guān)注號碼，則退出，否則回到步驟(ii)。

進(jìn)一步，通過統(tǒng)計分析整個通話詳單，建立機身碼與號碼映射關(guān)系。

進(jìn)一步，步驟(3)中，在進(jìn)行一機多號敏感指數(shù)計算前，通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計分析每個號碼的通話次數(shù)以及在此手機上使用過的號碼個數(shù)，如果手機使用的號碼個數(shù)超過1個，則認(rèn)為此手機為一機多號，進(jìn)而利用一機多號敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算。

進(jìn)一步，步驟(3)中，在進(jìn)行一號多機敏感指數(shù)計算前，通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計分析每個號碼的通話次數(shù)以及所持有的手機數(shù)量，進(jìn)而利用一號多機敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算。

進(jìn)一步，步驟(1)中，建立手機機身碼與號碼映射關(guān)系，包括一個機身碼對應(yīng)多個號碼和一個號碼對應(yīng)多個機身碼兩種情況。

本發(fā)明的電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點敏感性排序的方法，通過對用戶通信的詳單、基站等數(shù)據(jù)，從結(jié)構(gòu)和屬性兩方面進(jìn)行建模，對每個號碼統(tǒng)計其一階、二階鄰居、通話時間序列、基站通話次數(shù)等屬性，從結(jié)構(gòu)和屬性層面分析號碼相應(yīng)的敏感指數(shù)值；對已經(jīng)標(biāo)注的重點關(guān)注號碼，將其敏感值擴散至其鄰居節(jié)點中，直至影響到整個連通子圖；對多個參數(shù)進(jìn)行建模，對電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的屬性值進(jìn)行加權(quán)求和，得到最終敏感指數(shù)值。這樣不僅從結(jié)構(gòu)上分析敏感節(jié)點的通信傳播，還考慮了各個節(jié)點的通話屬性。這樣，能有效地挖掘敏感節(jié)點，大大提升了靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明計算節(jié)點敏感性的流程圖。

圖2是本發(fā)明計算重點號碼敏感值流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施流程進(jìn)行描述，特別注意的是，敏感數(shù)據(jù)將用變量名代替。

參考圖1和圖2，本發(fā)明電話通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點敏感性排序的方法，具體步驟如下：

(1)建立手機機身碼與號碼映射關(guān)系(機身碼可能對應(yīng)多個號碼，號碼也可能對應(yīng)多個機身碼)，同時統(tǒng)計每個機身碼的通話總次數(shù)，用于后續(xù)基于結(jié)構(gòu)的分析和號碼間的相似度計算；

(2)構(gòu)建重點關(guān)注手機號碼、重點關(guān)注區(qū)域、重點關(guān)注時間的三張表，表名分別為focusnumberlist、focusarealist、focustimelist，為后續(xù)計算號碼敏感指數(shù)做準(zhǔn)備；

(3)基于結(jié)構(gòu)的敏感性指數(shù)計算方法，分別計算一機多號敏感指數(shù)、一號多機敏感指數(shù)、重點關(guān)注號碼敏感指數(shù)、重點關(guān)注時間敏感指數(shù)、重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)、本國通話強度敏感指數(shù)、主叫國外通話強度敏感指數(shù)、接聽國外通話強度敏感指數(shù)和號碼伴隨敏感指數(shù)，具體計算方法如下：

①一機多號敏感指數(shù)計算

對一個手機使用多個號碼的機身碼進(jìn)行建模，通過模型計算得到一機多號敏感指數(shù)，計算公式如下：

其中i為當(dāng)前機身碼對應(yīng)的第i個號碼，call_sumi為第i個號碼的通話次數(shù)總和，mobilenum_sumi為第i個號碼使用過的手機數(shù)量，k為該機身碼使用過的號碼總數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，本發(fā)明中β取0.5；

②一號多機敏感指數(shù)計算

對多個手機使用同一號碼的號碼進(jìn)行敏感指數(shù)分析建模，通過模型計算得到一號多機敏感指數(shù)，具體的計算公式如下：

其中imei_sum為使用過該號碼的手機數(shù)量，call_sum為該號碼的所有通話次數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，本發(fā)明中β取0.5；

③重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)計算

首先添加區(qū)域以及關(guān)注指數(shù)，通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計該區(qū)域內(nèi)的通話記錄，對出現(xiàn)在關(guān)注區(qū)域內(nèi)的通話進(jìn)行建模，通過模型計算得到重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)，計算公式如下：

其中contact_sumi為第i個區(qū)域內(nèi)的通話次數(shù)，importancei為該關(guān)注區(qū)域的重要性值，k為關(guān)注區(qū)域數(shù)。

對數(shù)值進(jìn)行平滑處理，使importancearea介于0至1之間，最終的計算公式如下：

其中importancefocusarea為平滑處理后的重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)，α、β為一個小于1并且大于0的調(diào)節(jié)參數(shù)，α取0.2，β為10^-5；

④重點關(guān)注時間敏感指數(shù)計算

首先添加時間區(qū)間以及對應(yīng)的敏感值，通過分析通話詳單，統(tǒng)計該時間段內(nèi)的通話記錄，對出現(xiàn)在關(guān)注時間內(nèi)的通話進(jìn)行敏感指數(shù)分析建模，通過模型計算得到重點關(guān)注時間敏感指數(shù)，具體的計算公式如下：

其中contact_sumi為第i個時間區(qū)間內(nèi)的通話次數(shù)，importancei為該關(guān)注時間段的敏感值，k為關(guān)注時間區(qū)間個數(shù)；

對數(shù)值進(jìn)行平滑處理，使importancetime介于0至1之間，最終的計算公式如下，

其中importancefocustime平滑處理后的重點關(guān)注時間敏感指數(shù)，α、β為一個小于1并且大于0的小數(shù)，α取0.2，β為10^-5；

⑤重點關(guān)注號碼敏感指數(shù)計算

在構(gòu)建全局重點關(guān)注號碼集后，使用相對重要性計算模型分析重點關(guān)注號碼的敏感性對其他號碼的影響，具體計算方法見權(quán)利要求說明第2部分；

⑥本國通話強度敏感指數(shù)計算；

通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計每個號碼的國內(nèi)通話次數(shù)以及國內(nèi)通話聯(lián)系人數(shù)，進(jìn)而利用國內(nèi)通話強度敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到這個號碼的國內(nèi)通話強度敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中domesticcontact_sum為該號碼的國內(nèi)聯(lián)系人數(shù)量，domesticcall_sum為該號碼的所有通話次數(shù)，β為0到1的調(diào)節(jié)參數(shù)，這里取0.5；

⑦主叫國外通話強度敏感指數(shù)計算

通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計每個號碼的主叫國外通話次數(shù)以及主叫國外的通話聯(lián)系人數(shù)，進(jìn)而利用主叫國外通話強度敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到這個號碼的主叫國外通話強度敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中callforeigncontact_sum為該號碼主叫國外聯(lián)系人數(shù)量，callforeign_sum為該號碼的所有主叫國外的通話次數(shù)，β的取值同上；

⑧接聽國外通話強度敏感指數(shù)計算

通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計每個號碼的被叫國外通話次數(shù)以及被叫國外的通話聯(lián)系人數(shù)，進(jìn)而利用被叫國外通話強度敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到這個號碼的接聽國外通話強度敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中calledforeigncontact_sum為該號碼被叫國外聯(lián)系人數(shù)量，callforeign_sum為該號碼的所有被叫國外的通話次數(shù)，β的取值同上；

⑨號碼伴隨敏感指數(shù)計算

包括普通號碼伴隨和重點關(guān)注號碼伴隨，通過對通話詳單進(jìn)行分析，統(tǒng)計總是與當(dāng)前號碼在同一時間范圍、同一地點范圍出現(xiàn)的其他號碼，利用伴隨敏感指數(shù)模型進(jìn)行計算，得到號碼的伴隨敏感指數(shù)；

具體的計算公式如下：

其中accompany_sumi為該號碼與第i個號碼伴隨的次數(shù)，call_sum為該號碼通話次數(shù)總和，β的取值同上，k為伴隨號碼數(shù)量。

(4)設(shè)置權(quán)重，計算敏感值

根據(jù)需要設(shè)置不同權(quán)重系數(shù)，將步驟(3)中所求得的各項敏感指數(shù)值進(jìn)行加權(quán)求和得到最終的敏感值，計算出各個號碼的敏感值，并對各個號碼的敏感值進(jìn)行排序。由于敏感值與號碼重要性呈正相關(guān)，所以敏感值越高，號碼的重要性越高。

以下通過具體實施例說明本發(fā)明方法：本實施采用的通話記錄數(shù)65788條，號碼總數(shù)為7787個。

(1)統(tǒng)計機身碼(imei)與號碼映射關(guān)系，統(tǒng)計分析整個通話詳單，建立機身碼與號碼映射關(guān)系。映射關(guān)系可表示為“imei—numberlist”，“numberlist”為號碼數(shù)組。得到6組一機多號關(guān)系。

(2)配置重點關(guān)注號碼、重點關(guān)注區(qū)域、重點關(guān)注時間三張表，分別為focusnumberlist、focusarealist、focustimelist。為后續(xù)計算號碼的敏感值做準(zhǔn)備。

(3)基于結(jié)構(gòu)的敏感指數(shù)計算。主要包括一機多號敏感指數(shù)、一號多機敏感指數(shù)、伴隨影響敏感指數(shù)、重點關(guān)注號碼敏感指數(shù)、重點關(guān)注時間敏感指數(shù)、以及重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)等。特別需注意的是，此步驟完成后，根據(jù)重點關(guān)注區(qū)域敏感指數(shù)和重點關(guān)注時間敏感指數(shù)可算出一般號碼(非步驟2中配置的重點關(guān)注號碼)的重點關(guān)注號碼敏感指數(shù)。數(shù)據(jù)樣例如表1所示。

表1結(jié)構(gòu)敏感值計算結(jié)果表

(4)權(quán)重配置。將步驟(3)中所求得的各項指標(biāo)值進(jìn)行加權(quán)求和得到最終敏感指數(shù)值?？筛鶕?jù)需要為各指標(biāo)配置不同權(quán)重，對各個號碼計算出不同敏感值如表2所示，假設(shè)各項權(quán)重標(biāo)注在表頭中。

表2敏感性計算結(jié)果表

最后根據(jù)實際數(shù)據(jù)，得出的結(jié)果如表3(n1～n5為已知的敏感節(jié)點)所示。

表3計算結(jié)果表

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案流程，并非限制此方案的使用范圍；對于本技術(shù)內(nèi)的相關(guān)技術(shù)人員可以對方案中的參數(shù)進(jìn)行替換和對方法進(jìn)行適當(dāng)限制。當(dāng)然，這些替換或者限制若為本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，任何發(fā)明都應(yīng)被保護(hù)。