收稿日期:20180306;修回日期:20180409 基金项目:国家自然科学基金面上项目(6173248,71771152)
作者简介:郭昕宇 (1992),女 (通 信 作 者),河 南 洛 阳 人,硕 士,主 要 研 究 方 向 为 在 线 用 户 行 为 分 析、复 杂 网 络 (guoxy23@ 163.com);
郭强(1975),女,教授,博士,主要研究方向为复杂网络、数据挖掘、科学知识图谱分析;刘建国(1979),男,教授,博士,主要研究方向为网络科学、
商务智能、知识管理.
在线用户打分行为长记忆效应与信任关系研究
郭昕宇
,郭 强,刘建国
(上海理工大学 复杂系统科学研究中心,上海 200093)
摘 要:对在线打分行为的动态研究能够帮助深入理解社交网络用户集群行为和信任关系的演化机制,当前许
多在线系统用户能够通过对物品进行打分传达自己的观点。通过去趋势波动分析法研究了用户打分行为在信
任关系建立前后的长记忆效应,并通过随机化打分时间和信任时间建立零模型,最后进行用户打分行为异质性
分析。采用 Epinions数据集进行实证研究,结果表明用户打分的长记忆效应在信任关系建立前出现下降趋势
(806%),并于之后逐步回升(8.43%),而在两个零模型中赫斯特指数分别稳定在 0.5和 0.6左右,且用户长记
忆效应变动与用户度呈正相关,Pearson相关系数分别为 0.9358和 0.9278。该工作有助于深入理解用户集群
行为和信任关系的动态演化机制。
关键词:集群行为;信任关系;去趋势波动分析法;赫斯特指数
中图分类号:TP311.1 文献标志码:A 文章编号:10013695(2019)08007227504
doi:10.19734/j.issn.10013695.2018.03.0094
Studyoflongtermmemoryinonlineratingbehaviorfortrustformation
GuoXinyu
,GuoQiang,LiuJianguo
(ResearchCenterofComplexSystemsScience,UniversityofShanghaiforScience&Technology,Shanghai200093,China)
Abstract:Investigatingthedynamicsoflongtermmemoryinonlineratingbehaviorsissignificantforunderstandingtheevolu
tionmechanismofcollectivebehaviorsandtrustformationforonlinesocialnetworks.Sinceusersareallowedtodeliverratings
inmanyonlinesystems,ratingscanwellreflecttheuser’sopinions.Thispaperempiricallyinvestigatedthelongtermmemo
ry,measuredbythedetrendedfluctuationanalysis,incollectiveratingbehaviorsbeforeandafterthetrustformation.There
sultsfortheEpinionsdatasetshowthat,comparingwiththenullmodelgeneratedbythereshuffleprocess,theHurstexponent
oftrustorsdecreased8.06% beforeandincreased8.43% aftertrustformation,whichstablyremainedcloseto0.5innull
modelIand0.6innullmodel
Ⅱ
,suggestingthatthecollectiveratingbehaviorplayedanimportantroleforthetrustforma
tion.Furthermore,thispaperdividedusersinto8groupsaccordingtotheuserdegreeandfoundthatthecorrelationoftheuser
degreeandthevariationofHurstexponent,measuredbythePearsoncorrelationcoefficient,was0.9358and0.9278before
andaftertrustformationrespectively
,reflectingasignificantcorrelationbetweenuserdegreesandcollectiveratingbehavior
patterns.Thisworkhelpsdeeplyunderstandtheintrinsicfeedbackeffectsbetweencollectivebehaviorsandtrustrelationship.
Keywords:collectivebehavior;trustformation;detrendedfluctuationanalysis(DFA);Hurstexponent
近年来,互联网的飞速发展催生了许多新兴的在线系统,
使得人们可以方便地进行购买、评论、社交等线上行为;同时,
也为研究在线用户的行为模式、兴趣偏好等提供了丰富的数
据
[1]
。传统的社会学和心理学方法在收集数据、处理数据等
方面有一定的局限性
[2]
,如收集个人社交关系数据的隐私问
题、收集长时间行为数据的成本和准确性问题等。基于问卷调
查的研究,还会受到访问者效应、召回率等因素的影响。
利用统计物理学方法,研究者在海量的在线用户数据中挖
掘出了许多特别的集群行为模式
[3]
。比如用户打分行为的时
间间隔呈现阵发性,即用户倾向于短时间内爆发大量打分行为
后经历长时间的沉寂或长时间内只进行少量打分
[4]
。为尝试
解释这种打分行为的阵发性,研究者相继提出了基于任务的排
队论模型
[5]
以及兴趣驱动模型
[6]
等。与之相反的是,用户打
分行为本身存在记忆效应
[7,8]
。经研究表明,在线用户行为存
在锚定效应
[9]
,而马尔可夫模型则被广泛应用于研究这种短
记忆效应
[10]
;同时,在线用户集群行为还存在长记忆效应
[11]
。
值得注意的是,以上集群行为研究成果并未考虑社交因素。在
一些类似 Epinions的在线系统中,用户既可以通过打分表示个
人偏好,又可以通过建立信任关系对其他用户表示信任,使得
研究者可以同时获得用户的行为数据和信任关系数据,并研究
两者之间的关系
[12]
。
本文通过去趋势波动分析法研究用户打分行为中的长记
忆效应在建立信任关系前后的动态变化。通过实证数据中赫
斯特指数在建立信任关系前的迅速减小和之后的逐渐增大与
随机化零模型中赫斯特指数稳定不变的对比可发现,用户打分
行为在建立信任关系前后发生了显著变化,长记忆效应经历了
先减弱后恢复的过程,与信任关系建立存在着显著的内在关联
性,且此波动现象与用户度呈正相关。本文从宏观实证角度的
研究有利于进一步深入理解在线用户集群行为以及在线信任
关系的动态演化机制。
1 相关理论
1.1 长记忆效应
长记忆效应又称为长程相关性,通常用来表示时间序列中
两点之间的统计相关性水平
[13]
。用户评分行为中的长记忆效
应意味着用户偏好具有可预测性,而这一性质则有助于改善推
荐系统,并提供更好的线上服务
[14]
。长程相关性通常以指数衰
第 36卷第 8期
2019年 8月
计 算 机 应 用 研 究
ApplicationResearchofComputers
Vol36No8
Aug.2019