python利用熵权TOPSIS法对IEEE30节点系统的度中心性、接近中心性、pagerank算法、失同步扩散时间倒数和临界同步耦合强度建立多指标综合判别方法,对节点重要度排序,详细写明每一步
时间: 2024-01-13 08:05:19 浏览: 31
1. 熵权TOPSIS法简介
熵权TOPSIS法是一种多指标综合评价方法,其基本思想是将各指标的权重计算出来,然后对每个决策对象进行评分,最后采用TOPSIS法进行排序。其中,熵权法是一种计算指标权重的方法,它可以通过计算指标的信息熵和信息熵权重来确定指标的权重。
2. 数据准备
首先,需要收集IEEE30节点系统的度中心性、接近中心性、pagerank算法、失同步扩散时间倒数和临界同步耦合强度等指标数据。这些指标可以通过网络分析工具包(如networkx)计算得出。将这些指标数据整理成一个矩阵,其中每一行表示一个节点的指标数据,每一列表示一个指标。
3. 计算指标权重
使用熵权法计算指标权重,具体步骤如下:
(1)计算每个指标的信息熵。
信息熵的计算公式为:$H=-\sum_{i=1}^np_i\log p_i$,其中,$p_i$为第$i$个指标数据的比重。
(2)计算每个指标的信息熵权重。
信息熵权重的计算公式为:$w_i=\dfrac{1-H_i}{n-\sum_{j=1}^n(1-H_j)}$,其中,$n$为指标的个数。
(3)归一化指标数据。
将每个指标的数据进行归一化处理,将其转化为0到1之间的数值。
(4)计算加权归一化后的指标数据。
将每个指标的数据乘以其对应的权重,得到加权归一化后的指标数据。
4. 计算决策矩阵
将加权归一化后的指标数据组成矩阵$X$,其中每一行表示一个节点的加权归一化指标数据。
5. 计算正负理想解
(1)计算每个指标的最大值和最小值。
(2)计算正理想解。
正理想解的每个指标值为对应指标的最大值。
(3)计算负理想解。
负理想解的每个指标值为对应指标的最小值。
6. 计算每个节点的综合得分
(1)计算每个节点到正理想解和负理想解的距离。
正理想解与负理想解的距离公式为:$d_i^+=\sqrt{\sum_{j=1}^n(w_j(x_{ij}-s_j^+))^2}$,$d_i^-=\sqrt{\sum_{j=1}^n(w_j(x_{ij}-s_j^-))^2}$,其中,$w_j$是指标$j$的权重,$x_{ij}$是节点$i$的指标$j$的归一化值,$s_j^+$和$s_j^-$分别是正理想解和负理想解的指标$j$的值。
(2)计算每个节点的综合得分。
综合得分的计算公式为:$V_i=\dfrac{d_i^-}{d_i^++d_i^-}$。
7. 对节点进行排序
按照综合得分进行排序,得到节点重要度的排名。重要度越高的节点在网络中的作用越大。
综上所述,以上是利用熵权TOPSIS法对IEEE30节点系统的度中心性、接近中心性、pagerank算法、失同步扩散时间倒数和临界同步耦合强度建立多指标综合判别方法,对节点重要度排序的详细步骤。