多层网络上传播动力学中传播范围与传播效能的作用

与单层网络相比，多层网络给个体间的传播过程带来两种主要效应。首先，病原体或信息可以通过不同层一次传播给更多个体，从而扩大了传播范围。其次，通过不同层，个体也可以一次将病原体或信息多次传给相同个体，从而使传播更有效。为了理解传播范围和传播效能的不同作用，我们提出了一种具有链路重叠的多层网络上的传染病模型，其中每次交互的传播效能以及通道的多样性（传播范围）可由重叠链路的数量控制。我们发现，对于泊松度分布，增加传染病范围（第一种效应）比增强传染概率（第二种效应）更能促进传播过程。然而，对于幂律度分布，这两个因素对传播动力学的影响变得复杂。增强传染概率使病原体或谣言在有限系统中更容易爆发。但在此之后，增加传播范围对于广泛传播仍然更有效。本文给出了这些现象的理论结果及合理解释，表明传播范围在传播动力学中可能起着重要作用。