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R软件的知识结构与开发者合作结构及其演化研究

作　者: 陈泉
导　师: 杨建梅
学　校: 华南理工大学
专　业: 管理决策与系统理论
关键词: R软件开源软件知识结构合作结构随机行动者导向模型
分类号: TP311.5
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

在没有市场机制引导的大众生产领域也能实现知识的分工与合作已经是一个不争的事实，但这种新兴生产方式下的产品的知识结构及演化机制却未被充分认识。本文以著名的开源软件——R软件为对象，研究其知识结构和开发者合作结构及其演化机制，以期达到认识开源软件乃至大众生产过程中知识聚集过程的目的。主要工作及结论如下：首先研究体现R软件知识结构的软件包网络，发现随着时间的变化，网络规模呈幂律增长趋势，稠密度随规模增加而下降，网络凝聚性随规模增加而减弱，表明R软件中的知识呈加速凝聚的态势，知识结构呈现扩张趋势；同时，R软件的发展方式表现为最大连通片主体不断吸收聚集游离小连通片；在知识结构的扩展中，R软件保持了功能主轴不分叉的特性。对R软件的知识结构建立树关系网络模型分析，发现其存在核心结构，并成功识别出知识结构的功能社团。进一步分析与知识结构形成紧密相关的开发者合作结构，发现它不但具有自身的演化特点，而且与R软件的知识结构存在耦合现象。这一发现揭示了从合作-技术双维度的新视角对开源软件进行分类研究的意义。通过对合作结构最大连通图的深入分析，发现合作结构有两种基本模式，一是以开发者为中心，二是以软件包为中心。随后基于随机行动者导向模型，本文研究了R软件知识结构和开发者合作结构的内生演化机制以及两种结构的共演机制，发现了统计上显著的网络微观结构是驱动两个网络演化以及共演的内生机制。实证研究表明R软件包网络的演化中根节点及其子节点共同衍生新节点的机制在统计上是显著正面作用的；合作结构二模网演化中合作延续性机制是有显著的正面作用的；而软件包之间的技术联系对合作网络中的软件包共开发者关系形成有显著的正面促进作用。这些发现拓宽了对于网络演化机制的认识。本文的主要贡献体现在：在知识分工新视角下，以R软件为代表，运用多种网络分析方法，尤其是动态演化的网络分析方法，研究大众生产知识聚集过程中的知识结构以及与之紧密相关的合作结构。在研究方法上，本文提出了基于无圈有向网络的树关系网络建模方法、能够同时识别核心与社团结构的Hub-社团分析方法，推广了随机行动者导向模型，提出了合作-技术这个物理-事理的分析框架。在研究内容上，本文深入剖析了R软件的知识结构、开发者合作结构，以及它们的内生演化机制。研究结论对认识大众生产模式下的知识产品生产过程具有理论价值，同时对软件开发过程的知识管理具有实践参考价值。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-21
第一章绪论  21-32
  1.1 研究背景  21-23
  1.2 研究问题的提出  23-24
  1.3 研究的范式  24-25
  1.4 研究的对象  25-27
  1.5 研究的意义  27-29
  1.6 研究思路与论文框架  29-32
    1.6.1 研究思路  29-30
    1.6.2 论文的内容框架  30-32
第二章理论基础及文献综述  32-58
  2.1 大众生产、开源软件及其研究  32-39
    2.1.1 大众生产方式及研究概要  32-34
    2.1.2 开源软件及其分类  34
    2.1.3 开源软件与开源社区的研究  34-39
  2.2 复杂网络与零模型研究概述  39-48
    2.2.1 复杂网络研究的跨学科背景  39-41
    2.2.2 零模型与复杂网络拓扑结构的研究  41-42
    2.2.3 复杂网络的随机化零模型及构建  42-44
    2.2.4 基于随机化零模型的复杂网络拓扑模式识别或推断  44-45
    2.2.5 随机化零模型的研究成果  45-48
  2.3 复杂网络动态统计建模研究  48-57
    2.3.1 社会网络建模萌芽和 ERG 随机图  48-49
    2.3.2 社会网络建模 p1 模型和 ERGM  49-50
    2.3.3 统计物理学的网络建模及论争  50-51
    2.3.4 机器学习的网络建模  51-52
    2.3.5 动态数据建模研究案例  52-57
  2.4 小结  57-58
第三章 R 软件知识结构的网络模型与演变特点  58-87
  3.1 R 软件的发展及其特点  58-66
    3.1.1 R 软件发展简介  58-59
    3.1.2 R 软件的独特特点  59-66
  3.2 R 软件知识结构——R 软件包网络  66-73
    3.2.1 R 软件的知识结构模型有向网络  66-68
    3.2.2 R 软件知识结构的扩展过程动态网络  68-70
    3.2.3 R 软件包的动态有向网络  70-73
  3.3 R 软件包网络的动态拓扑结构  73-86
    3.3.1 网络规模的演化秩序  73-74
    3.3.2 稠密性的演化秩序  74-77
    3.3.3 连通性演化秩序  77-81
    3.3.4 凝聚性的演化秩序  81-83
    3.3.5 异质性的演化秩序  83-86
  3.4 小结  86-87
第四章 R 软件知识结构的树型模块及其关系分析  87-130
  4.1 有向网络的转化建模方法  87-101
    4.1.1 典型的有向网络转化建模方法  88-91
    4.1.2 无圈有向网络的树型模块  91-97
    4.1.3 无圈有向网络的树关系网建模方法  97-101
  4.2 R 软件包网络的无圈有向结构  101-104
    4.2.1 R 软件扩展的基础功能结构  101-102
    4.2.2 R 软件包网络的无圈有向性  102-103
    4.2.3 R 软件包网络的树型模块  103-104
  4.3 R 软件树关系网络的拓扑特征  104-108
    4.3.1 树关系网的规模与层次  105
    4.3.2 连通性及凝聚性  105-106
    4.3.3 各阶树关系网络的节点度、规模和边权的分布特征  106-108
  4.4 R 软件 1 阶树关系网研究  108-128
    4.4.1 R 软件 1 阶树关系网络的基本特征  108-115
    4.4.2 R 软件 1 阶树关系网络的核心结构  115-117
    4.4.3 R1 阶树关系网络的功能社团研究  117-124
    4.4.4 1阶树关系网络去 Hub 点后清晰社团结构的显现  124-128
  4.5 小结  128-130
第五章 R 软件开发者合作结构的网络模型与分析  130-146
  5.1 R 软件包网络与开发者-软件包二分网的耦合超网  130-134
    5.1.1 超网络的基本概念  130-132
    5.1.2 R 软件超网络及问题提出  132-133
    5.1.3 数据来源及处理  133-134
  5.2 开发者-软件包二模网络  134-142
    5.2.1 二模网络及研究近况  134-136
    5.2.2 D-S 二模网的节点和连边  136-139
    5.2.3 D-S 二模网的最大连通图  139-140
    5.2.4 D-S 二模网的聚集系数  140-142
  5.3 R 软件包网络与 R 软件包共开发者网络的耦合  142-145
    5.3.1 R 软件包网络与 R 软件包共开发者网络的耦合度  142-144
    5.3.2 两种关系的耦合在开源生产方式中的启示  144-145
  5.4 小结  145-146
第六章 R 软件知识结构与合作结构的演化机制研究  146-180
  6.1 网络演化动态建模方法研究  146-160
    6.1.1 具有固定结构网络的总体概率分布描述  147-149
    6.1.2 指数随机图模型（ERGM 或 p *）  149-151
    6.1.3 随机行动者导向模型（SAOM）  151-160
  6.2 开发者-软件包二模网络生长机制的 SAO 模型  160-168
    6.2.1 D-S 时序网络的构建  160-161
    6.2.2 D-S 网络最大连通图的时序快照  161-162
    6.2.3 模型的设定  162-165
    6.2.4 估计及检验结果  165-166
    6.2.5 参数估计值的解释  166-168
  6.3 R 软件包网络的微观生长秩序的统计推断  168-173
    6.3.1 SAOM 与非能动节点的 R 软件包网络  168-169
    6.3.2 R 软件包网络与 D-S 网络时序快照  169-170
    6.3.3 R 软件包网络 SAOM 的设定  170-172
    6.3.4 估计、检验及结果解释  172-173
  6.4 D-S 二模网络与 R 软件包网络的共同演化机制的研究  173-178
    6.4.1 D-S 二模网络与 R 软件包网络共同演进的可能性  173-174
    6.4.2 D-S 二模网络与 R 软件包网络共同演进的 SAOM 建立  174-177
    6.4.3 估计结果与解释  177-178
  6.5 小结  178-180
结论  180-185
参考文献  185-196
攻读博士学位期间取得的研究成果  196-198
致谢  198-200
附件  200

R软件的知识结构与开发者合作结构及其演化研究

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