«теория графов»

graph theorygraph theory

graph theory

ТЕО́РИЯ ГРА́ФОВ

одна из ветвей топологии. Графом называют геометрич. схему, представляющую собой систему линий, связывающих какие-то заданные точки. Точки наз. вершинами, а связывающие их линии – ребрами (или дугами). Все задачи Т. г. могут решаться как в графической, так и в матричной форме. В случае записи в матричной форме возможность передачи сообщения из данной вершины в другую обозначается единицей, а ее отсутствие – нулем.

Зарождение Т. г. в 18 в. связано с математич. головоломками, но особенно сильный толчок ее развитию был дан в 19 в. и гл. обр. в 20 в., когда обнаружились возможности ее практич приложений: для расчета радиоэлектронных схем, решения т.н. транспортных задач и др. С 50-х гг. Т. г. все шире используется в социальной психологии и социологии.

В области Т. г. следует назвать работы Ф. Харари, Дж. Кемени, К. Фламента, Дж. Снелла, Дж. Френча, Р. Нормана, О. Оэзера, А. Бейвеласа, Р. Вейса и др. В СССР по Т. г. работают Φ. Μ. Бородкин и др.

Язык Т. г. хорошо приспособлен для анализа разного рода структур и передачи состояний. В соответствии с этим можно выделить след. типы социологич. и социально-психологич. задач, решаемых с помощью Т. г.

1) Формализация и построение общей структурной модели социального объекта на разных уровнях его сложности. Напр., структурная схема организации, социограммы, сравнение систем родства в разных обществах, анализ ролевой структуры групп и т.д. Можно считать, что ролевая структура включает три компонента: лица, позиции (в упрощенном варианте - должности) и задачи, выполняемые в данной позиции. Каждая компонента может быть представлена в виде графа:

Можно совместить все три графа для всех позиций либо только для одной, и в результате мы получаем ясное представление о конкретной структуре к.-л. данной роли. Так, для роли позиции P5 имеем граф (рис.). Вплетение неформальных отношений в указанную формальную структуру значительно усложнит граф, но зато он будет более точной копией действительности.

2) Анализ полученной модели, выделение в ней структурных единиц (подсистем) и изучение их связей. Таким способом могут быть выделены, напр., подсистемы в крупных орг-циях.

3) Изучение уровней структуры иерархич. орг-ций: количество уровней, количество связей, идущих из одного уровня в другой и от одного лица к другому. На основании этого решаются задачи:

а) количеств. оценки веса (статуса) индивида в иерархич. орг-ции. Одним из возможных вариантов определения статуса является формула:

где r (р) - статус нек-рого лица р, k - величина уровня субординации, определяемая как наименьшее количество шагов от данного лица к своему подчиненному, nk - количество лиц на данном уровне k. Напр., в орг-ции, представленной след. графом:

вес а=1·2+2·7+3·4=28; 6=1·3+2·3=9 и т.д. См. формулу(1)

б) определение лидера группы. Лидер характеризуется обычно большей по сравнению с другими связанностью с остальными членами группы. Как и в предыдущей задаче, здесь также могут быть использованы различные способы для выделения лидера.

Наиболее простой способ дается формулой: r=Σdxy/Σdqx, т.е. частное от деления суммы всех дистанций каждого до всех других на сумму дистанций данного индивида до всех других.

4) Анализ эффективности деятельности данной системы, куда входят также такие задачи, как поиски оптимальной структуры орг-ции, повышение сплоченности группы, анализ социальной системы с т. зр. ее устойчивости; исследование потоков информации (передачи сообщений при решении задач, влияние членов группы друг на друга в процессе сплачивания группы); при помощи Т. г. решают проблему нахождения оптимальной коммуникационной сети.

В применении к Т. г., так же как к любому математич. аппарату, верно утверждение, что осн. принципы решения задачи задаются содержат. теорией (в данном случае социологией).

Лит.: Беpж К., Т. г. и ее применение, пер. с франц., М., 1962; Кемени Дж., Снелл Дж., Томпсон Дж., Введение в конечную математику, пер. с англ., 2 изд., М., 1963; Ope О., Графы и их применение, пер. с англ., М., 1965; Белых О. В., Беляев Э. В., Возможности применения Т. г. в социологии, в сб.: Человек и общество, вып. 1, [Л.], 1966; Количеств. методы в социологич. исследованиях, М., 1966; Беляев Э. В., Проблемы социологич. измерения, "ВФ", 1967, No 7; Bavelas. Communication patterns in task oriented groups, в кн.: Lerner D., Lasswell H., Policy sciences, Stanford, 1951; Кemeny J. G., Snell J., Mathematical models in the social sciences, N. Y., 1962; Flament C., Applications of graph theory to group structure, N. Y., 1963; Оeser Ο. Α., Harаrу F., Role structures and description in terms of graph theory, в кн.: Вiddle В., Thomas E. J., Role theory: concepts and research, N. Y., 1966.

Э. Беляев. Ленинград.

graph theory

* * *

graph theory

матем. teoria dei grafi

тео́рія гра́фів

тео́рія гра́фів

- англ. theory, graph; нем. Graphentheorie. Теория, обосновывающая способы построения графов, выражающих зависимости или связи в форме геометрических схем между различными единицами той или иной совокупности. см. ГРАФ.

- область дискретной математики, особенностью к-рой является геометрич. подход к изучению объектов. Основной объект Т.г. - граф. Граф [G (V, Е)] задается множеством вершин (V) и набором (Е) неупорядоченных и упорядоченных пар вершин. Неупорядоченная пара вершин наз. ребром, упорядоченная - дугой. Граф, содержащий только ребра, наз. неориентированным; граф, содержащий только дуги - ориентированным. Пара вершин может соединяться двумя и более ребрами (дугами одного направления; направление дуги отвечает упорядоченности соответствующей пары вершин). Зарождение Т.г. можно отнести к концу XVIII в., к работам А. Эйлера, посвященным решению математич. развлекательных задач. В XX в. толчком к развитию Т.г. служат задачи, возникающие в физике, химии, электротехнике, биологии, экономике, социологии, а также во многих математич. дисциплинах. Современная Т.г. включает различн. подходы к решению соответствующих задач: комбинаторно-логич., геометрические (типологич.), теоретико-вероятностные. В социологии Т.г. используется в основном при изучении малых групп (см. Методы социометрические). Лит.: Берже К. Теория графов и ее применение. М., 1962; Оре О. Графы и их применение. М., 1965; Зыков А. А. Теория конечных графов. Новосибирск, 1969; Харари Ф. Теория графов. М., 1973; Паниотто В.II. Структура межличностных отношений: методика и математические методы исследования. Киев, 1975. К.Д. Аргунова.

- англ. theory, graph; нем. Graphentheorie. Теория, обосновывающая способы построения графов, выражающих зависимости или связи в форме геометрических схем между различными единицами той или иной совокупности. См. ГРАФ.