本课题组总方向：数据驱动的计算社会科学理论与方法

采用大数据分析与机器学习、基于Agent建模与仿真以及动力系统解析相结合的方式，从复杂系统理念出发，探究复杂社会/经济/管理系统的结构和行为、及其演化机制，推动计算社会科学研究。

整体研究方向

简述——数据驱动的计算社会科学

       人群中言论的传播，股票市场等证券市场中投机泡沫的形成，市场中的口碑营销，维基百科、百度百科等在线百科全书的编辑，Linux、Apache等开源软件项目的开发，科学研究领域的发展和研究主题的演化，技术在企业群体和社会中的采纳与扩散……这些表面看彼此风马牛不相及的众多社会现象背后隐含着一些基本的共同特点： 

a)  它们本质上都是较大规模的人类群体的集体活动；

b)  集体活动的完成具有较大的内部自发性，即通常没有一个外部的协调机构或者权力部门起决定性作用，而是通过内部成员之间的自发协调而实现；人群中每个个体的行为具有较大的随机性，但整个群体的宏观行为往往涌现出一定的规律性。

       针对上述这些现象，人们分别在社会心理学、社会学、经济学、管理学、计算机科学、科学学等多个学科领域中开展了很多卓有成效的研究。近年来复杂适应性系统研究的兴起为开展针对这些问题的统一研究提供了新的研究视角：社会群体是由众多个体组成的复杂系统，因而可以采用从数学、物理、与计算机领域发展起来的工具对这类系统中的群体活动规律和系统本身的演化规律开展研究，从而为从社会、经济、管理等角度的更为面向实际的研究与应用提供基础。这方面的研究近年来在国际学界引起了极大关注，逐步兴起“计算社会科学”这一新兴研究领域。
        本课题组的主要研究方向是按照复杂系统的研究思路采用定性定量结合的方法研究这些社会、经济、管理系统。一方面，采用基于主体建模（Agent-based Modeling）的方法在在计算机世界中构筑“人工社会”，从而分析现实社会出现的群体现象的可能的内在动力学机制。另一方面，使用计算机工具对大规模的人类活动数据进行挖掘，通过数据解析（Data Analytics）和机器学习方式研究“计算社会科学”。在这些系统中，个体之间（人和人之间）的联系不是任意的，通常按照一定的社会关系连接在一起，形成一定的社会网络。针对复杂网络及其上的群体行为的研究在本课题组的研究中起到基础性作用。

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部分研究课题
1. 知识系统与集体智能系统

知识的创造、传播和运用对现代社会的发展具有十分重要意义。现实的知识创造与传播系统往往是由大量个体所组成的复杂系统，例如科学共同体、开源软件开发社区、及在线百科编辑社区等在线知识社区等，这些系统呈现显著的“集体智能”（Collective Intelligence）。本课题组的主要研究方向之一是探索这类集体智能系统的内在机理，例如：

1) 科学研究与技术开放合作网络中的知识创造与传播动力学，特别是互联网通信条件下的开放式创新扩散动力机制；
2) 组织（企业）内与组织间网络的技术扩散动力学与社会化创新机制；
3）人工智能与人类集体智能融合的“整体谐生智能”理论、方法与技术。

2. 智能城市（智慧城市）和城市动力学

        把城市看做一个复杂适应系统，研究物联网、云计算、大数据等新兴信息技术支撑下的城市演化和城市集体行为。例如智能交通情境下的交通系统演化和人群移动机理机制。特别是在交通系统研究，利用人类出行相关的时空数据（如出租车GPS轨迹数据、人口流动数据），一方面，通过数据挖掘发现人类出行的时空模式，分析影响人类出行行为的因素，进而，通过复杂系统建模揭示人类出行时空模式的形成机理。另一方面，在复杂网络科学视角下，通过大规模交通数据解析探究城市空间网络的结构与动态演化特征，为实现更有效的城市空间规划、应急管理、智慧城市建设等提供科学支持。

3. 开放群体中的传播、集体决策与博弈机理

    社会群体中的消息与行为传播、针对议题的群体意见演化和大规模群体决策、以及利益不一致情景下的群体演化博弈，对这三方面机理的深入认识对于理解复杂社会系统的运转机制具有重要意义，对此，本课题组围绕这些方面的问题开展研究：

1）社会网络（特别是基于社交媒体的在线社会网络）中的消息与行为传播机理；

2）社会网络中的意见动力学与群体决策模型；

3）基于社会困境情景的演化博弈动力学、基于机器学习的适应性策略研究。

4.复杂经济与金融系统研究

复杂性与计算社会科学给围绕经济系统的研究带来了新的发展契机。在这一方向，本课题组主要就以下两方面问题开展研究：

1） 金融网络（以银行间借贷网络为核心）中的风险传播模型；

2）航运网络与贸易网络的耦合动力学模型；

3）城市与城市群发展动力学。

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代表性研究论文

•      Li J., Zhao, X., ... Xia H. Evolution of cooperation through cumulative reciprocity. Nature Computational Science 2, 677–686 (2022). https://doi.org/10.1038/s43588-022-00334-w
  

• Han, Xu, Xiaowei Zhao, and Haoxiang Xia. "Evolution of cooperation through aspiration-based adjustment of interaction range in spatial prisoner’s dilemma game." Applied Mathematics and Computation 393 (2021): 125746.

• Li, Juan, Yi Liu, Zhen Wang, and Haoxiang Xia. "Egoistic punishment outcompetes altruistic punishment in the spatial public goods game." Scientific reports 2021, 11： Article number: 6584

• Xu, M., Pan, Q., Xia, H., & Masuda, N. (2020). Estimating international trade status of countries from global liner shipping networks. Royal Society open science, 7(10), 200386.

• Pan, Q,Muscoloni, A. Xia H. & Cannistraci C. Modular gateway-ness connectivity and structural core organization in maritime network science,NATURE COMMUNICATIONS,2020,11(1)

•  Kojaku S., Xu M., H Xia, & Masuda N. (2019). Multiscale core-periphery structure in a global liner shipping network. Scientific reports, 9

•  Li, B., Zhao, X., & Xia, H. (2019). Promotion of cooperation by Hybrid Migration mechanisms in the Spatial Prisoner’s Dilemma Game. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, 514, 1-8

•  Pan, Q., Xia, H. & Luo S. (2018) A coupled dynamic model of brand acceptance and promotive information spreading, Journal of Systems Science and Systems Engineering, 27(5): 677–689

•  Han, X., Zhao, X., & Xia, H. (2018). Promotion of cooperation by adaptive interaction: The role of heterogeneity in neighborhoods. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, 502: 483-491

•  Haoxiang Xia, Xiaowei Zhao, Huiyu Liu, Social tagging dynamics under system recommendation and resource multidimensionality，Journal of Systems Science and Systems Engineering， 25（3）：271~286，2016.

•  Aiguo Zheng, Shuangling Luo, Haoxiang Xia, A meme propagation model to combine social affirmation with meme attractiveness and persistence, International Journal of Modern Physics C， 27(1), 2016.

• Peng Liu, Structure and evolution of co-authorship network in an interdisciplinary research field，Scientometrics，103（1）：101~134, 2015.

• Shuangling Luo, Haoxiang Xia, Borui Yin, Continuous opinion dynamics on an adaptive coupled random network，Advances in Complex Systems, 17（3-4）,2014.

• 夏昊翔，王众托，从系统视角对智慧城市的若干思考，中国软科学，2017，7，65-80

• 夏昊翔 ，张潇，张醒洲，基于Git数据分析的OpenStack开源软件开发者协作网络研究，系统工程理论与实践，2017

• 罗双玲 ，张文琪，夏昊翔，基于半积累引文网络社区发现的学科领域主题演化分析，情报学报，2017

• 赵小薇 ，张潇，夏昊翔，噪音等级和交互频次对策略演化的影响, 复杂系统与复杂性科学， 13（4）：96~101, 2016.

• 罗双玲 ，王延章，夏昊翔，微博社会网络及传播研究评述，情报学报， 34（12）：1304~1313, 2015.