[發(fā)明專利]用于金融網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)可視化的圖布局方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110572838.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113222737B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳俊岐;牛志彬;張加萬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q40/02
• 分類號(hào): G06Q40/02;G06Q10/06;G06K9/62
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種用于金融網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)可視化的圖布局方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、進(jìn)行金融網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)放置，使得具有相似風(fēng)險(xiǎn)模式的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)聚集在彼此附近且不重疊；制定目標(biāo)函數(shù)C，表達(dá)式如下：

其中，C表示高維空間P和低維空間Q之間的KL散度，P表示X的概率分布，Q表示Y的概率分布，p_ij為當(dāng)前處理節(jié)點(diǎn)x_i和相鄰節(jié)點(diǎn)x_j之間的對(duì)偶相似度，q_ij表示多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)y_i和y_j之間的相似度，i,j分別表示風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)編號(hào)，p_j|i表示節(jié)點(diǎn)x_j與節(jié)點(diǎn)x_i的相似性是條件概率p_ji，p_i|j表示節(jié)點(diǎn)x_i與節(jié)點(diǎn)x_j的相似性是條件概率p_ij，d表示歐式距離，表示方差，x_k表示當(dāng)前處理節(jié)點(diǎn)x_i以外的第k個(gè)其他節(jié)點(diǎn)，y_k表示除了當(dāng)前處理的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)y_i以外的低維空間節(jié)點(diǎn)，y_l表示除了y_i和y_k以外的低維空間節(jié)點(diǎn)；

引入斥力來避免兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)重疊，引入的斥力f_r(d_頂)的表達(dá)式如下：

f_r(d_頂)＝-m²/d_頂

其中，d_頂表示兩個(gè)頂點(diǎn)之間的距離，也是頂點(diǎn)周圍空區(qū)域的半徑，m表示一個(gè)力場(chǎng)相關(guān)的常數(shù)；

通過最小化算法得到金融網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)y_i的位置的最小化距離并保留風(fēng)險(xiǎn)語(yǔ)義，通過沿梯度下降來收斂結(jié)果，表達(dá)式如下：

步驟二、進(jìn)行邊布局：引入邊緣捆綁技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多條邊捆綁以輔助揭示流動(dòng)性模式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，邊緣捆綁技術(shù)包含以下步驟：

計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中每條邊兩端節(jié)點(diǎn)在布局中的距離；

根據(jù)得到的距離生成距離分割的次數(shù)；

為分割得到的每一段直線添加兩端的節(jié)點(diǎn)，并將該段直線和添加的節(jié)點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)布局中；

對(duì)每條分割好的直線應(yīng)用捆綁曲線生成函數(shù)；

步驟三、進(jìn)行可視化編碼，風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的顏色表示違約數(shù)，風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的大小表示壓力的強(qiáng)度，邊的顏色來表示負(fù)債包括入邊和出邊；同時(shí)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)在二維空間的密度，利用可視化等高線來區(qū)分不同集群的邊界；根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)的可視化編碼結(jié)果提取出四種風(fēng)險(xiǎn)島模式即威脅島模式TI、脆弱島模式VI、次優(yōu)狀態(tài)島模式SSI和彈性島模式RI，具體如下：

所述威脅島模式TI上的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)性壓力、損失、違約和影響擴(kuò)散的特征上具有對(duì)整個(gè)金融體系構(gòu)成實(shí)質(zhì)性威脅的風(fēng)險(xiǎn)值；

所述脆弱島模式VI上的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)對(duì)其直接鄰居以外的其他頂點(diǎn)有遠(yuǎn)程脆弱性；

所述次優(yōu)狀態(tài)島模式SSI上的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)具有適中的風(fēng)險(xiǎn)值；

所述彈性島模式RI上的風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)具有安全的風(fēng)險(xiǎn)值。