論文の概要: Evaluating Global Measures of Network Centralization: Axiomatic and Numerical Assessments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.21849v1
• Date: Wed, 26 Nov 2025 19:24:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.263731
• Title: Evaluating Global Measures of Network Centralization: Axiomatic and Numerical Assessments
• Title（参考訳）: ネットワーク中央化のグローバルな評価--軸性評価と数値評価
• Authors: Majid Saberi, Samin Aref,
• Abstract要約: ネットワーク集中化の11の尺度を正規化し,公理的枠組みと数値シミュレーションを用いて評価する。 その結果,中央集権化の定量化が共通の目的であるにもかかわらず,大きな違いがあることが示唆された。 これら3つの指標を現実世界のネットワークに適用すると、ハブに対するネットワークの組織化に有意義な変化が明らかになる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Network centralization, driven by hub nodes, impacts communication efficiency, structural integration, and dynamic processes such as diffusion and synchronization. Although numerous centralization measures exist, a major challenge lies in determining measures that are both theoretically sound and empirically reliable across different network contexts. To resolve this challenge, we normalize 11 measures of network centralization and assess them systematically using an axiomatic framework and numerical simulations. Our axiomatic assessment tests each measure against the six postulates of centralization, ensuring consistency with minimal theoretical requirements. In addition, our numerical assessment examines the behavior of normalized centralization measures over different random graphs. Our results indicate major differences among the measures, despite their common aim of quantifying centralization. Together, our assessments point to the relative suitability of three measures: normalized betweenness centralization, normalized closeness centralization, and normalized degree centralization. Applying these three measures to real-world networks from diverse domains reveals meaningful variation in the organization of the networks with respect to hubs. Normalized betweenness centralization highlights path-based dominance; normalized closeness centralization reflects accessibility and efficiency of reach; and normalized degree centralization captures degree-based hub concentration. When used jointly, the three measures demonstrate the required sensitivity to varying levels of centralization and provide complementary aspects of network centralization that no single measure can offer alone. Our dual evaluation framework clarifies conceptual differences among existing measures and offers practical guidance for selecting reliable centralization metrics.
• Abstract（参考訳）: ハブノードによって駆動されるネットワーク集中化は、通信効率、構造統合、拡散や同期のような動的なプロセスに影響を与える。 多くの中央集権化対策が存在するが、理論上は健全で、異なるネットワークコンテキストで経験的に信頼できる措置を決定することが大きな課題である。 この課題を解決するため,11のネットワーク集中化尺度を正規化し,公理的枠組みと数値シミュレーションを用いてそれらを体系的に評価する。 我々の公理的評価は、それぞれが6つの中心化の仮定に対して測定し、最小限の理論的要件との整合性を確保する。 さらに,異なるランダムグラフ上の正規化集中化尺度の挙動を数値解析により検討した。 その結果,中央集権化の定量化が共通の目的であるにもかかわらず,大きな違いがあることが示唆された。 評価の結果,正規化度合集中,正規化度合集中,正規化度合集中の3つの尺度の相対的適合性について考察した。 これら3つの対策を多様なドメインから現実世界のネットワークに適用すると、ハブに対するネットワークの組織化に有意義な変化が明らかになる。 正規化相互中央集権化は経路に基づく支配を強調し、正規化近接集権化は到達可能性と到達効率を反映し、正規化度中央集権化は緯度に基づくハブ集権化を捉えている。 共同で使用する場合、3つの尺度は、異なるレベルの中央集権化に対して要求される感度を示し、単独で提供できないようなネットワーク集中化の相補的な側面を提供する。 両評価フレームワークは,既存の尺度間の概念的差異を明らかにし,信頼性の高い集中化指標を選択するための実践的なガイダンスを提供する。

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