由一根输电线引发的大规模停电、计算机病毒在互联网中的传播、金融危机在世界范围内引发的多米诺效应，这些现象都是如何发生的？本书用自然、社会中一个个耳熟能详的生动例子，带你探索网络科学的本质和特性，以及它在众多社会科学领域里的应用。
  
  从生态系统到公共交通系统，从互联网到全球的金融市场，网络在所有这些自然和社会领域都发挥着核心作用。气候变化、流行疾病以及金融危机等现象的发生都基于网络结构，网络也为我们了解社会环境如何影响人们的健康和行为提供了洞见。借用社会、技术、自然和历史领域中人们耳熟能详的例子，卡尔达雷利和卡坦扎罗在本书中探讨了网络的本质及多样性。本书还揭示了网络的自组织方式及其在大规模停电和计算机病毒爆发等过程中扮演的角色，并且描述了网络理论在遗传学、生态学、技术以及管理等一系列领域中广泛且重要的应用。
  
  圭多·卡尔达雷利 意大利卢卡IMT（制度、市场、技术）高等研究院理论物理学教授、意大利国家研究委员会复杂系统研究所成员。主要研究领域为无标度网络、复杂网络以及自相似现象，特别是这些内容在金融和经济系统中的应用。著有《无标度网络》（2007）、《数据科学与复杂网络》（2016，与亚历山德罗·凯萨合著）等书，并与人合编有《大尺度网络及复杂网络动力机制》（2007）一书。
  米凯莱·卡坦扎罗 居于巴塞罗那的自由记者，为英国（《自然》《物理学世界》）、西班牙（《加泰罗尼亚日报》）、意大利（《科学》）等地的媒体撰稿。曾在加泰罗尼亚技术大学（巴塞罗那）获得复杂网络动力机制方向的博士学位。
  
  章　从网络的观点看世界　
  第二章　富有成效的方法　
  第三章　网络世界　
  第四章　连接与闭合　
  第五章　超级连接器　
  第六章　网络的涌现　
  第七章　深入挖掘网络　
  第八章　网络中的完美风暴　
  第九章　整个世界是否就是一张网？　
  　　　　索引　
  英文原文
  
  书中没有一个数学公式，但通过具体案例的解读，能够让大家科学准确地把握网络分析的基本概念，如小世界性质、无标度网络的异质性、网络中的社团结构、无标度网络的脆弱性和鲁棒性、网络结构与传播的关系等，展现了作者强大的学术功力。可以说，《网络》一书，是大家了解和进入网络科学领域的非常好的一本入门读物。
  ——狄增如 北京师范大学系统科学学院院长、中国系统工程学会副理事长
  
  序 言
  
  狄增如
  
  著名诗人北岛有一首名为《生活》的一字诗：网。
  毫无疑问，我们的世界运行在有形或无形的网络之中，尤其是在信息技术飞速发展的今天。进入21世纪以来，技术进步和社会经济的全球化，把世界更加紧密地联结在一起，系统性和复杂性已经成为各领域核心问题的共性特征。
  正像《网络》一书中指出的，系统性和复杂性的现象在我们的生活中比比皆是，大到全球性的金融危机、生态系统的稳定性，小到空手道俱乐部的分裂和足球队的场上表现，其突出表现是系统各单元或要素，通过相互关联和影响所展现出的涌现性行为：在没有中心控制和全局信息的情况下，仅仅通过个体之间的局域相互作用，系统就可以在一定条件下展现出宏观的时空或功能结构，在新的层次上涌现出具有整体性的性质和功能。在这里应该强调的是，非线性的关联和相互作用关系对于系统的涌现性至关重要，它使得系统的整体行为不能通过个体行为的简单叠加而获得。因此，结构决定系统功能，刻画系统中的相互作用关系对于认识和理解系统的宏观性质意义重大。
  而复杂网络就是对系统结构的一般和本质的刻画。系统中的个体对应于网络的节点，个体之间的联系或相互作用对应于联结节点的边。网络的抽象，超越了每个系统自身的特殊性质、独特背景和演化机制，让我们可以用统一、普适的网络分析方法去研究系统的性质，进而加深对系统共性的了解。事实上，自18世纪欧拉建立起图与网络的概念，解决了哥尼斯堡七桥问题开始，图与网络就成为刻画结构的重要工具，并于19世纪中叶进入社会学领域，社会网络分析由此成为社会计量学的重要工具。
  1998年，沃茨—斯托加茨提出小世界网络模型，指出少量的随机捷径会改变网络的拓扑结构，从而涌现出小世界的效应；随后，巴拉巴西提出了无标度网络概念，解释了增长和择优机制在复杂网络自组织演化过程中的普遍性和幂律的重要性。这些开创性的研究工作使我们认识到，实际系统的网络结构存在着许多超越经典随机网络的特殊性质，例如小世界性质、幂律度分布、不同的匹配关系、社团结构等，我们需要建立更加细致、准确的概念，刻画网络结构并进而更加科学地认识系统性质，以促进网络科学的快速发展。
  网络描述方法已被广泛应用于实际系统的研究，例如神经元网络、食物链网络、因特网络、赛博空间以及人与人之间交往的社会网络等等，研究结果加深了对这些具体系统的理解，并且提出了一系列新的概念和分析方法。总体上说，网络科学研究包括以下主要内容：一、 如何定量刻画复杂网络？通过实证分析，了解实际网络结构的特点，并建立相应概念以刻画网络结构特征；二、 网络是如何发展成现在这种结构的？建立网络演化模型，理解网络结构的产生和涌现；三、 网络特定结构的后果是什么？利用基于网络的特定动力学过程，如新陈代谢网络上的物质流、食物链网络上的能量流、万维网上的信息传播、社会网络上的舆论形成等等，探讨网络结构与功能的关系；四、 利用网络结构的设计和调整，控制和优化系统功能。
  意大利的圭多·.卡尔达雷利教授，是网络科学领域的知名专家，在复杂网络研究中，特别是社会、经济网络的分析和应用中颇有建树。《网络》一书，结合许多生动有趣的案例，如六度分隔实验、空手道俱乐部、万维网、食物链网络、基因调控网络等，深入浅出地介绍了网络科学的发展历程、核心概念和进展。书中没有一个数学公式，但通过具体案例的解读，能够让大家科学准确地把握网络分析的基本概念，如小世界性质、无标度网络的异质性、网络中的社团结构、无标度网络的脆弱性和鲁棒性、网络结构与传播的关系等，展现了作者强大的学术功力。可以说，《网络》一书，是大家了解和进入网络科学领域的非常好的一本入门读物。
  总的来说，复杂系统的涌现现象是具有整体性和全局性的行为，不能通过分析还原的方法去研究，必须考虑个体之间的关联和相互作用。从这个意义上讲，理解复杂系统的行为应该从理解系统相互作用的网络结构开始。2009年，《科学》杂志以“复杂系统与网络”（Complex Systems and Networks）为主题，发表一集专刊，其中巴拉巴西教授的一段话很有启发意义。他指出，由于底层结构对于系统行为有着重大的影响，除非探讨网络结构，否则没有办法去理解复杂系统。希望《网络》一书能够带领大家进入生动有趣的网络科学领域。