随着科学技术的发展,我们进入了前所未有的网络时代,虽然网络系统提高了人类社会生产效率,但网络自身存在脆弱性,在蓄意攻击和随机失效的打击下很容易发生级联失效事故。多年以来,该事故造成的后果往往是不可估量的,因此为了满足人们对各种基础设施网络的安全性和可靠性的需求,研究网络级联失效现象以及提升其鲁棒性的方法具有重要理论价值和现实意义。近年来,网络级联失效的研究虽然很广泛,但目前的研究方法都基于单关系网络,因此为了进一步完善复杂网络级联失效的研究,就多关系网络级联失效问题,以多子网复合复杂网络理论的研究成果为基础,对其进行深入研究。主要的研究工作如下:1)主要对目前国内外关于复杂网络级联失效的研究进行较为全面的总结。介绍了典型的复杂网络拓扑模型和网络级联失效的研究现状,包括网络级联失效的建模和网络鲁棒性研究,并且对研究中出现的问题和发展趋势进行总结和探讨。2)主要从复杂网络视角,详细介绍了典型的复杂网络级联失效的研究,以容量-负载模型和两侧网络节点一对一耦合的网络为例,分别构建了单个网络和耦合网络级联失效模型,并详细描述了各自的网络级联失效过程,为后续的研究提供理论基础。3)根据多子网复合复杂网络模型,结合网络节点间存在的多种关系,提出了多关系网络级联失效模型,重点考察在不同影响因素下,正向关系和逆向关系对多关系网络级联失效的影响。在实验中,攻击网络中每一个节点,将失效节点数量进行归一化处理得出S值,该值表示网络鲁棒性测度。研究表明:在网内关系拓扑结构不同条件下,当正向关系强度比例为1:1时,网络鲁棒性最强;在网内关系平均度不同条件下,平均度较小的正向关系强度占比越小,平均度较大的正向关系强度占比越大,网络鲁棒性越强;逆向关系对网络的影响是负面的,逆向关系强度越强,网络鲁棒性越差。4)主要研究了多关系复合网络中发生的级联失效现象,根据加载关系构建多关系复合网络,以上一章构建的级联失效模型为基础,建立相应的级联失效模型,主要考察网内关系和加载关系对网络的影响,鲁棒性测度S的定义与上一章一致。研究表明:复合网中两子网拓扑结构不同,关系强度对网络的影响不同;加载关系强度越大,网络鲁棒性越强,但随着加载关系平均度的增大,加载关系对网络的影响力随之减小;网内关系平均度比例不同,网内关系对网络的影响不同。