基于社交媒體數(shù)據(jù)的城市聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)特征研究
——以長(zhǎng)三角城市群為例

張清蘭 程鋼 張一帆 林振宇

（河南理工大學(xué) 測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院，河南 焦作 454000）

1 引言

社交媒體的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了許多數(shù)據(jù)，通過(guò)相關(guān)理論對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，可以獲得更多有用的信息，為相關(guān)決策提供支持。在這些分析理論中應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)數(shù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是對(duì)個(gè)體之間的關(guān)聯(lián)(即“關(guān)系數(shù)據(jù)”)進(jìn)行量化的主要方法[1]，最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的社會(huì)學(xué)研究中。國(guó)外學(xué)者于20世紀(jì)90年代將其運(yùn)用于旅游研究[2]，國(guó)內(nèi)學(xué)者將其運(yùn)用于旅游研究起步較晚，且研究多與旅游空間結(jié)構(gòu)相關(guān)。旅游空間結(jié)構(gòu)是游客相互作用的集聚度和集聚狀態(tài)[3]，體現(xiàn)了旅游活動(dòng)的空間變化和空間相關(guān)屬性。目前，學(xué)界在旅游空間結(jié)構(gòu)研究中已經(jīng)形成了較為完善的理論模型與理論體系，如核心-邊緣模型、目的地空間結(jié)構(gòu)模式等[4]。國(guó)內(nèi)研究主要集中在旅游地空間結(jié)構(gòu)演化模式等方面，且將社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)研究主要運(yùn)用于跨區(qū)域旅游[5]。各位學(xué)者對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的研究，使得社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法更加完善和詳盡，利用當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析也逐漸成熟。

借鑒前人的研究經(jīng)驗(yàn)與成果，本文提出基于社交媒體簽到數(shù)據(jù)進(jìn)行城市間實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)分析的構(gòu)想，對(duì)長(zhǎng)三角城市群實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算分析，利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的一些技術(shù)指標(biāo)（如網(wǎng)絡(luò)密度、中心度、凝聚子群等），對(duì)處于區(qū)域聯(lián)系空間中的城市之間的聯(lián)系進(jìn)行定量化研究，探討長(zhǎng)三角城市群的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，并結(jié)合地區(qū)的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，探究地區(qū)實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系之間的耦合協(xié)調(diào)度，分析其格局并提出相關(guān)建議。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

在對(duì)長(zhǎng)三角城市群實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)特征的研究中，主要有網(wǎng)絡(luò)密度、中心度、凝聚子群和耦合協(xié)調(diào)度等幾個(gè)研究方法。

（1）網(wǎng)絡(luò)密度

網(wǎng)絡(luò)密度是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系的緊密程度，節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系越多，網(wǎng)絡(luò)密度就越大。該指標(biāo)的計(jì)算方法是用“實(shí)際存在的關(guān)系數(shù)”除以“理論上最多可能存在的關(guān)系數(shù)”，實(shí)際上等于所有可能存在關(guān)系的平均值[6]。網(wǎng)絡(luò)密度的計(jì)算表達(dá)式為：

公式（1）中，D代表網(wǎng)絡(luò)密度，n代表城市總數(shù)，d（ci，cj）代表城市i和城市j之間的實(shí)際聯(lián)系次數(shù)，如果兩個(gè)城市之間有聯(lián)系，則該值為1，否則為0。整體而言，網(wǎng)絡(luò)密度越大，證明網(wǎng)絡(luò)中各城市之間的實(shí)際聯(lián)系越緊密，聯(lián)系越緊密的網(wǎng)絡(luò)能為其中的成員提供各種社會(huì)資源的機(jī)會(huì)也就越多[7]。

（2）中心度

中心度是度量整個(gè)城市群網(wǎng)絡(luò)中心化程度的重要指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)中心度一般有以下三大指標(biāo)：

①度數(shù)中心度，是城市群網(wǎng)絡(luò)中與某節(jié)點(diǎn)城市直接相連的其他節(jié)點(diǎn)城市的個(gè)數(shù)，分為點(diǎn)入度和點(diǎn)出度。對(duì)于城市群網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，某節(jié)點(diǎn)的入度值越高則證明該城市對(duì)內(nèi)聯(lián)系受周邊城市控制的程度越深。某節(jié)點(diǎn)的出度值越高則證明該城市對(duì)周邊城市控制的程度越深。標(biāo)準(zhǔn)化度數(shù)中心度計(jì)算公式為：

②接近中心度，是評(píng)價(jià)某節(jié)點(diǎn)城市與其他節(jié)點(diǎn)城市進(jìn)行互動(dòng)難易程度的指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)化接近中心度的計(jì)算公式為：

公式（3）中，n代表節(jié)點(diǎn)數(shù)，dij代表網(wǎng)絡(luò)中城市i與城市j之間的最短距離。接近中心度值越大，說(shuō)明該城市與其他城市聯(lián)系越緊密；而與該城市距離越遠(yuǎn)的城市受到的影響越小。

③中間中心度，用來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)城市在城市網(wǎng)絡(luò)中的“中介”作用。城市群網(wǎng)絡(luò)中某節(jié)點(diǎn)城市的中間中心度用來(lái)衡量在這個(gè)城市網(wǎng)絡(luò)中該城市對(duì)其他城市的控制能力。標(biāo)準(zhǔn)化中間中心度的計(jì)算公式為：

公式（4）中，bjk（i）表示城市j到k交通的聯(lián)系必須通過(guò)城市i的次數(shù)。中間中心度的取值在0～1之間，如果取值為0，表明該節(jié)點(diǎn)城市不能控制任何行動(dòng)者；如果取值為1，說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)城市可以完全控制其他行動(dòng)者[8]。

（3）耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合關(guān)系特指兩個(gè)及以上系統(tǒng)間相互關(guān)聯(lián)、相互影響的現(xiàn)象。本文基于社交媒體數(shù)據(jù)獲得的各城市實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與基于經(jīng)濟(jì)指數(shù)計(jì)算的理論聯(lián)系強(qiáng)度作為兩個(gè)子系統(tǒng)，基于耦合模型計(jì)算這兩個(gè)子系統(tǒng)耦合度的大小。其計(jì)算公式為：

公式（5）中，C表示實(shí)際與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合度，C∈[0，1]；Ua為實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度指標(biāo)，Ub為經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)（即理論聯(lián)系強(qiáng)度指標(biāo)），Ua、Ub由上式分別求出。

耦合度對(duì)實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度之間關(guān)系的判別具有重要作用，但其評(píng)價(jià)結(jié)果容易產(chǎn)生誤差。為此確立耦合協(xié)調(diào)模型，以進(jìn)一步驗(yàn)證各城市實(shí)際與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合關(guān)系的準(zhǔn)確性。其算法如下：

公式（6）中，D為實(shí)際與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度；T是兩者之間的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，在本文的耦合協(xié)調(diào)度研究中，認(rèn)為兩者重 要性一致，即

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取了長(zhǎng)三角地區(qū)26個(gè)地級(jí)市作為研究對(duì)象，城市的實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度采用2015年長(zhǎng)三角地區(qū)的社交媒體簽到數(shù)據(jù)（微博用戶(hù)在當(dāng)前城市進(jìn)行一次簽到然后在其他城市進(jìn)行一次簽到視為這兩個(gè)城市進(jìn)行一次聯(lián)系）進(jìn)行匯總，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)（GDP、非農(nóng)人口數(shù)）來(lái)自各城市2015年統(tǒng)計(jì)年鑒，距離數(shù)據(jù)采用從百度地圖獲取的駕車(chē)行駛距離來(lái)表示。

3 聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)特征分析

長(zhǎng)三角城市群實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的密度為0.9477，證明了長(zhǎng)三角城市群26個(gè)城市之間聯(lián)系非常緊密。長(zhǎng)三角城市群網(wǎng)絡(luò)對(duì)各節(jié)點(diǎn)城市在合作交流等方面影響較大，各城市間互動(dòng)頻繁，實(shí)際聯(lián)系較強(qiáng)，城市群呈現(xiàn)多中心網(wǎng)絡(luò)化特征。

從整體網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，整體網(wǎng)絡(luò)中心勢(shì)（出度）為14.036%，網(wǎng)絡(luò)中心勢(shì)（入度）為3.514%，表明長(zhǎng)三角城市群實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)明顯，然而實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的中間中心勢(shì)接近0，表明長(zhǎng)三角城市群中各城市的中介作用不明顯，同時(shí)從實(shí)際聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖也能發(fā)現(xiàn)大部分城市都可以與其他城市有直接聯(lián)系，沒(méi)有哪一個(gè)城市是處在其他兩個(gè)城市之間的必經(jīng)路徑之中，也沒(méi)有哪個(gè)城市能夠較大程度地掌控其他城市間的交往。

從單個(gè)城市網(wǎng)絡(luò)層面來(lái)看（如表1所示），首先，26個(gè)城市的度數(shù)中心度出度值排名前五的依次為上海、蘇州、杭州、南京、無(wú)錫，而且上海的度數(shù)中心度出度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他25個(gè)城市，這表明上海市在長(zhǎng)三角城市群中處于相對(duì)核心地位，是該城市群中實(shí)際聯(lián)系的集聚中心和輻射城市，其他城市在很大程度上受其影響。隨著滬蘇湖鐵路和滬通鐵路二期等城際交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，上海對(duì)周邊城市的擴(kuò)散和溢出效應(yīng)將更加明顯。除上海外，杭州、蘇州、南京這三個(gè)城市的度數(shù)中心度出度值也比較高，這表明杭州、蘇州、南京在長(zhǎng)三角城市群中處于相對(duì)的副核心城市地位，具有比較強(qiáng)的輻射和擴(kuò)散效應(yīng)，對(duì)自身周邊的城市具有一定的影響力。其次，26個(gè)城市的度數(shù)中心度入度值排名前五的依次是蘇州、杭州、嘉興、無(wú)錫、南京。蘇州和杭州的入度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他城市，說(shuō)明蘇州作為緊鄰上海的城市，積極地對(duì)接上海，吸引大量原本屬于上海的信息、資金等資源，已經(jīng)成為上海發(fā)揮擴(kuò)散效應(yīng)的重要受益城市和長(zhǎng)三角地區(qū)的副核心城市。從接近中心度來(lái)看，長(zhǎng)三角城市群26個(gè)城市接近中心度出度值和入度值接近100，說(shuō)明各城市間有著極高的外向緊密度，相互之間聯(lián)系非常緊密；同時(shí)各城市間有著極高的內(nèi)向緊密度，在對(duì)內(nèi)實(shí)際聯(lián)系中較少受其他城市控制。最后，從中間中心度來(lái)看，各城市中間中心度接近于0，說(shuō)明城市群中兩兩城市之間基本能夠直接進(jìn)行實(shí)際的聯(lián)系交流，各個(gè)城市的“中介”作用不明顯。

表1 長(zhǎng)三角城市中心度

4 實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度

長(zhǎng)三角城市之間聯(lián)系的強(qiáng)弱一定程度上受到經(jīng)濟(jì)因素的影響，本文利用統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，利用經(jīng)濟(jì)引力模型計(jì)算了城市間的理論聯(lián)系強(qiáng)度。以社交媒體簽到數(shù)據(jù)為地區(qū)實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度，以計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系指數(shù)為理論聯(lián)系強(qiáng)度，引入耦合協(xié)調(diào)模型，通過(guò)模型計(jì)算分析實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度之間的耦合協(xié)調(diào)度（如圖1所示）。

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算出各城市實(shí)際與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度D，其中0.7≤D＜1為高度協(xié)調(diào)，0.4≤D＜0.7為基本協(xié)調(diào)，0.35≤D＜0.4為弱協(xié)調(diào)，0＜D＜0.35為不協(xié)調(diào)。根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算出各城市實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)強(qiáng)度，分析實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度的結(jié)果可知：長(zhǎng)三角城市中高度協(xié)調(diào)的城市數(shù)目為0；基本協(xié)調(diào)的城市數(shù)目為2，分別為上海、蘇州；弱協(xié)調(diào)的城市數(shù)量為2，分別為杭州、無(wú)錫；其他22個(gè)城市的耦合協(xié)調(diào)度都極低，處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)。

圖1 長(zhǎng)三角城市耦合協(xié)調(diào)度

根據(jù)分析結(jié)果可知，長(zhǎng)三角城市群各城市的實(shí)際與理論聯(lián)系強(qiáng)度的協(xié)調(diào)性并不理想，只有上海、蘇州這兩個(gè)城市處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)，其他城市的協(xié)調(diào)度都比較低，甚至處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)。由于本文選用經(jīng)濟(jì)聯(lián)系引力模型計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度作為城市理論聯(lián)系強(qiáng)度，一般情況下，城市的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度可以很好地代替城市的實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度，但是本文中實(shí)際理論聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)性較弱，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度在一定情況下無(wú)法代替實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度。這也從側(cè)面反映了社交媒體數(shù)據(jù)對(duì)于研究城市聯(lián)系強(qiáng)度的現(xiàn)實(shí)意義。雖然一定情況下，經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度無(wú)法很好地說(shuō)明城市的實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度，但是它的存在仍然具有重要意義，例如本文選擇經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度作為城市理論強(qiáng)度的替代指標(biāo)，與其他實(shí)際的聯(lián)系指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，可以得到各城市理論與實(shí)際的協(xié)調(diào)狀況，為相關(guān)決策提供支持。本文通過(guò)對(duì)理論與實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度進(jìn)行綜合的耦合協(xié)調(diào)度分析，得出了長(zhǎng)三角地區(qū)理論與實(shí)際發(fā)展不協(xié)調(diào)的結(jié)論，因此，決策者可以更加有目的性地制定與實(shí)施相關(guān)政策。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于上述社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)三角城市聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)特征主要有以下幾點(diǎn)：長(zhǎng)三角城市群聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)密度高，城市群網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)較為明顯；上海、蘇州為城市實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的核心城市，對(duì)外輻射能力強(qiáng)，擴(kuò)散效應(yīng)明顯，帶動(dòng)周邊城市的快速發(fā)展；杭州、南京為城市實(shí)際聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的副核心城市，利用區(qū)域上的優(yōu)勢(shì)積極對(duì)接上海，吸收優(yōu)勢(shì)資源。

分析實(shí)際聯(lián)系強(qiáng)度與理論聯(lián)系強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度的結(jié)果可知，長(zhǎng)三角城市中高度協(xié)調(diào)的城市數(shù)目為0，基本協(xié)調(diào)的城市數(shù)目為2，分別為上海、蘇州；弱協(xié)調(diào)的城市數(shù)量為2，分別為杭州、無(wú)錫；其他22個(gè)城市的耦合協(xié)調(diào)度都極低，處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)。

需要進(jìn)一步指出的是，本文主要基于2015年的社交媒體簽到數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而作為長(zhǎng)三角這樣復(fù)雜的城市群，其流動(dòng)空間的各種要素流運(yùn)作無(wú)疑是極為復(fù)雜的時(shí)空變化過(guò)程，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，本文研究的結(jié)論僅能反映2015年區(qū)域聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)特征，而要獲得更為全面的結(jié)論與時(shí)空演變過(guò)程，還有待對(duì)其他年份的要素流數(shù)據(jù)及相關(guān)研究方法進(jìn)行進(jìn)一步探索。