城读│我们都住在城市这个大农村里吗？
Markus Schläpfer, Luís M. A. Bettencourt, Sébastian Grauwin, Mathias Raschke, Rob Claxton, Zbigniew Smoreda, Geoffrey B. West, Carlo Ratti,2015. The scaling of human interactions with city size, J. R. Soc. Interface, 12 (103). Source: http://senseable.mit.edu/urbanvillages/
你喜欢住在“林子大了，什么鸟都有”的大都市，还是鸡犬相闻的农村？来自MIT可感城市实验室(MIT Senseable City Lab)、圣菲研究所、英国电信Orange实验室以及Raschke软件工程公司的研究团队，研究城市对社会关系的影响，通过对葡萄牙手机和英国座机电话通讯数据分析，发现一个人的社会关系网络，随着他/她从小镇迁入大城市而发生变化。
城市规模与人类互动网络的结构之间的统计关系，包括个人层面和人口层面，尚未有详细实证研究。20世纪早期的研究认为与小城市或农村居民相比，大城市居民的社会生活变得碎片化、非个人化，因而带来社会解体、犯罪和各种心理问题等负面影响，例如齐美尔和沃斯的经典研究。今天仍有部分研究延续这种观点，但自1970年代以来，对不同地方社会关系的研究推翻了许多类似的结论，不过，现有研究依然未能对城市社会网络提供一个全面的统计视野。在人口层面上，许多经验研究的数量证据显示了城市规模对城市社会经济社会的系统加速作用，包括经济产出、工资、专利、暴力犯罪和流行病。城市生活特征（Y）与城市人口规模（N）的关系可以表达为一个超线性幂律公式：Y=Nβ，β约为1.15（Bettencourt,2007,2013）.
最近的理论研究认为，这种超线性比例增长关系源自人类互动的网络，特别是随着城市规模增加而增加的人均社会连接度(social connectivity per capita)。这种假说尚未得到实证研究检验。本文利用葡萄牙和英国全国通讯记录，研究城市人口规模和人类互动网络结构的关系。葡萄牙数据包含15个月的上百万手机通讯记录，英国数据则包含几乎覆盖全国范围的座机一个月的电话记录。
对葡萄牙手机通讯数据分析表明，首先，基于个人的社交网络随着城市人口规模的增大而加密，手机联系人总数和手机通讯活动总量（包括通话时长和通话次数）与城市人口规模呈超线性关系。
其次，个人的手机联系人之间相互认识的可能性（社交网络的组团程度）几乎保持恒定，换句话说，无论在大城市还是小城镇，个人倾向于形成一个紧密联系的小圈子。
第三，这种在恒定组团集聚之下的社会网络加密过程，极大地促进了城市以互动为基础的扩散过程，很好地解释了为何城市某些社会经济特征与城市人口规模呈超线性关系。
第四，英国的数据进一步佐证，社会联系程度的超线性比例增长特征适用于不同的通讯方式和不同的城市体系。
基于葡萄牙手机和英国座机通话数据分析，揭示了人类互动的基本模式：我们的社会关系网络随着城市人口规模的扩大而扩大。生活在大城市的人与更多的人的通话，并且与更多不同类型的人通话。这种增长关系称为“超线性”，换句话说，平均而言，如果城市人口规模翻倍，城市里的通话记录总数超过两倍，并且这种超线性增长可以通过数学公式来预测。城市人口每增加一倍，平均每个人的手机联系人数量要增加12%。例如，观察数据覆盖的15个月内，具有50万人口的里斯本居民的双向手机联系人数量是只有4000人口的利沙(Lixa)的两倍还多。
图 人口互动随城市人口规模增加而超线性增加
（k=手机双向联系人数量，N=城市人口规模,C=相互联系人系数）
令人惊讶的是，群体组团程度(group clustering)，亦即朋友之间互相认识的可能性并不随着城市规模的增长而变化。研究者计算组团系数(clustering coefficient,Ci)，即计算个人的联系人数量占所有可能联系人数量的比例。当Ci为1时，说明这个人所有手机联系人彼此互相认识；当Ci为0时，说明所有手机联系人彼此为陌生人。葡萄牙的手机数据计算结果显示，不同城市的个人社会网络的组团系数基本保持不变，在0.25左右。即使在大城市，人们仍然倾向于形成一个关系紧密的小圈子。但是与农村的小圈子相比，最重要的区别在于，农村里的小圈子往往是由地理邻近性决定的，而大城市的小圈子则取决于许多不同因素，例如共同的兴趣爱好，共同的性取向等。
图 平均组团系数基本不受城市人口规模影响
图 某人的两个电话联系人彼此认识的概率不受城市人口规模影响
本研究通过分析两个欧洲国家城市地区全社会的通讯网络，实证检验人类互动与城市人口规模的比例增长关系。分析结果表明，1）联系人总数量与通讯活动总数量与城市人口规模关系遵循超线性幂律，这符合之前的研究发现；2）平均组团系数并不受城市人口规模大小影响。
假设本研究数据能够很好测量社会关系的强度，并且研究发现适用于完整的社会网络，那么不变的组团效应特别值得注意，因为这一发现意味着，即使在大城市，我们仍然像小镇或农村居民那样，生活在一个紧密团结的小圈子里，我们都住在城市这个“大农村”里。不过，农村的小圈子往往是由地理邻近性决定的，而城市的小圈子往往遵循“物以类聚，人以群分”原则，选择与自己爱好相近、同样职业、同样族群、或者同样性取向的人在一起。上述社会网络的特点决定了大城市可以加快信息和观念扩散，或者加快其他基于互动的传播过程。更进一步地，社会网络的结构决定了城市的本质属性，表现为几乎所有城市社会经济特征都与城市人口规模呈超线性比例增长关系。
这一研究发现有助于说明城市对人类互动的加速器作用，以及城市社会空间对于观念和信息扩散的有效性。最后，还可以帮助我们理解一系列更广泛的社会现象，包括犯罪与疾病传播。