城市網(wǎng)絡研究進展與分析

胡 萌

（廣西大學經(jīng)濟學院）

城市并非孤島，伴隨著城市化的發(fā)展、交通技術的革新和通訊技術的廣泛使用，城市之間的信息、人口、資本和貨物的交流不斷加速，交通和時間成本不斷減少，居民活動空間不斷擴大，城市聯(lián)系趨向于復雜化和多樣化，城市的網(wǎng)絡多重性愈發(fā)明顯。流空間理論和復雜網(wǎng)絡理論的出現(xiàn)改變了人們對傳統(tǒng)的地理空間的認知，城市的地位和重要性不再僅僅取決于城市自身經(jīng)濟規(guī)模屬性，而更多取決于城市在整體城市網(wǎng)絡中的中心性和控制力。為在城市發(fā)展中獲取更多的資源，處于城市網(wǎng)絡邊緣地帶的城市更應該提升與其他城市聯(lián)系的強度，打破城市等級，獲取正的網(wǎng)絡外部性。

城市網(wǎng)絡的基礎是在全球化背景下迅速崛起的世界城市，作為資本的匯集地、要素的流動樞紐和權力的控制中心，城市的發(fā)展得到國內外學者的廣泛關注，成為學界研究的熱點，隨著經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展，其概念和特征不斷深化，逐漸延伸出全球城市等新的研究視角。世界城市被全球資本用作生產(chǎn)和市場的空間組織和銜接的“基點”，由此產(chǎn)生的聯(lián)系使得世界城市形成復雜的空間層次，從而形成復雜的城市聯(lián)系網(wǎng)絡。[1]弗里德曼在傳統(tǒng)的中心地理論框架下探索早期世界城市網(wǎng)絡理論，強調世界城市在全球城市網(wǎng)絡中的組織功能。泰勒等人共同建立的“全球化與世界城市研究網(wǎng)絡小組”將研究重點從世界城市轉移到世界城市網(wǎng)絡上，從企業(yè)服務的角度測量城市關系數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡分析技術探索城市網(wǎng)絡關系與網(wǎng)絡特征，提出全球城市網(wǎng)絡、世界城市體系等相關概念。社會網(wǎng)絡理論、復雜網(wǎng)絡理論以及網(wǎng)絡分析工具的出現(xiàn)又為人們認識和描述復雜的城市網(wǎng)絡提供了新的研究視角和分析工具，并且提供了一種比較的視野，理論指導之下的城市網(wǎng)絡研究正逐步向著定量化、實證化的方向發(fā)展。

由于城市網(wǎng)絡的空間尺度、行為主體、數(shù)據(jù)類型的異質性，目前國內外城市網(wǎng)絡的實證研究大致從三類視角展開：基于要素流動的城市網(wǎng)絡研究、基于企業(yè)聯(lián)系的城市網(wǎng)絡研究和基于社會文化交流的城市網(wǎng)絡研究。本文將基于此三類視角對城市網(wǎng)絡進行綜述。

一、基于要素流動的城市網(wǎng)絡研究

世界城市研究領域已經(jīng)明確，在研究城市體系、世界城市、城市網(wǎng)絡方面，基于城市之間關系的研究方法比基于城市屬性的研究方法更具有優(yōu)越性[2]?；诖耍瑢W者們根據(jù)流動要素的不同類型對城市網(wǎng)絡進行研究，大多集中在人口流、貿易流、交通流等方面。在人口流視角下，Pan(2019)利用“國慶中秋”假期的“騰訊遷徙”大數(shù)據(jù)分析中國299個城市的流動網(wǎng)絡，研究人口流動分布層次、網(wǎng)絡布局、空間格局及復雜流動網(wǎng)絡結構特征。交通流視角下的城市網(wǎng)絡主要是依據(jù)通勤數(shù)據(jù)、航空數(shù)據(jù)、高鐵數(shù)據(jù)等展開研究的，Burger（2014）在通勤數(shù)據(jù)的基礎上加入上學、購物、投資貿易流，多視角研究荷蘭城市網(wǎng)絡，分析發(fā)現(xiàn)荷蘭的城市系統(tǒng)正在向著多中心網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。盡管關于城市的相關數(shù)據(jù)非常難以獲得，但國際城際航空客流數(shù)據(jù)是第一個被分析的城市聯(lián)系數(shù)據(jù)，也是創(chuàng)建世界城市網(wǎng)絡最廣泛使用的數(shù)據(jù)[3]，Otiso et al.(2011)認為全球航空流量是少數(shù)可用的城市間跨國流動指標之一，且航空網(wǎng)絡及其相關的基礎設施是世界城市互動的最明顯表現(xiàn)，移民、游客和高價值商品的流動會首選航空運輸，城市航空連接性好有利于融入全球跨國城市網(wǎng)絡。Mahutga et al.(2010)則基于全球航空客流的構造城市網(wǎng)絡，研究城市網(wǎng)絡結構與州際系統(tǒng)之間的關系，分析發(fā)現(xiàn)世界城市網(wǎng)絡和世界洲際系統(tǒng)有強聯(lián)系，但是區(qū)域之間存在差異性。

國內從要素的流動視角對城市網(wǎng)絡的研究主要集中在航空客貨運流、高鐵流等數(shù)據(jù)所構成的城市網(wǎng)絡上。郭文炯（1999）首先利用航空客流網(wǎng)絡數(shù)據(jù)研究了中國的城市等級和地域分異。周一星和胡智勇(2002)基于航空港客運量、城市間航線運量、航班頻率等數(shù)據(jù)分析航空網(wǎng)絡的結構特點，并以此為視角構建中國城市網(wǎng)絡結構研究框架，通過其框架結構和國內外航空聯(lián)系變化對未來城市網(wǎng)絡框架結構進行預測。武文杰等（2011）通過對航空流所代表的城市網(wǎng)絡進行拓撲分析發(fā)現(xiàn)，其具有“軸—輻”結構的空間組織模式，呈現(xiàn)出“鞍型”模式的區(qū)域差異性，城市之間的空間關聯(lián)表現(xiàn)出社群結構特征。除了用單層交通流構建城市網(wǎng)絡，學者們還基于多元交通流構建城市網(wǎng)絡，趙映慧等（2017）通過12306網(wǎng)和攜程網(wǎng)以及航空公司官方網(wǎng)獲得我國“一帶一路”城市間的鐵路客運車次和航空客運班次數(shù)據(jù)，采用社會網(wǎng)絡分析方法對“一帶一路”城市的網(wǎng)絡聯(lián)系、網(wǎng)絡層級、中心性進行研究。馮興華等（2017）分別基于鐵路、公路班次數(shù)據(jù)構造客運網(wǎng)絡，基于網(wǎng)絡密度、城市地位和網(wǎng)絡密度對長江經(jīng)濟帶的城市網(wǎng)絡結構進行分析。

二、基于企業(yè)聯(lián)系的城市網(wǎng)絡研究

在全球化時代，隨著城市對外聯(lián)系的加強，城市的重要性越來越取決于其與世界上其他城市的聯(lián)系強度，而不是自身城市規(guī)模。在城市研究方面，企業(yè)是城市系統(tǒng)形成的關鍵因素這一觀點長期存在，企業(yè)總部到子公司的所有權聯(lián)系代表了總部所在城市和子公司所屬城市之間的直接互動。因此，企業(yè)網(wǎng)絡是描述城市和區(qū)域聯(lián)系的最有效工具之一，出現(xiàn)了大量以企業(yè)網(wǎng)絡為研究對象、基于多種方法來衡量城市網(wǎng)絡的文獻。

基于企業(yè)聯(lián)系的城市網(wǎng)絡研究，一部分以弗里德曼的世界城市理論、Sassen的全球城市理論為基礎，研究高級生產(chǎn)服務性企業(yè)總部分支關系。以Taylor為代表的全球化與世界城市研究網(wǎng)絡小組提出基于企業(yè)總部分支視角測度城市網(wǎng)絡的鏈鎖網(wǎng)絡模型(Interlocking network model)，通過對公司重要性賦值以確定其重要性，以企業(yè)為紐帶將“城市-企業(yè)”的2-模網(wǎng)絡轉化為“城市-城市”的1-模網(wǎng)絡，為城市網(wǎng)絡研究提供了企業(yè)視角的分析方法。Yang(2017)利用城市企業(yè)的服務價值來指示潛在的工作流方向，提出了一種新的非對稱網(wǎng)絡連通性測度，利用鏈鎖網(wǎng)絡模型將不均勻的權力關系納入服務價值矩陣(175家公司x 526個城市)的分析，發(fā)現(xiàn)世界城市網(wǎng)絡的等級傾向明顯。Pan (2017) 利用首次公開發(fā)行(IPO)的高級生產(chǎn)服務企業(yè)與客戶之間的服務數(shù)據(jù)構建城市網(wǎng)絡，認為北京、深圳和上海在中國城市網(wǎng)絡中具有戰(zhàn)略主導地位，是中國主要的指揮中心和金融中心。Zhao (2014) 基于中國287個城市的323家高級生產(chǎn)服務企業(yè)地理區(qū)位，探討中國城市連通性的空間分異，發(fā)現(xiàn)區(qū)域差異主要體現(xiàn)為沿海地區(qū)的多中心城市發(fā)展模式和中西部地區(qū)的集中發(fā)展模式。

另一部分城市網(wǎng)絡研究者重點考察跨國公司的總部與分支機構的聯(lián)系，不僅考察高級生產(chǎn)服務企業(yè)對城市網(wǎng)絡形成的影響，還將制造業(yè)等其他生產(chǎn)部門納入研究范圍，網(wǎng)絡分析方法和工具也被應用于考察城市網(wǎng)絡的結構和形成因素[4]。學者們利用聚類分析方法考察城市間的相互聯(lián)系，Derudder et al.(2003)采用模糊聚類分析來定義22個城市聚類，發(fā)現(xiàn)與世界城市網(wǎng)絡的連接水平、地理區(qū)位、城市之間的連通性都會影響聚類的結果。此外，研究者還將網(wǎng)絡分析方法從物理學和數(shù)學領域推向跨學科應用，如Ronald et al.(2011)使用世界500強跨國公司數(shù)據(jù)聚合構建城市網(wǎng)絡，利用網(wǎng)絡中心性測度揭示各城市在全球經(jīng)濟網(wǎng)絡中的不同角色。Zhao(2018)基于中國頂尖金融企業(yè)的辦公區(qū)分布數(shù)據(jù)，運用社會網(wǎng)絡分析方法探討近20年來中國金融城市網(wǎng)絡的演變，基于每個城市在金融城市網(wǎng)絡中的加權入度和加權出度評估其外部金融資源吸引力和總部金融發(fā)展力，根據(jù)面板數(shù)據(jù)回歸分析，從區(qū)位、制度和社會經(jīng)濟三個方面探討了金融城市網(wǎng)絡演化的決定性因素。Zhao(2020)以2015年進入世界500強的中國企業(yè)的數(shù)據(jù)為基礎，運用折衷模型構建城市間的關聯(lián)網(wǎng)絡，利用網(wǎng)絡分析方法分析311個地級城市網(wǎng)絡和20個城市群網(wǎng)絡的空間連接特征，并將網(wǎng)絡結構變量納入回歸模型，分析城市網(wǎng)絡的經(jīng)濟效益。

國內學者對于城市網(wǎng)絡的研究起步較晚，前期多為研究城市化和城市體系，還未將企業(yè)網(wǎng)絡歸為城市網(wǎng)絡，只認為企業(yè)網(wǎng)絡和城市網(wǎng)絡是互為條件、相互重合的，但隨著交通條件的改善和通訊技術的發(fā)展，企業(yè)網(wǎng)絡不斷擴大，加速了城市網(wǎng)絡之間的聯(lián)系。胡彬（2003）引入Taylor的世界城市網(wǎng)絡理論，認為企業(yè)網(wǎng)絡是產(chǎn)業(yè)組織的高級形態(tài)、城市網(wǎng)絡的形成基礎、服務企業(yè)的集聚與組織網(wǎng)絡的滲透促進了城市網(wǎng)絡聯(lián)系。學者們利用不同類型的企業(yè)總部與分支機構數(shù)據(jù)對不同尺度的城市網(wǎng)絡進行研究，也從全國層面、城市群層面進行網(wǎng)絡結構分析和影響機制分析，發(fā)現(xiàn)我國的城市網(wǎng)絡具有層級特征，整體連通性較差，外部經(jīng)濟依賴程度較高，呈現(xiàn)出向政治中心集中、沿海地區(qū)集中和資源型城市集中這三種趨勢。

三、基于社會文化交流的城市網(wǎng)絡研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)、通信通訊技術的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)平臺的出現(xiàn)為我們提供了不同類型的社會交流途徑和信息交流數(shù)據(jù)，信息流逐漸成為城市與區(qū)域網(wǎng)絡研究的主要內容[5]，為研究城市網(wǎng)絡提供了新視角。基于城市之間的物流數(shù)據(jù)、通話數(shù)據(jù)等從信息流的角度研究城市網(wǎng)絡，運用引力模型、社會網(wǎng)絡分析方法等對城市間的聯(lián)系強度進行測量。Devriendt(2009)通過對比互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的地理分布網(wǎng)絡與航空網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)分布網(wǎng)絡流反映出的城市網(wǎng)絡體系與航空流所反應出的傳統(tǒng)城市網(wǎng)絡研究方法得到的結果相一致?；ヂ?lián)網(wǎng)技術的進步拉開了多元社交序幕，城市之間的聯(lián)系也愈加多元化，學者們逐漸通過多元數(shù)據(jù)對城市網(wǎng)絡進行研究。Fang(2020) 利用網(wǎng)絡爬蟲獲取了京津冀城市群50萬組微博數(shù)據(jù)，構建了定量評價京津冀城市群空間網(wǎng)絡強度的指標體系和模型，發(fā)現(xiàn)城市群內部聯(lián)系不緊密、發(fā)展不平衡，但北京、天津和石家莊形成了中心城市群。Hu等(2020) 認為城市網(wǎng)絡是城市間具有不同形式的空間互動的多元網(wǎng)絡，包括人口、物品、信息的空間互動，所以從微博上收集轉發(fā)記錄數(shù)據(jù)，構建出了以信息流動和人口流動兩個層面為代表的多元城市網(wǎng)絡。

國內學者基于多元信息流對城市網(wǎng)絡進行研究多是以百度指數(shù)、新浪微博、騰訊遷徙大數(shù)據(jù)等展開的，研究對象主要涉及省級行政區(qū)、城市群和主要城市。張宏喬（2019）以百度指數(shù)表征信息流，運用社會網(wǎng)絡分析法研究2011年至2016年中原城市群城市網(wǎng)絡的空間特征及其動態(tài)演化過程，發(fā)現(xiàn)城市網(wǎng)絡密度逐年快速增長且趨向復雜化，出現(xiàn)“小群體”現(xiàn)象。梅大偉等（2020）依據(jù)2011年、2014年和2017年的中國地級市之間百度指數(shù)關注度構建了城市網(wǎng)絡，從網(wǎng)絡密度、中心性等方面分析城市網(wǎng)絡演變特征及驅動因素，分析城市網(wǎng)絡由以北京、上海為核心的“軸-輻”結構演變?yōu)橐浴氨本?上海-廣深-成渝”為核心的“菱形”結構。此外，學者們還將多重交通流、交通流與信息流結合起來構建了多重城市網(wǎng)絡，進行網(wǎng)絡結構分析和影響因素分析。程利莎（2017）以哈長城市群地級市之間的公路、鐵路客運數(shù)據(jù)與百度指數(shù)數(shù)據(jù)構建聯(lián)系矩陣，再經(jīng)標準化之后賦予等權重加和構建綜合城市網(wǎng)絡反應城市聯(lián)系，繼而運用地圖可視化和社會網(wǎng)絡分析方法對網(wǎng)絡空間格局進行分析。張貴等（2019）研究京津冀地區(qū)地級市之間的城市網(wǎng)絡，利用騰訊位置大數(shù)據(jù)與百度指數(shù)進行多源流數(shù)據(jù)的綜合構建，利用組合閾值判斷方法，以遷徙熱度5、搜索指數(shù)110為斷點值進行處理，大于斷點值為 1，小于斷點值為 0，得到京津冀城市群交通信息流網(wǎng)絡二值矩陣，繼而進行網(wǎng)絡密度和凝聚子群分析。

四、結論與展望

（1）從現(xiàn)有關于城市網(wǎng)絡的研究來看，國內外學者大多基于城市之間要素流動視角、企業(yè)總部分支視角、社會文化交流視角等三個方面展開，根據(jù)航空客流、高鐵客流、公路班次、信息交流等數(shù)據(jù)構建城市網(wǎng)絡矩陣，或是利用引力模型、鎖鏈網(wǎng)絡模型，相關系數(shù)函數(shù)，基于城市本身的經(jīng)濟、社會、文化屬性計算城市之間的聯(lián)系強度，繼而構建城市網(wǎng)絡。不同視角下城市網(wǎng)絡數(shù)據(jù)獲取難度不一致，所代表的城市網(wǎng)絡內涵也不一致。

（2）當前對城市網(wǎng)絡的研究集于在收集城市之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)，如GaWC，并通過網(wǎng)絡分析方法對城市網(wǎng)絡進行結構分析，測量計算網(wǎng)絡節(jié)點中心性、網(wǎng)絡密度、網(wǎng)絡評價路徑長度、網(wǎng)絡凝聚子群、網(wǎng)絡核心-邊緣結構等結構指標，或者是研究不同源數(shù)據(jù)構成的城市網(wǎng)絡之間的相似性和差異性。

（3）城市聯(lián)系是一個復雜的過程，當前研究者對于城市網(wǎng)絡的形成機制大多停留在定性研究上，定量分析的較少。因此急需統(tǒng)一的城市網(wǎng)絡研究框架，進行城市網(wǎng)絡動力機制分析。有必要結合網(wǎng)絡結構特征、城市自身屬性以及外部影響因素，從復雜網(wǎng)絡的視角對城市網(wǎng)絡的演化過程和影響因素進行分析。

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對于“大數(shù)據(jù)”（Big data）研究機構Gartner給出了這樣的定義。“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。