本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)重力模型的省際流動(dòng)人口的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

基于改進(jìn)重力模型的省際流動(dòng)人口的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析

陳銳 王寧寧 趙宇 周永根

（中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所，北京 100190）

摘要：省際之間的人口流動(dòng)聯(lián)系和空間布局特征對(duì)于活化區(qū)域間社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，改善地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、縮減收益差距和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要作用。本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為研究切入點(diǎn)，研究了省際實(shí)際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的小世界和無(wú)標(biāo)度特征，探討了基于人口流動(dòng)量的權(quán)重網(wǎng)絡(luò)中心度特征，并進(jìn)一步對(duì)中心度與人口、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行相關(guān)性分析,同時(shí)對(duì)比研究了基于交通成本和重力模型的人口流動(dòng)測(cè)度網(wǎng)絡(luò)的特征，在此基礎(chǔ)上建立了基于交通、經(jīng)濟(jì)和人口的改進(jìn)重力模型的流動(dòng)人口測(cè)度模型，構(gòu)建預(yù)期省際人口流動(dòng)有向網(wǎng)絡(luò)，借助社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，探討了網(wǎng)絡(luò)的中心性、凝聚性、結(jié)構(gòu)洞以及小世界特性，并且以第六次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)為實(shí)例進(jìn)行實(shí)證研究。結(jié)果表明：（1）大規(guī)模實(shí)際人口流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)小世界特征，無(wú)標(biāo)度特征不明顯.（2）較低的地區(qū)人均GDP和較大人口總量是人口流出地區(qū)的推力，較高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和較大人口總量產(chǎn)生對(duì)對(duì)外來(lái)人口的較強(qiáng)吸引力。（3）預(yù)期流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的整體中心性不是很強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)中存在大量地位相對(duì)平等的節(jié)點(diǎn)，未來(lái)人口流動(dòng)依然活躍于中東部地區(qū)，呈現(xiàn)兩縱的格局。（4）西部城市在預(yù)期的省際大規(guī)模流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)受限制性比較大，對(duì)其他省市的人口流動(dòng)依賴性比較強(qiáng)。（5）網(wǎng)絡(luò)具有一定的小世界特征，社團(tuán)之間聯(lián)系頻繁，幫派性相對(duì)較為明顯。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的重力模型進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期省際流動(dòng)人口的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和空間格局分布，為政府管理部門為流動(dòng)人口管理以及產(chǎn)業(yè)布局提供科學(xué)決策。1 關(guān)鍵字：省際流動(dòng)人口；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；改進(jìn)重力模型；社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

中圖分類號(hào)：C922

引言

流動(dòng)人口是中國(guó)戶籍制度的產(chǎn)物，指以工作、生活為目的，離開(kāi)戶籍所在地，到其他地方居住的人口，其中省際人口流動(dòng)是指跨越省界的長(zhǎng)距離流動(dòng)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)人口出現(xiàn)大規(guī)模，多層次的流動(dòng)[1]，人口流動(dòng)呈現(xiàn)逐年遞增狀態(tài)[2]，人口流動(dòng)量不斷的增大，流動(dòng)形式多樣化。人口流動(dòng)是地區(qū)間、城鄉(xiāng)間和產(chǎn)業(yè)間市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)資源優(yōu)化配置的內(nèi)在要求，是實(shí)現(xiàn)人口現(xiàn)代化和勞動(dòng)價(jià)值規(guī)律的必然現(xiàn)象。省際之間的人口流動(dòng)對(duì)于活化區(qū)域間社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，改善地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡和縮減收益差距具有重要作用。因此對(duì)人口的流動(dòng)規(guī)律研究和管理一直是學(xué)術(shù)界和政府部門關(guān)注的熱點(diǎn)，逐漸引起各級(jí)政府機(jī)構(gòu)以及管理部門的重視。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)流動(dòng)人口進(jìn)行了大量的研究。在研究視角上，大部分的研究主要集中于人口遷移的因素分析、空間分布特征、政策制定與研究等方面，而且多聚焦城鄉(xiāng)流動(dòng)人口分布

[3-4]。勵(lì)娜等[5]采用多元回歸分析的方法，分析中國(guó)城鄉(xiāng)人口流動(dòng)的時(shí)間和區(qū)域趨勢(shì)及驅(qū)動(dòng)因素。喬曉春等[6]利用2010年第六次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)，對(duì)不同省市自治區(qū)的跨省流動(dòng)人口和分省戶籍人口分布狀況, 以及分省遷入率和遷出率進(jìn)行了估計(jì)。宋健等[7]對(duì)1984年以來(lái)北京市流動(dòng)人口管理的相關(guān)政策法規(guī)進(jìn)行了整理、分類和分析, 從戶口管理、住房管理、計(jì)劃生育管理和就業(yè)管理等方面作了具體闡述。在研究方法上針對(duì)流動(dòng)人口研究較為早期的主要集中于描述分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法以及組合數(shù)學(xué)模型等[8-9].其中侯賀平等[10]采用改進(jìn)輻射模型，從節(jié)點(diǎn)和社團(tuán)結(jié)構(gòu)以及無(wú)標(biāo)度和小世界特征等方面，探討在地域差異影響下人口流動(dòng)的

[11]空間分布格局和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征。鮑常勇借助描述統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)我國(guó)286個(gè)地級(jí)及以上城

市流動(dòng)人口分布特征進(jìn)行了分析。隨著復(fù)雜科學(xué)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究興起，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法被應(yīng)用到人口流動(dòng)研究領(lǐng)域[12]，為研究提供了嶄新的視角和方法。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)起源于匈牙利數(shù)學(xué)家Erdos和Renyi的隨機(jī)圖理論，隨著無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和小世界作者簡(jiǎn)介：陳銳，博士，研究員，主要研究方向?yàn)槌鞘羞\(yùn)行管理

通信作者：王寧寧，博士生，主要研究方向?yàn)槌鞘杏?jì)算管理

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃“社區(qū)管理與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)研究”（編號(hào)2012BAK27B00） 收稿日期：

網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究開(kāi)始進(jìn)入新的階段。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)主要研究的是個(gè)體之間相互作用所產(chǎn)生的系統(tǒng)的整體性質(zhì)與行為[13-15]，從而揭示和把握復(fù)雜系統(tǒng)的宏觀特征。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的方法之一，，是從網(wǎng)絡(luò)的視角出發(fā)，探求社會(huì)行動(dòng)者以及他們之間關(guān)系的研究方法，它起源于物理學(xué)中的適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)研究網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，把個(gè)體間關(guān)系，微觀網(wǎng)絡(luò)與大規(guī)模的社會(huì)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，采用圖論等定量的數(shù)學(xué)分析方法，解決社會(huì)問(wèn)題，該方法在職業(yè)流動(dòng)，城市問(wèn)題，人口流動(dòng)以及世界政治經(jīng)濟(jì)體系等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[16]。

已有的人口復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究多以實(shí)際的人口流動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)，聚焦人口流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而研究人口流動(dòng)的空間分布特征和流動(dòng)趨勢(shì)。針對(duì)潛在未來(lái)可能發(fā)生的人口流動(dòng)預(yù)期網(wǎng)絡(luò)研究還處于相對(duì)薄弱的狀態(tài)，多數(shù)的預(yù)期的流動(dòng)人口研究包括可達(dá)性的研究以及經(jīng)典的人口重力模型[17-18]與空間相互作用機(jī)會(huì)模型[15,19]研究。鑒于此，本文首先在整體上根據(jù)省際真實(shí)的人口流動(dòng)情況建立網(wǎng)絡(luò)，形成整體的流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)視圖，并且探討了真實(shí)流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)指標(biāo)和特征，然后對(duì)比分析了基于交通成本的流動(dòng)人口測(cè)度網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)重力模型的流動(dòng)人口測(cè)度網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)經(jīng)典的重力模型進(jìn)行修正，建立了基于經(jīng)濟(jì)，就業(yè)以及交通的人口流動(dòng)重力測(cè)度模型，借助社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析（SNA）方法，依托UCINET社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件，深入研究省際預(yù)期潛在流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)，分析流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的整體特征，找出網(wǎng)絡(luò)中的核心省市，核心區(qū)域，紐帶省市以及人口流動(dòng)省市子群，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特征，促進(jìn)省際人口資源的有效流通和共享，為流動(dòng)人口管理以及產(chǎn)業(yè)布局提供科學(xué)決策。 1省際流動(dòng)人口的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

本文涉及的人口流動(dòng)是從戶籍角度出發(fā)，將戶籍地在外省市的人口定義為流動(dòng)人口。根據(jù)第六次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)，全國(guó)31個(gè)省以及直轄市之間都存在人口流動(dòng)，因此在此基礎(chǔ)上的流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)是完備網(wǎng)絡(luò)，即31個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間都存在聯(lián)系，為了更加清楚直觀的了解省際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮卣�，�?duì)流動(dòng)人口量設(shè)定相關(guān)閾值，當(dāng)省際流動(dòng)人口數(shù)量在10000以上定義為省際之間存在大規(guī)模流動(dòng)人口，此時(shí)節(jié)點(diǎn)省或直轄市之間存在人口流動(dòng)聯(lián)系。

表1 流動(dòng)人口排名前十的省份 Tab.1 Top ten provinces of inter-provincial mobile population

排名

Rank

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 省份（流出人口） Province（Outflow of population） 安徽 河南 四川 湖南 湖北 江西 廣西 河北 江蘇 山東 省份（流入人口） Province（Inflow of population） 廣東 上海 北京 浙江 江蘇 福建 天津 山東 遼寧 新疆

（數(shù)據(jù)來(lái)源于第六次全國(guó)人口普查）

根據(jù)第六次人口普查數(shù)據(jù)建立人口流動(dòng)矩陣，采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)UCINET分析，得到出度與入度最大的前十個(gè)省份（見(jiàn)表1所示），從表1以及圖1可以看出，人口流出省份主要集中在中部經(jīng)濟(jì)水平較為不發(fā)達(dá)的人口大省，其中安徽和河南是最典型的人口流出省，與勞動(dòng)力輸出有直接的關(guān)系。人口流入大省主要集中在北上廣以及東部沿海等經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的省份，值得關(guān)注的是新疆在流入人口中的數(shù)量排名也比較靠前，這與國(guó)家援助新疆建設(shè)的人口政策

相關(guān)。

圖1 省際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)屬性圖（左為出度,右為入度，圓點(diǎn)大小表示中心度相對(duì)大小） Fig.1 The network properties diagram of inter-provincial migrants（the left diagram shows the in-degree and the right diagram shows the out-degree，the size of node stands for the relative size

of degree）

度反映的是網(wǎng)絡(luò)的中心性程度，特征途徑路徑長(zhǎng)度是網(wǎng)絡(luò)整體性質(zhì)的測(cè)度指標(biāo)。大規(guī)模省際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)是有向網(wǎng)絡(luò)，具有31個(gè)省市節(jié)點(diǎn)，共有1024條邊，，具體的網(wǎng)絡(luò)特征統(tǒng)計(jì)如表2所示，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)指向其他節(jié)點(diǎn)的邊的數(shù)量在1到29之間，而指向每個(gè)節(jié)點(diǎn)的邊的數(shù)量在1到28之間，略有差異，但是平均值都為14.935說(shuō)明大規(guī)模流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的中心性較為明顯，存在度較大的網(wǎng)絡(luò)權(quán)利節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)的平均距離為1.571，網(wǎng)絡(luò)中任意兩點(diǎn)之間的平均距離位于1到2之間，大部分的省節(jié)點(diǎn)通過(guò)1個(gè)到2個(gè)中間省建立流動(dòng)人口聯(lián)系，平均經(jīng)過(guò)1.571距離發(fā)生人口流動(dòng)，大規(guī)模省際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)小世界的特征。

向網(wǎng)絡(luò)，具有31個(gè)省市節(jié)點(diǎn)，共有1024條邊，由于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模相對(duì)較小，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)稱化處理，采用累積概率分布描述大規(guī)模流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的宏觀統(tǒng)計(jì)特征，其具體的計(jì)算公式如下所示：

P(k)?

k,?k?p(k)

?0.54426?圖2描述了設(shè)定閾值的大規(guī)模流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的累計(jì)概率分布（雙對(duì)數(shù)處理），對(duì)31個(gè)節(jié)點(diǎn)度以及概率進(jìn)行冪函數(shù)擬合得到冪分布函數(shù)：P(k)?2.208933k，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)的度

累計(jì)概率密度與度數(shù)呈現(xiàn)一定的冪律關(guān)系，但是指數(shù)?為0.54426<2，大規(guī)模流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的無(wú)標(biāo)度特征不明顯，度分布指數(shù)較小，流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的異質(zhì)性比較高，網(wǎng)絡(luò)中不同度值的節(jié)點(diǎn)分布均勻。

圖2 大規(guī)模流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的累計(jì)概率分布（雙對(duì)數(shù)）

Fig. 2 Log-log of the cumulative probability distribution of degree k of large-scale network

of floating population

2 基于流動(dòng)人口數(shù)量的權(quán)重網(wǎng)絡(luò)分析

省際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)可以看作是以流動(dòng)人口數(shù)量為權(quán)重的權(quán)重網(wǎng)絡(luò)，權(quán)重wij為節(jié)點(diǎn)省市i到j(luò)的流動(dòng)人口數(shù)量，由于省際流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)是有向網(wǎng)絡(luò)，所以通常情況下wij?wji。為了更好的研究流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)的特征，參考第二部分設(shè)置閾值10000建立大規(guī)模的權(quán)重流動(dòng)人口網(wǎng)絡(luò)模型。

2.1權(quán)重網(wǎng)絡(luò)的度分析

權(quán)重網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度計(jì)算參考公式D?

j?v(i)?wij，其中v(i)是節(jié)點(diǎn)i的鄰居節(jié)點(diǎn)集合，根

據(jù)人口流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際意義，省際流動(dòng)人口權(quán)重網(wǎng)絡(luò)的入度和出度可以分別定義為人口流入強(qiáng)度Sin和人口流出強(qiáng)度Sout。

表3 人口流動(dòng)權(quán)重網(wǎng)絡(luò)度分析表 Tab.3 The analysis of weighted network of inter-provincial mobile population

排名

Rank

1

2

3

4

5

6

7

8 人口流入強(qiáng)度 Population inflow 廣東 上海 北京 浙江 江蘇 福建 天津 山東 人口流出強(qiáng)度 Population outflow 安徽 河南 四川 湖南 湖北 江西 廣西 河北

  本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)重力模型的省際流動(dòng)人口的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。