基于百度指數的湖南城市網絡特征研究

2020-09-10 16:53:55賀曉璐薛云張維龍岳紅周松林

交通科技與管理 2020年2期

賀曉璐薛云張維龍岳紅周松林

摘要：隨著互聯網的普及，運行互聯網數據進行城市網絡特征研究逐漸成為一種新的方法。以湖南省14個地州市為研究對象，運用百度指數平臺，獲取了2012年、2014年、2016年的百度用戶關注度數據，模擬構建湖南省城市百度信息流網絡。通過研究發現：在這五年中，長沙一直處于第一層級。此外，衡陽和株洲不論是在層級和排名上，均未發生變化，處于第二層級。其它城市均發生過變化，城市網絡呈現不均衡發展;湖南省城市網絡空間組織呈現出兩兩城市的信息聯系越來越密切。在城市網絡骨架中，兩兩城市聯系的信息流數量整體上呈現增多趨勢。兩城市間的聯系由中心城市向周邊城市擴散。邊緣地區將信息等要素向就近的中心城市匯聚，提高了中心城市的核心地位。

關鍵詞：百度指數;城市網絡;湖南省

中圖分類號：F299.2 文獻標識碼：A

0 引言

隨著城市化的快速推進，城市網絡特征研究逐漸成為熱點。從基礎設施、企業空間組織、信息流等視角來研究城市網絡特征是目前采用的主要方法。針對城市網絡，Taylor提出測度城市網絡聯系的方法[1];Goetz[2]、Derudder[3]、金鳳君[4]、戴特奇[5]、汪明峰[6]、吳威[7]等從基礎設施視角研究城市網絡特征;張闖[8]、尹俊[9]、路旭[10]、武前波[11]、董琦[12]、王聰[13]等從企業空間組織視角為城市網絡特征研究提供了實例;隨著信息通訊技術的飛速發展，城市間的網絡聯系愈加緊密，從信息流視角來研究城市網絡特征已經成為一種新趨勢，甄峰[14]、熊麗芳[15]、董超[16]、趙映慧[17]、于欣洺[18]、朱媛媛[19]、蔣大亮[20]等做了有益的嘗試。

廣泛使用的百度搜索引擎獲取的用戶關注度數據能較好表征城市間的信息流。獲取2012年，2014年以及2016年湖南14個地級市兩兩城市之間的百度用戶關注度數據，構建基于百度信息流的城市網絡，研究湖南省城市網絡的層級特征變化，繪制湖南省城市網絡流量流向圖，分析湖南省城市網絡的時空演變特征，以期為優化湖南城市網絡格局提供參考。

1 研究數據與方法

1.1 研究數據

選擇湖南省地級市為研究對象，主要包括長沙、株洲、湘潭、衡陽、邵陽、常德、益陽、婁底、郴州、永州、懷化、湘西、張家界、岳陽等14個城市。通過百度指數搜索引擎，獲取2012年，2014年以及2016年兩兩城市之間的百度用戶關注度均值，建立14×14的聯系矩陣。

1.2 研究方法

兩兩城市間的信息流強度為城市A和城市B的用戶關注度數值乘積R表示。其中：，式中Ab為城市A在城市B的用戶關注度，Ba為城市B在城市A的用戶關注度;單座城市的信息流總量用該城市與其它城市間的信息流強度之和N表示。其中：;各個城市的相對關注度為該城市的信息流總量與14個地級市內信息流總量最高城市的信息流量之比，用P表示。其中：，式中Nk為某城市的信息流總量，Nh為湖南省擁有最大信息流總量的城市所對應的最大信息流總量值。在以上計算的基礎上，構建湖南省14個地級市基于百度信息流的城市網絡。

2 湖南城市網絡的時空變化

2.1 城市百度信息流流量變化

2012年-2016年，湖南省各城市信息流總量呈現明顯的上升趨勢，如圖1所示。各城市信息流總量和由686 029上升到2 546 848。平均每個城市的信息流總量由49 002上升至181 918，增幅達到271%。各城市信息流總量和平均信息流強度均在2014年達到最大值。在2016年，湖南省信息流總量整體出現下降趨勢。由2014年的2 546 848下降至1 129 188，但相對于2012年，總體有大幅度的上升。湖南省各城市信息流總量年際變化用變差系數Cv來衡量，由2012年的0.569變為2014年的0.855再變為2016年的0.632。從Cv的變化可見，湖南省各城市信息流總量年際變化增大，基于百度信息流的城市網絡處于不斷變化發展中。

2.2 城市網絡層級特征變化

為了研究湖南省城市網絡的層級特征變化，采用2012年，2014年，2016年各城市百度信息流總量年平均值以及各城市信息流強度相對值，利用SPSS軟件，先對數據進行0-1標準化;然后使用湖南省14個地級市間的信息流總量和相對信息流強度數據，選擇最小距離法進行聚類分析;聚類的層次能表現各城市之間的相似性，能夠反映湖南省網絡發展的差異性和區域性。

根據2012年，2014以及2016年聚類分析的樹狀圖可得到三年的湖南省城市網絡層級分布，如表1所示;最后運用變異系數和信息流總量占比來比較各層級的發展變化和各城市在湖南省中的地位，如表2所示。

2012年-2016年間湖南省城市網絡層級的變化主要表現如下：

第一、二層級城市名稱、數量均沒變，城市網絡層級呈現為“一核多中心”的發展態勢。一個核心是指長沙，它一直處于湖南省城市網絡的核心地位，具有最高的網絡信息通信強度。長沙的信息流總量巨大，2014年相比2012年翻了接近四倍，2016年雖然相比2014年有明顯的下降趨勢，但比2012年總量高出許多。另一方面，長沙所在的第一層級雖比重由2012年21.37%下降至2016年的18.36%，但信息流總量仍為湖南省之首，遠高于其他城市。與此相比，第二層級衡陽、株洲的信息流總量相對于2012年在2014年分別增長了3.2倍多和2.9倍多，在2016年分別增長1.6倍多和1.3倍多。第二層級所占比重處于一直上升狀態，從2012年的15.48%到2014年的16.95%，最后在2016年達到了23.45%，但衡陽和株洲在本層級的排名在5年內均未發生變化。

第三層級城市在這五年內呈現波動趨勢，由2012年的湘潭、岳陽、常德、郴州、張家界，在2014年減少為岳陽、常德和張家界，湘潭、郴州在2014年進入第四層級;而在2016年第三層級城市數量增加至7個，為張家界、常德、懷化、岳陽、邵陽、永州、湘西。這五年中，岳陽、常德和張家界的排名雖然發生了變化，但一直處于第三層級。湘西、永州、懷化五年中變動較大，在2016年這三個城市迅速躥升為第三層級，且排名分別上升了4名，3名，2名（排名是相對于2014年的統計情況），信息流總量均上升了2倍左右。而湘潭的排名一直處于下降狀態，由2012年第三層級的第四名在2014年下降至第四層級的第九名，在2016年下降至第四層級的十二名，信息流總量占比也由2012年的6.77%降至2016年的1.80%。在第三層級中，城市的信息流總量占比也發生了較大的變化，由2012年信息流占比為32.34%降至2014年的18.72%，然而在2016年呈現大幅度的上升，占比達到49.97%，接近總量的二分之一。

第四層級城市數量首先呈現上升趨勢，然后在2016年出現下降，比2012年城市的數量還減少了兩個;而邵陽、婁底、永州、益陽、懷化、湘西這六個城市在2012年到2014年一直處于第四層級，但排名前后出現了變動。其中，排名變化最大的就是懷化，相比2012年，在2014年時上升了五名;另一個變化就是湘潭，由2012年的第三層級變化為了2014年的第四層級，且排名下降了五名。雖然郴州也由第三層級降至第四層級，但它在城市的排名中是沒有發生變動的。然而在2016年，第四層級的城市發生了較大的變化。由2014年的八個城市減少了一半，僅剩四個城市，為郴州、湘潭、益陽、婁底，其它的城市全部上升為第三層級。而在2012年至2014年一直保持在第四層級的湘西，在2016年迅速上升為第三層級，且排名前進了四名。在2016年中，該城市屬于變動比較大的。除此之外，郴州雖然相比較2014年的層級沒有變動，依然屬于第四層級之首，但城市排名中卻下降了四個名次，湘潭和婁底均下降了三名。在這五年中，唯一沒有發生層級變化的城市就是益陽和婁底，只是在排名上略有波動。在第四層級的信息流總量占比上，由2012年的30.81%，在2014年上升了5.04%，最終在2016年出現強烈的下降，降至8.22%。

2.3 城市網絡空間組織特征變化

根據2012年，2014年以及2016年湖南省兩兩城市間的信息流強度值，繪制城市網絡流量流向圖。基于簡潔、明了的原則，篩選出了兩兩城市間信息流強度相對值≥0.3的信息流構成網絡主干，篩選出≥0.5的信息流構成網絡骨架，并結合單座城市信息流總量，利用ArcGIS完成可視化。如圖2所示。

2012年-2016年，湖南省城市網絡的時空演變特征如下：

湖南省城市網絡空間組織呈現兩兩城市間的聯系不斷加強。城市空間等級越來越明顯，信息流不斷整合，城市信息流向核心城市和中心城市匯聚。在2012年，兩兩城市間聯系密切的信息流數量只有66條，在2016年就增加至91條（圖2a，c）。對信息流總量（N）來說，2014年和2016年城市間的信息聯系相對于2012年有大幅度的增加。由2012年的293 570上升至2014年的1 085 980，在2016年呈現下降趨勢，兩兩城市間的信息流總量為567 177，雖然總量相比較2014年有下降，但對于2012年翻了將近兩倍（圖2a，b，c）。對相對關注度來說，三個年份，長沙關注度最高，其次是衡陽和株洲，體現了“一核多中心”的發展態勢。

在網絡主干中（圖2d，e，f），2014相對于2012年總體上幾乎沒有變化，只是減少了衡陽-郴州線，但是兩兩城市間信息流總量呈現大幅度的上升，增幅達375%。湘潭和衡陽在2012年與長沙聯系密切，是主干網絡的重要組成部分。而在2014年，湘潭與長沙的聯系強度銳減，取而代之的是張家界，該城市與長沙的相對信息流強度高達0.83。該線的迅速崛起主要與張家界的旅游業有關。在2016年，主干網絡的密集程度相對于2012年和2014年有明顯的增加。除益陽、婁底、郴州和湘潭外，基本達到了網絡的全覆蓋。各個城市之間的聯系變得更加密切。兩兩城市間相對信息流強度大于等于0.3的信息流數量由2014年的11條增加至16條（圖2d，e，f）。

在網絡骨架中，城市網絡體系呈現出更為明顯的層級結構（圖2h，i，j）。邊緣地區將信息等要素直接向就近的核心城市匯聚，從而提高核心城市的地位。在2014年，骨架網絡從2012年的九條降至七條，剔除了長沙-益陽、長沙-永州以及長沙-邵陽，增加了長沙-懷化線，但信息流總量呈現上升趨勢。在2016年，長沙增強了和株洲、岳陽的網絡聯系強度，同時得到加強的是株洲-衡陽。邊緣城市之間的網絡信息流強度提高，邊緣城市與核心城市間信息流成為了骨架網絡的主體。在這五年中，長沙與張家界、衡陽的網絡聯系一直處于骨架網絡中，形成了整個城市網絡聯系的主要架構。長沙的核心地位也處于不變狀態，城市的網絡空間組織日趨完善。

3 結果與討論

基于百度信息流的湖南省城市網絡有明顯的網絡層級特征。在這五年中，長沙一直處于第一層級。此外，衡陽和株洲不論是在層級和排名上，均未發生變化，處于第二層級。其它城市在五年內均發生過變化，城市網絡呈現不均衡發展。

湖南省城市網絡空間組織呈現出兩兩城市的信息聯系越來越密切。在城市網絡骨架中，兩兩城市聯系的信息流數量整體上呈現增多趨勢。兩城市間的聯系由中心城市向周邊城市擴散。由于邊緣地區將信息等要素向就近的中心城市匯聚，從而提高了中心城市的核心地位。

作為基于海量網民行為數據的數據共享平臺，百度指數有許多局限性。如它僅能反映互聯網覆蓋區域的人們對城市的關注度，而不能精確地反映城市的信息流總量;在研究互聯網發展相對滯后、信息技術落后的地區仍存在一定的局限性。因此，基于信息流的城市網絡特征研究有待于進一步挖掘新數據，采用新方法，以期更好地揭示城市網絡特征。

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