【編者的話】

城市網絡通常從宏觀圖景上為我們描述了城市間的互動和聯系情況，其中，中心性和同配性等一系列指標主要用來衡量城市網絡整體的屬性。那么，城市網絡局部的微觀情況又如何，有哪些具體的特征。本期解釋城市將聚焦城市網絡中的微觀結構，解剖局部的模體和小集團。

從整個城市網絡到單個城市節點（或城市中的要素節點），中間的局部過程或區域特征也常常備受關注。在城市網絡中，一般通過模體與小集團兩種概念來描繪城市網絡的局部特征。 

一、城市網絡中的模體結構

無論是城內網絡還是城際網絡，整體看都是相互連接的整體。但是如果仔細看每個局部，會發現有一些結構總是反復出現。這些頻繁出現的局部連接模式稱之為網絡的模體（motifs）。2002年，魏茨曼科學研究所和冷泉港實驗室的幾名研究人員在《科學》雜志聯合發文，認為這種反復出現的局部連接模式正是網絡的基礎結構之一。比如3個節點的模體總共有13種類型，4個節點的模體總共有199種類型。這些頻繁出現的模體代表了一些具有普遍意義的交互模式和行為模式。在城市網絡中，則表現為特定的城市功能模塊或行為特征。

圖1  3個節點的模體主要包含這13種情況
資料來源：R. Milo et al. ,Network Motifs: Simple Building Blocks of Complex Networks.Science298,824-827(2002).

以城市之間的航空網絡為例。研究表明，中國城市之間的航空網絡主要由上圖中的8號模體和13號模體構成。其中，8號模體占97%，13號模體占3%左右。占有絕對優勢的8號模體其實代表了中國城市網絡的一種普遍現象，在城市網絡的局部總有一個樞紐型城市，其他城市與這個樞紐城市構成點對點的關系。比如，在中國中西部面積遼闊的區域，一些城市會首先與省會城市建立直航的班次；在東部地區，一般城市會優先選擇直飛北京、上海、廣州、深圳等一線城市的航班。這樣就形成了8號模體的形態。而13號模體則主要出現在區域中心城市之間，各省會之間的直飛航班，構成了相互聯通的一個完全網絡（complete graph），雖然整體占比并不是很高，但在整體運輸網絡中發揮著橋梁作用。 

二、城市網絡中的小集團（clique）

另外一種在城市網絡中經常出現的局部微觀結構稱之為小集團（clique）（注：有時候也譯作派系或者小圈子）。所謂小集團就是城市網絡中相互聯通的完全子圖，即局部若干個城市節點之間兩兩都是連接的。小集團實際上代表了網絡體系中緊密關聯的一組城市群或城市團，這些城市群或城市團內部形成了一個相互緊密聯系的網絡結構。識別城市網絡中的小集團結構有助于了解城市之間的互動路徑以及城市群的真實構成。

圖2  網絡中的小集團結構（K2-K7分別代表由2-7個節點成員構成的小集團）
資料來源：筆者繪制

在全球城市網絡中，這些小集團是整個網絡的核心組件。比如，GaWC的世界城市名錄中，以倫敦和紐約為代表節點的城市與其他十幾個城市構成了多個成員的小集團。在3個成員組成的小集團中，華盛頓（特區）、布宜諾斯艾利斯、臺北、蘇黎世、墨西哥城、舊金山、圣保羅、悉尼、阿姆斯特丹、馬德里和多倫多等城市都分別與倫敦和紐約構成了相互聯通的“鐵三角”；而東京和洛杉磯、巴黎和米蘭、香港和布魯塞爾，這些城市又與倫敦和紐約構成了相互聯通的穩固集團。此外，5成員和6成員的小集團一定程度上反映了更大的城市集團“抱團取暖”的特征。

2005年，拉夫堡大學的B.Derudder和P. Taylor兩位學者在此基礎上進一步提出了相對城市集團化指數（relative city cliquishness）的概念，主要通過城市實際加入的小集團數量與其度中心性（上一期我們提到過這個概念）數學回歸得到的殘差來計算該指數。該指數一定程度上反映了城市在它所處的中心位置上應該加入了多少小集團與實際加入的小集團數量之差。

通過計算不同城市的相對城市集團化指數，他們也得到了一些非常有意思的結論。比如在一定的網絡條件下，香港、新加坡和巴黎等城市都是實際融入的城市小集團數量要高于他們所處的中心位置上的平均水平，表現出更加集團化（over-cliqued）的城市特征；而芝加哥、多倫多和圣保羅等城市實際加入的城市集團要低于其預期的水平，屬于不夠集團化的城市（under-cliqued），兩類城市所表現出來的集團化差異也是城市的重要特征之一。

表1全球城市網絡中的城市小集團

資料來源：DERUDDER, B. and TAYLOR, P. (2005), The cliquishness of world cities. Global Networks, 5: 71-91.

這些模體也好，小集團也好，闡明了全球城市網絡中的一個重要的區域維度，以及這些城市在區域間是如何相互關聯起來的。此外，很重要的一點就是，從單個城市到整個全球化的過程中，城市模體和小集團是如何作為局部-整體之間紐帶，服務于整個全球經濟社會體系和過程的。 

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 “解釋城市”專欄由上海發展戰略研究所戴躍華博士主持，關注城市科學發展的前沿趨勢，解釋城市科學以及城市中人類行為動力學的一般特征和規律，探究利用前沿城市科學理論優化城市治理的路徑和方法。