从灾后通讯大数据，看嵌入结构如何影响家庭与社会网络

随着各类灾害的频繁发生，人们在风险环境下的应急通讯行为和应对行为十分重要。近日，香港中文大学（深圳）贾建民教授的研究团队在国际顶级期刊 Nature Communications 发表的研究论文中，通过移动大数据揭示了人们在应急情况下的通讯行为，提出了网络的三元嵌入结构，以此来研究家庭和社会网络的动态演化机制。

本文来自微信公众号：集智俱乐部（ID：swarma_org），作者：胡一冰，编辑：邓一雪，原文标题：《从小家到大家，看嵌入结构如何影响灾后家庭和社会网络动态演化机制》，题图来自：视觉中国

论文题目：Triadic embeddedness structure in family networks predicts mobile communication response to a sudden natural disaster

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41467-021-24606-7#Sec19

1. 家庭是社会网络研究的基本单元

人类在灾难面前往往会从社会网络中汲取力量，而面对越来越频繁的灾难现象，亲属关系网络（kin networks）总是至关重要的支持与资源来源。亲缘关系网络和非亲缘关系网络（non-kinship networks）相比有着明显不同的结构和行为属性。一方面是亲缘关系不易变质，比友情的维系成本更低，在低谷时期对人幸福感的影响更大。另一方面，非亲缘关系往往具有互惠特性，更富有信息多样性。突发灾难发生后，个体如何与家人（或朋友）互动，可以反映个体相对的社会优先级，也能反映家庭的社会网络结构属性。

香港中文大学（深圳）贾建民教授的研究团队近日在 Nature Communications 发表研究论文利用电子通讯数据，从家庭内、外的社会动态两方面，研究了2013年雅安地震冲击后家庭社会网络的活动和互动行为。研究利用通讯数据揭示了哪些网络结构表现出更积极的社会行为，以及家庭网络和大社会网络的联系情况。研究表明，家庭在地震后的通讯动态在很大程度上取决于家庭网络的嵌入结构（the structure of embeddedness）。本文作者还包括：香港大学贾轼、香港岭南大学李宜威、国防科技大学吕欣、西南交通大学宁一鉴以及耶鲁大学Nicholas A. Christakis。

2. 结构嵌入性：从二元到三元的进化

“结构嵌入性”（Structural embeddedness）是将人们的关系嵌入到更广泛的社会关系结构中。更强的结构性嵌入可以鼓励经济贸易，促进稳定的合作或人情互惠，甚至决定社会影响力。

传统的结构嵌入度概念是描述两个网络节点之间（人与人之间）拥有的共同朋友数量，嵌入度越高他们之间的关系就具有更高的信任度（Granovetter, 1985）。例如，夫妻之间如果拥有更多的共同好友，他们之间的婚姻关系就越稳定。

图2. 三元家庭网络的嵌入结构

该研究中将网络嵌入性的研究从二元关系扩展到三元结构（Triadic embeddedness structure），图2为三元家庭网络的嵌入结构例子。子图A和B分别对应地震发生前后某家庭通讯网络的结构。节点大小对应度中心性，边的宽度代表通讯频率（连接强度）。红色节点为家庭成员，黄色节点为与该家庭有嵌入性关系的个体，灰色是未嵌入个体。子图C是三元家庭网络中可能的四种嵌入结构。虚线表示存在嵌入关系，则二人有共同朋友。研究显示，第四种结构占比60.4%，第一种结构占比7.4%。

三元嵌入结构在以往研究基础上主要有两点改进。第一，研究重点分析单元拓展到二元嵌入关系之外，同时将会考虑一个三元结构中的三个二元组如何互相共享社交关系。另外，研究关注的是结构配置（structural configurations），而非重叠频率。也就是重点研究关系是如何嵌入的，而非二元嵌入强度。

3. 特别关注：如何利用地震前后通讯数据

研究主要利用2013年雅安地震前后手机通讯数据，并利用地震的外源性冲击来检验灾后传播行为是否依赖于嵌入结构和其他社会网络结构。研究关注以下四个重要变量——

（1）检查是地震发生后的第一通电话是否打往（来自）核心家庭成员。这一首要通讯被定义为“重要联系”，不可否认，人们在经历可能灾害或创伤后，选择进行第一通话的人对他们来说在情感和社会上一定十分重要。

（2）测定了震后第一通打往（来自）非核心家庭成员的电话间隔时长。该指标反映了个体重新激活个人社交网络的重要程度和紧急程度。

（3）研究嵌入结构是否影响地震后关系的互惠性。互惠理念对于维系凝聚力、信任、稳定性至关重要，如果两人有相互打电话则二者关系是互惠的。

（4）检验嵌入结构对中心性的影响。不同嵌入结构的家庭中个体在地震后活跃的社会网络是更小还是更大，这可以揭示更具嵌入结构的家庭里，对家庭内部交流的重视到底是对家庭外部社交的补充还是替代，也就是探究家庭嵌入是否限制或促进个体成员的社会能力。

该研究中把针对三元关系的嵌入结构与嵌入强度相分离，以此深入分析了三人家庭的各种嵌入结构如何影响震后人们的应急通讯行为。

4. 家庭网络嵌入型对灾后通讯行为的影响

研究考虑结构的两种极端（完全嵌入和完全无嵌入结构）的影响，以探讨三元家庭结构的嵌入性如何影响震后沟通模式。图3展示了嵌入结构和通讯频率随不同度中心性变化情况。

图3. 嵌入结构和通讯频率随不同度中心性变化情况

子图A为与朋友的通话频率随度中心度增加而增加，而和家人的通话频率增幅平缓。子图B表示完全嵌入的家庭比非完全嵌入的家庭会更多地与家人进行通讯。这说明一个完全嵌入的家庭结构对应着家庭内部社会网络活动的更大优先级。子图C表示完全无嵌入的家庭与家人通讯的频率显著少于其他类型。

子图D-F展示了与朋友的联系情况，其中子图D表示完全无嵌入的家庭相比其他结构类型有更大概率震后首先会与朋友通话，子图E中完全嵌入结构的家庭较其他结构类型的家庭第一通电话打给朋友的概率更小；子图F中完全无嵌入结构的家庭成员存在的互惠现象更少。换句话说，完全脱离家庭结构的人有更多的家庭以外的交流，不太可能优先与家庭成员交流。

研究利用地震的外源性冲击来测试家庭嵌入结构如何影响人们对地震的社会沟通反应并建立两个统计模型，模型中采用的变量如表1所示。

 表1 预测灾后第一通电话的Logistic回归模型

模型一基于Logistic回归模型测试嵌入结构是否预测个体对重要关系的选择，特别是个体在地震后的第一个外呼是给朋友而不是家人的可能性。研究发现，如果一个家庭是完全无嵌入的，地震强度越大，个体就更有可能呼叫朋友而非家庭核心成员。然而，在完全嵌入的家庭中，不管地震强度如何，个体都更有可能首先给家庭成员打电话。换句话说，嵌入结构可以预测谁在地震后首先接触到个体。

模型二的主题是朋友间社交网络的激活状态。结果显示，在地震强度较高时，完全无嵌入的家庭结构中，个体联系朋友的速度显著加快；在更强烈的地震中，完全嵌入的家庭结构中的个体联系朋友明显较慢。换句话说，在地震强度较高时，完全无嵌入家庭的人在向朋友求助方面表现出更大的紧迫感，而完全嵌入家庭的人则不那么迫切。

该研究统计分析了震后长达1周的社会网络结构和动态的变化。为了直观地反映地震后家庭结构的变化，图4展示了地震前后1周家庭嵌入状态的相对变化图，子图A和子图B分别为完全无嵌入和完全嵌入家庭。

图4. 地震前后不同嵌入结构对三元网络演化状态的影响（圈的大小表示出现频率）。

5. 嵌入结构对行为深层次影响仍有待探索

该实证研究利用2013年雅安地震数据调查了突发灾难当地家庭的移动通信模式的影响。研究表明，地震后家庭的通讯动态取决于他们的三元嵌入结构，并提出一种结构度量方式以反映共享社会关系的三元家庭的整体嵌入情况。该研究发现，在地震发生后，嵌入性越强的家庭中个体更有可能优先联系其他家庭核心成员，而在立即联系非家庭成员方面则更慢，并且该趋势随着震感增强而明显增强。在震后几周内，嵌入结构更强的家庭中，个体在更广泛的社会网络中会有更多的互惠交流，将接触更多的社会关系。另外，嵌入结构较稳定的家庭表现出更强的家庭内部协调性和对外联络水平。

这项研究所提出的三元嵌入结构为社交网络研究的方法论做出贡献，也为社会如何应对灾害提供了新的角度。未来还可以继续拓展和推广至更高阶的结构中，并且可以精确区分不同嵌入结构类型的行为影响。此外，家庭社会资源的共享和重叠对其社会行为的影响机制还有待更多的研究。

本文来自微信公众号：集智俱乐部（ID：swarma_org），作者：胡一冰