The k-generalized distribution: A new descriptive model for the size distribution of incomes
本文提出了k-广义分布作为一个模型来描述人口内的收入分布和离散。公式的形状，时刻和标准的工具，不平等的测量-如洛伦兹曲线和基尼系数-给出。还讨论了参数估计的方法。该模型被证明非常适合在澳大利亚和美国的个人收入分配的数据。
2008-01-25 physics.soc-ph q-fin.GN
Economic geography and the scaling of urban and regional income in India
我们进行了探索的经济收入（国内生产总值，GDP）的印度地区和城市的规模分析的基础上，这些数量的依赖相关的人口规模。标度分析为识别社会经济组织中的网络效应提供了一种简单的方法，而网络效应是城市和城市化的标志。对于印度的一个次邦区域行政区划，我们发现GDP与人口的比例几乎是线性的，这一结果与其他国家背景下的城市功能单位截然不同。使用偏离缩放，我们探索这些区域单位的行为，以找到强烈的独特的地理模式的经济行为。我们详细描述了这些模式，并将其与印度等不同次大陆国家的区域经济发展文献联系起来。鉴于印度城市群经济数据的缺乏，我们使用一组假设来创建一个基于地区的新的大城市GDP数据集。这揭示了收入与城市规模的超线性缩放，正如理论所预期的那样，同时显示出类似的经济地理学观察到的区域经济表现的基本模式。对印度城市经济表现的这种分析受到缺乏更高保真、直接的城市经济数据的严重限制。我们讨论了印度城市经济规模和变化的标准化和一致性估计的必要性，并指出了一些可以探索开发此类指标的代理。
2019-02-26 physics.soc-ph
Decoding the city: multiscale spatial information of urban income
本文提出基于统计学习理论的多尺度空间信息量化方法，通过分析900多个美国都市区收入分布，揭示空间选择的收入依赖性及社区差异。
2025-09-26 nlin.AO physics.soc-ph
Behavioral changes during the pandemic worsened income diversity of urban encounters
基于美国四大城市百万用户的出行数据，研究发现疫情期间城市接触的收入多样性下降15%至30%且持续至2021年底，行为变化是长期恶化的关键因素，为疫情政策与城市多样性权衡提供启示。
2022-07-14 physics.soc-ph
Urbanization, economic development, and income distribution dynamics in India
该研究针对印度城市化缺乏系统性跨国可比实证分析的问题，刻画其城市化与经济、人类发展及收入分配的关联，验证城市减贫与移民吸引力假设，揭示疫情下贫困变化的脆弱性与韧性，指出城市化是印度实现繁荣公平的快速路径。
2024-10-07 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Size-Dependency of Income Distributions and Its Implications
本文着重讨论了收入分配的规模依赖性，即收入分配曲线与一国人口的关系。利用推广的Lotka-Volterra模型对美国1996-2007年的经验收入数据进行拟合，发现一个重要的参数$λ$可以与当年美国的规模（人口）的$β$次方成正比。我们指出，收入分配的规模依赖性是一个非常重要的性质，但在以往的研究中很少涉及，它具有两个重要的含义：（1）异速生长模式，即不同年份人口与GDP之间的幂律关系，它可以从规模依赖的收入分配中得到数学推导，并得到经验数据的支持;（2）临界现象中概率密度函数的反常标度性的联系，因为收入分布的重标度形式对于许多相关随机变量之和的极限分布具有完全相同的数学表达式。
2011-01-25 physics.soc-ph q-fin.GN
Analyzing urban scaling laws in the United States over 115 years
城市属性与人口之间的比例关系是城市增长的一个普遍现象。然而，由于定义城市边界的挑战和缺乏历史数据来研究城市在时间和空间上的动态，量化这些关系并理解其理论基础是困难的。为了解决这个问题，我们分析了在前所未有的115年中，使用dasymetrically精炼的历史人口估计，历史城市道路网络模型和多时相的定居点数据来定义动态的城市边界的基础上定居密度的城市基础设施和人口之间的缩放。我们证明了最清楚的证据，城市缩放指数可以密切配合理论模型超过一个世纪，如果城市被定义为密集的解决补丁。尽管与理论的密切定量协议，经验的缩放关系出乎意料地不同地区。与此同时，我们对标度系数的分析表明，2015年的城市比1900年人口相当的城市使用更多的开发土地和道路公里数，这对城市发展和当地环境产生了严重影响。总的来说，我们的研究结果提供了一种新的方式来研究城市系统的基础上，新的，地史数据。
2023-01-29 physics.soc-ph
The Effects of Inequality, Density, and Heterogeneous Residential Preferences on Urban Displacement and Metropolitan Structure: An Agent-Based Model
城市流离失所-当一个家庭由于影响其家园或周围环境的条件而被迫搬迁时-往往是由于住房成本上升，特别是在富裕、繁荣的城市。然而，其动态是复杂的，往往难以理解。本文提出了一个基于主体的城市沉降、集聚、位移和蔓延模型。新的定居点围绕着一个空间舒适的环境形成，吸引最初的贫穷定居者依靠资源生存。随着定居点的发展，收入、技能和兴趣各不相同的后来定居者被吸引到最初的舒适环境或新兴的人类聚集地。随着这种聚集的增长和密集，土地价值增加，最初的贫困定居者从他们所依赖的空间舒适中被取代。通过路径依赖，高收入居民仍然聚集在他们没有直接用途或兴趣的原始舒适设施周围。这个玩具模型探讨了这些动态，展示了一个简化的机制，说明城市流离失所和中产阶级化如何对收入不平等，密度和对不同类型设施的不同偏好敏感。
2018-08-27 physics.soc-ph
Road Network Evolution in the Urban and Rural United States Since 1900
公路网是城市、城镇和村庄等人类住区的一个关键组成部分，可调节污染和拥堵以及经济发展。然而，人们对农村和城市道路网的长期发展轨迹知之甚少。我们利用新的空间数据源来重建和分析自1900年以来美国850多个城市和2,500多个县的道路网络。我们的分析揭示了城市内部和美国境内道路结构的显着变化。尽管这些网络的演变各不相同，但也有共同之处和明显的地理模式。这些结果在整个农村-城市连续体中持续存在，因此不仅仅是城市加速增长的产物。这些研究结果完善和扩展了现有的知识，并阐明了城市和农村规划政策的必要性，包括对新发展趋势的批判性评估。
2022-03-16 nlin.AO physics.soc-ph
A k-generalized statistical mechanics approach to income analysis
本文提出了一种统计力学方法来分析收入分配和不平等。一个新的分布函数，其根源在k-广义统计的框架，推导出特别适合于描述整个频谱的收入，从中低收入地区的高收入帕累托幂律制度。给出了形状、矩等基本统计性质的解析表达式。此外，几个著名的计量经济学工具来衡量不平等，都存在于一个封闭的形式，被认为是。还讨论了参数估计的方法。该模型被证明非常适合美国的个人收入数据，根据其参数进行的不平等分析显示非常强大。
2009-02-23 physics.soc-ph q-fin.GN q-fin.ST
Time-space dynamics of income segregation: a case study of Milan's neighbourhoods
本研究利用手机定位数据，提出三维时空框架分析米兰社区不同收入群体的日常社会混合，发现工作时间促进融合而夜间居住区隔离，并揭示城市设计对调节社会经济分层的关键作用。
2024-02-28 cs.CY physics.soc-ph
Place-level urban-rural indices for the United States from 1930 to 2018
本文提出基于距离与空间网络的PLURAL指数，在1930–2018年为美国30,000个地点生成一致、细粒度且可公开获取的城乡测度。
2022-02-18 physics.soc-ph stat.AP
Income distribution and inequality in India: 2014-19
我们研究了2014- 2019年印度收入的演变，发现虽然收入不平等在这段时间内基本保持一致，但收入分配的低端经历了重大损失-底部的文蒂莱不仅收入份额下降了约38%，而且实际平均收入每年负增长-4.6%。我们进一步研究了这部分分配的组成，使用农村和城市分割，发现即使城市分配底部的收入份额随着时间的推移而增加，农村分配底部的收入份额却减少了-农村收入分配底部十分之一的收入份额下降了约41%，2014-19年的实际平均收入增长率为每年-4.3%。我们还从经验上证实，印度综合收入分配的底层主要由农村收入组成，因此实际收入的下降本质上是一种农村现象。研究家庭职业数据，我们发现，农村分布的最底层十分之一与小农/边缘农民和农业劳动力的职业密切相关，突出表明这些职业的经济脆弱性日益增加。使用RGBM模型来估计印度收入分配中再分配的性质，我们发现，从2015年开始，再分配一直在减少，甚至在2018年转为负值，这与分配底部实际收入下降的经验证据一致，并预示着今后持续的负向重新分配可能导致资源从穷人向富人的倒退性重新分配的风险。
2020-10-07 physics.soc-ph
Dynamic models of gentrification
本研究提出基于智能体的模型，模拟由生活成本驱动的三收入群体迁移引发的绅士化，引入时间网络度量以更早检测绅士化，并揭示城市密度促进该过程，为城市规划和政策提供洞见。
2025-08-06 physics.soc-ph
Is segregation encoded in urban form? An entropy-based analysis
本文基于熵分析探讨城市形态是否编码种族隔离，发现高熵城市形态与收入分布和隔离程度存在非线性关系，揭示了城市形态作为隔离信号和载体的作用。
2026-04-19 cs.IT math.IT physics.soc-ph
k-Generalized Statistics in Personal Income Distribution
本文从广义指数函数$\exp_{0}(x)=\exp(x)$出发，利用文献[G. Kaniadakis，Physica A \textbf{296}，405（2001）]，考虑生存函数$P_{>}(x)=\exp_κ(-βx^α)$，其中$x\in\mathbf{R}^{+}$、$α,β>0$和$κ\in[0,1)$，以分析德国、意大利和英国的个人收入分布数据。上述定义的分布是拉伸指数函数$P_{>}^{0}(x)=\exp(-βx^α)$ \textemdash的连续单参数变形，随着$κ$接近零，\textemdash在$x\to0$和$x\to\infty$区域中以非常不同的方式表现。它的体积非常接近拉伸指数，而它的尾部衰减遵循幂律$P_{>}(x)\sim(2βκ)^{-1/κ}x^{-α/κ}$。这使得$κ$ -广义函数特别适合于同时描述最富有部分和绝大多数人口之间的收入分配，通常拟合不同的曲线。我们的理论模型和个人收入的观测数据在整个范围内都非常吻合。
2007-02-01 physics.soc-ph q-fin.GN
Superlinear scaling in the urban system of England of Wales. A comparison with US cities
根据城市规模理论，城市指标以可预测的方式与城市规模成比例。特别是，社会和经济生产力指标预计将具有超线性关系。这种行为在许多城市系统中得到了验证，但最近的研究结果表明，这种模式可能不适用于英格兰和威尔士（E&W），那里的收入与城市规模呈线性关系。这一发现提出了一个问题，即东西方的城市是否表现出与教育水平和职业群体等数量的超线性关系。在本文中，我们评估了E&W的教育和职业群体的规模，看看我们是否可以检测到受过教育和收入更高的人的数量的超线性关系。由于E&W在收入的线性缩放方面可能是独一无二的，我们通过将其与美国（US）的城市系统进行比较来补充我们的分析，美国是一个收入的超线性缩放已经得到证明的国家。为了使这两个城市系统具有可比性，我们使用相同的方法定义了两国的城市系统，并测试了我们的结果对城市边界变化的敏感性。我们发现，城市的E&W表现出超线性缩放模式的教育和某些类别的高薪职业。然而，这些群体具有超线性缩放的趋势在美国似乎更为一致。我们发现，虽然美国城市的教育和职业分布可以部分解释收入的超线性缩放，分布导致收入的线性缩放在E&W。
2017-03-27 physics.soc-ph
Learning about spatial inequalities: Capturing the heterogeneity in the urban environment
交通运输系统可以被概念化为一种将人口和资源分散到整个地区的工具，在发展可持续城市方面发挥着重要作用。目前提供交通服务的理由是基于人口需求，而不考虑土地使用和社会经济信息。为了迎接促进更公平的资源分配的挑战，这项工作的目的是确定和描述城市服务供应的模式，其可获得性和家庭收入。通过使用多维方法，全球南部的一个大城市的空间不平等表明，低收入人口主要是医院和文化中心的使用率较低。低收入群体进入公立学校和体育中心的机会处于中等水平，这证明了边缘地区公民的多样性。土地利用和公共交通的相互作用所产生的这些复杂结果强调了综合方法论方法对支持城市项目、计划和方案决策的重要性。减少空间不平等，特别是为贫困群体提供服务，对于促进资源的可持续利用和优化日常通勤至关重要。
2019-07-24 cs.LG physics.soc-ph stat.ML
COVID-19 is linked to changes in the time-space dimension of human mobility
本研究利用去标识化手机数据，发现COVID-19封锁期间人类空间移动减少且伴随异步动态，解除限制后空间维度比时间维度恢复更快，且恢复程度受城市化水平和经济分层影响。
2023-07-27 cs.CY physics.soc-ph
Modeling the spatial dynamics of income in cities
该研究针对城市收入空间动力学缺乏定量分析的问题，基于美法多国功能性城市区数据，发现邻区收入影响区域收入演变，用统计物理投票者模型实现少参数的城市收入演变描述与预测，并以波士顿、巴黎2030年情景做例证。
2023-04-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Modelling the income distribution in the European Union: An application for the initial analysis of the recent worldwide financial crisis
运用统计物理学的方法，对不同数据库的经济收入数据进行了定量分析。为了解释我们的方法，我们介绍了必要的理论背景，扩展的雅科文科等人（EY）模型。该模型对欧盟所有社会阶层的家庭年收入进行了分析描述（即，低收入、中等收入和高收入者）的收入水平。我们表明，EY模型对于分析各种收入数据集非常有用，特别是在两个不同数据集平滑匹配的情况下。我们使用这种匹配构建的完整数据库强调了高收入社会阶层在分析所有家庭收入中的重要性。例如，描述这一阶层特征的帕累托指数定义了齐普夫定律，其指数远低于描述中等收入社会阶层特征的指数。这一结果使人们能够清楚地区分中等收入和高收入社会阶层。通过使用我们的方法，我们发现高收入社会阶层在2009年几乎消失，这将今年定义为欧盟最困难的一年。令人惊讶的是，这与被认为是世界金融危机元年的2008年形成了鲜明对比，当时高收入社会阶层的状况与2010年相似。这也许强调了欧盟的危机比美国推迟了大约一年。
2013-12-09 physics.data-an physics.soc-ph q-fin.GN
On critical dynamics and thermodynamic efficiency of urban transformations
不断增长的大都市地区的城市转型往往会产生影响社会互动、交通连通性和收入流分配的关键动态。我们开发了一个南极力学模型的城市转型，为大悉尼为例，并得出一个热力学描述突出关键政权。我们认为在两个时间尺度上的城市动态：快速动态的人口和收入的分布，通过最大熵原理建模，和较慢的动态演变的空间分布的竞争下的城市结构。我们确定了分散和多中心阶段之间的相变，通过改变社会倾向-平衡郊区吸引力的一个因素-与旅行阻抗形成对比。使用Fisher信息，我们确定临界阈值和量化的热力学成本的城市改造，作为最小的工作需要改变的基本参数。最后，我们介绍了城市改造的热力学效率的概念，在变化所需的工作量的顺序获得的比例，表明这种措施是最大化的临界。
2018-06-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-fin.ST
Defining urban agglomerations to detect agglomeration economies
集聚经济是经济学家和城市规划者争论不休的话题。他们的定义取决于大城市和地区是否比小城市和地区更有效率和生产力。我们补充现有的讨论聚集经济和城市工资溢价在这里提供了一个敏感性分析估计系数的不同划定的城市群，以及不同的定义的经济措施，总结了城市溢价。这一数量可以包括在工作地点计量的工资总额，也可以包括在居住地登记的收入。选择的办法影响城市规模的缩放行为以及城市一级现象的空间分布。不同经济水平的工作分布和家庭分布之间的空间差异使得城市定义对于估计随城市规模而变化的经济关系至关重要。我们通过回归法国大约5000个不同城市定义的收入和工资指标来论证这一点，基于我们在反映密度，人口阈值和通勤流量的定期截止点的行政空间单位的算法聚合。我们还超越了对工资和收入的综合观察，寻找大城市更大的不平等和经济隔离的证据。因此，本文考虑了城市的空间和经济复杂性，讨论了我们如何衡量集聚经济。它提供了一个基础，以反映替代方法来模拟过程，导致观察到的变化，这可以提供更全面的区域规划的见解。
2016-01-21 physics.soc-ph
Modeling urban housing market dynamics: can the socio-spatial segregation preserve some social diversity?
为了解决社会多样性的问题，我们引入了一个模型的代理人谁是异构的支付意愿之间的住房交易。一个关键的假设是，代理人对位置的偏好取决于内在的吸引力和社区的社会特征。收入的静态空间分布的分析和数字的特点。主要结果是，当且仅当社会影响力足够强时，社会空间隔离才会发生，但即便如此，大多数地点仍保留了一些社会多样性。与巴黎住房市场数据的比较表明，结果再现了价格分布和空间收入隔离的一般趋势。
2012-10-08 cs.SI physics.soc-ph
Has the Relationship between Urban and Suburban Automobile Travel Changed across Generations? Comparing Millennials and Generation Xers in the United States
这项研究使用了1995年、2001年、2009年和2017年的美国全国旅行调查，比较了千禧一代与他们的上一代（X一代）在不同社区模式下的汽车旅行。在16至28岁之间，千禧一代在城市（高密度）和郊区（低密度）社区的每日个人车辆行驶里程和汽车旅行比X一代要低。在对社会经济、车辆拥有量、生命周期、特定年份和特定区域因素进行调整后，这种差异保持不变。此外，16至28岁的千禧一代的住宅密度与汽车出行之间的关联比X世代的关联要平缓，控制了上述协变量。这些代际差异仍然存在于24至36岁的千禧一代中，当时美国经济正从衰退中复苏。这些研究结果表明，在城市和郊区社区，无论经济状况如何，美国千禧一代在生命早期阶段都不像上一代那样以汽车为中心。这种差异是否在以后的生活阶段持续存在仍然是一个悬而未决的问题，值得持续关注。
2022-06-19 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
CHRONEX-US: City-level historical road network expansion dataset for the conterminous United States
针对道路网络长期演变数据稀缺的问题，构建了CHRONEX-US数据集，覆盖美国本土693个核心统计区，提供基于模型的道路建设年份估计，支持路网演变与城市化研究。
2025-06-19 physics.soc-ph
Human Mobility Disproportionately Extends PM2.5 Emission Exposure for Low Income Populations
环境中直径小于2.5μm的细颗粒物（PM2.5）暴露已被确定为呼吸道疾病的一个关键原因。众所周知，在个人住宅中，收入群体之间暴露于PM2.5的差异是存在的，并且很容易计算。然而，现有的接触评估方法并没有捕捉到城市居民的动态流动性所隐含的接触，而城市居民的流动性在家庭以外的接触中占很大比例。为了克服测量城市居民暴露于PM2.5的挑战，我们分析了德克萨斯州哈里斯县移动电话用户生成的数十亿匿名和隐私增强的基于位置的数据，以表征人口的流动模式和相关暴露。我们引入了基于人们在空气污染物场所度过的时间的暴露程度度量，并研究了收入群体之间基于流动性的暴露差异。我们的研究结果表明，PM2.5排放不成比例地暴露在低收入人群中，因为他们的流动活动。收入高于平均水平的人暴露于较低水平的PM2.5排放。这些基于流动性的暴露差异是低收入人群频繁访问PM2.5排放量高的城市地区工业部门的结果，以及这些人为生活需要的更大流动规模。研究结果为环境正义和公共卫生战略提供了信息，不仅可以减少总体PM2.5暴露，还可以减轻对低收入人群的不成比例的影响。研究结果还表明，广泛的精细规模人口流动和污染排放数据的整合可以揭示城市规模空气污染暴露不平等的新见解。
2022-05-30 physics.ao-ph physics.soc-ph
Workplace dependence in urban economies
Complex Connections Lab, Network Science Institute, Northeastern University London（复杂连接实验室，网络科学研究所，伦敦东北大学）；Faculty of Business, Northeastern University London（商学院，伦敦东北大学）；MTA-ELTE Agglomeration, Networks, and Innovation Momentum Research Group, ELTE Centre for Economic and Regional Studies（MTA-ELTE集聚、网络与创新动力研究组，布达佩斯罗兰大学经济与区域研究中心）；ANETI Lab, Corvinus Institute for Advanced Studies, Corvinus University of Budapest（ANETI实验室，布达佩斯考文纽斯大学高级研究院，布达佩斯考文纽斯大学）；Institute for Data Analytics and Information Systems, Corvinus University of Budapest（数据分析与信息系统研究所，布达佩斯考文纽斯大学）；ISI Foundation（ISI基金会）
本研究结合欧洲某城市的人口与企业数据，揭示城市核心区存在空间依赖型“服务陷阱”，远程工作不平等从个人延伸至城市生态系统。
2026-08-11 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Mobility shapes heat exposure inequalities in cities
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；ISI Foundation（意大利科学研究所基金会）
通过分析23个西班牙城市和30个美国城市的手机流动性数据与城市温度场，提出基于网络的框架量化不同社会人口群体的热暴露不平等，发现低收入群体通勤中热暴露更高，且重力模型和辐射模型可复现不平等模式。
2026-06-08 physics.soc-ph
Unveiling Vulnerability and Inequality in Disrupted Access to Dialysis Centers During Urban Flooding
尽管透析设施至关重要，但对天气事件造成的中断访问的程度和不平等性的了解有限。这项研究使用了2017年哈里斯县飓风哈维背景下的流动性数据，以研究洪水对透析中心访问的影响。我们使用多个静态和动态指标检查访问维度。通过分析洪水事件期间动态指标的波动，我们得出了从CBG到透析中心的访问中断和移动性不平等的时空模式。结果表明：（1）社区保健组对透析中心的依赖程度各不相同;（2）洪水显著降低了透析中心的访问冗余和频率;访问中断在洪水事件后持续一个月以上;（3）少数民族比例较高和家庭收入较低的社区保健组更有可能经历更广泛的访问中断;（4）高收入的CBG更快地恢复到灾前水平;（5）位于非洪水地区的大型透析中心对于吸收中断设施的未满足需求至关重要;这些大型设施有助于提高该地区透析设施网络的吸收能力。
2022-08-25 physics.soc-ph
A generalized statistical model for the size distribution of wealth
在最近的一篇论文在这个杂志[J.统计。Mech.（2009）P02037]我们提出了一个新的、物理激励的分布函数，用于在k-广义统计力学的框架中对个人收入进行建模。2003年，根据美国个人收入的实际数据，对k-广义分布的表现进行了检验。在本文中，我们扩展了我们以前的模型，以便能够解释财富的分配。给出了广义财富分布模型的概率函数和不等式测度的封闭形式。为了检验所提出的模型的有效性，我们分析了1984年至2009年的美国家庭财富分布，并得出了优于文献中已知的任何其他模型的数据的良好协议。
2012-12-06 physics.soc-ph q-fin.GN
A microsimulation of spatial inequality in energy access: A Bayesian multi-level modelling approach for urban India
在印度，获得持续的清洁烹饪对于解决生物质燃料造成的室内空气污染的健康负担至关重要，但城市的空间不平等可能对低收入家庭的政策的接受和有效性产生不利影响。关于印度城市能源使用的空间分布的数据有限，特别是在低收入家庭中，大多数定量研究主要侧重于经济决定因素的影响。一个微观模拟的方法，提出了使用公开的数据和贝叶斯多层次模型来考虑目前的烹饪方法，当地的社会文化背景，和空间效应的影响。这种方法提供了以前不可用的洞察印度城市内的燃料使用和住宅能源过渡的空间分布。模拟影响的不确定性会传播到燃料使用估计数。该模型被应用到印度南部的喀拉拉邦和泰米尔纳德邦的四个城市，并对病房级调查数据的比较显示与模型估计的一致性。病房一级的影响-病房如何与城市平均水平和该州其他城市地区进行比较，这可以帮助利益相关者设计和实施针对家庭需求的清洁烹饪干预措施。
2021-09-17 physics.soc-ph
Multilevel comparison of large urban systems
通过建立时空标准化统计数据库，首次使世界上最大的七个国家或地区（中国、印度、巴西、欧洲、前苏联、美国和南非）的城市系统具有可比性。我们首先解释一般演变城市单位（“城市”）的概念及其对每个国家统计系统提供的信息的必要调整。其次，参照Zipf和Gibrat的模型，在宏观尺度上比较了七个国家的等级结构和城市增长过程：与城市系统的进化理论相一致，金砖国家以及欧洲和美国的等级结构和增长过程具有很大的相似性，尽管它们在城市转型的不同阶段所处的位置解释了一些结构上的特殊性。第三，在对过去50年的演变进行聚类分析之后，在微观尺度上绘制了大约10，000个城市的个体轨迹。从城市系统演化理论中提取的一些共同原则可以解释这些轨迹的多样性，包括中国案例中地理再分配的特定模式。我们的结论是，在宏观层面上的观察时，概括为程式化的事实，可以帮助设计城市系统的模拟模型，而在微观层面上确定的城市轨迹是一致的，足以构成合理的未来人口预测的基础。
2015-01-26 physics.soc-ph
Scaling and Hierarchy in Urban Economies
在最近的几份出版物中，贝当古、韦斯特和合作者声称，城市的经济生产总值、个人收入、专利申请数量、犯罪数量等属性，显示出与总人口的超线性幂比例关系，而资源使用的措施显示出次线性幂律比例关系。然而，对美国城市经济生产总值和个人收入的重新分析表明，数据无法区分幂律和其他函数形式，包括对数增长，而且城市规模预测的差异相对较小。在以前的工作中，引人注目的缩放外观在很大程度上是使用广泛数量（全市总数）而不是密集数量（人均比率）的人工制品。生产力仍然依赖于城市规模，这是因为按照长期存在的“中心地区等级”的经济概念，专业服务业集中在较大的城市，每个工人的附加值高。
2011-04-08 physics.data-an physics.soc-ph stat.AP
The effect of cities and distance on COVID-19 spreading in the United States
2019冠状病毒病大流行通过多种时空动态随时间演变。不同地理区域之间相互作用的程度不同，可能会导致复杂的传播模式，因此很难辨别这些区域之间的影响。在这里，我们使用互相关分析来检测美国县级新冠肺炎病例时间演变的同步演变和潜在的相互影响。我们的分析确定了两个主要的时间段，在相关性的行为中具有可区分的特征。在第一阶段，只有城市地区之间出现了一些强相关性。在该流行病的第二阶段，强相关性变得普遍，并且存在从城市到农村地区的明显方向性影响。总体而言，两县之间的距离的影响远远弱于县人口的影响。这种分析可以提供关于疾病演变的可能线索，并可以确定该国哪些地区的干预措施在限制疾病传播方面可能更有效。
2022-11-14 physics.soc-ph q-bio.PE
Urban Scaling Laws
本章运用标度理论定量分析城市规模对经济社会特征的影响，综述城市标度律的新发现、进展与开放问题。
2024-04-03 physics.soc-ph
Urban Geography and Scaling of Contemporary Indian Cities
本文试图创建一个综合分析当代印度城市的综合特征，使用缩放和地理分析一组不同的指标。我们使用2011年人口普查和其他一些来源的印度城市群数据来描述城市人口密度、基础设施、城市服务、经济表现、犯罪和创新的模式。许多结果符合城市理论的预期，也符合高收入和中等收入国家其他城市系统中类似数量的行为。印度是一个大陆规模的快速发展的城市系统，因此也有一些有趣的例外和惊喜有关的具体数量和强烈的区域变化模式。我们详细描述了这些模式的犯罪和创新，并将其与现有文献中的特定印度背景下的决定因素联系起来。印度城市一级的数据缺乏，也没有关于功能城市的官方定义，这给目前的任何分析带来了一些限制和警告。我们讨论了这些缺点，并阐明了在印度的城市和城市发展相关的系统的统计数据收集的挑战。
2018-10-29 physics.soc-ph
Mapping the Depths: A Stocktake of Underground Power Distribution in United States
本研究首次构建美国高分辨率地下配电统计（GUDS），揭示区域差异及与收入、城市化、灾害脆弱性的关联，并指出电价高地区地下化比例低，为基础设施规划与公平性决策提供指导。
2024-02-07 physics.soc-ph
Urban scaling of football followership on Twitter
社会科学今天面临着一个重要的挑战，即利用在线社交网络产生的大量数据所提供的新的研究机会。由于其营销价值，体育俱乐部也有动力在社交媒体上创造和维持稳定的受众。在本文中，我们分析了追随者的知名足球俱乐部在Twitter上获得他们的家的位置。然后，我们测量城市规模是如何连接到追随者的数量使用城市规模理论。结果表明，俱乐部追随者的标度指数依赖于一个国家的收入。这些发现可用于了解全球足球观众的结构和潜在增长领域。
2018-12-11 cond-mat.dis-nn cs.SI physics.soc-ph
Life Between the City and the Village: Comparative Analysis of Service Access in Indian Urban Slums
印度作为一个城市化国家的崛起是21世纪最重要的社会经济和政治进程之一。印度城市化的一个基本特征是，在其快速发展的城市中，非正规住区（贫民窟）的增长和持续存在。因此，印度城市贫民窟的生活条件是人类发展的道路还是贫困的陷阱，是一个至关重要的问题。在这里，我们使用城市规模的框架来系统地描述印度城市贫民窟的相对属性，重点是社区的属性，如获得水，卫生和电力等基本服务。我们发现，大城市的贫民窟比小城市的贫民窟系统地提供更高水平的服务。也许正如预期的那样，我们还发现，与同一城市的非贫民窟社区相比，贫民窟在服务获取方面的表现一直不佳。然而，平均而言，城市贫民窟比农村地区的居民区提供更多的服务。我们系统量化的这种情况可能有助于解释为什么印度大城市在生活水平方面对农村人口仍然具有吸引力，而不仅仅是需要经济收入溢价。
2019-09-10 physics.soc-ph
Nonuniform and inequitable healthcare accessibility losses during flooding-amplified congestion across US cities
Northeastern University（东北大学）；Institute of Technology Gandhinagar（甘地纳加尔理工学院）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
研究美国30个人口最多城市洪灾加剧拥堵时医疗可及性损失，发现其受多种因素影响，损失程度不一，还加剧空间不平等，针对性防洪方法比通用策略更有效，能助城市从类似地区学习。
2026-07-21 physics.soc-ph
From Urban Segregation to Spatial Pattern Detection
我们开发了一个“多焦点”的方法来揭示城市的空间差异，从最地方的规模大都市之一。例如，考虑一个可以在不同尺度上测量的统计变量，例如种族群体比例，社会住房率，收入分配或公共交通网络密度。然后，城市中的任何一点都对应着一系列变量值，当人们围绕起点缩小时，一直到整个城市-就像用变焦相机镜头一样。由此产生的序列以精确的方式编码空间差异：它们与完全随机序列的差异程度实际上是潜在空间结构的特征。我们在这里介绍一个数学框架，允许分析这个签名，我们提供了一些说明性的例子。
2018-06-29 physics.soc-ph
Beyond Distance: Mobility Neural Embeddings Reveal Visible and Invisible Barriers in Urban Space
本研究利用神经嵌入模型分析美国11城市2540万条轨迹，学习移动性嵌入以定义行为功能距离，揭示了设施获取、行政边界和居住隔离等无形屏障对城市可达性的影响，为城市规划和公平分析提供了可扩展框架。
2025-06-30 cs.CY physics.soc-ph
Facebook Ads as a Demographic Tool to Measure the Urban-Rural Divide
在全球城市化的进程中，确保留在农村地区的人在发展和政策考虑方面不落后，是世界各国政府的优先事项。然而，追踪有关这一人口稀少、地理分散的重要统计数据越来越具有挑战性，导致缺乏可靠的最新数据。在这项研究中，我们研究了Facebook广告平台的有用性，该平台提供了超过20亿用户的数字“普查”，以衡量潜在的城乡不平等。我们关注意大利，一个大约30%的人口生活在农村地区的国家。首先，我们表明Facebook产生的人口统计数据在时间上不稳定，人口稀少的城市覆盖不完整。为了克服这种限制，我们提出了一种替代方法来估计Facebook广告受众，将农村城市的覆盖率从19%提高到55%，并进行可行的细粒度子人群分析。使用官方的全国人口普查数据，我们评估了我们的方法，并确认了在教育程度和收入方面已知的重大城乡差距。将分析扩展到Facebook特定的用户“兴趣”和行为，我们提供了关于鸿沟的进一步见解，例如，发现农村地区对赌博表现出更高的兴趣。值得注意的是，我们发现，农村地区收入的最具预测性的特征与城市中心不同，这表明研究人员在研究农村福祉时需要考虑更广泛的属性。这项研究的结果表明，有必要改进现有的工具和方法，将代表性不足的人口纳入数字人口研究-如果不这样做，可能会导致误导性的观察，结论，最重要的是，政策。
2020-02-26 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
The spatial accessibility of attractive parks in Chicago and a proposed planning support system to evaluate the accessibility of POIs
城市公园在满足居民的生态、社会和娱乐需求方面发挥着重要作用。进入城市公园反映了人们的生活质量。本研究的重点是通过步行和开车到有吸引力的城市公园在芝加哥不同人群的累积可达性。本研究使用谷歌地图上的评分和评论数量来评估每个公园的吸引力。结果提出了使用重力，线性和内核模型的累积可访问性得分。此外，在90米X90米的土地单元尺度和社区一级显示了不同种族和收入水平的人口群体进入公园的空间分布。非常有吸引力的公园，人们步行获得高可达性分数。然而，人们驾车前往的可达性得分高的公园位于主要高速公路沿线。本研究还确定，黑人和高收入人口比其他人口群体对公园的可达性得分更高。此外，提出了一个规划支持系统，该系统使用可以从Google Maps和Yelp等应用程序收集的评级数据来评估公园中所有类型的兴趣点（POI）。
2022-09-25 cs.CY physics.soc-ph
Escaping from air pollution: The psychological process of domestic migration intention among urban people
快速城市化加上糟糕的城市规划，导致中低收入国家城市地区严重的空气污染。鉴于空气污染的不利影响，人们采取了许多应对措施，包括迁移到另一个城市。目前的研究探讨了越南河内城市人口迁移意向的心理过程和人口预测因素-世界上污染最严重的首都城市之一。使用贝叶斯思维海绵框架（BMF）构建模型，并对475名城市居民的分层随机抽样数据集进行贝叶斯分析。我们发现，迁移意向与个人的空气质量的满意度呈负相关。这种关联受到更好的替代品（或附近空气质量更好的城市）的感知可用性的调节。然而，由于地理距离造成的高迁移成本，使人们认为有更好的替代办法的调节作用微不足道。此外，还发现男性和年轻人更有可能移徙，但人才外流假说没有得到证实。研究结果表明，如果不采取空气污染缓解措施，可能会发生经济力量的错位，阻碍城市的可持续发展。因此，建议各级政府之间的合作行动，以半导体原则为核心，以减少空气污染。
2021-08-01 physics.soc-ph
Empirical analysis on the connection between power-law distributions and allometries for urban indicators
我们报告现有的幂律分布和异速生长之间的联系。正如在[PLoS ONE 7，e40393（2012）]中首次报道的凶杀案与人口之间的关系，当这些城市指标呈现渐近幂律分布时，它们也可以显示它们之间的特定异速生长。在这里，我们提出了一个广泛的特性，这种连接时，考虑所有可能的关系对巴西城市的12个城市指标（如童工，文盲，收入，卫生和失业）。我们的分析表明，我们所有的城市指标是渐近分布的幂律和建议的连接也适用于我们的数据时，异速生长关系显示足够的相关性。我们还发现，并非所有的异速生长关系都是独立的，它们可以被理解为城市指标和人口规模之间的异速生长关系的结果。我们进一步表明，周围的异速生长的残差波动的特点是几乎恒定的方差和对数正态分布。
2014-05-14 physics.data-an physics.soc-ph
Empowering Urban Governance through Urban Science: Multi-scale Dynamics of Urban Systems Worldwide
当前的城市科学可以为未来的城市政策提供有益的基础，但前提是这些建议已经通过对世界各种情况的正确观察而得到证实。然而，城市演变的国际比较往往产生不确定的结果，因为国家领土框架并不总是与城市系统的动态完全一致。我们建议提供各种城市系统的组成，以便更好地考虑到超越区域和国家领土边界的城市的动态网络。为解释城市规模和城市增长分布而设想的不同模型，使人们能够在城市和城市系统层面上观察城市轨迹之间建立对应关系。我们测试的有效性和代表性的几个动态模型的复杂的城市系统和它们的变化在世界各地，在城市系统的宏观尺度。该方法的独创性在于将空间相互作用和演化路径依赖视为城市实体一般行为的主要特征。所研究的模型包括不同的和互补的过程，如经济交流，创新和物理网络流的扩散。复杂系统的动态在原则上是不可预测的，但将其与人口、收入和资源组成部分联系起来，可能有助于最大限度地减少预测误差。
2020-05-20 cs.CY cs.MA physics.soc-ph
Universal role of commuting in the reduction of social assortativity in cities
数百万人每天在城市中上下班，与同事、客户、供应商、朋友和陌生人互动。通勤促进了来自遥远和不同社区的人们的混合，但这是否对社会包容产生了影响，或者相反，联系仍然是不可分割的，这一点很少被探讨。在本文中，我们的目标是更好地了解收入排序的社交网络内的城市和调查如何通勤距离条件的Twitter用户在美国的50个最大的大都市地区的在线社会关系。家庭和工作地点是从地理定位的推文中确定的，使我们能够推断出个人的社会经济地位。我们的研究结果表明，城市中高于中位数的通勤距离与更多样化的个人网络有关，包括连接的同伴及其收入。不同社会经济背景的居民区之间的通勤联系程度因城市规模和结构的不同而有很大差异。然而，我们发现，高于中位数的通勤与美国前50名城市的社会联系活跃度几乎一致，适度减少有关，这表明通勤在整合城市中不同的社交网络方面发挥着普遍作用。我们的研究结果为政策提供了信息，即促进偏远社区的访问可以促进低收入群体的社会包容。
2021-10-14 physics.soc-ph
Interplay between intra-urban population density and mobility in determining the spread of epidemics
在这项工作中，我们解决了城市地区人口密度中心之间的联系，以及这些中心之间的人流的性质，在塑造传染病发病的脆弱性。对四大洲163个城市进行的一项研究显示了一个普遍趋势，即在人口流动主要集中在高人口密度中心之间的城市，人类流动引起的风险增加。我们将我们的形式主义应用于SARS-COV-2在美国的传播，为观察到的城市间传播过程的异质性提供了一个合理的解释。有了这一见解，我们提出了现实的缓解策略（比封锁不那么严重），基于修改城市的流动性。我们的研究结果表明，最优控制策略涉及一个不对称的政策，限制进入最脆弱的地区，但允许居民继续他们通常的流动模式。
2021-02-01 physics.soc-ph
Uncover the nature of overlapping community in cities
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
本研究提出基于图的物理感知深度学习框架，通过美国双子城都会区手机数据，量化城市社区重叠结构及其与收入、种族的关联，首次阐明城市社区重叠本质，为城市结构研究提供新视角。
2024-01-31 cs.LG physics.soc-ph
Inequality is rising where social network segregation interacts with urban topology
社交网络放大了不平等，这是由于社会关系形成的基本机制，如同质性和三元封闭。这些力量加剧了反映在网络碎片化中的社会隔离。然而，人们对哪些结构性因素促进了分裂却知之甚少。在本文中，我们使用来自广泛使用的在线社交网络的大数据来证明社交网络碎片化与城镇收入不平等之间存在显着关系。我们发现，物理城市空间的组织与碎片化的关系比不平等的教育机会，政治隔离，或种族和宗教少数群体的存在更强。社交网络的碎片化在居住区被河流和铁路等物理障碍物分隔且距离市中心相对较远的城镇中明显更高。设施集中的城镇通常在社会上也更加隔离。这些关系表明，城市规划可能是一个有用的干预点，从长远来看，以减轻不平等。
2019-09-25 cs.SI physics.soc-ph
Economic Distance Structures Urban Mobility in 109 U.S. Cities
Beijing Jiaotong University（北京交通大学）；Beijing Transport Institute（北京市交通研究院）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
该研究以美国109个城市为对象，提出“经济距离”概念，发现日常流动的0.25分位数经济半径边界，揭示其不对称性及对城市不平等的塑造作用，为跨阶层互动干预提供理论支撑。
2026-08-13 physics.soc-ph
Urban Sprawl Is Associated with Reduced Access and Increased Costs of Water and Sanitation
本研究通过构建100多个城市的可比形态并引入偏远度与稀疏度指标，量化了城市蔓延对供水卫生服务可及性的负面影响，发现紧凑型增长相比水平扩张可使数亿人额外获得管道供水和污水服务。
2025-08-18 physics.soc-ph
