[論文レビュー] Spatial concentration and temporal regularities in crime

Marcos Oliveira, Ronaldo Menezes|arXiv (Cornell University)|Jan 11, 2019

Crime Patterns and Interventions参考文献 43被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、複雑系の枠組みを用いて、犯罪の空間的集中と時間的規則性を調査し、犯罪が特定の都市マイクロエリアに集中し、地域レベルでは非定常的である年間（循環年）サイクルを示している。都市全体では定常的であるが、地域レベルの犯罪リズムは時間経過とともに変化し、都市地域全体に渡って動的で波状のパターンが生じている。

ABSTRACT

Though crime is linked to different socio-economic factors, it exhibits remarkable regularities regardless of cities' particularities. In this chapter, we consider two fundamental regularities in crime regarding two essential aspects of criminal activity: time and space. For more than one century, we know that (1) crime occurs unevenly within a city and (2) crime peaks during specific times of the year. Here we describe the tendency of crime to concentrate spatially and to exhibit temporal regularities. We examine these phenomena from the complex-system perspective of cities, accounting for the possibility of both spatial heterogeneity and non-stationarity in urban phenomena.

研究の動機と目的

• 多様な都市における都市犯罪の根本的な空間的・時間的規則性を理解すること。
• 空間的不均一性と非定常性が、犯罪ダイナミクスの認識とモデリングに与える影響を調査すること。
• 社会経済的特徴に依存せず、都市の規模や種別に関係なく犯罪パターンが一貫しているかどうかを評価すること。
• 地域レベルの変動性とグローバルな規則性を統合した、包括的で都市スケールの犯罪理解を構築すること。
• 静的ホットスポットではなく、動的で変化し続ける犯罪パターンを明らかにすることで、証拠に基づく政策立案を支援すること。

提案手法

• 都市の幾何的形状や街区サイズのばらつきによるバイアスを排除するため、等人口の空間的単位に都市を分割する。
• 地域レベルの犯罪データ時系列に連続ウェーブレット変換（CWT）を適用し、周期性（特に1年サイクルの循環年周期）を同定する。
• 時刻 $ t $ における統計的に有意な循環年周期を持つ領域数として、組み合わせ平均パワー $ C^b(t) $ を定義し、都市全体の季節的犯罪パターンの監視を可能にする。
• 各領域における有意な循環年バンドの持続期間 $ \Delta t $ を測定し、時間的安定性を評価し、非定常性を同定する。
• 12の米国都市のデータを分析し、地域レベルのダイナミクスと集計された都市レベルのパターンを比較する。
• 下位から上位へのアプローチを用い、地域レベルの非定常性が、グローバルには安定的であるが、都市レベルの季節的犯罪リズムにどのように寄与するかを検討する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 犯罪はどの程度異なる都市地域で空間的に集中しているのか。また、都市の規模や犯罪種別に依存するのか。
• RQ2 地域レベルにおける循環年（1年）犯罪パターンはどのように現れるのか。安定しているのか、それとも時間経過で変化しているのか。
• RQ3 地域レベルの非定常性と都市全体の定常性の間にはどのような関係があるのか。
• RQ4 地域レベルの周期性（例：二重年周期、三重年周期）は、都市レベルの犯罪パターンにどのように寄与するか、あるいは消えるのか。
• RQ5 犯罪サイクルの動的で波状のシフトが、静的ホットスポットベースの犯罪モデルにどの程度挑戦をもたらすのか。

主な発見

• 犯罪は強い空間的集中を示しており、少数のマイクロ地理的単位が犯罪の大部分を占めている。これは『犯罪集中の法則』を裏付ける。
• 都市全体では循環年犯罪リズムが定常的である一方、個々の地域では非定常的であり、有意な循環年周期が時間経過とともに出現・消滅している。
• 都市全体で有意な1年周期を持つ領域数（$ C^b(t) $）は、都市間で時間的に比較的安定している。これは、都市スケールでの季節的パターンが一貫していることを示している。
• 各領域における有意な循環年バンドの持続期間 $ \Delta t $ は、全時系列よりも速く減少しており、地域犯罪サイクルが一時的で、持続的ではないことを示している。
• 犯罪パターンは都市全体にわたり波状のダイナミクスを示しており、時間経過とともに周期性が地域間でシフトしている。これは、動的で変化し続ける都市システムを示唆している。
• 地域レベルでの空間的不均一性と非定常性は、集計データのみを用いる場合、グローバルな規則性を隠蔽する。これにより、マルチスケール分析の必要性が強調される。