[논문 리뷰] Socioeconomic biases in urban mixing patterns of US metropolitan areas

Rafiazka Millanida Hilman, Gerardo Íñiguez외 1명|arXiv (Cornell University)|2021. 10. 08.

Human Mobility and Location-Based Analysis인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 미국의 20개 대도시권에서 Foursquare 체크인 데이터와 미국 인구조사 데이터를 융합하여 도시 이동성의 사회경제적 편향을 분석한다. 분석 결과, 개인들이 주로 자신의 사회경제적 계층 내의 장소를 방문하지만 가끔 더 높은 지위의 장소를 이용하는 상향 편향 이동 패턴이 뚜렷하게 드러나며, 이는 주거 패턴만으로는 드러나지 않는 더 깊은 이동 기반의 분리 구조를 시사한다.

ABSTRACT

Urban areas serve as melting pots of people with diverse socioeconomic backgrounds, who may not only be segregated but have characteristic mobility patterns in the city. While mobility is driven by individual needs and preferences, the specific choice of venues to visit is usually constrained by the socioeconomic status of people. The complex interplay between people and places they visit, given their personal attributes and homophily leaning, is a key mechanism behind the emergence of socioeconomic stratification patterns ultimately leading to urban segregation at large. Here we investigate mixing patterns of mobility in the twenty largest cities of the United States by coupling individual check-in data from the social location platform Foursquare with census information from the American Community Survey. We find strong signs of stratification indicating that people mostly visit places in their own socioeconomic class, occasionally visiting locations from higher classes. The intensity of this `upwards bias' increases with socioeconomic status and correlates with standard measures of racial residential segregation. Our results indicate an even stronger socioeconomic segregation in individual mobility than one would expect from system-level distributions, shedding further light on uneven mobility mixing patterns in cities.

연구 동기 및 목표

• 사회경제적 지위가 개인의 이동 패턴과 도시 공간 내 혼합 정도에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해.
• 다양한 미국 대도시권에서 주거 분리와 관련하여 상향 편향 이동의 정도를 정량화하고자 하며.
• 정적 주거 분리 지표가 포착하는 바보다도 이동 패턴이 더 강한 사회경제적 계층화를 드러내는지 평가하기 위해.
• 유사성 원리와 공간적 제약 조건이 사회경제적 계층 간 도시 시설에 대한 불균형한 접근을 어떻게 형성하는지 탐색하기 위해.
• 이동 편향, 주거 분리, 민족 집합 현상 간의 상호작용이 도시 불평등을 어떻게 형성하는지 살펴보기 위해.

제안 방법

• 익명 처리된 Foursquare 체크인 경로를 인구조사의 사회경제적 데이터와 통합하여 인구조역 수준에서 분석하였다.
• 다양한 사회경제적 지위를 가진 개인이 서로 다른 장소를 얼마나 자주 방문하는지 수치화하기 위해 계층화 매트릭스를 구축하였다.
• 개인 및 계층 수준의 이동 편향 점수를 계산하여 상향 또는 하향 방문 선호도의 정도를 측정하였다.
• 지리적 거리의 영향을 통제하기 위해 개인의 소속 인구조역 방문을 제외한 후 결과를 재계산하여, 거리의 영향을 제외한 사회경제적 요인의 영향을 분리하였다.
• 개인의 이동 편향을 중앙값 기반의 중립 기준과 비교하기 위해 z-점수를 사용하여 도시 간 이동 패턴 비교를 가능하게 하였다.
• 민족 및 사회경제적 군집을 시각화하여 거주 분리와 이동 계층화 간의 상관관계를 탐색하였다.

Figure 1: Mobility and socioeconomic data combination pipeline. (left) Overview of data sources, data processing pipelines and data combination steps to obtain data for the analysis of socioeconomic segregation in spatiotemporal urban mobility. (right) As a result we obtain a bipartite network, with

실험 결과

연구 질문

• RQ1 미국 대도시권의 개인들이 예상보다 더 자주 높은 사회경제적 계층의 장소를 방문하는 상향 편향 이동 패턴을 얼마나 보이는가?
• RQ2 주거 분리 수준이 다른 도시 간에 이동 편향의 강도는 어떻게 변화하는가?
• RQ3 이동 기반의 분리가 민족적 주거 분리 및 기타 사회경제적 지표와 얼마나 관련이 있는가?
• RQ4 자신의 거주 인구조역 방문을 제외한 후에도 관찰된 이동 편향 패턴이 유지되는가? 이는 거리가 단지 원인일 뿐 아니라, 사회경제적 요인이 주요 원인임을 시사하는가?
• RQ5 인종과 소득 등의 개인적 특성이 이동 패턴과 도시 내 혼합 동역학에 어떻게 영향을 미치는가?

주요 결과

• 모든 20개 미국 대도시권에서 상향 편향 이동이 관찰되며, 높은 사회경제적 지위를 가진 개인일수록 부유한 장소를 더 자주 방문하는 경향을 보였다.
• 개인의 사회경제적 지위가 높을수록 상향 편향의 강도가 증가하여, 더 높은 지위의 도시 시설에 대한 접근성의 계단식 경향이 드러났다.
• 자신의 인구조역 방문을 제외한 후에도 이동 편향에 대한 z-점수는 일관되게 중앙값을 초과하여, 거리 외에도 사회경제적 지위가 이동 패턴을 이끄는 주요 요인임을 확인하였다.
• 휴스턴과 샌디에이고와 같은 도시는 뉴욕에 비해 이동 패턴에서 더 뚜렷한 계층화가 나타났다.
• 시각적 분석 결과, 이동 데이터에서의 민족 및 사회경제적 군집이 주거 분리 패턴과 밀접하게 일치하여, 주거와 이동 기반 불평등 간의 체계적 연관성이 있음을 시사하였다.
• 연구 결과, 주거 분리만으로 예측할 수 있는 것보다 이동 기반의 분리가 더 뚜렷하게 드러나며, 이는 도시 불평등의 역동적 차원을 강조한다.

Figure 2: Socioeconomic stratification matrices. (a) The empirical stratification matrices $M_{i,j}$ , showing the probabilities that individuals from a given class visit to places of different classes. The darker colour shades of bins represent larger visiting probability. Matrices of Houston (Fig.