人类流动性的谱维度

人类流动模式出奇地具有结构性。尽管存在气候、文化和社会经济机会等许多难以建模的因素，总体迁移率仍遵循一个普适的、无参数的“辐射”模型。近期研究进一步表明，这些流动的详细谱分解——定义为以频率$f$从距离$r$处访问给定位置的人数——也遵循简单规则，即在组合量$rf$上呈普适的反平方律缩放。然而，这一基于一般性推导得到的惊人规律性尚未通过个体行为的微观机制加以解释。本文通过分析来自三个不同地区的大规模手机数据集证实了这一点，并表明该缩放律的直接后果是：访客到给定位置所花费的平均“出行能量”在空间上恒定，这一发现令人联想到著名的人类运动出行预算假说。我们将不同位置的吸引力定义为对该位置的总访问次数，其也呈现出非平凡的、空间聚集的结构。观测模式与城市地理中著名的中心地理论以及空间经济学中的Weber最优性概念一致，暗示人类具有优化重复性运动的集体能力。最后我们提出了一个简单的微观人类流动模型，同时捕捉了所有实证发现。我们的结果对交通、城市规划、地理学以及其他需要深入理解总体人类流动性的学科具有参考意义。