2.1 社會網路與分析
2.1.4 網路性質分析指標
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是否呈現和諧與不和諧(pleasant and unpleasant)、平衡與不平衡(balance and unbalance)以及正向與負向(positive and negative)等現象。
4. 完整網路系統(Complete Network System):
通常也被稱為社會中心觀點(Social-Centric)。是目前最廣為採用的網路分析階 層,其主要是在特定範圍下,研究該範圍內所有節點彼此間的關係狀態,並著重於節點 成員在網路結構中的結構分佈情況,其特定範圍可以是團隊、組織、公司、社群、產業、
區域等等。由於此種分析觀點同時考慮範圍內所有節點的關係,故須得到所有節點彼此 之間的關係資料。其常見的討論議題包含了中心性(Centrality)分析、凝聚子群分析 以及節點彼此間的對等性(Equivalence)分析等等。
2.1.4 網路性質分析指標
社會網路分析理論發展至今,陸續建構出多樣化的分析與計算指標,以下將依序從 節點(Node)、節點集合(Node Set)以及整體網路(Network)三角度,介紹相關分析 指標的意義以及計算方式:
2.1.4.1 節點(Node)相關分析指標 1. Centrality:
網路中心性(Centrality)是最早被社會網路分析學者所提出的概念之一,其主要 是起源於計量社會學中的星狀概念。在一社會網路結構中的每一節點均有其所處位置,
而不同的位置會影響到該節點所能控制的資源量的大小,網路中心性便是社會網路分析 中經常用於檢測及計算每一節點取得資源、控制資源流通可能性的結構性指標。Ibarra
(1993)提出,一節點若位於網路的中心位置,則其將較可以控制相關的資源並享有較 多的利益。而 Freeman(1979)則將對網路中心性的衡量分為三類:程度中心性(Degree Centrality)、緊密中心性(Closeness Centrality)以及中介中心性(Betweenness
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Centrality);此三項中心性的意義與計算公式分述如下:
程度中心性(Degree Centrality):其主要是計算單一節點與其他節點連結數目的 總合,由於僅有與該節點直接相連的連結數目被納入計算,而不考慮間接連結的情況,
因此程度中心性經常被視為是在檢測單一節點的區域中心性(local centrality)。程 度中心性亦可以運用於有向網路中,此時其概念可進一步區分為計算連入單一節點的對 內中心性(in-centrality)以及計算從該節點向外連出的對外中心性(out-centrality)。 程度中心性愈高的節點,代表其在網路中和愈多的節點相連,因而其在該網路中所擁有 的資源以及影響力也將愈多。公式一所示即為程度中心性的計算公式:
CDegree(ni) = degreein(ni) + degreeout(ni) �公式 1�
緊密中心性(Closeness Centrality):其主要是計算在一網路中,單一節點與其 他節點的距離總和,在此所指的距離是以兩節點間的最短路徑長度來計算,此外由於並 非所有節點彼此間皆可直接連結,故緊密中心性的計算同時考慮了間接連結的情況,也 因此相較於程度中心性被視為代表區域中心性,一般學者普遍認為緊密中心性代表的是 一網路的全域中心性。依據 Freeman 研究顯示,在一群體中全域中心性最高的節點能花 費最少的成本與全體節點進行資訊交流;而從圖論的角度來看,全域中心性最高的節點,
其到達其他節點所需的花費成本最小。公式二所示即為緊密中心性的計算公式;從公式 二中可以發現,當計算一節點的緊密中心性時,會選擇將距離總和的計算結果取倒數,
其主要原因在於當一節點與其他節點的距離愈近時,也就是該節點愈靠近中心點時,其 距離計算總和將愈小,而這將違背一般直覺認為指標數值愈高愈接近中心的想法,故選 擇將距離計算總和取倒數。
CCloseness (ni) = �∑ distance�nj≠i i, nj��−1 �公式 2�
中介中心性(Betweenness Centrality):其主要是計算在一網路中,任兩節點 j、
k 之間的所有路徑中,必須經過單一節點 i 的比率。中介中心性主要用於衡量社會網路
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結構中的中介位置,當一節點在網路中扮演著連接兩群團中介橋梁的角色時,其中介中 心性數值將會較高,同時也代表了該節點佔據了控制資訊流通的關鍵性位置;Burt(1992)
即認為此類型節點將較易從資訊的控制上獲得利益,同時也是組織中較易獲得升遷機會 的成員之一。公式三所示即為中介中心性的計算公式:
CBetweenness (ni) = ∑ �path�pathvia ni�nj,nk��
total�nj,nk�� �公式 3�
j,k≠i
2. Clustering Coefficient:此項指標數值主要用於顯示,單一節點與其周遭節點間 相互連結的緊密情況;當一節點與其周遭節點彼此間均產生連節時,亦即形成一 clique 集 團 時 , 代 表 其 與 周 遭 節 點 間 的 連 結 情 況 極 為 緊 密 , 則 該 節 點 的 Clustering Coefficient 數值將會最高為 1;相對的,當一節點與其周遭所有節點彼此間全無連結 時,代表其與周遭節點間的連結情況極為稀疏,其 Clustering Coefficient 數值將會 最低為 0。公式 4 所示即為其計算公式:
CC1(ni) =degree (n2|E�G1(ni)�|
i)�degree (ni−1)� �公式 4�
其中上式中的|E�G1(ni)�|代表該節點ni與周遭節點間的連結數。
2.1.4.2 節點集合(Node Set)相關分析指標
1. Structural Cohesion:此項分析指標與 clustering coefficient 指標同樣均可用 於顯示節點彼此間連結的緊密程度,但其與之不同之處在於:clustering coefficient 是從單一節點的角度觀察,structural cohesion 則是源自於觀察一群節點;當一群節 點的 structural cohesion 值為 n 時,代表著欲使該群節點集合形成不連通狀態,則至 少須移除 n 個節點。
2. Structural Equivalence:在一社會網路結構中,當任意兩節點其各自相連的鄰居 節點均相同時,此時稱這兩個節點彼此互為 structural equivalence;而依據此定義,
當考慮到任兩節點彼此均為孤立點時,由於孤立點的基本定義為該節點並無和任何節點
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相 連 , 故 此 時 也 可 說 任 兩 孤 立 點 彼 此 均 為 structural equivalence 。 藉 由 透 過 structural equivalence 指標,可以協助找出在一社會網路中,佔據相同結構位置或是 扮演相同角色的節點集合,以進一步分析該群節點在整個社會網路中的重要性。
3. Cohesion Subgroup:凝聚子群體(cohesion subgroup)對於許多社會現象的呈現,
經常扮演著極為重要的解釋角色,因而如何發掘凝聚子群體自然成為社會網路分析中常 見的重要議題之一。所謂的凝聚子群體是由一群彼此關係連結較為密切的節點所構成的 子集合;相對於網路中其他節點間的連結關係,在凝聚子群體中的節點彼此間的連結關 係較強、直接,接觸頻率也較為頻繁。以下將依序介紹目前幾種較為常見的凝聚子群體 的定義與特性。
(1) Clique:
clique 的基本定義是指由三個或三個以上的節點所組成的最大完全子圖
(Maximal Complete Sub-graph);也就是說對點(dyad nodes)的情況並不足以 構成一 clique,而所謂的完全子圖則是指在 clique 中的所有節點彼此間均為直接 相連,此外最大的意思則為該 clique 不能再被其他 clique 所包覆。依據 clique 基本定義,可以歸納出 clique 具有以下幾項特質:一、clique 的密度為 1;二、
一包含 n 個節點的 clique 中,其內任一節點均與 n-1 個節點相連;三、在 clique 中任兩節點彼此間的距離均為 1;四、clique 內外連結關係的比例達到最大。從上 述 clique 的定義中可以發現其要求非常的嚴格,所以當運用至真實的社會網路資 料中時,通常僅能找到極為少數的 clique 且規模通常較小,大幅降低了其實用性,
因而後續許多學者開始針對 clique 的定義提出了改良的方法,以放鬆 clique 的限 制條件。
(2) N-Clique:
在網路中的任一節點集合Ns,當其滿足下述條件時稱其為 N-Clique:在此節
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點集合中,任兩節點彼此間在整體網路結構下的連結距離均小於或等於門檻值 n,
將其定義形式化如下所示:
d(i, j) ≤ n,for all ni, nj ← Ns
上述中的d(i, j)代表著節點 i 與節點 j 在整體網路下的最短距離。舉例來說, 在 2-clique 中,任兩節點彼此間均直接相連或是透過一共同點而相連。
(3) N-Clan:
N-Clan 的基本定義與 N-Clique 相似,其差別主要在於對於兩節點間最短距離 的定義有所不同;在 N-Clique 中,所定義的兩節點間的最短距離是在整體網路架 構考量下進行計算,而在 N-Clan 中,其所定義的兩節點間最短距離則限制須是在 該節點集合範圍中的距離;故可推知 N-Clan 的定義較為嚴格,且一 N-Clan 必同時 為一 N-Clique。
(4) K-Plex:
在網路中的任一含有 n 個節點的節點集合Ns,若其內任一節點的 degree 數目 均大於或等於 n-k 值時,也就是其內所有節點均至少和 n-k 個同屬該集合內的其他 節點直接相連時,則稱此節點集合為 K-Plex。其定義形式化如下所示:
d(i) ≥ (n − k),for all ni← Ns (5) K-Core:
K-Core 的定義與 K-Plex 恰為相反,其基本定義是當任一節點集合Ns,其內任 一節點的 degree 數目均大於或等於 K,也就是其內所有節點均至少和 k 個同屬該集 合內的其他節點直接相連時,則稱此節點集合為 K-Core。其定義形式化如下所示:
d(i) ≥ k,for all ni ← Ns
2.1.4.3 整體網路(Network)相關分析指標
1. Network Size:社會網路大小又稱為社會網路廣度(Network Range),是指構成該
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社會網路的節點數目的多寡。
2. Network Density:社會網路密度(Network Density)主要用於衡量一個社會網路 結構上的連結緊密程度,其值介於 0 和 1 之間;當一網路中所有節點彼此間均有連結時 密度最大為一,而所有節點彼此接均無相連時密度最小為零。其計算方式為該網路的連 結數目除以相同節點數目且密度最大時的連結數目,計算公式如下所示:
Density(N) =Max |Edge (N)||Edge (N)| �公式 5�
3. Centralization: 此項指標數值主要用於顯示一社會網路中央集權化的程度;所 謂中央集權式的網路,意指當移除該網路中某一節點之後,可能會對其網路結構產生極 大的影響;而相對於中央集權式網路牽一髮動全身的情況,離散式網路則不論移除任何 單一節點,都不會對其整體網路結構產生巨大影響。當一社會網路的 centralization 值愈高,即代表該社會網路愈有中央集權化的傾向。而由於 centralization 指標的計 算方式是以節點類型指標之一的中心度(centrality)為基礎,故依據不同的中心度定
3. Centralization: 此項指標數值主要用於顯示一社會網路中央集權化的程度;所 謂中央集權式的網路,意指當移除該網路中某一節點之後,可能會對其網路結構產生極 大的影響;而相對於中央集權式網路牽一髮動全身的情況,離散式網路則不論移除任何 單一節點,都不會對其整體網路結構產生巨大影響。當一社會網路的 centralization 值愈高,即代表該社會網路愈有中央集權化的傾向。而由於 centralization 指標的計 算方式是以節點類型指標之一的中心度(centrality)為基礎,故依據不同的中心度定