恒隆研究| 李楠研究团队：基于居民消费活动捕捉灾害引发的城市收入隔离扰动的程度和方向性

2025/06/23

最 新 论 文

【作者】

Xinyuan Zhang, Nan Li^{a, b,}

a Department of Construction Management, Tsinghua University, Beijing 100084, China.

b Hang Lung Center for Real Estate, Tsinghua University, Beijing 10084, China.

通讯作者邮箱nanli@tsinghua.edu.cn

期刊信息International Journal of Disaster Risk Reduction, 2025, volume 125: 105563

全文链接https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2025.105563

01 摘 要

收入隔离的加剧会对社会公平和居民福祉产生深远的影响，目前已成为大都市区面临的紧迫问题之一。在灾害情境下，理解收入隔离现象对增强社会公平、促进可持续发展具有重要作用。然而现有的收入隔离指标仅可以测度隔离的程度，而无法反映隔离的方向性（即收入隔离是偏向高收入群体或是低收入群体）。此外，现有文献中关于自然灾害对收入隔离影响的认知仍显不足。为填补上述缺口，本研究基于居民移动轨迹提取出城市居民消费活动的信息，分别提出了测度地点层面与个体层面的收入隔离的新指标。通过分析2021年美国德克萨斯州奥斯汀大都市区经历的冬季风暴灾害，本研究探究了灾害对收入隔离的影响。本研究的相关发现表明：灾害期间地点层面的收入隔离会向低收入群体偏移；而个体层面的收入隔离在灾害期间会加剧并呈现出两极化的趋势；不同社区间的收入隔离差异在灾害影响期间有所缩小。此外，在冬季风暴期间，低收入群体在消费活动中相比于高收入人群经历了更长时间、更高程度的社交隔离。本研究的相关发现为制定满足不同社区和收入群体特定需求的灾害应对措施与恢复策略提供了启示。

关键词收入隔离；收入隔离指标；自然灾害；城市人群移动；消费活动

02 方 法

（1）城市居民消费活动信息的提取

为了提取城市居民的消费活动信息，本研究基于个体的移动轨迹数据和城市中与消费行为相关的兴趣点（POI）数据，识别了每个个体对城市中各类消费相关场所的访问情况。具体而言，研究从个体移动轨迹数据中提取出了每个个体的访问地点，并将各访问地点与消费行为相关的POI进行匹配，以获取个体对各消费场所的访问情况。其中，本研究使用的消费相关的POI数据来自于SafeGraph网站中的居民消费数据集，该数据集中提供了居民进行消费的POI的位置信息以及类别信息。在该数据集中，消费类POI按照北美产业分类划分标准（NAICS）被划分为17个大类和75个小类。为了使POI类别的划分对应城市居民不同种类的消费需求，研究参考“居民消费目的划分标准”（COICOP）将这些消费类POI重新划分为七大类，即娱乐休闲类、医疗健康类、建筑与住宅类、加油站与汽车相关类别、食品杂货类、零售类和生活服务类（见表）。

消费类POI的类别划分及其与NAICS代码的对应情况

（2）地点层面收入隔离的刻画指标

研究根据居民对城市中消费类POI的访问情况，分别构造了能够刻画地点层面和个体层面收入隔离程度及方向性的指标。首先，研究依据城市居民家庭收入的分位数将个体划分为四个收入群体，即Q1组（低收入群体）：家庭年收入小于58258美元；Q2组（中低收入群体）：家庭年收入介于58258-77568美元；Q3组（中高收入群体）：家庭年收入介于77568-103654美元；Q4组（高收入群体）：家庭年收入高于103654美元。

在刻画地点层面收入隔离时，研究通过统计每个POI中各收入群体居民的访问量占比，定义给定POI的收入隔离指标为“各收入群体访问量分布情况与理想的均匀状态的偏移程度”，记为（其计算方法如以下公式及图1a所示）。该指标的取值介于-1之间，其绝对值大小反映了收入隔离的强度，正值代表收入隔离向高收入群体倾斜，负值代表收入隔离向低收入群体倾斜。

（3）个体层面收入隔离的刻画指标

在刻画个体层面收入隔离时，研究考虑了个体在消费过程中与不同收入群体接触的情况，即通过个体对各POI的访问频率和对应POI中各收入群体的访问情况，计算给定个体与不同收入群体的潜在接触概率。其计算方法如以下公式及图1b所示，其中为个体层面收入隔离的刻画指标，其中代表个体对POI的访问频率，代表POI 中各收入群体的访问量占比。

地点层面（）和个体层面（）收入隔离指标的计算示意图

03 结果与讨论

（1）灾害对地点层面收入隔离的影响

如图所示，在灾害影响期间，地点层面的收入隔离发生了显著的扰动，其收入隔离水平向低收入群体偏移（Q1Q2的消费者比例上升）。此外，研究比较了灾害期间奥斯汀大都市区中各人口普查区（CBG）中消费类POI收入隔离的扰动程度，如图所示，POI收入隔离的扰动程度与该POI在常态下的收入隔离程度呈显著的负相关关系，这表明在灾害影响期间，各城市区域间收入隔离的差异显著缩小。

灾害对地点层面收入隔离的影响（a.均值的变化，b.变化的显著性检验，c.分布情况的变化）

3 CBG尺度地点层面收入隔离的分布特征（a.常态下的收入隔离程度，b.灾害下的收入隔离程度，c.灾害影响下收入隔离的扰动程度，d.收入隔离扰动程度与常态下收入隔离程度间的关系）

此外，研究进一步对比了不同消费类型的POI间收入隔离扰动的差异。如图所示，各类POI的收入隔离均在灾害期间发生显著变化，且均向低收入群体方向偏移，但不同类型POI的收入隔离所受扰动程度存在较大差异。其中，加油站与汽车相关的POI在灾害期间所受影响较小，其收入隔离水平保持稳定；娱乐休闲类、医疗健康类、生活服务类等非生活必需类POI所受的扰动显著；而食品杂货类、零售类等提供生活必需品的POI仅受到了短暂的影响并且迅速恢复到了正常水平。

不同类别POI收入隔离扰动的差异

（2）灾害对个体层面收入隔离的影响

如图所示，在灾害影响期间，个体层面的收入隔离发生了显著的扰动，其收入隔离水平向低收入群体偏移。并且，从个体层面收入隔离指标的分布特征来看，个体收入隔离在灾害期间呈现出两极化的趋势。此外，研究比较了灾害期间奥斯汀大都市区中各人口普查区（CBG）中居民的收入隔离扰动程度，如图所示，收入水平较高的社区在常态下的值较高，反映其居民更倾向于选择高收入群体集中的消费场所，反之亦然。这表明了相同收入群体的个体倾向于选择共同的POI进行消费。此外，研究发现，CBG中居民收入隔离的扰动程度与其常态下的水平呈显著的正相关关系，这表明灾害加剧了不同CBG之间居民收入隔离的差异，导致居民对消费场所选择的差异扩大，进而使不同收入群体间的社交隔离加剧。

灾害对个体层面收入隔离的影响（均值的变化，b.变化的显著性检验，c.分布情况的变化）

6 CBG尺度个体层面收入隔离的分布特征（a.常态下的收入隔离程度，b.灾害下的收入隔离程度，c.灾害影响下收入隔离的扰动程度，d.收入隔离扰动程度与常态下收入隔离程度间的关系）

研究进一步对比了不同收入群体间所受影响的差异。如图所示，低收入群体（Q1Q2组）的收入隔离向低收入群体方向偏移，而高收入群体（Q3Q4组）的收入隔离向高收入群体方向偏移，这种两极化的现象加剧了不同收入群体间的差异。值得注意的是，低收入群体在灾害期间所受的扰动程度显著高于高收入群体，并且其恢复周期也相对更长，这表明其在消费活动中的社会互动更加封闭和隔离，呈现“两极化”的趋势。

不同收入群体间收入隔离扰动的差异

上述现象与灾害期间人群移动模式的变化有直接关联。本研究定义了两类移动，即“群组内移动”和“跨群组移动”。在这里，研究首先按照居民收入的中位数将CBG划分为Q1-Q4四个组别，并进而定义“群组内移动”为个体访问属于群组的CBG内的POI，而“跨群组移动”则被定义为个体访问属于不同群组的CBG内的POI。如图所示，灾害期间群组内移动（图中对角线部分）的比例显著增加，而跨群组移动的比例相应减少。

常态下和灾害下群组内移动和跨群组移动的比例

（除了奥斯汀大都市区冬季风暴的案例外，本研究还使用了美国休斯顿大都市区在2017年经历的哈维飓风案例检验了相关结论，详情请见论文）

04 研究意义

本研究构建了新的收入隔离刻画指标，揭示了灾害期间收入隔离扰动的程度与方向性：在灾害影响期间，地点层面的收入隔离向低收入群体偏移；个体层面的收入隔离向低收入人群偏移，并呈现出两极化的趋势。这为理解灾害对城市收入隔离的影响做出了知识贡献。

研究对地点层面收入隔离扰动的分析反映了灾害期间不同收入人群对各类资源获取情况的差异。分析结果发现，灾害期间居民对消费类POI的访问频率急剧下降，且高收入群体的下降幅度显著超过低收入群体。这可能是由于高收入群体在灾害影响期间更倾向于采取居家避难或撤离等应对措施，且通常会进行更加充分的防灾准备；同时，低收入群体在灾害期间更易面临生活必需品短缺的问题，因而需要及时采购以满足日常需求。

在个体层面，研究对收入隔离扰动情况的分析揭示了灾害冲击下不同收入群体间社会互动所受的影响。研究发现，个体层面的收入隔离在灾害期间会加剧并呈现“两极化”的趋势，即低收入群体的收入隔离向低收入群体偏移，而高收入群体的收入隔离向高收入群体偏移。并且低收入群体在灾害期间的扰动程度更大，恢复更迟缓。这些发现有助于加深决策者对不同收入群体间受灾影响差异的理解，并对制定针对性的资源分配策略与救灾方案、提升社区韧性至关重要。

此外，研究发现个体层面收入隔离的扰动与两极化现象与灾害期间消费相关的跨群组移动减少有关。已有研究表明，居民对消费场所的选择同时受到空间因素（距离）和社会因素（倾向于选择与自身社会经济特征相似的区域）影响。本研究的发现证明，在灾害期间社会因素对居民消费影响的影响增强，从而加剧了不同收入群体间的社会隔离问题。这种社会隔离会削弱社区的凝聚力与韧性，并对灾后恢复产生持续负面的影响。因此，在灾害影响期间，城市管理者不仅需要关注居民对资源的可获得性，更应该重视不同收入群体间的社会隔离问题。

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