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ブロックモデリングは、社会構造を分析し、特定のパターンに基づいてソーシャルネットワークのユニット（ノード、頂点、アクター）を分割（クラスタリング）するための手順を設定するために使用されるセットまたは一貫したフレームワークです。特定のパターンは相互接続性を通じて独特の構造を形成します。[1] [2]主に統計、機械学習、ネットワーク科学で使用されます。
経験的手法であるブロックモデリングは、特定のネットワーク内のすべてのユニットが、それらが同等である限りにおいてグループ化できると仮定する。同等性に関しては、構造的、規則的、または一般化されたものとなり得る。[3]ブロックモデリングを用いることで、新たに作成されたブロックモデルを用いてネットワークを分析することができ、大規模で複雑なネットワークをより小規模で理解しやすいものへと変換することができる。同時に、ブロックモデリングは社会的役割を操作化するためにも用いられる。
ブロックモデリングは単なるクラスタリング手法に過ぎないと主張する人もいますが、ボナチッチとマコナギーは「関係構造を分析するための理論的根拠に基づいた代数的アプローチである」と述べています。ブロックモデリングのユニークな点は、構造を単なる直接的な関係の集合としてではなく、それらの直接的な関係に基づく他のあらゆる複合関係も考慮に入れる点にあります。[4]
ブロックモデリングの原理は、1971年にフランソワ・ロランとハリソン・C・ホワイトによって初めて提唱されました。[2]ブロックモデリングは、役割構造（社会構造における明確に定義された場所、ポジションとも呼ばれる）の描写と、社会ネットワークの基本構造の識別を扱うため、「重要なネットワーク分析ツールセット」と見なされています。[5] : 2, 3 バタゲリによれば、「ブロックモデリングの主な目標は、大規模で潜在的に矛盾するネットワークを、より容易に解釈できる、より小さく理解しやすい構造に縮小することです。」[6]ブロックモデリングは、当初は社会測定学や心理測定学の分析に使用されていましたが、現在では他の科学分野にも広がっています。[7]
意味
システムとしてのネットワークは、2つの異なる集合から構成（または定義）されます。1つはユニット（ノード、頂点、アクター）の集合、もう1つはユニット間のリンクの集合です。両方の集合を用いることで、ネットワークの構造を記述するグラフを作成することができます。 [8]
ブロックモデリングにおいて、研究者は2つの問題に直面します。ユニットをどのように分割するか（例えば、ブロックモデル内の頂点となるクラスター（またはクラス）をどのように決定するか）と、ブロックモデル内のリンクをどのように決定するか（そして同時にこれらのリンクの値）です。[9]
社会科学において、ネットワークは通常、複数の個人（ユニット）とそれらの間の選択された社会的関係（リンク）で構成されるソーシャルネットワークです。現実世界のネットワークは大規模かつ複雑になる場合があり、ブロックモデリングはそれらをより解釈しやすい小さな構造に単純化するために用いられます。具体的には、ブロックモデリングはユニットをクラスターに分割し、クラスター間のつながりを決定します。同時に、ブロックモデリングはネットワーク内に存在する社会的役割を説明するためにも使用できます。これは、作成されたユニットのクラスターがユニットの社会的役割を模倣する（または密接に関連する）と仮定されるためです。[8]
ブロックモデリングは、ユニットをクラスター（ポジションとも呼ばれる）に分割し、リンクをブロックに分割する一連のアプローチとして定義できます。ブロックは、新たに得られたクラスターによってさらに定義されます。ブロック（ブロックモデルとも呼ばれる）は、同じクラスターまたは異なるクラスターに存在するノード間の相互接続性（リンク）を示すサブマトリックスとして定義されます。[8]クラスター内のこれらのポジションはそれぞれ、他の社会的ポジションとの間の（間接的な）つながりの集合によって定義されます。[10]これらのリンク（接続）は有向または無向であり、同じオブジェクトのペア間に複数のリンクが存在する場合や、リンクに重みが設定されている場合があります。ネットワークに複数のリンクがない場合、それは単純ネットワークと呼ばれます。[11] : 8
グラフのマトリックス表現は、名前に基づいて行と列に並べられた順序付けられたユニットで構成されます。類似したリンクパターンを持つ順序付けられたユニットは、同じクラスターに分割されます。次に、同じクラスターのユニットが互いに隣接して配置されるようにクラスターが配置され、相互接続性が維持されます。次のステップでは、（同じクラスターの）ユニットがブロックモデルに変換されます。これにより、通常、複数のブロックモデルが形成されます。1つはコアクラスター、もう1つは凝集クラスターです。コアクラスターは常に凝集クラスターに接続されますが、凝集クラスターは互いにリンクできません。ノードのクラスタリングは、構造的または規則的などの同値性に基づいています。 [8]マトリックス形式の主な目的は、クラスターに含まれる人々の関係を視覚的に提示することです。これらの関係は二分法（存在するか存在しないか）でコード化され、マトリックス形式の行は関係のソースを示し、列は関係の宛先を表します。[10]
等価性には2つの基本的なアプローチがあります。等価なユニットが同じ隣接ユニットに対して同じ接続パターンを持つ場合と、異なる隣接ユニットに対して同じまたは類似の接続パターンを持つ場合です。ユニットがネットワークの他の部分と全く同じ方法で接続されている場合、それらは構造的に等価です。[3]また、ユニットが他のユニットと等価に接続されている場合、それらは規則的に等価であることもあります。[2]
ブロックモデリングでは、データを取得する初期段階で測定誤差が結果に影響を及ぼすという問題を考慮する必要がある。[12]
異なるアプローチ
どのような種類のネットワークをブロックモデリングするかについては、異なるアプローチが必要です。ネットワークは1モードまたは2モードのいずれかです。前者では、すべてのユニットは他の任意のユニットと接続でき、ユニットは同じタイプのユニットとのみ接続されます。一方、後者では、ユニットは異なるタイプのユニットとのみ接続されます。[5] : 6–10 ユニット間の関係性については、単一関係ネットワークまたは多重関係ネットワークのいずれかです。さらに、ネットワークは時間的または多階層的であり、バイナリ（0と1のみ）または符号付き（負のつながりを許容）/値（他の値も可能）ネットワークのいずれかです。
ブロックモデリングへの様々なアプローチは、決定論的ブロックモデリングと確率論的ブロックモデリングの2つの主要なクラスに分類できます。決定論的ブロックモデリングはさらに、直接的ブロックモデリングと間接的ブロックモデリングに分類されます。[8]
直接的なブロックモデリング手法には、構造的等価性と規則的等価性がある。[2]構造的等価性とは、ユニットがネットワークの他の部分と全く同じ方法で接続されている状態であり、規則的等価性とは、ユニットが他の同等のユニットと等しく関連している（ユニットは必ずしも隣接するユニットを共有しているわけではなく、隣接するユニット自体が類似している）場合に発生する。[3] [5] : 24
間接ブロックモデリングアプローチでは、分割は従来のクラスター分析問題（類似度（不類似度）の測定から類似度（不類似度）行列が得られる）として扱われ、以下のものがある：[8] [2]
- 従来のブロックモデリング、
- 一般化ブロックモデリング：
- 事前指定されたブロックモデリング。
BruscoとSteinley（2011）によると、[14]ブロックモデリングは（いくつかの次元を使用して）次のように分類できます。[15]
- 決定論的または確率論的ブロックモデリング、
- 1モードまたは2モードのネットワーク、
- 署名付きまたは署名なしのネットワーク、
- 探索的または確認的なブロックモデリング。
ブロックモデル
ブロックモデル(ブロック モデルと呼ばれることもあります) は次のような構造です。
- 頂点（ユニット、ノードなど）はクラスター内に集められ、各クラスターは頂点として識別されます。このような頂点からグラフを構築できます。
- すべてのリンク（タイ）の組み合わせを、ブロック内のポジション間の単一のリンクとして表現し、同時に各ブロックに1つのタイを構築します。ブロック内にタイがない場合、ブロックを定義する2つのポジション間にもタイは存在しません。[16]
コンピュータプログラムは、事前に設定された条件に従ってソーシャルネットワークを分割することができる。[17] : 333 経験的ブロックを理想的なブロックで合理的に近似できる場合、そのようなブロックモデルは、元のネットワークの表現であるブロックイメージに還元され、その根底にある「機能的解剖学」を捉えることができる。 [18]このように、ブロックモデルは「データが自身の構造を特徴付けることを許容する」と同時に、研究者によって課された先入観に基づいた構造を明示しようとしない。[19]
ブロックモデルは、基準関数の構築に基づいて、間接的にも直接的にも作成できます。間接構築とは、「ユニットのペア間の適合性（非）類似度」に基づく関数を指し、直接構築とは、「与えられたクラスタリングによって誘導される実ブロックと、各クラスター内およびクラスター間の関係が、考慮される接続の種類（同値性）に従って完全な関係にある対応する理想ブロックとの適合度を測定する関数」を指します。[20]
種類
ブロックモデルは、研究対象のネットワークの性質に対する直感、実体、または洞察に基づいて指定することができ、次のようなモデルが得られる。 [5] : 16–24
- 親子役割システム、
- 組織階層、
- ランク付けされたクラスターのシステム、...
専門プログラム
ブロックモデリングは、ネットワークの分析や特にブロックモデリングに特化した、次のような 特殊なコンピュータ プログラムを使用して行われます。
- パジェク(ウラジミール・バタジェリとアンドレイ・ムルヴァル) [21]
- R – パッケージ ブロックモデリング( Aleš Žiberna )、 [12] [22] [8]
- Socnet.se : ブロックモデリングコンソールアプリ (Win/Linux/Mac) (Carl Nordlund) [23]
- StOCNET (Tom Snijders)、... [24]
- ブロックス（トム・スナイダース）[24]
- コンコール、[25]
- モデルおよびモデル 2 (ウラジミール バタゲルジ)、[21]
参照
- 確率的ブロックモデル
- 数理社会学
- 役割の割り当て
- 多目的ブロックモデリング
- リンクネットワークのブロックモデリング
参考文献
- ^ Patrick Doreian、「位置分析とブロックモデリング」。複雑性とシステム科学百科事典。DOI: https://doi.org/10.1007/978-0-387-30440-3_412。Wayback Machineに2023年2月4日アーカイブ。
- ^ abcde Patrick Doreian、「ブロックモデリングの直感的な入門と例」、BMS：Bulletin of Sociological Methodology / Bulletin de Méthodologie Sociologique、1999年1月、第61号（1999年1月）、pp. 5–34。
- ^ abc Anuška Ferligoj : Blockmodeling, http://mrvar.fdv.uni-lj.si/sola/info4/nusa/doc/blockmodeling-2.pdf Archived 2021-08-12 at the Wayback Machine
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- ^ abcd ドレイアン、パトリック;バタゲリ、ウラジミール。フェルリゴイ、アヌシュカ (2005)。一般化されたブロックモデリング。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-84085-6。
- ^ バタゲリ、ウラジミール (1999)。 「一般化されたブロックモデリング」。インフォマティカ。23 : 501–506 .
- ^ 「WEBER, M. (2007)、「ブロックモデリングによる入出力分析の導入」。第16回国際I-Ot会議、イスタンブール、トルコ。2021年8月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年8月23日閲覧。
- ^ abcdefg Miha Matjašič、Marjan Cugmas、Aleš Žiberna、blockmodeling: An R package for generalized blockmodeling、Metodološki zvezki、17(2)、2020、49–66。
- ^ バタジェリ、ウラジミール (1997)。 「ブロックモデリングに関する注意事項」。ソーシャルネットワーク。19 : 143–155 .
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- ^ Cran.R–project.org – パッケージ「blockmodeling」
- ^ Nordlund, Carl (2024). 「Socnet.se: ブロックモデリングコンソールアプリ」. socnet.se . 2025年6月4日閲覧。
- ^ ab "STATS.ox.ac.uk – Social Network Analysis". 2021年8月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年8月18日閲覧。
- ^ Steiber, Steven R. (1981). 「より良いブロックモデルの構築：CONCORの非階層的拡張と回帰分析への応用」Mid-American Review of Sociology . VI : 17–40 .
