研究

探索学习网络资源节约的动态机制

• 摘要
• 简介
• 网络的生活
• 埃塞俄比亚的土地退化和堆肥
• 方法
• 结果
  • 网络密度
  • 层次结构
  • 聚类
  • 同质性
  • 通信技术
  • 选择与影响
• 结论及政策影响
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

生态和社会相互作用的研究强调了社会学习的重要性和社会网络在采用资源节约实践中的作用(Solano et al. 2003, Hoang et al. 2006, Isaac et al. 2007, Atwell et al. 2008, Schneider et al. 2009, Cundill 2010, Bodin and Prell 2011b， Rodela 2011, Spielman等人。2011,Isaac 2012, Matouš et al. 2013)。然而，人们对驱动相关网络出现的动态机制以及这些网络用于实现预期生态结果的渠道知之甚少。

研究社会环境系统的动态本质的必要性已经得到了明确的认识，但在文献中没有提及(Bodin和Prell 2011年)一个， Frank 2011, Lubell et al. 2011)。虽然关于社会环境系统的相关研究的数量正在迅速增加，但几乎所有这些研究都只使用了来自一个时间点的数据和方法，这些数据和方法隐含地假设所研究的系统是平稳的或处于平衡状态(例如，参见本文引用的任何定量网络研究)简介)．网络进化，如果提到，通常只在比喻的意义上处理，没有明确的测量和分析。这一研究差距可能一直存在，因为在环境研究的背景下，缺乏关于社会网络的纵向数据，以及评估这些数据的分析工具的复杂性。

本研究旨在通过探索社会网络演化和采用资源节约实践的动态相互作用来填补这一研究空白。这项研究的动机是土地退化问题，由于使用不适当的农业做法，土地退化问题在许多地区一直在进展，特别是在埃塞俄比亚(Bewket 2007, Deressa 2007, Mojo et al. 2010)。利用从埃塞俄比亚一个村庄收集的数据，并应用新型网络分析技术，本研究试图严格衡量(1)村庄居民之间形成农业信息共享网络的动态机制，以及(2)网络在采用堆肥实践中的作用。

网络的生命

人们已经认识到“并非所有的社交网络都是平等的”(Sampson 2004, Bodin et al. 2006, Newman and Dale 2007, Bodin and Crona 2009)。不同的社会网络具有不同的结构，对社会-生态系统的治理具有不同的含义。重要的是，社交网络从来不是静态的，在特定时间观察到的结构配置只是其无休止进化的暂时结果。社交网络的创建是网络成员根据自身的约束和偏好不断重新安排关系的过程。

从微观层面偏好创建不同宏观网络结构的过程是高度复杂的，通常是内生的;即网络结构影响其自身的演化(Snijders 2001)。进入不同的社交圈使个人和群体能够获得有价值的信息(Burt 1995, Granovetter 1973, Erickson 2001, Lin 2001)，但不同群体之间的职位可能过于苛刻(Krackhardt and Hanson 1993)。在一些网络中，行动者可能会寻找新的伙伴，这些伙伴将促进他们在自己的小圈子之外的间接联系，而在其他情况下，行动者可能更喜欢只与那些与他们和他们的朋友分享信息的人分享信息。

这些微观层面的偏好(例如，创建和维持关系的倾向，互惠的倾向，三角形的形成，以及连接不同群体的倾向)的组合决定了社会网络的宏观层面的结构属性，如密度、层次、集群或连通性，这些属性可能具有生态学意义，这些影响在以前的研究中已经被彻底回顾(Newman and Dale 2005, Bodin et al. 2006, Janssen et al. 2006，Ernstson等人2008,Bodin和Crona 2009, Newig等人2010)。

改变的过程也可能取决于行动者的静态和动态属性。拥有不同社会经济属性的个人在形成他们的网络时可能有不同程度的受欢迎程度和活跃程度。物理环境、基础设施和技术也可能形成社会网络(Fotheringham 1981, Ellegård和Vilhelmson 2004, Knowles 2006, Ilahiane和Sherry 2012, Matous et al. 2013)。先前的研究表明，新可用的信息通信技术可能促进农业信息共享关系，特别是在欠发达地区(Leeuwis和Van den Ban 2004, Donner 2008)。此外,homophily-i.e。例如，偏好与相似的参与者互动，也可能推动网络进化(McPherson et al. 2001)。在一些国家，农业和生态学习网络沿着种族和宗教界限形成(Bandiera和Rasul 2006, Matouš et al. 2013)。

只有在控制了这些复杂的内源性和外源性效应之后，才有可能正确识别网络效应对生态结果的存在。人们普遍认为网络很重要，这意味着这些网络中的连接是交换相关有形资源(如金钱或水)或无形资源(如信息或影响力)的渠道。这一假设很难在无形资源的情况下进行实证检验。如果两个朋友从事保护性农业，这可能不是因为他们相互影响。在横断面研究中发现行为者的活动与存在的联系之间的相关性并不意味着网络效应。这两个朋友可能在发现他们有相同的兴趣爱好后成为朋友。解开网络中的选择和影响一直是社会科学中最大的难题之一(Aral和Walker 2012, Lewis等人2012)。

选择和影响之间的区别似乎纯粹是学术上的，但它对自然资源的治理也有潜在的重大实际影响。在社会学习效应或行为影响得到证实的情况下，网络可用于传播生态信息或促进行为干预。根据潜在的网络动态，可以选择四种主要网络干预策略中的一种或多种(Valente 2012):(1)确定干预目标的关键个体，(2)将目标人群分割成组，(3)诱导;即，激发现有网络以催化所需的相互作用，以及(4)交替;也就是说，将网络重新连接成一个更有效的结构。相反，如果网络选择是实践和非正式关系模式之间普遍观察到的相关性背后的主要因素，则不能依赖网络来传播这些信息，可能需要对整个人口进行昂贵的直接正式制度干预。

社会扩散过程的传统概念类似于病毒传播的过程，在这个过程中，两个行为者之间的一次接触就可能导致传染(Rogers 2003年，Centola和Macy 2007年)。对于这种扩散过程，具有重要枢纽和跨越遥远和不同网络部分的长桥接关系的集中式网络结构是最有效的(Granovetter 1973, Watts和Strogatz 1998, Barabási 2009)。这种社区网络结构被认为是成功应对环境和发展挑战的必要条件(Newman和Dale 2007)。然而，与个体的一次微弱接触可能不足以刺激必要的行动或引起复杂的行为改变(Centola和Macy 2007)。小团体网络，即朋友的朋友也是朋友，可能更有利于社会学习，尽管每条关系的范围有限，因为当期望的行为在网络中扩散时，行动者更有可能从多个同伴那里获得刺激(Valente 1995, Centola et al. 2007, Centola 2010, Todo et al. 2013)。通过这种局部的公共网络，行为可能不会从一个点转移到另一个点，但一旦它在网络的某些部分达到一定的临界质量，这种行为的采用率将在这些地方迅速增加。

以往的研究表明，为了更好地理解复杂动态过程对社会网络的影响，除了正在进行的静态实证研究外，还应进行理论模拟(Bodin和Crona 2009)。由于网络建模方法的最新进展，甚至在真实网络上进行这种动态分析也成为可能，我们证明了这一点。

埃塞俄比亚的土地退化和堆肥

埃塞俄比亚是世界上最农业的国家之一，大约80%的人口直接从事农业(中央统计局2004年)。该部门由小规模自给自足的农民主导，他们种植了埃塞俄比亚95%的作物土地，占全国产量的90% (Deressa 2007)。尽管农业占主导地位，但由于不适当的耕作方式和土地退化的进展，该国仍然依赖粮食援助(Bewket 2007年，Deressa 2007年，Mojo等人2010年，Van der Veen和Tagel 2011年，matoushenko等人2013年)。

据当地农业专家介绍，目前，堆肥是解决埃塞俄比亚严重局势最常被推荐的做法之一。堆肥是一种有机材料，如动物粪便和作物残渣，经过发酵和分解后作为土壤改良的肥料。堆肥只需要可再生资源，促进土壤保持，防止风和水对土壤的侵蚀，保持水分。它的有机质增加了土壤的肥力和养分保持能力，从而导致更高的作物产量(Pender和Gebremedhin 2006)。化肥价格昂贵，在缺乏交通基础设施的农村地区很难获得，而动物粪便却可以免费获得，因为在埃塞俄比亚，人们通常饲养牛来耕种、吃肉和挤奶。此外，在埃塞俄比亚，人们发现堆肥比化肥能带来更大的产量增长(Pender和Gebremedhin 2006)。

尽管堆肥有很多好处，但埃塞俄比亚农民似乎直到最近才开始采用这种做法。动物粪便通常被认为是一种燃料，而不是肥料(Taddese 2001, Teketay 2001, Yevich和Logan 2003, Mekonnen和Köhlin 2008)，特别是在几乎没有柴火的地区，例如本研究中的村庄。据估计，2007年只有大约25%的埃塞俄比亚农民使用堆肥(Edwards et al. 2007)。因此，埃塞俄比亚的农业专家近年来一直强烈推荐堆肥，推广机构也一直在传播有关这种做法的信息。结果表明，本研究区域98%的农民了解这种土壤保持技术。然而，大多数农民(63%)直到2011年才有兴趣或有能力采用这种做法。其中一个原因可能是，在当地条件下的最佳堆肥制备过程可能相当复杂，如果没有直接观察，就很难学习。此外，在没有得到他们信任的同伴的确认之前，农民可能不愿意改变他们既定的惯例。当地农业推广机构分几个步骤教授堆肥。首先，农民应该把动物粪便和其他材料(如动物饲料剩余物或作物残渣)放在地上的一个洞里，以保持最佳的湿度水平。 These materials need to be mixed in specified proportions to achieve the optimal level of acidity. After three weeks, the materials should be transferred to another hole to allow them to react with oxygen. After another three weeks, the materials should be transferred to another hole. Local agricultural extension agents instruct farmers not to use meat, bones, fish scraps, oil, fatty materials, or dairy products as materials for compost and not to use isolated animal dung without mixing it with other appropriate materials.

尽管堆肥很复杂，起初埃塞俄比亚农民对这种做法持怀疑态度，但堆肥终于开始在调查地区迅速蔓延。从2011年到2012年，堆肥用户的比例从37%增加到67%，这使得堆肥的扩散成为一个值得研究的有趣的成功案例。

方法

这一分析基于2011年2月和2012年2月对埃塞俄比亚Tiyo区一个村庄265户户主进行的两波全网络调查。一个经过认真训练的普查人员小组走访了每个家庭，并以固定形式的访谈进行调查问卷。除了网络问题外，每次访谈还包括六页的问题，涉及家庭和户主的社会经济特征、家庭拥有的资产、户主的性格特征以及家庭的农业生产。该地区种植了多种作物，包括小麦、大麦、蚕豆、玉米和土豆，但当地农民和农业专家认为，由于侵蚀，土壤质量正在严重退化(Mojo et al. 2010)。村里的一些农民也从事非农业活动;Wang等人(2015)对这些农民的不同网络策略进行了横断面分析。表1给出了本研究中使用的变量样本的基本特征。

为了构建村庄家庭之间的学习网络，所有户主都被要求提供如下信息来源:“有时农民喜欢与其他人讨论农业实践、技术或技术;寻求帮助;或者观察其他农民的做法。现在我要问你关于这些人的事。请试着回忆一下这个家庭以外所有你可以向他们寻求建议、可以向他们学习、或者可以提供有关耕作方法的有用信息的人。”受访者最多能说出20个人的名字，这些人的家庭随后得到了确认。这些引出的网络以其定向形式保存以供分析。这种方法使积极的信息寻求者与其他许多人提名的受欢迎的顾问区别开来。前者是指在学习网络中有许多外向关系(即高外向度)的信息源的受访者，而后者是指有许多传入关系的受访者。纽带的方向也使单向信息流与相互知识共享区别开来(表2)。

这项研究是一个更大的研究项目的一部分，该项目涉及向几个村庄的随机选择的户主捐赠手机，包括该村的60户家庭。这种随机干预的主要目的是以可控的方式外源地诱导局部社会网络结构发生可测量的变化，这种变化可以因果地归因于这种新的信息通信技术。Matous等人(2014)描述了干预的细节以及这些新手机被用来分享信息和情绪的方式。在这项研究中，这种干预使我们能够在一个发展中国家的偏远农村地区测试这种新可用的通信技术是否可以支持社会学习。

动态网络分析是通过随机角色导向建模进行的(Snijders et al. 2007)。该方法的技术细节、相关公式和微观网络机理图见附录1。如在网络的生活在美国，演员对他们学习的人的类型有(不一定是有意识的)偏好。这些微观层面的偏好是整个网络形状变化的基石。偏好可能是结构性的;即，向某人学习可能会受到向他人学习的影响(应用效应的完整列表及其描述见附录1)。除了这些内生效应外，行动者的个人特征和实践可能会影响(1)行动者的整体信息寻求活动(即受访者列出的信息源数量)，(2)顾问的受欢迎程度(即:将某个人作为信息源的人数)，以及(3)由于同质性(即倾向于接受来自具有相似特征或实践的个人的信息)而建立网络联系的概率。模型中包含的农民特征包括受教育程度、宗教信仰和耕地数量。

这些参与者的学习偏好测试是用R中的RSiena包进行的，由Snijders和同事开发(Ripley et al. 2013)。该程序使用这些效应的不同权重(代表参与者以效应描述的方式寻求信息的倾向的强度)运行迭代模拟，并搜索这些效应及其权重的组合，以再现所观察到的网络演化。这种方法使我们能够解开环境行为中观察到的同质性背后的选择和影响的影响。具体来说，可以区分农民是采用其顾问的做法，还是选择具有类似做法的顾问。前者是社会学习的证据，而后者则是相反的证据;也就是说，不愿意向采用新的不寻常做法的农民学习。

结果

网络密度

平均而言，在第一次和第二次调查中，农民报告的农业信息来源分别为5.2户和7.6户(表2，图1)。增加的数量可能是由于该地区正在进行的开发。被引出的网络伙伴数量增加的部分原因也可能是当地居民对调查的兴趣增加了。然而，许多网络纽带也失去了。在2011年报告的1384个配对中，只有727个在第二年再次上榜。这两个网络测量的巨大差异证实了学习网络是高度动态的，并且在只使用横截面网络数据集时必须谨慎。除了真实的网络变化，任何社会调查都有可能出现回忆错误。在同一节点集上进行两次单独的测量，可以让我们从统计上澄清哪种类型的学习关系被认为是重要的，因为这些关系被维护、记住并再次命名。结果如表3所示。

尽管网络密度总体上有所增加，但表3所示的显著负外向度效应表明，除非存在其他积极效应，如拥有共享信息的共同朋友，否则农民不倾向于向其他农民学习。接触顾问较少的农民最不可能增加他们的学习活动(由显著负向截断out效应表示)。中报道的相互作用和聚类倾向可能会加强这种效应结果:聚类．不联系同伴的农民不太可能被同伴联系，同伴的同伴也不太可能联系，这进一步降低了边缘化个体完全参与学习网络的可能性。

层次结构

我们没有发现村庄内社会学习存在等级制度的证据。这一结果与怀疑传统自上而下的农民学习知识转移模型的人一致(Douthwaite et al. 2001, Leeuwis and Van den Ban 2004, Warner 2007, Spielman et al. 2009)。相反，该网络的特征是扁平结构，具有相互学习和双向互动的趋势(由表3所示的显著正向互惠效应表示)。正向三周期效应意味着向自己的“顾问”的“顾问”提供信息是普遍的，这表明信息交换缺乏层次结构，偏好封闭的网络结构，如本文将进一步讨论的那样结果:聚类．

此外，我们没有发现任何偏好依附的倾向(即，向某人学习是因为其他人向此人学习)，这将导致高度网络集中化或创建高度枢纽(即，非常受欢迎的农民连接网络的大部分)，这是许多其他类型网络的特征(Barabási和Albert 1999, Barabási 2009)。

聚类

网络形成的主要原则似乎是聚类和对来自其他小团体的信息不感兴趣。为了实现模拟与观察到的网络演化现实的满意拟合，我们需要在模型中包括三种类型的聚类效应(即传递关系、三循环和双两步路径)和一个(负的)中间效应。所有这些影响都是显著的。行为者在他们的个人网络中有强烈的倾向于形成封闭三角形，而避免开放三角形，这一点由积极显著的传递关系、三个循环和在两步两路中接触到的其他行为者的数量所表明。这些结果表明，农民更喜欢与那些也与其他信息伙伴交换信息的同伴交换信息，并避免接触到这些集群之外的个体。此外，尽管理论认为这样的位置提供了一种工具优势(Burt 1995)，行为者积极地避免在信息交换组之间的位置(由负中介效应表示)。避免桥接位置与聚类倾向相结合，导致连通性下降的小集团网络结构。所得的整个(无向)学习网络的平均局部聚类系数如表2所示。这些系数几乎是偶然预期的三倍。

在考虑网络聚类后，包括直线地理距离并不能改善模型的拟合。尽管直线距离似乎不是村庄内非正式信息流动的最佳指标，但Wang等人(2015)表明，一个家庭所属的村庄或家庭的物理集群具有重要意义。然而，如果农民们有一些共同的学习伙伴，他们可能会向村庄另一边几公里外的人寻求信息(图1)。埃塞俄比亚村庄内的学习可能比其他受地理限制的日常活动更深入，这一发现与该地区其他村庄的发现(Matous et al. 2013)以及对捐赠手机的呼叫模式的分析(Matous et al. 2014)一致。

同质性

研究结果提醒我们，网络同质性并非无所不在。我们没有发现同质性在耕地面积或教育程度方面的任何影响。拥有更大土地的富裕农民更积极地寻求信息，也更受欢迎成为顾问。受过正规教育的人有更高的好奇心，但有趣的是，他们并不是特别想要获取信息。

同质性只有在宗教方面才明显。居民们更愿意从具有相同宗教信仰的同伴那里学习农业实践。这种同质性倾向导致了社会群体内关系的高密度和群体间关系的低密度。穆斯林少数民族在这个村庄网络中的不平等地位是显而易见的。尽管穆斯林在学习网络中提名了更多的人作为他们的伙伴，但他们不太可能被其他人提名(表3中积极的信息寻求效应和消极的顾问效应所描述)。

通信技术

收到捐赠手机的农民表现出更高的信息寻求活动，但并不是更受欢迎的顾问。我们没有发现实验组和对照组之间的联系有特定的增加(一个不显著的同质效应)，这表明由实验组织引入的人为因素，比如召唤实验组的农民，并没有推动活动的增加。然而，干预的受益者在研究过程中变得相对更合作，并因此开始在访谈中自愿提供更多名字的可能性是不可能测试或因此拒绝的。然而，这样的偏差不会混淆其他相关变量，因为干预是随机的。

选择与影响

当我们控制内生网络演化过程和农民宗教方面的同质性时，我们没有发现基于他们的实践选择网络伙伴的证据。堆肥的采用者似乎不喜欢向其他堆肥者学习。那些没有采用堆肥的人并没有回避那些已经采用堆肥的人。此外，在学习交流中，采用者的活跃程度和受欢迎程度与没有堆肥的农民相似。表3显示，量化堆肥采用对学习网络的影响的三个效应都不显著。相反，我们发现了行为影响通过学习网络传播的证据。如果参照组中的大多数农民进行堆肥，农民似乎更倾向于采用和继续堆肥。这一发现从统计学上证明了网络对于采用环境保护实践的重要性。据推测，在改变他们的习惯之前，一些农民需要看看这种复杂的新做法是如何在多个同伴身上起作用的。当个体行为取决于对采用某种实践的个体数量的感知时，扩散过程在达到“临界质量”之前是缓慢的，之后是快速的(Rogers 2003)。 The observed period in this study was apparently the rapid take-off in adoption after many years of slow diffusion. However, this finding should not be generalized to other cases without conducting appropriate analysis. Even for the same village and the same environmental issue, a network may have different functions or no function at all. In the present case, the function of networks was different in terms of information and behavior diffusion. Although the adoption of the practice of composting was found to be mediated through the informal farmer-to-farmer networks, 93% of the farmers reported that they gained their original knowledge of composting from official sources, specifically from agricultural extension agents operating in the area.

结论及政策影响

这项研究的结果提醒我们一些研究的局限性，这些研究隐含地假设社会网络处于平衡状态，或者依赖于单一的观察，就好像在引出社会网络时没有发生回忆偏差一样。即使在一个人口几乎没有变化的村庄，社会网络也可以是高度动态的。尽管这种网络的波动性和所有社会调查中可能存在的测量误差，但可以观察到网络伙伴选择方面的系统性倾向。

就可能的网络干预策略而言，未发现的网络机制对促进保护实践的影响如下(Valente 2012):

首先，尽管识别网络中最核心的个体显然是最受欢迎的网络干预策略(Rogers 2003, Valente 2012)，但在类似于被调查村庄的环境中，它不太可能是最有效的策略。农民相互分享经验的方式创造了分散的学习网络，其中包括以扁平结构为特征的小团体，缺乏跨越社会阶层的个人影响力。在这些类型的网络中，最高等级的个体可能在同一个大而密集的集群中相互连接。此外，对于目前背景下确定的扩散机制类型(即农民更喜欢他们的大多数联系人使用的做法)，说服关系更好的个人改变可能更加困难。在新实践推广的早期阶段，高水平个体与其他没有采用推荐技术的个体有很多联系，这可能会使高度本地化的农民更不愿意听从外部专家的建议。在埃塞俄比亚的其他三个村庄也直接观察到了这种高度个体的行为(Matouš et al. 2013)。在实地培训的最初阶段，把重点放在可能通过其其他做法确定的最进步的个人，而不是寻找具有社会影响力的个人，可能更有效地促进达到临界规模的进程。

在小组内分享积极经验可以进一步加强资源节约。然而，由外部官员根据行政边界将人口划分为目标“社区”的常见分割方法可能无法反映不断变化的地方社会结构。允许被选中的农民邀请他们的朋友在他们的土地上进行示范可能是一种更敏感和有效的方法。所研究的村庄不是一个同质的社区，农民似乎不太关注来自其他派系的信息。因此，教育项目应该支持从所有社会群体和宗教信仰中挑选出来的个人，以及处于社区网络边缘的个人。

由于尚未揭示的网络动力学机制，如互惠和广义互惠，任何帮助农民克服不愿接触他人并向他人学习的动力都可能通过网络诱导引发知识共享的自我强化。在研究案例中，正规学校教育的经验和通信技术的提供似乎激发了人们对农业实践的好奇心和信息寻求，这种好奇心和信息寻求可能会通过不断变化的网络被放大。

最后，网络中链接的交替是唯一明确考虑网络结构变化的网络干预策略。然而，目前的分析说明了为什么受控网络重布线可能是有问题的。事实上，强迫农民与不同派系的成员或陌生人建立关系以促进某种做法可能不是一个现实的方法，特别是如果发展这种关系违背了他们天生的经验分享习惯。此外，当外部主体试图修复碎片化的局部社会结构时，网络干预的典型焦点集中在中心个体上，从改善网络连通性的角度来看，也不一定总是有帮助的。不同派系的中心个体可能比外围个体更不愿意相互合作，这取决于上下文(Krackhardt and Hanson 1993)。相反，缺乏农业实践影响社会学习网络结构的证据，特别是在土壤保持方面缺乏同质性，这是有希望的。尚未采取保护措施的农民没有被限制在各自的网络中;相反，他们有机会向他人学习，这是依赖社交网络的教育项目的必要条件。

总之，这项研究显示了非正式网络对保护实践传播的重要性。然而，社会网络不应该总是先验地构成最优学习媒介。根据上下文、网络类型和关注的环境问题，网络传染可能会出现，也可能不会出现。这一发现具有政策意义。例如，在本案例中，推广代理能够直接提高个体农民对堆肥的意识，而不是通过农民对农民的小团体学习网络进行信息扩散;然而，同行之间关于实践经验的非正式分享有助于农民习惯的实际改变。通过使用适当的方法进行严格的评估，未来的研究可能会确定社会学习和基于网络的传播适合环境信息和实践的背景。在其他情况下，直接迎合目标人群中的每个人可能更合适。

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