اقتصاد و برنامه ریزی شهری

اقتصاد و برنامه ریزی شهری

تحولات معاصر نظام شهری ایران‌:تحلیلی شبکه‌مبنا از پویایی‌های روابط بین‌شهری در بستر جریان‌های هوایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌‌آموختۀ دکتری شهرسازی، دانشکدۀ هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 استاد گروه طراحی و برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای، دانشکدۀ هنر و معماری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشیار گروه علوم کامپیوتر، دانشکدۀ علوم ریاضی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده
مقدمه
شهرهای معاصر بیش از هر زمان دیگر به ‌طور فزاینده‌ای در شبکه‌‌های پیچیده‌ای از روابط چندسطحی اقتصادی، اجتماعی و فناورانه به ‎هم ‌پیوند خورده‌اند. در این چشم‌انداز، موقعیت شهرها دیگر امری ایستا نیست، بلکه برآمده از هم‌تکاملی مداوم لایه‎های متکثر شبکه‎ها و الگوهای اتصال بین‌ شهری است. این فرایندهای چندبعدی، نظام‎های شهری معاصر را به سامانه‌ای پویا و پیچیده تبدیل کرده که ساختار آن به طور مداوم بازآرایی می‌شود و الگوهای جدیدی از تمرکز/عدم‌تمرکز و نقش‌آفرینی شهرها پدیدار می‌سازد. از منظر شبکه‌ای، دو مفهوم مرکزیت و قدرت شبکه‌ای برای تبیین جایگاه شهری به‌ کار می‌روند. مرکزیت، جایگاه یک گره بر اساس تعداد، شدت و موقعیت پیوندها است و تصویری از میزان اتصال‌پذیری و موقعیت نسبی شهرها ارائه می‌دهد، در حالی ‌که قدرت به توانایی یک شهر در هدایت و کنترل جریان‌ها وابسته است. این نوع قدرت، ماهیتی افقی و توزیع شده دارد و هر شهر بسته به جایگاه خود، سهمی از آن داراست. با تقسیم‌بندی کانون‎های شبکۀ شهری بر اساس تمایز جایگاه قدرت و مرکزیت، هم شهرهای پراتصال ولی فاقد نفوذ راهبردی و هم شهرهای با مرکزیت پایین و دارای نقش کنترلی یا دروازه‎ای، قابل شناسایی هستند. این پویایی‌های نظام‌های شهری به‌شدت تحت تأثیر وابستگی تاریخی پیوندها، قیود نهادی و زمینه‌ای اندازه‌مبنا و شبکه‌مبنا هستند. پژوهش حاضر در تلاش است مبتنی بر رویکرد تعاملی جریان مسافران هوایی در بازۀ زمانی 1355 تا 1395 و با اتکا به شاخص‌های مرکزیت و قدرت بازگشتی در سطح خرد، و تحلیل ساختار کلی شبکه بر اساس ویژگی‎ الگوهای مقیاس‌‌آزاد و جهان کوچک در سطح کلان، و با استفاده از مدل ERGM، این پویایی‌های نوین شبکۀ شهری ایران را تحلیل و تبیین کند. نوآوری پژوهش، تحلیل توأمان روندهای بلندمدت و بررسی  اثرات وابستگی‌های نهادی و زمینه‌ای است. شناسایی کانون‌های مرکزی و قدرتمند در شبکۀ شهری معاصر ایران و بازنمایی الگوهای فضایی حاکم بر تحولات آن‌ها، در پیوند با عوامل درونی، بیرونی و وابستگی‌های تاریخی شبکه، محورهای پرسش‌های این پژوهش است.
مواد و روش‌ها
این پژوهش در سه سطح طراحی و اجرا شد: (۱) شناسایی کانون‌ها، با سنجه‌های استاندارد مرکزیت/قدرت؛ (۲) بازنمایی تحول ساختاری شبکه با شاخص‌های شبکه‌های پیچیده؛ و (۳) برآورد جهت و شدت اثر عوامل جمعیتی، نهادی و زمینه‎ای. روش به‌کار‌رفته، توصیفی ـ تحلیلی است. برای بازنمایی شبکۀ جریان هوایی، از داده‌های آماری پروازهای داخلی استفاده شد و تلاش شد با تمرکز بر روندهای پایدار، اعتبار تحلیلی حفظ شود و نتایج در چارچوب ظرفیت واقعی داده‌ها تفسیر شود. برای سنجش جایگاه عملکردی شهرها، از دو شاخص مرکزیت بازگشتی (RC) و قدرت بازگشتی (RP) استفاده شد. با رویکرد چهاربخشی، شهرها در چهار دستۀ عملکردی شامل کانون‌های کنترلی، مراکز پیونددهنده، شهرهای دروازه‌ای و پیرامونی طبقه‌بندی شدند. برای تحلیل ساختار شبکه، از تحلیل ویژگی‌های دو الگوی جهان‌کوچک و مقیاس‌آزاد با کمک نرم‌افزار Gephi استفاده شد. برای تحلیل علل مؤثر بر شکل‌گیری پیوندهای شبکه از مدل نمایی تصادفی شبکه‌ای (ERGM) استفاده شد. این مدل با در نظر گرفتن هم‌زمان عوامل ساختاری درونی (چگالی و تمرکز روابط)، متغیرهای بیرونی (جمعیت و جایگاه نهادی شهرها)، و وابستگی‌های تاریخی، امکان شناسایی الگوهای پنهان در ایجاد یا عدم ایجاد روابط شبکه‌ای را فراهم می‌سازد. تخمین پارامترهای مدل با استفاده از نرم‌افزار MPNet انجام گرفت. این چارچوب، امکان تحلیل دقیق‌تر و چندلایه‌ از نقش‌آفرینی شهرها در شبکۀ شهری را فراهم کرد.
یافته‌ها
یافته‎های پژوهش نشان می‎دهد آرایش کانونی شبکۀ جریان هوایی کشور، از ساختار سلسله‌مراتبی هسته ـ پیرامون به‌شدت تهران‌محور، به الگویی تک‌هسته‌ای در بعد قدرت و چندمرکزی نسبی در بعد مرکزیت گذار کرده است: طی این دوره، تهران یگانه هستۀ ملی پایدار باقی مانده، در حالی ‌که مشهد ـ و تا حدی شیراز، اصفهان، کیش و اهواز ـ به هاب‌های پراتصال ارتقا یافته‌اند، بی‌آنکه جهش متناظری در نفوذ/ قدرت کنترلی به ‌دست آورند. در مقابل، و با بقای بخش بزرگی از شهرها در نقش پیرامونی، بازتولید الگوی هاب‌و‌اسپوک تهران‌محور تقویت شده؛ الگویی که مانع شکل‌گیری تعادل در نقش‌آفرینی شهری شده و ویژگی‌های یک شبکۀ تلفیقی جهان ‌کوچک/مقیاس‌آزاد را در سطح کل شبکۀ جریان هوایی پدیدار ساخته است. برآوردهای حاصل از اجرای مدل ERGM نشان می‌دهد شبکۀ پروازهای داخلی ایران طی این دوره، عوامل ساختاری مانند گرایش به تمرکز در اطراف هاب‌های ترافیکی، عوامل نهادی ـ سیاسی مانند جایگاه پایتخت و مراکز استانی، و وابستگی تاریخی شبکه به مسیرهای گذشته، همگی نقش پایدار و معناداری در شکل‌گیری پیوندهای پروازی داشته‌اند. همچنین، عامل جمعیت نیز به‌ عنوان نیروی محرک کلیدی در جذب مسیرها، اهمیت فزاینده‌ای یافته است. در مجموع، تکامل شبکه نتیجۀ تعامل هم‌زمان نیروهای ساختاری، نهادی، زمینه‌ای و جمعیتی است.
نتیجه‌گیری
در پاسخ به تحولات نظری و نیازهای عملی در مطالعات روابط بین ‌شهری، این پژوهش با تکیه بر چارچوبی شبکه‌مبنا طراحی شد تا تمایز مفهومی میان «اتصال‌پذیری» و «قدرت کنترلی» شهرها را برجسته سازد. با تحلیل هم‌زمان جایگاه شهرها و ساختار کلی شبکۀ پروازهای داخلی، تصویری چندبعدی از پویایی‌ها و بازآرایی‌های فضایی در نظام شهری ایران در بستر جریان‌های هوایی ارائه کرد. نتایج حاصل از تحلیل سنجش نقش و جایگاه شهری، الگوی روشنی از پویایی‌های کانون‌های اصلی شبکۀ جریان هوایی کشور را پدیدار کرد: طی پنج دهۀ گذشته، مرکزیت شبکه از تمرکز مطلق فاصله گرفته و در چند هاب توزیع شده است، در حالی که این پراکنش مرکزیت به انتقال قدرت کنترلی منجر نشده است. به این‌ترتیب، استمرار تک‌هسته‌ای بودن قدرت در کنار چندمرکزی بودن نسبی مرکزیت شبکۀ جریان هوایی نه یک ناسازگاری، بلکه پیامد مستقیم دو فرایند متمایز بازتولید مرکزیت و بازتولید قدرت در شبکه است. بر این اساس، گذار از ساختار متمرکز شبکۀ جریان هوایی ایران، مستلزم بازاندیشی در سیاست‌گذاری فضایی و ارتقای کارکردی هاب‌های ثانویه و میانجی است. دستیابی به شبکه‌ای متوازن‌تر و تاب‌آورتر، در گرو تقویت پیوندهای افقی میان خوشه‌های منطقه‌ای، کاهش وابستگی به هاب مرکزی و توسعۀ شهرهای دروازه‌ای با نقش کنترلی است. این امر نیازمند طراحی مداخلاتی است که به ‌طور هم‌زمان سه عامل کلیدی را مد نظر قرار دهند: مزیت‌های نهادی (همچون مرکزیت سیاسی و استانی)، الگوهای جمعیتی و تقاضای سفر، و اینرسی تاریخی شبکه. تنها با لحاظ این متغیرهای پایدار و زمینه‌ای، می‌توان به تخصیص هوشمند ظرفیت‌های پروازی، تنوع‌بخشی مسیرها و تقویت پیوندهای کم‌بدیل دست یافت. تحقق چنین ساختاری، مستلزم تلفیق برنامه‌ریزی نهادی با سازوکارهای انگیزشی مبتنی بر داده و آینده‌نگرانه، در چارچوبی سازگار با حافظه تاریخی شبکه است؛ روندی که می‌تواند پراکنش مرکزیت را به بازتوزیع واقعی قدرت و بهبود کارایی و پایداری فضایی نظام شهری ایران پیوند دهد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Contemporary Transformations of Iran’s Urban Network: A Network-Based Analysis of Inter-Urban Dynamics through Air Flows

نویسندگان English

Mehdi Ziaei 1
Hashem Dadashpoor 2
Mansoor Rezghi 3
1 Ph. D., Department of Urban and Regional Planning, Faculty of Art and Architecture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Urban and Regional Planning, Faculty of Art and Architecture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Computer Science, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده English

Introduction 
Contemporary cities are more interconnected than ever with complex networks of multidimensional economic, social, and technological relationships. In this view, a city’s status is not static; it arises from a continual coevolutionary process that spans multiple network layers and intra-urban connection models. These multidimensional processes have transformed urban systems into dynamic and complex systems. They continually rearrange urban structures, creating new patterns of focus and defocus, as well as role formation, across cities. From a network perspective, two key concepts — centrality and network power — define an urban position. Centrality refers to a node’s position based on the number, intensity, and location of its links, offering a picture of connectivity and the relative position of cities. Power refers to a city’s ability to guide and monitor processes. It is horizontal and distributed, and each city holds a share according to its location. By classifying urban network centers by power and centrality, one can distinguish fully connected cities that lack strategic influence from low-centrality cities that hold a controlling or provincial role. The historical imprint of links, institutional constraints, and size-based and network-based contexts heavily influences these dynamic urban networks. The current research analyzes and determines the modern dynamics of Iran’s urban network in relation to the interactional approach of air flow from 1976 to 2016. It relies on centrality indices and recursive power at the small level, examines the overall network structure at the large level through free and small-world patterns, and uses the ERGM model. The contribution lies in the simultaneous analysis of long-term processes and the effects of institutional and contextual dependencies. The primary question aims to identify the central and powerful centers in Iran’s current urban network and to present the spatial patterns that shape these developments by linking them to the network’s internal, external, and historical influences.
Materials and Methods
This research uses a three-level design: (1) identifying hubs with standard scales of centrality and power; (2) representing structural transformation of the network with complex network indicators; and (3) calculating the intensity and direction of demographic, institutional, and contextual effects. The methodology is descriptive–analytical. Statistical data on domestic flights represent the air flow network. The analysis maintains validity by focusing on stable processes and interpreting results within a real-data framework. Two indices, recursive centrality (RC) and recursive power (RP), also measure the functional position of cities. Cities are classified into four functional groups using a four-section approach: control hubs, connecting centers, gateway cities, and peripheral cities. Gephi software supports the analysis of network structure by identifying features consistent with small-world and scale-free network models. The Exponential Random Graph Model (ERGM) explains the formation of network links. This approach detects hidden patterns in the creation or absence of connections by considering both internal structural factors (density and focused connections) and external conditions (population and the institutional status of cities), as well as historical dependencies. MPNet software estimates the model parameters. This framework offers a precise and multilayered examination of the role of cities within the urban network.
Findings
The findings indicate a shift in the network’s focal arrangement from a strictly Tehran-based core–periphery hierarchy to a mono-core pattern in power and a relatively polycentric pattern in centrality. Tehran remains a stable national mono-core, while Mashhad, Shiraz, Isfahan, Kish, and Ahvaz have advanced to full-connection hubs without a corresponding increase in influence or control power. At the same time, improvements across many peripheral cities have reinforced the Tehran-based hub-and-spoke configuration, which constrains balance in urban role formation and yields characteristics of a scale-free and small-world network at the level of the broader air-flow system. ERGM results show that Iran’s domestic flight network over this period reflects functional forces, such as the tendency to cluster around traffic hubs, as well as institutional and political factors, including the location of the capital and provincial centres, and historical dependence on past routes; each plays a consistent role in forming flight links. The population also serves as a key driver of route attraction and is showing growing importance. Overall, network development arises from the concurrent interaction of structural, institutional, contextual, and demographic forces.
Conclusion
This research uses a network-based framework to address theoretical shifts and practical needs in studies of inter-urban relations, clarifying the distinction between connectivity and control power across cities. Analysis of city locations and the overall structure of the domestic flight network provides multi-level views of spatial dynamics and rearrangements in the Iranian urban system for air flows. The role-and-location analysis reveals a clear pattern in the dynamics of the main hubs of the national air network. Over the last five decades, network centrality has moved away from an absolute focus and now distributes across many hubs. However, this shift has not produced control power. The persistence of mono-core power alongside the relative polycentricity of air flows is not an incompatibility but a direct outcome of two discernible processes that reproduce centrality and power in the network. A transition away from a focused structure in Iran’s air traffic network necessitates a reassessment of spatial policy and enhancements in the functions of secondary and intermediate hubs. Achieving a more balanced and durable network requires stronger horizontal links among regional clusters, reduced dependence on the central hub, and expansion of gateway cities with a control role. This transition requires an intervention that considers three key factors simultaneously: institutional attributes (such as provincial and political centrality), demographic patterns, travel demand, and the network’s historical inertia. By accounting for these contextual and persistent variables, planners can allocate flight capacity more intelligently, diversify routes, and strengthen links with few alternatives. To this end, institutional planning should be combined with a data-driven incentive mechanism, within a framework consistent with the network’s historical context. Such a process can connect decentralization to a real redistribution of power and improve the effectiveness and spatial stability of Iran’s urban system.

کلیدواژه‌ها English

Air Passenger Flows
ERGM
Inter-Urban Dynamics
Recursive Centrality
Recursive Power
Abujder Ochoa, W. A., Iarozinski Neto, A., Vitorio Junior, P. C., Calabokis, O. P., & Ballesteros-Ballesteros, V. (2025). The theory of complexity and sustainable urban development: A systematic literature review. Sustainability, 17(1), 3. https://doi.org/10.3390/su17010003
Alderson, A. S., & Beckfield, J. (2004). Power and position in the world city system. American Journal of Sociology, 109(4), 811–851. https://doi.org/10.1086/378930
Allen, J. (2010). Powerful city networks: More than connections, less than domination and control. Urban Studies, 47(13), 2895–2911. https://doi.org/10.1177/0042098010377364
Allen, J. (2016). Topologies of power: Beyond territory and networks. Routledge. https://doi.org/10.4324/9780203101926
Bastian, M., Heymann, S., & Jacomy, M. (2021). Gephi [Computer software]: An open source software for exploring and manipulating networks. Gephi Consortium. Retrieved from https://gephi.org
Boyd, J. P., Mahutga, M. C., & Smith, D. A. (2013). Measuring Centrality and Power Recursively in the World City Network: A Reply to Neal. Urban Studies, 50(8), 1641–1647. https://doi.org/10.1177/0042098012466599
Dadashpoor, H., Afaghpoor, A., & Allan, A. (2015). A methodology to assess the spatial configuration of urban systems in Iran from an interaction perspective. GeoJournal, 82(1), 109–129. https://doi.org/10.1007/s10708-015-9671-1
Dadashpoor, H., & Afaghpoor, A. (2016). The epistemological and theoretical rationality dominating the spatial organization of urban systems. Interdisciplinary Studies in the Humanities, 8(2), 1–28. https://doi.org/10.22035/isih.2016.214 [In Persian]
Dadashpoor, H., Mamdoohi, A. R., & Afaghpoor, A. (2014). Analysis of Spatial Organization in Urban Networks Based on People’s Air Flows: Empirical Evidence from Iran. Human Geography Research, 46(1), 125–150. https://journals.ut.ac.ir/article_50597.html [In Persian]
Derudder, B., & Taylor, P. J. (2018). Central flow theory: comparative connectivities in the world-city network. Regional Studies, 52(8), 1029–1040. https://doi.org/10.1080/00343404.2017.1330538
Ducruet, C., & Beauguitte, L. (2014). Spatial science and network science: Review and outcomes of a complex relationship. Networks and Spatial Economics, 14(3–4), 297–316. https://doi.org/10.1007/s11067-013-9222-6
Ducruet, C., Cuyala, S., & El Hosni, A. (2018). Maritime networks as systems of cities: The long-term interdependencies between global shipping flows and urban development (1890–2010). Journal of Transport Geography, 66, 340–355. https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2017.10.019
Freeman, L. C. (1979). Centrality in Social Networks: Conceptual Clarification. Social Networks, 1(3), 215–239. https://doi.org/10.1016/0378-8733(78)90021-7
Iran Civil Aviation Organization (CAO.IR). (2021). Statistical yearbooks of air transport of Iran (1976–2021). Tehran, Iran: Ministry of Roads and Urban Development. https://caa.gov.ir/air-transport-annual-report [In Persian]
Irwin, M. D., & Hughes, H. L. (1992). Centrality and the structure of urban interaction: Measures, concepts, and applications. Social Forces, 71(1), 17–51. https://doi.org/10.1093/sf/71.1.17
Lusher, D., Koskinen, J., & Robins, G. (2013). Exponential random graph models for social networks: Theory, methods, and applications. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511894701
Meijers, E. (2007). From central place to network model: Theory and evidence of a paradigm change. Tijdschrift voor Economische en Sociale Geografie, 98(2), 245–259. https://doi.org/10.1111/j.1467-9663.2007.00394.x
Neal, Z. (2011). From central places to network bases: A transition in the U.S. urban hierarchy, 1900–2000. City and Community. https://doi.org/10.1111/j.1540-6040.2010.01340.x
Neal, Z. (2014). The devil is in the details: Differences in air traffic networks by scale, species, and season. Social Networks, 38, 63–73. https://doi.org/10.1016/j.socnet.2014.03.003
Newman, M. E. J. (2010). Networks: An introduction. Oxford University Press.
Peris, A., Meijers, E., & van Ham, M. (2018). The evolution of the systems of cities literature since 1995: Schools of thought and their interaction. Networks and Spatial Economics, 18(3), 533–554. https://doi.org/10.1007/s11067-018-9410-5
Pflieger, G., & Rozenblat, C. (2010). Introduction: Urban networks and network theory: The city as the connector of multiple networks. Urban Studies, 47(13), 2723–2735. https://doi.org/10.1177/0042098010377368
Soleimani, M., Nazarian, A., & Yazdani, M. H. (2011). Iran’s network cities, with an emphasis on the spatial interpretation of money orders. Urban and Regional Studies and Research, 7, 1–30. Retrieved from https://www.sid.ir/paper/153020/fa [In Persian]
Taylor, P. J., Hoyler, M., & Verbruggen, R. (2010). External urban relational process: Introducing central flow theory to complement central place theory. Urban Studies, 47(13), 2803–2818. https://doi.org/10.1177/0042098010377367
Taylor, P. J., Walker, D. R. F., Catalano, G., & Hoyler, M. (2002). Diversity and power in the world city network. Cities, 19(4), 231–241. https://doi.org/10.1016/S0264-2751(02)00020-3
Wang, B., Liu, C., Sun, S., Piao, J., & Mao, W. (2025). Unveiling the dynamics and determinants of world city network: Insights from global airline data. Cities, 157, 105613. https://doi.org/10.1016/j.cities.2024.105613
Wang, J., Mo, H., & Wang, F. (2014). Evolution of air transport network of China 1930–2012. Journal of Transport Geography, 40, 145–158. https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2014.02.002
Wang, P., Stivala, A., Robins, G., Pattison, P., Koskinen, J., & Lomi, A. (2022). MPNet: Program for the simulation and estimation of (p) exponential random graph models for multilevel networks: User manual [Computer software manual]. Swinburne University of Technology; Università della Svizzera italiana; The University of Melbourne; The University of Sydney.
Zhang, F., Ning, Y., & Lou, X. (2021). The evolutionary mechanism of China’s urban network from 1997 to 2015: An analysis of air passenger flows. Cities, 103005. https://doi.org/10.1016/j.cities.2020.103005
Ziari, K., Pourahmad, A., Hataminejad, H., & Ahmadpour, M. (2021). Analyzing power and position of the cities in Iran’s urban network based on land transportation. Regional Planning Quarterly, 11(42), 34–50. [In Persian]
دوره 6، شماره 4
زمستان 1404
صفحه 192-206

  • تاریخ دریافت 10 خرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 29 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 30 شهریور 1404