Předpovídání domácího násilí podle návštěv obchodů s alkoholem pomocí strojového učení

Nová výzkumná práce z University of Buffalo studuje vztah mezi prodejnami alkoholu a domácím násilím (DV) v různých čtvrtích amerického města, na základě anonymizovaných GPS dat z mobilní sítě.

Práce dospěla k závěru, že aktivity v obchodech s lihovinami jsou silněji spojeny s domácím násilím než jakékoli jiné místo, kde lze koupit alkohol, což naznačuje, že korelace mezi prodejnami alkoholu a domácím násilím může být složitější, než se dříve předpokládalo:

‘Zajímavé je, že proměnná návštěv v obchodech s lihovinami ukazuje nejvyšší pozitivní příspěvek k míře domácího násilí ve srovnání s jinými proměnnými. Tento výsledek naznačuje, že návštěvy obchodů s lihovinami jsou důležitým prediktorem míry domácího násilí na úrovni čtvrtí.’

‘Zajímavé je, že návštěvy dvou dalších typů prodejen alkoholu (tj. barů a pivovarů) mají negativní koeficienty, které jsou konzistentní s korelační analýzou.’

‘Tento výsledek ukazuje, že návštěvy těchto prodejen jsou ve skutečnosti spojeny s nižšími mírami domácího násilí. Tento výsledek je překvapivý, protože se dříve předpokládalo, že vyšší hustota barů v čtvrti je spojena s vyšší mírou domácího násilí.’

Z práce, mapa zobrazující návštěvy mezi obchody s lihovinami a domovskými čtvrtěmi za týden v roce 2019, před nástupem covidu, který narušil data. Zdroj: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2203/2203.04088.pdf

Autoři předkládají hypotézu o možném téměř nepřímém vztahu mezi návštěvami prestižnějších míst spojených s prodejem alkoholu a domácím násilím. Domnívají se, že návštěvníci míst, jako jsou pivovary a bary, mají pravděpodobně vyšší socioekonomické postavení, což snižuje pravděpodobnost jejich zapojení do domácího násilí.

Práce se jmenuje Role návštěv prodejen alkoholu odvozených z mobilních dat v zlepšení předpovědi domácího násilí na úrovni čtvrtí a pochází od tří výzkumníků z kateder matematiky, medicíny a geografie na University of Buffalo.

Data a vymezení

Cílem výzkumníků bylo určit, zda anonymizovaná mobilní data mohou být použita ve spojení s dostupnými statistikami trestné činnosti k předpovědi incidentů a frekvencí domácího násilí na úrovni čtvrtí, pokud se týká dostupnosti alkoholu v lokalitě.

První úkolem bylo definovat čtvrtě, což se podařilo pomocí Census Block Groups (CBGs), které jsou nejmenšími dostupnými geografickými jednotkami, které stále uchovávají kompletní demografická a socioekonomická data, poskytovaná American Community Survey (ACS).

Anonymizovaná mobilní data pocházela od SafeGraph, komerční společnosti, která poskytla data pokrývající celé Spojené státy výzkumníkům zdarma. Datová sada pokrývá 3,6 milionu bodů zájmu po celých Spojených státech, včetně těch, které prodávají alkohol, jako jsou obchody s lihovinami, bary, vinařství a pivovary.

Studie pokrývá období před vypuknutím COVID a domovské lokality návštěvníků prodejen alkoholu byly odvozeny od SafeGraph na základě nočních lokalit v předchozích šesti týdnech. Přesné trasy návštěv ani přesné domovské lokality uživatelů nejsou v datech uvedeny – vzorek, který odpovídá “generalizovaným” hranicím čtvrtí identifikovaných v datech ACS.

Zkoumané trasy nemusí nutně odpovídat cestám domov–obchod s alkoholem–domov. Mohou také představovat cestu do jiného domova se zastávkou v obchodě s alkoholem.

Ačkoli dostupná GPS data zahrnují celý národ jako potenciální oblast výzkumu, výzkumníci zvolili Chicago, díky relativně dobře označeným informacím dostupným prostřednictvím systému Chicago Police Department’s Citizen Law Enforcement Analysis and Reporting (CLEAR).

Datová sada CLEAR zahrnuje typy trestných činů (jako je podpalování nebo napadení), stejně jako čas, lokalitu a zeměpisné souřadnice incidentu, mezi dalšími datovými body. Obsahuje také binární hodnotu pro “Domácí”, která označuje, zda policisté, kteří přijeli na místo připsali incident jako spojený s Illinois Domestic Violence Act z roku 1986.

Výzkumníci poznamenali, že řada trestných činů, které nebyly spojeny s domácím násilím (včetně podpalování), byly chybně připsány do této kategorie a tyto incidenty byly filtrovány.

Vlevo, hranice města Chicago, spolu s jeho Census Block Groups (CBGs), vpravo, extrahované incidenty domácího násilí.

Pouze návštěvy obchodů s lihovinami, které trvaly čtyři nebo více minut, byly započteny. Kromě toho výzkumníci uznávají, že není možné určit, zda návštěva vedla k nákupu, nebo rozsah a typ nákupu. Dále poznamenávají, že domácí násilí je považováno za jeden z trestných činů, které nejčastěji zůstávají neohlášeny, což přispívá k aproximativní povaze výsledků získaných ve studii.

Čtyři přístupy

Data byla zkoumána pomocí čtyř přístupů: Random Forest (RF), Ordinary Least Squares (OLS), Deep Neural Network (DNN) a Geographically Weighted Regression (GWR). OLS a GWR jsou statistické metody, nikoli metody strojového učení.

Obecný přehled experimentů, zahrnující čtyři metody a čtyři kategorie prodejen alkoholu v datech SafeGraph, křížově odkazy na incidenty domácího násilí v datech CLEAR.

Výsledky napříč čtyřmi metodami ukazují, že vztah mezi obchody s lihovinami a domácím násilím se významně liší v jednotlivých čtvrtích, ačkoli výzkumníci nakonec dospěli k závěru, že ‘zvýšení návštěv obchodů s lihovinami je spojeno se zvýšením míry domácího násilí ve většině čtvrtí v Chicagu’.

Korelace k incidentům domácího násilí, založená na čtyřech typech prodejen alkoholu studovaných v práci: a) obchody s lihovinami, b) bary, c) pivovary a d) vinařství.

Práce obsahuje podrobnější přehled socioekonomických a demografických ukazatelů souvisejících s analýzami.

Autoři uvádějí*:

‘Naše výsledky poskytují další poznatky o vztahu mezi konzumací alkoholu a domácím násilím. Mezi čtyřmi typy návštěv prodejen alkoholu mají návštěvy obchodů s lihovinami nejsilnější spojení se zvýšenou mírou domácího násilí v domovských čtvrtích návštěvníků obchodů s lihovinami.’

‘Teorie rutinních aktivit naznačuje tři nezbytné podmínky pro vznik trestného činu, které jsou: motivovaný pachatel, potenciální oběť a absence čehokoli, co by bránilo chování pachatele. Návštěvy obchodů s lihovinami naznačují, že zakoupený alkohol bude konzumován doma, kde jsou všechny tři podmínky splněny: pachatel a potenciální oběť jsou blízko sebe a alkohol oslabuje zábrany.’

Autoři dále navrhují, že výsledky studií, jako je tato, by mohly přispět k budoucím rozhodnutím o regulaci prodejen alkoholu v oblastech, kde jejich vztah k domácímu násilí je zřejmý z dat, s možnými zásahy, včetně omezení povolených prodejních hodin a omezení počtu licencí na alkohol.

* Moje konverze inline citace autorů na odkaz.

Poprvé publikováno 9. března 2022.