预测家庭暴力从酒类商店活动中使用机器学习

来自布法罗大学的一篇新研究论文研究了酒类商店和美国城市各个社区的家庭暴力（DV）之间的关系，基于来自移动电话网络的匿名GPS位置数据。

该论文得出结论，酒类商店的活动与家庭暴力之间的关联比其他任何可以购买酒类的地点都更强烈，表明酒类商店和家庭暴力之间的关联可能比最近的研究表明的更复杂：

‘令人惊讶的是，酒类商店访问率变量对家庭暴力率的贡献最大。这个结果表明，酒类商店的访问是预测家庭暴力率的重要指标。 ‘

‘有趣的是，其他两种类型的酒类商店（即酒吧和酿酒厂）的访问次数具有负系数，与相关分析一致。 ‘

‘这个结果表明，这些商店的访问次数实际上与家庭暴力率降低有关。这个结果令人惊讶，因为一个社区中酒吧的密度往往被认为与家庭暴力率的提高有关。 ‘

来自论文的映射可视化，显示2019年一周内酒类商店和家庭社区之间的访问情况，数据来自COVID前的时期。 来源：https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2203/2203.04088.pdf

作者认为，可能存在一种反向关系，即更高档的酒类相关地点的访问次数与家庭暴力之间存在反向关系，认为访问这些地点（如酿酒厂和酒吧）的访客可能属于较高的社会经济地位，这降低了他们参与家庭暴力事件的可能性。

该论文名为《利用移动电话位置数据中的酒类商店访问信息来提高社区层面的家庭暴力预测》，由布法罗大学数学、医学和地理系的三位研究人员共同撰写。

数据和划分

研究人员的目标是确定是否可以使用匿名的移动位置数据和可用的犯罪统计数据来预测社区层面的家庭暴力事件和频率，以及这些事件与当地酒类销售的可用性之间的关系。

第一步是定义社区，这是通过使用人口普查区块群（CBGs）来实现的，CBGs是最小的具有完整人口和社会经济数据的可用地理单位，由美国社区调查（ACS）提供。

匿名的移动位置数据来自SafeGraph，一家商业公司，该公司免费向研究人员提供了覆盖整个美国的数据。该数据集涵盖了美国3.6万个兴趣点，包括酒类商店、酒吧、葡萄酒厂和酿酒厂等销售酒类的地点。

该研究涵盖了COVID爆发前的时期，但不包括COVID爆发本身。酒类商店访问者的家庭位置是由SafeGraph根据过去六周的夜间位置推断出来的。数据中不包含访问的确切轨迹或用户的确切家庭位置——这些信息与ACS数据中识别的社区的“概化”边界相匹配。

该研究中调查的轨迹不一定与家庭-酒类商店-家庭访问有关，而可能代表访问其他家庭环境的路径，在途中停靠酒类商店。

虽然可用的GPS数据涵盖了整个国家作为潜在的研究区域，但研究人员选择了芝加哥，因为芝加哥警察局的公民执法分析和报告（CLEAR）系统提供了相对完整的信息。

CLEAR数据集包括犯罪类型（如纵火或袭击）、事件时间、位置和经纬度对，以及其他数据点。它还包含一个二进制值“家庭暴力”，指示访问的警察是否将事件归因于1986年伊利诺伊州家庭暴力法。

研究人员注意到，一些非家庭暴力犯罪（包括纵火）被错误地归类为家庭暴力，并将这些事件排除在外。

左侧为芝加哥市的边界和人口普查区块群（CBGs），右侧为提取的家庭暴力事件。

只有访问酒类商店的时间超过四分钟才被计算在内。另外，研究人员承认无法确定访问是否导致了购买，或者购买的程度和类型。他们还指出，家庭暴力被认为是最不被报告的犯罪之一，这导致了研究结果的近似性质。

四种方法

数据使用四种方法进行了调查：随机森林（RF）、普通最小二乘法（OLS）、深度神经网络（DNN）和地理加权回归（GWR）。OLS和GWR是统计方法，而不是机器学习方法。

四种方法和四类酒类商店的总体概述，交叉引用了家庭暴力事件。

四种方法的结果表明，酒类商店和家庭暴力之间的关系在各个社区中有显著差异，尽管研究人员最终得出结论：“酒类商店的访问次数增加与家庭暴力率的增加在芝加哥的大多数社区中有关。”

基于论文中研究的四种类型的酒类商店，家庭暴力事件的相关性：a）酒类商店，b）饮酒场所（即酒吧），c）酿酒厂和d）葡萄酒厂。

该论文包含了与分析相关的社会经济和人口统计指标的更详细概述。

作者指出*：

‘我们的结果为酒类使用和家庭暴力之间的关系提供了进一步的见解。在四种类型的酒类商店访问中，酒类商店的访问与家庭暴力率的增加之间的关联最强。 ‘

‘常规活动理论认为，犯罪的发生需要三个必要条件：一个有动机的犯罪者、一个潜在的目标和缺乏任何东西来抑制犯罪者的行为。酒类商店的访问表明，购买的酒类将在家中被消费，在那里这三个条件都满足：犯罪者和潜在目标都在彼此的近距离内，酒类提供了一个[解抑制剂]。’

作者进一步提出，这类研究的结果可以为未来关于酒类商店的监管政策提供参考，特别是在数据表明酒类商店与家庭暴力之间存在关联的地区，可能的干预措施包括限制允许的销售时间和限制酒类许可证的数量。

* 我将作者的内联引用转换为超链接。

首次发表于2022年3月9日。