การสร้างแบบจำลองบล็อกเป็นชุดหรือกรอบงาน ที่สอดคล้องกัน ซึ่งใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างทางสังคมและกำหนดขั้นตอนสำหรับการแบ่งส่วน (การจัดกลุ่ม) หน่วยของเครือข่ายสังคม ( โหนดจุดยอดนักแสดง ) โดยอิงตามรูปแบบเฉพาะ ซึ่งก่อให้เกิดโครงสร้างที่โดดเด่นผ่านการเชื่อมต่อกัน^{[ 1 ] [ 2 ]}โดยส่วนใหญ่จะใช้ในสถิติ การเรียนรู้ ของเครื่องและวิทยาศาสตร์เครือข่าย

ในฐานะที่เป็นกระบวนการเชิงประจักษ์การสร้างแบบจำลองบล็อกถือว่าหน่วยทั้งหมดในเครือข่ายเฉพาะสามารถจัดกลุ่มเข้าด้วยกันได้ในระดับที่เทียบเท่ากัน ในส่วนของความเทียบเท่า อาจเป็นเชิงโครงสร้าง เป็นไปตามปกติ หรือเป็นแบบทั่วไป^{[ 3 ]}การใช้การสร้างแบบจำลองบล็อกทำให้สามารถวิเคราะห์เครือข่าย โดยใช้ แบบจำลองบล็อก ที่สร้างขึ้นใหม่ ซึ่งจะเปลี่ยนเครือข่ายขนาดใหญ่และซับซ้อนให้เป็นเครือข่ายที่เล็กลงและเข้าใจง่ายขึ้น ในขณะเดียวกัน การสร้างแบบจำลองบล็อกยังใช้เพื่อกำหนดบทบาททางสังคมให้ เป็นรูปธรรมอีกด้วย

ในขณะที่บางคนโต้แย้งว่าการสร้างแบบจำลองบล็อกเป็นเพียงวิธีการจัดกลุ่ม แต่BonacichและMcConaghyระบุว่า "เป็นแนวทางเชิงทฤษฎีและพีชคณิตในการวิเคราะห์โครงสร้างของความสัมพันธ์" ความสามารถเฉพาะตัวของการสร้างแบบจำลองบล็อกอยู่ที่การพิจารณาโครงสร้างไม่เพียงแค่เป็นชุดของความสัมพันธ์โดยตรงเท่านั้น แต่ยังคำนึงถึงความสัมพันธ์เชิงประกอบอื่นๆ ที่เป็นไปได้ทั้งหมดซึ่งอิงตามความสัมพันธ์โดยตรงด้วย^{[ 4 ​​]}

หลักการของการสร้างแบบจำลองบล็อกได้รับการแนะนำครั้งแรกโดยFrancois LorrainและHarrison C. Whiteในปี 1971 ^{[ 2 ]}การสร้างแบบจำลองบล็อกถือเป็น "ชุดเครื่องมือวิเคราะห์เครือข่ายที่สำคัญ" เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการกำหนดโครงสร้างบทบาท (สถานที่ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนในโครงสร้างทางสังคม หรือที่รู้จักกันในชื่อตำแหน่ง) และการแยกแยะโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายสังคม^{[ 5 ] : 2, 3} ตามที่Batagelj กล่าวไว้ "เป้าหมายหลักของการสร้างแบบจำลองบล็อกคือการลดเครือข่ายขนาดใหญ่ที่อาจไม่สอดคล้องกันให้เหลือโครงสร้างที่เข้าใจได้ขนาดเล็กกว่าซึ่งสามารถตีความได้ง่ายขึ้น" ^{[ 6 ]}การสร้างแบบจำลองบล็อกถูกนำมาใช้ครั้งแรกสำหรับการวิเคราะห์ในสังคมวิทยาและจิตวิทยาแต่ปัจจุบันได้แพร่กระจายไปยังวิทยาศาสตร์อื่นๆ ด้วย^{[ 7 ]}

เครือข่ายในฐานะระบบประกอบด้วย (หรือกำหนดโดย) สองชุดที่แตกต่างกัน: ชุดหนึ่งของหน่วย (โหนด จุดยอด ตัวแสดง) และชุดหนึ่งของลิงก์ระหว่างหน่วย การใช้ทั้งสองชุดทำให้สามารถสร้างกราฟที่อธิบายโครงสร้างของเครือข่ายได้^{[ 8 ]}

ในระหว่างการสร้างแบบจำลองบล็อก นักวิจัยต้องเผชิญกับปัญหาสองประการ: วิธีการแบ่งหน่วย (เช่น วิธีการกำหนดคลัสเตอร์ (หรือคลาส) ซึ่งจะกลายเป็นจุดยอดในแบบจำลองบล็อก) และวิธีการกำหนดลิงก์ในแบบจำลองบล็อก (และในขณะเดียวกัน ค่าของลิงก์เหล่านี้) ^{[ 9 ]}

ในสังคมศาสตร์เครือข่ายมักจะเป็นเครือข่ายสังคมซึ่งประกอบด้วยบุคคลหลายคน (หน่วย) และความสัมพันธ์ทางสังคม ที่เลือกไว้ ระหว่างกัน (ลิงก์) เครือข่ายในโลกแห่งความเป็นจริงอาจมีขนาดใหญ่และซับซ้อน การสร้างแบบจำลองบล็อกใช้เพื่อลดความซับซ้อนให้เป็นโครงสร้างที่เล็กลงซึ่งตีความได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การสร้างแบบจำลองบล็อกจะแบ่งหน่วยออกเป็นกลุ่ม และจากนั้นกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่ม ในขณะเดียวกัน การสร้างแบบจำลองบล็อกสามารถใช้เพื่ออธิบายบทบาททางสังคมที่มีอยู่ในเครือข่าย เนื่องจากถือว่ากลุ่มหน่วยที่สร้างขึ้นเลียนแบบ (หรือมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ) บทบาททางสังคมของหน่วย^{[ 8 ]}

ดังนั้น การสร้างแบบจำลองบล็อกจึงสามารถนิยามได้ว่าเป็นชุดของแนวทางสำหรับการแบ่งหน่วยออกเป็นกลุ่ม (หรือที่เรียกว่าตำแหน่ง) และการเชื่อมโยงออกเป็นบล็อก ซึ่งจะถูกนิยามเพิ่มเติมโดยกลุ่มที่ได้รับใหม่ บล็อก (หรือแบบจำลองบล็อก) ถูกนิยามว่าเป็นเมทริกซ์ย่อยที่แสดงการเชื่อมต่อ (การเชื่อมโยง) ระหว่างโหนดที่อยู่ในกลุ่มเดียวกันหรือต่างกัน^{[ 8 ]}แต่ละตำแหน่งในกลุ่มจะถูกกำหนดโดยชุดของการเชื่อมโยงทางตรงและทางอ้อมไปยังและจากตำแหน่งทางสังคมอื่นๆ^{[ 10 ]}การเชื่อมโยง (การเชื่อมต่อ) เหล่านี้สามารถมีทิศทางหรือไม่มีทิศทางได้ สามารถมีการเชื่อมโยงหลายรายการระหว่างวัตถุคู่เดียวกัน หรือสามารถมีน้ำหนักได้ หากไม่มีการเชื่อมโยงหลายรายการในเครือข่าย จะเรียกว่าเครือข่ายแบบง่าย^{[ 11 ] : 8}

การแสดง กราฟ ในรูป แบบเมทริกซ์ประกอบด้วยหน่วยเรียงลำดับในแถวและคอลัมน์ตามชื่อ หน่วยเรียงลำดับที่มีรูปแบบการเชื่อมโยงที่คล้ายกันจะถูกแบ่งกลุ่มเข้าด้วยกันในคลัสเตอร์เดียวกัน จากนั้นคลัสเตอร์จะถูกจัดเรียงเข้าด้วยกันโดยให้หน่วยจากคลัสเตอร์เดียวกันอยู่ติดกันเพื่อรักษาการเชื่อมต่อ ในขั้นตอนต่อไป หน่วย (จากคลัสเตอร์เดียวกัน) จะถูกแปลงเป็นแบบจำลองบล็อก โดยปกติแล้วจะมีการสร้างแบบจำลองบล็อกหลายแบบ โดยแบบหนึ่งเป็นคลัสเตอร์หลักและอีกแบบเป็นคลัสเตอร์ที่เชื่อมโยงกัน คลัสเตอร์หลักจะเชื่อมต่อกับคลัสเตอร์ที่เชื่อมโยงกันเสมอ ในขณะที่คลัสเตอร์ที่เชื่อมโยงกันไม่สามารถเชื่อมโยงกันได้ การจัดกลุ่มโหนดขึ้นอยู่กับความเท่าเทียมกันเช่น โครงสร้างและความสม่ำเสมอ^{[ 8 ]}วัตถุประสงค์หลักของรูปแบบเมทริกซ์คือการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลที่รวมอยู่ในคลัสเตอร์ให้เห็นได้ ความสัมพันธ์เหล่านี้จะถูกเข้ารหัสแบบทวิภาค (มีหรือไม่มี) และแถวในรูปแบบเมทริกซ์จะระบุแหล่งที่มาของความสัมพันธ์ ในขณะที่คอลัมน์แสดงถึงปลายทางของความสัมพันธ์^{[ 10 ]}

ความเท่าเทียมกันสามารถมีแนวทางพื้นฐานสองประการ: หน่วยที่เทียบเท่ากันมีรูปแบบการเชื่อมต่อแบบเดียวกันกับเพื่อนบ้านเดียวกัน หรือหน่วยเหล่านี้มีรูปแบบการเชื่อมต่อแบบเดียวกันหรือคล้ายกันกับเพื่อนบ้านที่แตกต่างกัน หากหน่วยเชื่อมต่อกับส่วนที่เหลือของเครือข่ายในลักษณะที่เหมือนกัน หน่วยเหล่านั้นจะมีความเท่าเทียมกันในเชิงโครงสร้าง^{[ 3 ]}หน่วยยังสามารถเทียบเท่ากันในเชิงปกติได้ เมื่อหน่วยเหล่านั้นเชื่อมต่อกับหน่วยอื่นที่เทียบเท่ากันในลักษณะที่เท่าเทียมกัน^{[ 2 ]}

ในการสร้างแบบจำลองบล็อก จำเป็นต้องพิจารณาปัญหาที่ผลลัพธ์ได้รับผลกระทบจากข้อผิดพลาดในการวัดในขั้นตอนเริ่มต้นของการได้มาซึ่งข้อมูล^{[ 12 ]}

เกี่ยวกับประเภทของเครือข่ายที่กำลังดำเนินการสร้างแบบจำลองบล็อก จำเป็นต้องมีแนวทางที่แตกต่างออกไป เครือข่ายอาจเป็นแบบโหมดเดียวหรือสองโหมด ในแบบแรก หน่วยทั้งหมดสามารถเชื่อมต่อกับหน่วยอื่น ๆ ได้ และหน่วยเหล่านั้นเป็นประเภทเดียวกัน ในขณะที่ในแบบหลัง หน่วยจะเชื่อมต่อเฉพาะกับหน่วยที่มีประเภทแตกต่างกันเท่านั้น^{[ 5 ] : 6–10} เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างหน่วย เครือข่ายอาจเป็นเครือข่ายความสัมพันธ์เดียวหรือหลายความสัมพันธ์ นอกจากนี้ เครือข่ายอาจเป็นแบบชั่วคราวหรือหลายระดับ และยังเป็นเครือข่ายแบบไบนารี (เฉพาะ 0 และ 1) หรือแบบมีเครื่องหมาย (อนุญาตให้มีความสัมพันธ์เชิงลบ)/ค่า (ค่าอื่น ๆ ก็เป็นไปได้)

แนวทางที่แตกต่างกันในการสร้างแบบจำลองบล็อกสามารถจัดกลุ่มได้เป็นสองประเภทหลัก ได้แก่การสร้างแบบจำลองบล็อกแบบกำหนดและ การสร้าง แบบจำลองบล็อกแบบสุ่มการสร้างแบบจำลองบล็อกแบบกำหนดจะถูกแบ่งย่อยออกเป็นการสร้างแบบจำลองบล็อกโดยตรงและโดยอ้อม^{[ 8 ]}

ในบรรดาแนวทางการสร้างแบบจำลองบล็อกโดยตรง ได้แก่ความเท่าเทียมกันเชิงโครงสร้างและ ความเท่าเทียม กันปกติ^{[ 2 ]}ความเท่าเทียมกันเชิงโครงสร้างคือสถานะที่หน่วยต่างๆ เชื่อมต่อกับส่วนที่เหลือของเครือข่ายในลักษณะที่เหมือนกัน ในขณะที่ความเท่าเทียมกันปกติเกิดขึ้นเมื่อหน่วยต่างๆ มีความสัมพันธ์เท่าเทียมกับหน่วยอื่นๆ ที่เทียบเท่ากัน (หน่วยต่างๆ ไม่จำเป็นต้องมีเพื่อนบ้านร่วมกัน แต่มีเพื่อนบ้านที่คล้ายคลึงกัน) ^{[ 3 ] [ 5 ] : 24}

แนวทางการสร้างแบบจำลองบล็อกทางอ้อม ซึ่งการแบ่งส่วนได้รับการจัดการเป็นปัญหาการวิเคราะห์คลัสเตอร์แบบดั้งเดิม (การวัด ผลลัพธ์ ความคล้ายคลึง (ไม่) ในเมทริกซ์ความคล้ายคลึง (ไม่)) ได้แก่: ^{[ 8 ] [ 2 ]}

• การสร้างแบบจำลองบล็อกแบบดั้งเดิม
• การสร้างแบบจำลองบล็อกทั่วไป :
  • การสร้างแบบจำลองบล็อกทั่วไปของเครือข่ายไบนารี
  • การสร้างแบบจำลองบล็อกทั่วไปของเครือข่ายที่มีค่าและ
  • ^{การ สร้าง}แบบจำลองบล็อกความสม่ำเสมอทั่วไป [ ^{13 ]}
• การสร้างแบบจำลองบล็อกที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ตามที่ Brusco และ Steinley (2011) ^{[ 14 ]} กล่าวไว้ การสร้างแบบจำลองบล็อกสามารถแบ่งประเภทได้ (โดยใช้มิติจำนวนหนึ่ง): ^{[ 15 ]}

• การ สร้างแบบจำลองบล็อก แบบกำหนดหรือแบบสุ่ม
• เครือ ข่าย แบบหนึ่งโหมดหรือสองโหมด
• เครือข่ายที่มีลายเซ็นหรือ ไม่มีลายเซ็น
• การ สร้างแบบจำลองบล็อก เพื่อการสำรวจหรือการยืนยัน

Blockmodels (บางครั้งเรียกว่าblock models ) คือโครงสร้างที่มีลักษณะดังนี้:

• จุดยอด (เช่น หน่วยโหนด ) จะถูกรวมกลุ่ม กัน โดยแต่ละกลุ่มจะถูกระบุว่าเป็นจุดยอดจากจุดยอดเหล่านี้ เราสามารถสร้างกราฟ ได้
• การรวมกันของลิงก์ทั้งหมด (ความเชื่อมโยง) ซึ่งแสดงในบล็อกเป็นลิงก์เดียวระหว่างตำแหน่ง ในขณะเดียวกันก็สร้างความเชื่อมโยงหนึ่งรายการสำหรับแต่ละบล็อก ในกรณีที่ไม่มีความเชื่อมโยงในบล็อก จะไม่มีความเชื่อมโยงระหว่างสองตำแหน่งที่กำหนดบล็อกนั้น^{[ 16 ]}

โปรแกรมคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งเครือข่ายสังคมตามเงื่อนไขที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้^{[ 17 ] : 333} เมื่อบล็อกเชิงประจักษ์สามารถประมาณค่าได้อย่างเหมาะสมในแง่ของบล็อกในอุดมคติ โมเดลบล็อกดังกล่าวสามารถลดทอนลงเหลือเพียงภาพบล็อกซึ่งเป็นการแสดงถึงเครือข่ายดั้งเดิม โดยจับภาพ 'กายวิภาคเชิงฟังก์ชัน' ที่อยู่เบื้องหลัง^{[ 18 ]}ดังนั้น โมเดลบล็อกจึงสามารถ "อนุญาตให้ข้อมูลกำหนดลักษณะโครงสร้างของตนเอง" และในขณะเดียวกันก็ไม่พยายามแสดงโครงสร้างที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยนักวิจัย^{[ 19 ]}

สามารถสร้างแบบจำลองบล็อกได้ทั้งทางอ้อมและทางตรง โดยอาศัยการสร้างฟังก์ชันเกณฑ์การสร้างทางอ้อมหมายถึงฟังก์ชันที่อิงตาม "การวัดความคล้ายคลึง (ไม่) ที่เข้ากันได้ระหว่างคู่ของหน่วย" ในขณะที่การสร้างทางตรงคือ "ฟังก์ชันที่วัดความพอดีของบล็อกจริงที่เกิดจากการจัดกลุ่ม ที่กำหนด ให้กับบล็อกในอุดมคติที่สอดคล้องกันซึ่งมีความสัมพันธ์ที่สมบูรณ์แบบภายในแต่ละคลัสเตอร์และระหว่างคลัสเตอร์ตามประเภทของการเชื่อมต่อ ( ความเท่าเทียมกัน ) ที่พิจารณา" ^{[ 20 ]}

สามารถระบุแบบจำลองบล็อกได้โดยคำนึงถึงสัญชาตญาณสาระสำคัญหรือความเข้าใจในธรรมชาติของเครือข่ายที่ศึกษา ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดแบบจำลองดังต่อไปนี้: ^{[ 5 ] : 16–24}

• ระบบบทบาทระหว่างพ่อแม่และลูก
• ลำดับชั้นขององค์กร
• ระบบคลัสเตอร์ที่มีลำดับชั้น ...

การสร้างแบบจำลองบล็อกนั้นทำได้โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ เฉพาะทาง ซึ่งออกแบบมาเพื่อวิเคราะห์เครือข่ายหรือการสร้างแบบจำลองบล็อกโดยเฉพาะ เช่น:

• ปาเย็ก (วลาดิมีร์ บาตาเกลจ์ และอังเดร มิร์วาร์ ), ^{[ 21 ]}
• R – แพ็คเกจ Blockmodeling ( Aleš Žiberna ), ^{[ 12 ] [ 22 ] [ 8 ]}
• Socnet.se : แอปคอนโซลการสร้างแบบจำลองบล็อก (Win/Linux/Mac) (Carl Nordlund) ^{[ 23 ]}
• StOCNET (ทอม สไนเดอร์ส)... ^{[ 24 ]}
  • บล็อกส์ ( ทอม สไนเดอร์ส ) ^{[ 24 ]}
• CONCOR , ^{[ 25 ]}
• รุ่นและรุ่น 2 ( Vladimir Batagelj ), ^{[ 21 ]}

• แบบจำลองบล็อกสุ่ม
• สังคมวิทยาเชิงคณิตศาสตร์
• การมอบหมายบทบาท
• การสร้างแบบจำลองบล็อกแบบหลายวัตถุประสงค์
• การสร้างแบบจำลองบล็อกของเครือข่ายที่เชื่อมโยงกัน