基于AHP法的貴陽(yáng)市城市綠色步行空間質(zhì)量影響要素分析①

楊 倩 李 晶

(貴陽(yáng)學(xué)院 貴州貴陽(yáng) 550005)

步行是城市交通不可分割的一部分，同時(shí)也是最健康最環(huán)保的出行方式。20世紀(jì)20年代初，美國(guó)著名心臟病學(xué)家懷特博士就提出了步行對(duì)于健康的重要性。城市步行空間作為步行活動(dòng)的重要載體，是連接城市各片區(qū)的重要紐帶，和市民生活緊密相連，同時(shí)也是城市活力的象征和城市面貌的縮影。隨著貴陽(yáng)市城市化進(jìn)程的不斷加快，城市擁堵及城市污染現(xiàn)象日漸嚴(yán)重。在我國(guó)大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展和低碳綠色出行的背景下，越來(lái)越多的人意識(shí)到為了自身健康和城市宜居，打造步行友好、舒適便捷、宜人活力、高質(zhì)量的城市步行空間已迫在眉睫。貴陽(yáng)市在從傳統(tǒng)的“以車為本”向“以人為本”規(guī)劃觀念轉(zhuǎn)變過程中還存在一些問題，如步行空間面積不足、連續(xù)性不強(qiáng)、缺乏活力、缺乏人性化設(shè)計(jì)、美觀性不足等，這些問題都需要深入分析研究與規(guī)劃指導(dǎo)。本研究正是基于此背景，以貴陽(yáng)市綠色步行空間質(zhì)量為研究對(duì)象，探究影響綠色步行空間質(zhì)量的要素，通過對(duì)要素權(quán)重分析，對(duì)重要影響要素提出改進(jìn)措施，以創(chuàng)造更好的綠色城市步行空間。

1 國(guó)內(nèi)外研究參考

國(guó)外對(duì)城市步行空間、步行系統(tǒng)的相關(guān)研究開展較早，且已由整體向細(xì)部轉(zhuǎn)換，由定性向定量發(fā)展，其中以英美為主的國(guó)家在步行研究上貢獻(xiàn)較為突出，多以步行目的、步行行為及其物質(zhì)環(huán)境因素為研究對(duì)象?！翱刹叫行浴币辉~是近年來(lái)從城市與街區(qū)尺度對(duì)步行研究的熱點(diǎn)，國(guó)外在這方面的發(fā)展已從定性研究向定量研究發(fā)展（即向可步行性測(cè)度研究方向發(fā)展）。目前各類審計(jì)工具中得到推廣的有英國(guó)“步行計(jì)算器（Walkonomics）”；由亞洲安全組織提出的“可步行性評(píng)估（Walkability Asia）”以及美國(guó)提出的“步行指數(shù) （Walkscore） ”。Krambeck等［1］從安全、便利（舒適）和政策3個(gè)維度入手，選取14個(gè)指標(biāo)，通過城市問卷調(diào)查方式，獲取相關(guān)城市數(shù)據(jù)，計(jì)算步行友好指數(shù)；South worth［2］提出良好的步行環(huán)境與交通路網(wǎng)的連通性、與其他出行方式的對(duì)接性、街坊尺度和用地多樣性、安全、人行道品質(zhì)及人行道周邊環(huán)境6個(gè)因素密切相關(guān)；Cauwenberg等［3］發(fā)現(xiàn)城市公共服務(wù)設(shè)施的便利性、步行設(shè)施完備性、交通安全、熟悉度、安全和街道外觀為影響城市步行環(huán)境的關(guān)鍵因素。

目前，國(guó)內(nèi)在健康城市、城市步行空間理論研究方面已取得了不少進(jìn)展，滕愛兵等［4］用交叉分析法對(duì)步行環(huán)境指標(biāo)體系進(jìn)行了檢驗(yàn)優(yōu)化；鄭建振［5］提出以設(shè)施水平和運(yùn)行水平為主的步行交通環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并構(gòu)建DEA/AHP綜合評(píng)價(jià)模型；陳丹丹［6］提出“交通設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)”三大設(shè)計(jì)指標(biāo)類別；林龍和易斌［7］提出了連續(xù)、安全、便捷、舒適4個(gè)維度13個(gè)二級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系。但在健康城市、城市步行空間質(zhì)量的量化研究方面尚存在許多發(fā)展空間。

2 方法選用與影響要素指標(biāo)構(gòu)建

2.1 方法選用

層次分析法（Analytic Hicrachy Proccss簡(jiǎn)記為AHP）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家Saaty［8］在20世紀(jì)70年代初提出來(lái)的，它是將半定性、半定量的問題轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算的一種行之有效的辦法，把復(fù)雜的決策系統(tǒng)層次化，通過逐層比較各種關(guān)聯(lián)因素的重要性來(lái)為分析、決策提供定量的依據(jù)。其基本操作方法如圖1。

圖1 層次分析法基本操作步驟

2.2 影響因素指標(biāo)構(gòu)建

步行空間質(zhì)量的優(yōu)劣很大程度上取決于步行者的感受，因此，步行空間影響要素的選擇應(yīng)當(dāng)遵循步行者的實(shí)際需求。本研究結(jié)合實(shí)地調(diào)研及參考國(guó)內(nèi)外研究成果基礎(chǔ)上，初步擬定了影響貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量的相應(yīng)指標(biāo)23項(xiàng)。為驗(yàn)證影響因素指標(biāo)的合理性與適用性，筆者對(duì)城市步行空間的使用者和設(shè)計(jì)者進(jìn)行了簡(jiǎn)單走訪、紙質(zhì)及網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)研，以語(yǔ)意方式收集兩類人群的評(píng)價(jià)意見（主要是針對(duì)指標(biāo)重要性的評(píng)估與選擇），共收集設(shè)計(jì)者問卷20份，使用者問卷198份，共計(jì)回收問卷218份。最終通過調(diào)研結(jié)果篩選出影響城市步行空間質(zhì)量的7項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)和相應(yīng)的20項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)，并構(gòu)建相應(yīng)層級(jí)，如表1（本指標(biāo)的選擇帶有主觀性和不完善性，但力求有代表性）。

3 影響要素分析及相應(yīng)權(quán)重計(jì)算

為力求分析結(jié)果的客觀性與合理性，采用了專家判定與市民問卷2種方式，分別求得相應(yīng)權(quán)重值并進(jìn)行綜合分析，得出影響貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量要素的指標(biāo)權(quán)重值。

3.1 基于市民問卷的影響要素指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

3.1.1 市民問卷調(diào)研基本情況

對(duì)貴陽(yáng)市云巖、南明、觀山湖、烏當(dāng)、白云等幾個(gè)重要城區(qū)的步行市民采用抽樣調(diào)查，問卷發(fā)放中盡量保證性別、年齡等信息的比例適當(dāng)，問卷內(nèi)容是針對(duì)貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量影響要素的滿意程度評(píng)判，為避免問卷具有較強(qiáng)導(dǎo)向性，選項(xiàng)均采用語(yǔ)義學(xué)標(biāo)度。

調(diào)研共發(fā)放意見征詢問卷300份，回收有效問卷288份，調(diào)研結(jié)果均輸入SPSS 20.0建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)供后期數(shù)據(jù)分析使用。

表1 貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量影響要素指標(biāo)層級(jí)

3.1.2 影響要素指標(biāo)不同層級(jí)相應(yīng)權(quán)重計(jì)算

市民對(duì)影響城市步行空間質(zhì)量要素的指標(biāo)判定上不宜采用指標(biāo)兩兩比較方法構(gòu)建判斷矩陣，這樣的算法理解較難、計(jì)算復(fù)雜且工作量龐大，因此一般采用數(shù)學(xué)近似法來(lái)構(gòu)建判斷矩陣。本研究借鑒杜宏武［9］對(duì)住區(qū)居民休憩環(huán)境綜合評(píng)價(jià)方法，權(quán)重計(jì)算以數(shù)學(xué)平均值為基礎(chǔ)，通過選取重要項(xiàng)次數(shù)和選項(xiàng)排序均值來(lái)構(gòu)建相應(yīng)判斷矩陣。

3.1.2.1 二級(jí)指標(biāo)對(duì)一級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

在二級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算過程中，主要采用將重要項(xiàng)被選次數(shù)帶入推導(dǎo)公式以求得符合判斷矩陣標(biāo)度的1～9數(shù)值（表2），從而構(gòu)建相應(yīng)矩陣以求出權(quán)重。

表2 判斷矩陣標(biāo)度及其含義

問卷中市民選出的影響步行空間質(zhì)量要素最重要7項(xiàng)結(jié)果如表3所示，被選次數(shù)越多的指標(biāo)重要性越強(qiáng)。

從表2統(tǒng)計(jì)的選擇數(shù)據(jù)可看出，市民認(rèn)為影響步行空間質(zhì)量排名前五的指標(biāo)是“過街安全感”、“無(wú)障礙設(shè)計(jì)合理性”、“步行空間不受機(jī)動(dòng)車或非機(jī)動(dòng)車干擾”、“步行道有效寬度”、“到公共活動(dòng)場(chǎng)所便捷程度”，這些指標(biāo)直觀反映了當(dāng)前貴陽(yáng)市城市步行空間亟待改進(jìn)的重要幾方面內(nèi)容，尤其是安全性一項(xiàng)值得特別關(guān)注。

計(jì)算二級(jí)指標(biāo)權(quán)重前，需先將選擇次數(shù)轉(zhuǎn)換為符合矩陣標(biāo)度的數(shù)值而后構(gòu)建兩兩判斷矩陣，并求得相應(yīng)最大特征根λmax，對(duì)矩陣一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，一致性通過，則根據(jù)最大特征根對(duì)應(yīng)的最大特征向量，歸一化后求得權(quán)重向量ω。

當(dāng)yi＞yj時(shí)，判斷矩陣

當(dāng)yj＞yi時(shí)，判斷矩陣

式中：yi，yj代表第i，j項(xiàng)被選次數(shù)，方括號(hào)代表取整。

通過構(gòu)建相關(guān)矩陣和運(yùn)用MATLAB進(jìn)行運(yùn)算可得相應(yīng)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量（表4～10）。

表4 “步行空間布局”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0）

3.1.2.2 一級(jí)指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)權(quán)重計(jì)算

一級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算主要依托問卷中7個(gè)一級(jí)指標(biāo)的重要性排序（表11），將排序均值帶入推導(dǎo)公式轉(zhuǎn)換為符合AHP判斷矩陣標(biāo)度的數(shù)值，構(gòu)建7×7判斷矩陣，以求出相應(yīng)權(quán)重值。

表5 “步行高效性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.028）

表6 “便捷性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0）

表7 “物理舒適性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.046）

表8 “美觀性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.046）

表9 “安全性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.028）

當(dāng)yj＞yi時(shí)，判斷矩陣

表10 “設(shè)施水平”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.065）

當(dāng)yi＞yj時(shí)，判斷矩陣

式中：yi，yj是第i項(xiàng)與第j項(xiàng)的排序均值，d是排序均值的最大值減最小值，n是指標(biāo)個(gè)數(shù)。

該矩陣λmax＝7.158，對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，3，查表可知RI＝1.32，CR＝，檢驗(yàn)通過。

通過軟件計(jì)算求出一級(jí)指標(biāo)權(quán)重向量：

通過對(duì)一級(jí)指標(biāo)與二級(jí)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行歸一化處理求得每個(gè)項(xiàng)目最終權(quán)重，所得結(jié)果如表12所示，由此可對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行總排序。

表11 影響步行空間質(zhì)量的一級(jí)指標(biāo)重要性排序

3.2 基于專家判定的影響要素指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

在對(duì)城市步行空間質(zhì)量評(píng)價(jià)過程中，行業(yè)專家同普通市民所站視角不同，在一些指標(biāo)的評(píng)判上可能會(huì)出現(xiàn)差異，因此比較二者評(píng)價(jià)觀點(diǎn)使研究更具現(xiàn)實(shí)意義，評(píng)價(jià)結(jié)果能更全面的反映問題。為此本研究共選擇了在貴陽(yáng)市工作和生活的20位專家進(jìn)行問卷調(diào)查，20位專家來(lái)自高校、設(shè)計(jì)院、規(guī)劃及市政管理部門，專業(yè)方向涉及建筑、規(guī)劃、景觀、市政、交通方面。

前期在對(duì)專家訪談過程中發(fā)現(xiàn)，部分專家對(duì)問卷理解存在一定偏差，且意見比較分散，相較于需采用多輪征詢才能獲得較滿意結(jié)果的德爾菲法專家打分法，本研究采用了AHP法做專家意見征詢。20位專家根據(jù)表13的語(yǔ)義標(biāo)度來(lái)進(jìn)行指標(biāo)兩兩判斷，將專家評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算幾何平均值后構(gòu)建出相應(yīng)判斷矩陣，以求得一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)的相應(yīng)權(quán)重值（表14）。

表12 各級(jí)指標(biāo)對(duì)總指標(biāo)的權(quán)重值匯總與排序（市民）

表13 標(biāo)度表

表14 一級(jí)指標(biāo)專家問卷集結(jié)后矩陣（CR＝0.027）

專家征詢部分所構(gòu)建的二級(jí)指標(biāo)各集結(jié)矩陣及權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表15～21。

表15 “步行空間布局”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0）

同市民評(píng)價(jià)結(jié)果一樣，將專家評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)權(quán)重值做歸一化處理后得到如表22所示的權(quán)重匯總與總排序。

表16 “步行高效性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.007）

表17 “便捷性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0）

表18 “物理舒適性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.003）

表19 “美觀性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.002）

表20 “安全性”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.02）

表21 “設(shè)施水平”二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣（CR＝0.003）

4 結(jié)果與分析

4.1 貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量影響要素一級(jí)指標(biāo)權(quán)重對(duì)比分析

從圖2可以看出，無(wú)論是普通市民還是專家均認(rèn)為，貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量影響因素中“安全性”是首要影響因素。在貴陽(yáng)市步行空間的調(diào)研中，筆者也清晰感到相較于美觀性、便捷性等因素，貴陽(yáng)市步行空間的安全性更讓人擔(dān)憂。信號(hào)燈、人行橫道等設(shè)置不全或位置不合理，人行道不時(shí)受機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車干擾、步行空間存在安全隱患等均是讓人感到安全性差的原因。其次“設(shè)施水平”也是專家和居民重點(diǎn)關(guān)注的影響因素。步行空間中休憩設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施、無(wú)障礙設(shè)施等設(shè)計(jì)的優(yōu)劣很大程度上影響了市民在步行時(shí)的舒適性，也是市民步行時(shí)可直接感知的因素。

專家和普通市民雖同為城市步行空間使用者，但其對(duì)城市空間的關(guān)注點(diǎn)會(huì)有所不同，這就導(dǎo)致有些影響因素指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)較明顯差異。如“步行空間布局”與“便捷性”指標(biāo)專家判定權(quán)重達(dá)0.125、0.129，但市民判定權(quán)重只有0.096，這正好說明了在城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)者角度來(lái)看步行空間在城市中的區(qū)位、步行道的合理組織、步行空間的尺度得當(dāng)、市民能方便到達(dá)各類空間等內(nèi)容是步行空間設(shè)計(jì)時(shí)的重要考慮因素，但這些因素并非所有內(nèi)容都能讓步行市民直接感知到或并非是市民認(rèn)為的影響他們步行意愿的最重要因素。“步行高效性”也是市民和專家權(quán)重值差異較大的一項(xiàng)指標(biāo)，在不少專家看來(lái)貴陽(yáng)市步行道路密度、連續(xù)性及有效寬度是比較適宜的，但市民在對(duì)步行空間的實(shí)際使用中卻反映步行道連續(xù)性差，且步行空間被占用情況較嚴(yán)重。因此相較于專家，市民對(duì)“步行高效性”這項(xiàng)指標(biāo)更為看重。

圖2 專家與市民一級(jí)指標(biāo)權(quán)重對(duì)比

4.2 貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量影響要素二級(jí)指標(biāo)權(quán)重對(duì)比分析

從圖3可以看出，20項(xiàng)二級(jí)影響因素指標(biāo)中，專家和市民均認(rèn)為比較重要的，權(quán)重值排名靠前的因素有“步行空間尺度得當(dāng)”（0.067/0.077）、“到公共活動(dòng)場(chǎng)所便捷程度”（0.068/0.064）、“步行空間不受機(jī)動(dòng)車或非機(jī)動(dòng)車干擾”（0.118/0.136）、“公共服務(wù)設(shè)施布置與維護(hù)”（0.063/0.046）。而出現(xiàn)專家和市民評(píng)判權(quán)重值差異較大的主要是“步行道組織與布局合理性”（0.058/0.019）、“步行道有效寬度”（0.043/0.089）、“過街安全感”（0.116/0.229）、“步行空間無(wú)不安全因素”（0.104/0.027）、“無(wú)障礙設(shè)計(jì)合理性”（0.044/0.092）。這幾項(xiàng)指標(biāo)恰恰反映了市民在實(shí)際使用城市步行空間中遇到的問題，如過街時(shí)缺少斑馬線，過街地道燈光昏暗，扶梯等設(shè)施損壞讓市民感到過街不安全；步行道被攤販、非機(jī)動(dòng)車、市政維修設(shè)置甚至是行道樹占用導(dǎo)致步行空間有效寬度不足也是影響市民步行積極性的重要原因；此外，無(wú)障礙設(shè)計(jì)如盲道、坡道等設(shè)置不合理也對(duì)市民步行活動(dòng)帶來(lái)非常大的不便。

表22 各級(jí)指標(biāo)對(duì)總指標(biāo)的權(quán)重值匯總與排序（專家）

圖3 專家與市民二級(jí)指標(biāo)權(quán)重對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)影響貴陽(yáng)市城市步行空間質(zhì)量要素的權(quán)重計(jì)算得知，步行空間“安全性”、“設(shè)施水平”在評(píng)價(jià)指標(biāo)中占有主導(dǎo)地位，而市民更看重“步行道有效寬度”、“過街安全感”和“無(wú)障礙設(shè)計(jì)合理性”這些影響因素應(yīng)當(dāng)在今后貴陽(yáng)市城市步行空間規(guī)劃設(shè)計(jì)中著重考慮。