從演變的角度討論城市設(shè)計(jì)

韓靜艷

摘 要：為什么現(xiàn)代的城市設(shè)計(jì)創(chuàng)造出的城市環(huán)境，有時(shí)不及傳統(tǒng)城市的“自然模式”那樣引人和實(shí)用呢？由斯蒂芬·馬歇爾著《城市·設(shè)計(jì)與演變》一書(shū)，從生物及科學(xué)技術(shù)發(fā)展演變的角度，運(yùn)用概率分析定量討論在“未規(guī)劃”情況下，城市空間形態(tài)最終形成的原因，得出五條城市規(guī)劃設(shè)計(jì)原則。但是，作者認(rèn)為該書(shū)并沒(méi)有考慮城市形態(tài)突變的情況，沒(méi)有考慮政治經(jīng)濟(jì)對(duì)于城市空間形態(tài)產(chǎn)生的巨大影響。利用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論分析城市形態(tài)，作者認(rèn)為這種方法，只有在發(fā)展比較穩(wěn)定的情況下才是適宜的，在突變狀態(tài)下，是無(wú)法預(yù)知的。因此，在現(xiàn)代城市規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需要辯證地看待該書(shū)的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：CA理論；城鎮(zhèn)空間規(guī)劃；模擬

一、引言

二戰(zhàn)以后，許多傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)被現(xiàn)代城市秩序所替代，大量城市規(guī)劃理念相繼涌出，但是其結(jié)果卻不盡如人意，現(xiàn)代規(guī)劃設(shè)計(jì)的城市環(huán)境似乎常常比傳統(tǒng)的“未經(jīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)”的城市街道缺乏吸引力和活力。針對(duì)這一問(wèn)題，2009年，英國(guó)斯蒂芬·馬歇爾博士著《城市·設(shè)計(jì)與演變》一書(shū)，從演變的角度探討城市設(shè)計(jì)。作者現(xiàn)任倫敦大學(xué)學(xué)院巴特利特規(guī)劃學(xué)院城市形態(tài)和城市設(shè)計(jì)教授，在交通規(guī)劃、城市設(shè)計(jì)及建成環(huán)境領(lǐng)域擁有長(zhǎng)達(dá)近20年的研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這本書(shū)將生物演變、科學(xué)技術(shù)演變和城市演變、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)演變做了類比，從對(duì)城市的認(rèn)識(shí)、對(duì)進(jìn)化的理解，以及從演變的角度理解城市規(guī)劃三個(gè)方面進(jìn)行了深入的分析，分析了復(fù)雜系統(tǒng)如何產(chǎn)生和演變、各部分如何組成為一個(gè)整體，旨在尋求一種更好的城市空間布局方法，激發(fā)了關(guān)于城市特性和跨學(xué)科城市規(guī)劃的思考研究。

二、結(jié)構(gòu)與內(nèi)容

《城市·設(shè)計(jì)與演變》全書(shū)共分為10個(gè)章節(jié)，從現(xiàn)代城市規(guī)劃存在的問(wèn)題出發(fā)，基于生物演變角度進(jìn)行分析，最終提出城市規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，按照“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題”的結(jié)構(gòu)展開(kāi)敘述。第一部分首先介紹了二戰(zhàn)以來(lái)城市規(guī)劃理論及其發(fā)展，提出現(xiàn)代規(guī)劃的問(wèn)題。通過(guò)客觀分析城市形態(tài)，提出城市秩序的本質(zhì)，即“街道句法”，三維空間城市通過(guò)平面規(guī)劃來(lái)組織，二維空間通過(guò)路線系統(tǒng)的線型結(jié)構(gòu)來(lái)組織。接著從社會(huì)學(xué)角度進(jìn)一步分析城市空間形態(tài)，研究私人空間和公共空間，認(rèn)為城市設(shè)計(jì)的前提是這個(gè)城市是一個(gè)可以設(shè)計(jì)的有限物體，是由各個(gè)有效的組成部分組成的整體。通過(guò)比較分析城市是一個(gè)藝術(shù)品、機(jī)械裝置還是生物體三個(gè)觀點(diǎn)，認(rèn)為城市是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，是一個(gè)集合體。第二部分將生物學(xué)的研究理論帶入了城市演變過(guò)程中進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)比生物界蜂窩與“未規(guī)劃”條件下城市形態(tài)產(chǎn)生，得出“未規(guī)劃”城市秩序存在與生物界相類似特征。從城市空間三大不同構(gòu)成方法即占地空間構(gòu)成、地塊分區(qū)和道路擴(kuò)張角度進(jìn)行概率計(jì)算，定量解釋了在“未規(guī)劃”的條件下，城市空間形態(tài)呈現(xiàn)，基于細(xì)胞自動(dòng)機(jī)原理得出根據(jù)臨界性規(guī)則，城市會(huì)呈現(xiàn)出緊湊同心圓結(jié)構(gòu)。第三部分將城市規(guī)劃設(shè)計(jì)與其他生物進(jìn)化、科學(xué)技術(shù)發(fā)展相對(duì)比，回答了為什么現(xiàn)代規(guī)劃的城市不一定比以前“沒(méi)有規(guī)劃過(guò)”的城市好這個(gè)問(wèn)題，即改變過(guò)于突然，而周圍環(huán)境的改造卻進(jìn)行得緩慢，兩者之間還存在著摩擦和功能失調(diào)；改變的規(guī)模范圍大，程度深；大量豐富的新形式突然涌現(xiàn)，但是其中很多在沒(méi)有形成穩(wěn)定的基礎(chǔ)形式之前就消亡了，即“寒武紀(jì)大爆發(fā)”效應(yīng)；現(xiàn)代規(guī)劃試圖以現(xiàn)代標(biāo)注改造傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)的過(guò)程。最后，本書(shū)得到五條城市規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，在實(shí)踐中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇調(diào)整和改進(jìn)：第一每一步都要切實(shí)可行；第二保持小步調(diào)前進(jìn)，避免“龐然大物”的出現(xiàn)；第三允許在小范圍內(nèi)積極鼓勵(lì)功能性創(chuàng)新；第四摒棄缺乏活力的模型，不對(duì)最終目標(biāo)形態(tài)的細(xì)節(jié)進(jìn)行描繪；第五下放決策權(quán)，使整體不會(huì)凌駕于部分之上，產(chǎn)生多種結(jié)果。

三、評(píng)論與思考

（一）細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論應(yīng)用

書(shū)中基于細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論分析在“未規(guī)劃”狀態(tài)下城市形態(tài)形成的原因，認(rèn)為可以通過(guò)某種簡(jiǎn)單的規(guī)則運(yùn)行產(chǎn)生復(fù)雜圖形，而不需要事先規(guī)定好每個(gè)圖形在什么具體位置，這對(duì)于規(guī)劃師和設(shè)計(jì)師在把握未來(lái)城市空間形態(tài)，預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有一定的啟發(fā)。細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模擬空間形態(tài)變化的關(guān)鍵是對(duì)于規(guī)則的設(shè)定，具體問(wèn)題不同，轉(zhuǎn)換規(guī)則的類型、結(jié)構(gòu)等也會(huì)不同?？梢愿鶕?jù)歷史數(shù)據(jù)模擬矯正，確定模擬規(guī)則，從而對(duì)未來(lái)形態(tài)進(jìn)行判斷。如張慧芳博士利用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論對(duì)上海土地利用/覆蓋變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬與分析[1]，張志博士結(jié)合細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論與GIS模擬，對(duì)城鄉(xiāng)建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與布局進(jìn)行優(yōu)化[2]等。但是，如果在未來(lái)的時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生巨大突變，過(guò)去的規(guī)則就可能完全無(wú)法適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展形態(tài)。在當(dāng)代城市規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中，針對(duì)那些發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域，運(yùn)用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)原理模型模擬分析未來(lái)城市空間形態(tài)是非常有用的。利用3S技術(shù)，考慮預(yù)測(cè)的不確定性，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SLEUTH模型等[3，4]復(fù)雜模型改進(jìn)“秩序”設(shè)定的精度，可以提高模擬的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，改進(jìn)和調(diào)整城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，在可控制的范圍內(nèi)，解決一些城市問(wèn)題。例如，“海綿城市”問(wèn)題，可以考慮細(xì)胞自動(dòng)機(jī)原理，根據(jù)近十年的城市內(nèi)澇情況，對(duì)未來(lái)城市土地覆被變化進(jìn)行模擬，找到未來(lái)可能產(chǎn)生城市內(nèi)澇的區(qū)域，在這些可能產(chǎn)生內(nèi)澇的區(qū)域中，進(jìn)行低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施布局。

（二）新建“鬼城”現(xiàn)象

本書(shū)對(duì)現(xiàn)在“鬼城”現(xiàn)象產(chǎn)生原因進(jìn)行了一定的解釋。改變的突然加速問(wèn)題，即對(duì)一種事物做出改變，但是周圍的環(huán)境改造卻進(jìn)行得很緩慢，出現(xiàn)過(guò)于突然而整體層面無(wú)法接受。受房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)刺激影響，許多小城鎮(zhèn)進(jìn)行新區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)，居住小區(qū)率先“開(kāi)業(yè)”，但是緊隨著的配套基礎(chǔ)設(shè)施卻尚未建設(shè)完全。新城的空間結(jié)構(gòu)與老區(qū)完全不同，甚至可以說(shuō)是千篇一律的棋盤式道路格局，中高層小區(qū)規(guī)劃，寬闊的馬路。此外，許多小城鎮(zhèn)的新區(qū)開(kāi)發(fā)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于老城區(qū)，但是城鎮(zhèn)人口規(guī)模并未達(dá)到需要新建城區(qū)的條件。在進(jìn)行新城建設(shè)的時(shí)候，應(yīng)理性預(yù)測(cè)城市將來(lái)的人口規(guī)模。對(duì)于小城鎮(zhèn)人口規(guī)模在未來(lái)不會(huì)發(fā)生急劇增長(zhǎng)的情況下，新區(qū)建設(shè)需要謹(jǐn)慎，一步一步、循序漸進(jìn)地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。運(yùn)用統(tǒng)一的現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)改造傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)，往往會(huì)改變傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)的豐富多樣，造成新建城區(qū)結(jié)構(gòu)單一，缺乏適應(yīng)性。此外，規(guī)劃新城區(qū)缺乏活力的現(xiàn)象的原因，不僅僅是城市的“硬件”規(guī)劃與設(shè)計(jì)，也存在政治經(jīng)濟(jì)等重要原因[5]。在當(dāng)代進(jìn)行新城區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，除了本書(shū)提出的四個(gè)方面需要避免以外，還需要對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、政治制度、人口規(guī)模、社會(huì)習(xí)俗等多方面考量，因地制宜，選擇適應(yīng)區(qū)域特點(diǎn)的最佳城市規(guī)劃設(shè)計(jì)手段。endprint

（三）跨學(xué)科領(lǐng)域研究

本書(shū)借鑒生物學(xué)遺傳進(jìn)化的觀點(diǎn)思考城市空間形態(tài)以及城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的發(fā)展，觀點(diǎn)新穎有趣。城市是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中，需要不同領(lǐng)域的人基于各自的學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)及應(yīng)用背景以不同的角度去審視分析城市空間，從而提供城市空間不同層次不同角度的參考信息，形成城市設(shè)計(jì)空間全面、形象、準(zhǔn)確、具體的認(rèn)識(shí)，以從整體上去把握城市空間。從跨學(xué)科的角度去認(rèn)識(shí)和把握城市空間[6]，可以將原有信息在跨學(xué)科領(lǐng)域分析中得到更大的發(fā)揮。但是這個(gè)“跨越”是需要謹(jǐn)慎的，學(xué)科間的跨越是存在風(fēng)險(xiǎn)的，需要在嚴(yán)謹(jǐn)分析的前提下，進(jìn)行跨學(xué)科研究。例如，由德國(guó)城市地理學(xué)家克里斯塔勒和德國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家廖士從地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)角度研究分析了城市的空間形態(tài)[7]；“海綿城市”規(guī)劃設(shè)計(jì)師，借鑒了水文學(xué)、景觀學(xué)等相關(guān)研究分析方法[8]?，F(xiàn)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)不僅僅是定性的分析，定量分析研究也是十分必要的，在追求美與藝術(shù)的同時(shí)，結(jié)合嚴(yán)謹(jǐn)與理性，多角度跨學(xué)科分析問(wèn)題，尋求最適宜的城市設(shè)計(jì)。

四、總結(jié)與展望

斯蒂芬·馬歇爾博士著《城市·設(shè)計(jì)與演變》一書(shū)，應(yīng)用概率相關(guān)理論，從生物進(jìn)化的角度，定量分析了城市形態(tài)演變，從演變的角度重新看待城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，觀點(diǎn)新穎而受到讀者追捧。筆者主要對(duì)斯蒂芬·馬歇爾博士主要研究手段方法以及研究結(jié)論進(jìn)行思考，認(rèn)為作者應(yīng)用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論進(jìn)行城市空間形態(tài)分析，在穩(wěn)定的條件下是簡(jiǎn)單的、適宜的。同時(shí)，跨學(xué)科研究分析是十分必要的，由于城市的復(fù)雜性要求我們必須從多個(gè)角度分析問(wèn)題。此外，作者得出的四大原則也是有一定的適應(yīng)條件的，并未考慮政治經(jīng)濟(jì)社會(huì)等方面的因素。而有些情況下政治經(jīng)濟(jì)原因可能會(huì)占據(jù)主要位置，例如奧斯曼巴黎改造、小城鎮(zhèn)新區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)直接導(dǎo)致城市空間形態(tài)的改變。辯證看待書(shū)中的觀點(diǎn)，對(duì)于未來(lái)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)研究有很大的啟發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張慧芳.基于元胞自動(dòng)機(jī)的上海土地利用覆蓋變化動(dòng)態(tài)模擬與分析[D].華東師范大學(xué)，2012.

[2]張志.城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間優(yōu)化布局研究[D].武漢大學(xué)，2011.

[3]井長(zhǎng)青.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與元胞自動(dòng)機(jī)在城市土地利用規(guī)劃中的應(yīng)用研究[D].新疆大學(xué)，2011.

[4]代娟.基于SLEUTH模型的區(qū)域空間演變模擬[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2010.

[5]聶翔宇，劉新靜.城市化進(jìn)程中“鬼城”的類型分析及其治理研究[J].南通大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2013，（04）：111-117.

[6]鄒經(jīng)宇，林琿，薛玉彩，林鳳琪.以跨學(xué)科架構(gòu)分析與認(rèn)識(shí)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)空間[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，（03）：31-36.

[7]王士君，馮章獻(xiàn)，劉大平，張紫雯.中心地理論創(chuàng)新與發(fā)展的基本視角和框架[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2012，（10）：56-63.

[8]鄒宇，許乙青，邱燦紅.南方多雨地區(qū)海綿城市建設(shè)研究——以湖南省寧鄉(xiāng)縣為例[J].經(jīng)濟(jì)地理，2015，（09）：65-71.endprint