影響老年人步行效能的關(guān)鍵性建成環(huán)境要素識(shí)別

李康康，楊東峰

(大連理工大學(xué)，建筑與藝術(shù)學(xué)院，遼寧大連116024)

0 引言

步行是老年人日常生活最主要的出行方式。步行效能意指?jìng)€(gè)體完成相應(yīng)步行距離的自身能力信念[1]，不僅直接關(guān)系著養(yǎng)老模式，還將顯著影響老年人晚年生活質(zhì)量。一方面良好的步行效能是老年人進(jìn)行獨(dú)立生活、維持身體健康、疾病康復(fù)的先決條件；另一方面是老年人實(shí)現(xiàn)社會(huì)參與、享受城市便捷服務(wù)、行使城市生活權(quán)利的基本前提。長(zhǎng)期以來，以增長(zhǎng)管理為主導(dǎo)，過度追求整體空間績(jī)效的規(guī)劃調(diào)控策略，使大多數(shù)城市空間發(fā)展日趨機(jī)動(dòng)化和碎片化，形成的功能分區(qū)明顯和機(jī)動(dòng)車為主導(dǎo)城市空間形態(tài)，造成地塊尺度過大、周邊配套服務(wù)設(shè)施不齊全、步行環(huán)境不佳等，尚不利于老年人日常步行外出[2]。譬如，旨在防止穿越交通的街道網(wǎng)絡(luò)，限制了老年人采取步行方式直達(dá)目的地，削弱了其步行積極性和活動(dòng)空間范圍；而以機(jī)動(dòng)車為主導(dǎo)的城市空間形態(tài)，則使老年人步行活動(dòng)更多的暴露于交通事故風(fēng)險(xiǎn)之中。盡管隨著年齡增長(zhǎng)，老年人步行能力不可避免地出現(xiàn)衰退，但既有建成環(huán)境設(shè)施配置不齊全、空間布局不當(dāng)、步行環(huán)境不友好等問題，也極易造成老年人步行能力的被動(dòng)性衰退。

步行往往是居民日?；顒?dòng)的派生行為，關(guān)于老年人步行效能研究通常來自于對(duì)老年人的日常行為研究，包括：出行頻率、時(shí)長(zhǎng)、距離、目的、方式選擇等[3]；研究多從定量視角關(guān)注于老年人行為特征和規(guī)律總結(jié)，較少?gòu)馁|(zhì)性視角探究步行效能形成的內(nèi)在機(jī)制。個(gè)體行為的改變通常由認(rèn)知機(jī)制中介完成，步行效能受到自身成功經(jīng)驗(yàn)、替代經(jīng)歷或規(guī)范、口頭說服、身心狀態(tài)等多個(gè)因素調(diào)節(jié)，該過程聚焦于個(gè)體心理活動(dòng)對(duì)行為決策的影響，強(qiáng)調(diào)個(gè)體作為代理人對(duì)環(huán)境的認(rèn)知與符號(hào)化[4]。已有研究將主觀感知納入步行環(huán)境評(píng)價(jià)中，通過構(gòu)建感知要素與客觀建成環(huán)境的回歸模型，以此測(cè)度街道可步行性及影響要素[5]，然而主觀感知會(huì)因個(gè)人經(jīng)歷、社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性、地理空間差異，產(chǎn)生主觀偏好與認(rèn)知不同，忽視個(gè)體主觀感知嵌套于地理空間層次的數(shù)據(jù)關(guān)系，往往導(dǎo)致數(shù)理統(tǒng)計(jì)與現(xiàn)實(shí)情況相左。事實(shí)上，在相同的地理空間單元內(nèi)，個(gè)體感知差異通常不再獨(dú)立，傳統(tǒng)的線性回歸模型已失去其應(yīng)用基礎(chǔ)。多階層線性模型是探究數(shù)據(jù)嵌套關(guān)系的有效方法，其優(yōu)勢(shì)在于能夠有效評(píng)估個(gè)體水平的解釋變量和結(jié)果變量的關(guān)系，是如何受到處于不同層級(jí)解釋變量的調(diào)節(jié)，以及變量之間跨層次交互作用的實(shí)質(zhì)和程度；已在教育、社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但在交通行為特性層面較少使用。

在快速老齡化、城市規(guī)劃進(jìn)入存量?jī)?yōu)化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期，關(guān)注個(gè)體健康、個(gè)人生活質(zhì)量的空間規(guī)劃新思路愈發(fā)受到重視，通過既有建成環(huán)境優(yōu)化以適應(yīng)老年人步行能力自然性衰退，緩解步行能力的被動(dòng)性衰退，是實(shí)現(xiàn)老齡宜居、健康城市的有效途徑之一。本文通過構(gòu)建主觀感知、建成環(huán)境與老年人步行效能的多階層線性模型，以識(shí)別各層級(jí)影響步行效能形成的關(guān)鍵性要素；從定量視角，刻畫主觀感知、建成環(huán)境對(duì)老年人步行效能的作用大?。粡馁|(zhì)性視角，甄別建成環(huán)境影響老年人步行效能的作用路徑。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

以大連市主城區(qū)(沙河口區(qū)、甘井子區(qū)、中山區(qū)、西崗區(qū))為研究區(qū)域，以山體、水體以及城市主次干道網(wǎng)絡(luò)劃分具體研究單元，如圖1所示；共涉及77個(gè)研究單元，597位受訪老年人。大連地處遼東半島南端，與山東煙臺(tái)隔海相望；特殊的山地丘陵地貌，造成大連市區(qū)普遍形成上陡下緩的凸形丘坡，老年人鮮有自行車出行，外出交通方式多以步行與公共交通為主。

圖1 研究區(qū)域概況Fig.1 Overview of study area

1.2 數(shù)據(jù)來源

主觀變量數(shù)據(jù)來源于2019年9月-11月大連市老年人步行效能問卷調(diào)查；步行效能包括：300 m、1000 m和遠(yuǎn)距離出行，主觀感知包括：交通安全性、治安安全性、交通便捷性、出行通暢性、景觀舒適性；主觀觀測(cè)變量由李克特(Likert)五點(diǎn)刻度問卷調(diào)查所得?？陀^建成環(huán)境數(shù)據(jù)來源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、高清航拍影像、開放地圖數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)踏勘。其中，分析測(cè)定數(shù)據(jù)的計(jì)量尺度為基于研究單元質(zhì)心15 min道路時(shí)間柵格成本范圍，城市老年人步行活動(dòng)出行耗時(shí)多為10～15 min，對(duì)住區(qū)服務(wù)設(shè)施使用頻率呈顯著時(shí)間衰弱規(guī)律，并在時(shí)間超過10 min條件下，設(shè)施使用頻率曲線下降趨勢(shì)明顯[6]；設(shè)定老年人步行速度為0.9 m·s-1，15 min道路時(shí)間柵格成本范圍約為800 m。與傳統(tǒng)400，800，1200 m 等緩沖區(qū)劃定研究單元不同，基于實(shí)際道路網(wǎng)的時(shí)間柵格成本，能夠客觀反映老年人現(xiàn)實(shí)生活中步行活動(dòng)空間范圍，實(shí)際表征所受支持或制約的建成環(huán)境條件。觀測(cè)數(shù)據(jù)社區(qū)開放形式，采用1(封閉)或0(開放)計(jì)量；休憩與遮蔽設(shè)施(休閑會(huì)所、休憩長(zhǎng)椅、棋牌類桌凳、涼亭)，采用1(有)或0(無)累計(jì)處理。研究數(shù)據(jù)來源如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)來源Table 1 Data sources

2 建成環(huán)境與老年人步行距離效能影響關(guān)系建模

2.1 研究思路

通過既有“建成環(huán)境-步行活動(dòng)”文獻(xiàn)梳理，獲取可能影響老年人步行效能的備選要素，并運(yùn)用逐步回歸分析法剔除無關(guān)備選變量；在此基礎(chǔ)上，對(duì)潛在影響要素進(jìn)行因子分析，以消除多重共線性問題；最后通過引入建成環(huán)境與老年人步行效能的多階層線性回歸模型，系統(tǒng)檢驗(yàn)多層次變量對(duì)步行效能的嵌套式作用關(guān)系，從而識(shí)別關(guān)鍵性建成環(huán)境要素。具體研究思路如圖2所示。

圖2 關(guān)鍵性建成環(huán)境要素識(shí)別基本思路Fig.2 Basic ideas of key built environment elements identification

2.2 建成環(huán)境與老年人步行效能的多階層線性模型

多階層線性模型常被稱為“回歸的回歸”，其運(yùn)算原理是將個(gè)體層級(jí)變量與因變量回歸分析產(chǎn)生的截距與斜率作為預(yù)測(cè)變量，進(jìn)一步探究其與群組層級(jí)觀測(cè)變量的內(nèi)在關(guān)系；不同層級(jí)模型均會(huì)產(chǎn)生固定效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)，其中，固定效應(yīng)反映的是對(duì)應(yīng)自變量與因變量的作用關(guān)系，隨機(jī)效應(yīng)表征對(duì)應(yīng)層級(jí)差異帶來的誤差。建成環(huán)境與老年人步行效能的多階層線性模型如圖3所示，其中，實(shí)線為直接效應(yīng)，虛線為中介效應(yīng)。

圖3 建成環(huán)境與老年人步行效能的多階層線性模型Fig.3 Multilevel linear model of built environment and walking efficiency of the elderly

構(gòu)建多階層線性回歸模型為

式中：Yij為位于j研究單元受訪老年人i的步行效能；Xij,p為位于j研究單元受訪老年人i的第p個(gè)主觀感知要素；βpj為對(duì)應(yīng)回歸系數(shù)；β0j、γij為個(gè)體層級(jí)主觀感知對(duì)步行效能的截距與隨機(jī)項(xiàng)；Hj,q為第j個(gè)研究單元的第q個(gè)建成環(huán)境要素；αqj為對(duì)應(yīng)回歸系數(shù)；γ00、μ0j為群組層級(jí)建成環(huán)境變量對(duì)β0j影響的截距與隨機(jī)成分；bqj為群組層級(jí)建成環(huán)境要素對(duì)個(gè)體層級(jí)主觀感知的影響系數(shù)；a0j、δij為對(duì)應(yīng)的截距與隨機(jī)成分；Zij為檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；SH、SX為標(biāo)準(zhǔn)誤。

式(1)為隨機(jī)系數(shù)回歸模型，式(2)為截距模型，式(3)和式(4)為sobel-test 中介效應(yīng)檢驗(yàn)，sobel-test旨在檢驗(yàn)群組層級(jí)的建成環(huán)境，是否為引致個(gè)體層級(jí)主觀感知差異的主要原因，進(jìn)而影響老年人不同步行距離效能的形成。

3 影響老年人步行距離效能的關(guān)鍵性建成環(huán)境要素識(shí)別

3.1 個(gè)體層級(jí)主觀感知與老年人步行效能影響關(guān)系

基于單因子隨機(jī)效應(yīng)方差分析，老年人300 m、1000 m、遠(yuǎn)距離出行的步行效能組內(nèi)相關(guān)系數(shù)ICC分別為：0.251、0.191、0.160；大于0.138，老年人不同步行距離效能存在較大組間差異，適宜采用多階層線性回歸模型分析。運(yùn)用HLM對(duì)隨機(jī)回歸系數(shù)模型進(jìn)行參數(shù)擬合，個(gè)體層級(jí)主觀感知與老年人步行效能影響關(guān)系如表2所示。

表2 個(gè)體層級(jí)主觀感知與老年人步行效能影響關(guān)系Table 2 Relationship between individual level subjective perception and walking efficiency of the elderly

安全性、出行通暢性是老年人步行效能形成的關(guān)鍵性因素，并隨著距離的增加而愈加敏感。老年人生理機(jī)能衰退，使步行交通安全事故風(fēng)險(xiǎn)增加，安全性成為剛性需求；相伴而生的是通暢性，城市道路交通的機(jī)非混行、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)比例不佳、住區(qū)停車管理不規(guī)范等問題，往往是導(dǎo)致交通安全事故的“元兇”，也是造成交通出行不通暢的“幫兇”；此外，通暢性成為一致性影響因素，還與步行是老年人日常出行主動(dòng)選擇的交通方式，存在較大關(guān)聯(lián)。從交通相關(guān)的主動(dòng)性來看，我國(guó)老年人擁有駕照比例不高，普遍形成“未富先老”，難以實(shí)現(xiàn)小汽車出行；從位置與建成環(huán)境的被動(dòng)性來看，伴隨城市化外向擴(kuò)張與內(nèi)部重構(gòu)，連通路徑缺損、功能銜接斷裂、行為尺度忽略、分形特征喪失等，造成公交站點(diǎn)可及性低與自行車出行不適宜。可見，步行是老年人綜合權(quán)衡安全、便捷、經(jīng)濟(jì)等多因素主動(dòng)選擇的結(jié)果，恰當(dāng)?shù)膶⒉叫协h(huán)境適老改造，可以促進(jìn)老年人步行效能的形成。

交通便捷性、景觀舒適性與老年人步行效能形成關(guān)系并不明顯。相較于日益復(fù)雜的城市交通環(huán)境，老年人生理衰弱對(duì)外界刺激的應(yīng)激反映遲鈍，使老年人對(duì)步行環(huán)境安全性的普遍擔(dān)憂，顯著高于便捷性與舒適性。研究發(fā)現(xiàn)，老年人出行一般是出于必要性、成本或便利性等原因發(fā)生，可達(dá)性是主要影響因素，審美特性僅能起到次要作用[7]。從必要性視角來看，時(shí)空距離增加意味更多的交通安全事故風(fēng)險(xiǎn)暴露，作為生理弱勢(shì)的社會(huì)亞群體，老年人在權(quán)衡出行必要性的前提下，勢(shì)必會(huì)對(duì)陌生環(huán)境的安全性更加關(guān)注；而從成本、便利性視角來看，由于行動(dòng)不便，老年人總是期望出行耗時(shí)最短，適當(dāng)提升通暢性能夠壓縮時(shí)間成本，是步行效能形成的關(guān)鍵性要素之一。此外，相較于年輕群體，老年人在占據(jù)、使用和體驗(yàn)建成環(huán)境的方式上也存在較大差異，時(shí)間成本與便利性的敏感性，要求步行環(huán)境更需高質(zhì)量安全性、通暢性的建成環(huán)境支持。

3.2 群組層級(jí)建成環(huán)境與老年人步行效能影響關(guān)系

運(yùn)用HLM 對(duì)截距模型進(jìn)行參數(shù)擬合，群組層級(jí)建成環(huán)境與老年人步行效能影響關(guān)系如表3所示。交叉口密度、NDVI 植被系數(shù)、公共服務(wù)設(shè)施(衛(wèi)生間)密度是一致性影響因素，路網(wǎng)密度、社區(qū)開放形式、休憩與遮蔽設(shè)施則多作用于老年人遠(yuǎn)距離出行。

表3 群組層級(jí)建成環(huán)境與老年人步行效能影響關(guān)系Table 3 Relationship between group level built environment and walking efficiency of the elderly

交叉口密度對(duì)步行效能產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)，是遠(yuǎn)距離出行的關(guān)鍵性影響要素。一方面，交叉口密度增加，意味著更多步行系統(tǒng)遭受破壞，一旦步行環(huán)境遭到忽略，與之銜接的其他連通路徑也將遭受斷裂，如步行與公交、步行與廣場(chǎng)等；另一方面，將直接導(dǎo)致更多的人車沖突與行人過街耗時(shí)，相應(yīng)增加交通事故風(fēng)險(xiǎn)與時(shí)間成本支出，并不利于老年人步行效能的形成。NDVI植被系數(shù)對(duì)步行效能具有顯著的正向效應(yīng)。植被能夠?yàn)樾腥苏诒物L(fēng)雨，提供適宜步行環(huán)境；盡管老年人步行效能對(duì)景觀舒適性敏感度不高，但良好的城市道路綠化系統(tǒng)，能夠明顯改善交通環(huán)境，形成有效的步行安全保護(hù)屏障。公共服務(wù)設(shè)施密度，折射出城市精細(xì)管理水平，是城市居民幸福感與獲得感的重要來源。隨著居民生活水平的提升，行人對(duì)步行交通的要求，不僅要有路可行，更要有與之相關(guān)的配套服務(wù)，尤其是對(duì)于生理弱勢(shì)的老年人群體，更需要適老性服務(wù)設(shè)施的保障，如公共衛(wèi)生間、休憩場(chǎng)所等。

就小尺度空間范圍內(nèi)的步行而言，建筑容積率存在一定的負(fù)向效應(yīng)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高密度住宅小區(qū)通常伴隨更加復(fù)雜的交通環(huán)境，由于停車?yán)щy，住區(qū)內(nèi)部占道停車行為屢見不鮮，導(dǎo)致出行不暢、步行安全問題，削弱了老年人步行能力與積極性。遠(yuǎn)距離出行層面，路網(wǎng)密度、社區(qū)開放形式、休憩與遮蔽設(shè)施作用明顯，其中，以路網(wǎng)密度影響最為顯著，“密路網(wǎng)小街區(qū)”能夠形成良好的城市滲透，減少不必要穿行或繞行，顯著縮短出行耗時(shí)，降低步行風(fēng)險(xiǎn)。社區(qū)開放形式的作用體現(xiàn)于步行安全性，盡管封閉社區(qū)在一定程度上增加了步行距離，但相應(yīng)減少了穿越交通，提升了步行安全環(huán)境；休憩與遮蔽設(shè)施則為老年人遠(yuǎn)距離出行，提供了體力恢復(fù)與短暫休閑社交機(jī)會(huì)，具有正向作用。

建成環(huán)境對(duì)老年人步行效能的中介效應(yīng)檢驗(yàn)，如表4所示。其中，建筑容積率是影響短距離出行交通安全的關(guān)鍵性要素，社區(qū)開放形式則會(huì)影響老年人對(duì)治安安全性主觀感知，進(jìn)而對(duì)遠(yuǎn)距離步行效能產(chǎn)生影響；NDVI 植被系數(shù)是影響步行環(huán)境安全性的一致性因素，影響老年人遠(yuǎn)距離出行的主觀通暢性。此外，部分未通過sobel-test 檢驗(yàn)的作用路徑，則在一定程度上反映了大連市適老性配套服務(wù)設(shè)施的不足或空間布局不佳。

表4 建成環(huán)境對(duì)老年人步行效能的作用路徑Table 4 Effect path of built environment on walking efficiency of the elderly

4 結(jié)論

實(shí)現(xiàn)老齡宜居城市，關(guān)鍵在于符合老年人行為特征的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，前提在于甄別指導(dǎo)規(guī)劃實(shí)踐的關(guān)鍵性建成環(huán)境要素。研究發(fā)現(xiàn)，老年人步行效能的形成，主要在于步行環(huán)境的安全性與通暢性設(shè)計(jì)；其中，建筑容積率是小尺度空間范圍內(nèi)，影響交通安全性的關(guān)鍵性要素；NDVI 植被系數(shù)能夠改善老年人出行通暢性主觀感知；社區(qū)開放形式、NDVI植被系數(shù)則會(huì)影響治安安全性，并對(duì)老年人遠(yuǎn)距離出行作用明顯。本文研究結(jié)果能夠?yàn)榻】党鞘幸?guī)劃實(shí)踐提供參考，所構(gòu)模型能夠促進(jìn)城市規(guī)劃定量化發(fā)展。