基于AHP法的贵阳市城市绿色步行空间质量影响要素分析①

杨 倩 李 晶

(贵阳学院 贵州贵阳 550005)

步行是城市交通不可分割的一部分，同时也是最健康最环保的出行方式。20世纪20年代初，美国著名心脏病学家怀特博士就提出了步行对于健康的重要性。城市步行空间作为步行活动的重要载体，是连接城市各片区的重要纽带，和市民生活紧密相连，同时也是城市活力的象征和城市面貌的缩影。随着贵阳市城市化进程的不断加快，城市拥堵及城市污染现象日渐严重。在我国大力倡导可持续发展和低碳绿色出行的背景下，越来越多的人意识到为了自身健康和城市宜居，打造步行友好、舒适便捷、宜人活力、高质量的城市步行空间已迫在眉睫。贵阳市在从传统的“以车为本”向“以人为本”规划观念转变过程中还存在一些问题，如步行空间面积不足、连续性不强、缺乏活力、缺乏人性化设计、美观性不足等，这些问题都需要深入分析研究与规划指导。本研究正是基于此背景，以贵阳市绿色步行空间质量为研究对象，探究影响绿色步行空间质量的要素，通过对要素权重分析，对重要影响要素提出改进措施，以创造更好的绿色城市步行空间。

1 国内外研究参考

国外对城市步行空间、步行系统的相关研究开展较早，且已由整体向细部转换，由定性向定量发展，其中以英美为主的国家在步行研究上贡献较为突出，多以步行目的、步行行为及其物质环境因素为研究对象。“可步行性”一词是近年来从城市与街区尺度对步行研究的热点，国外在这方面的发展已从定性研究向定量研究发展（即向可步行性测度研究方向发展）。目前各类审计工具中得到推广的有英国“步行计算器（Walkonomics）”；由亚洲安全组织提出的“可步行性评估（Walkability Asia）”以及美国提出的“步行指数 （Walkscore） ”。Krambeck等［1］从安全、便利（舒适）和政策3个维度入手，选取14个指标，通过城市问卷调查方式，获取相关城市数据，计算步行友好指数；South worth［2］提出良好的步行环境与交通路网的连通性、与其他出行方式的对接性、街坊尺度和用地多样性、安全、人行道品质及人行道周边环境6个因素密切相关；Cauwenberg等［3］发现城市公共服务设施的便利性、步行设施完备性、交通安全、熟悉度、安全和街道外观为影响城市步行环境的关键因素。

目前，国内在健康城市、城市步行空间理论研究方面已取得了不少进展，滕爱兵等［4］用交叉分析法对步行环境指标体系进行了检验优化；郑建振［5］提出以设施水平和运行水平为主的步行交通环境评价指标体系，并构建DEA/AHP综合评价模型；陈丹丹［6］提出“交通设计、生态设计、空间设计”三大设计指标类别；林龙和易斌［7］提出了连续、安全、便捷、舒适4个维度13个二级指标的评价体系。但在健康城市、城市步行空间质量的量化研究方面尚存在许多发展空间。

2 方法选用与影响要素指标构建

2.1 方法选用

层次分析法（Analytic Hicrachy Proccss简记为AHP）是美国运筹学家Saaty［8］在20世纪70年代初提出来的，它是将半定性、半定量的问题转化为定量计算的一种行之有效的办法，把复杂的决策系统层次化，通过逐层比较各种关联因素的重要性来为分析、决策提供定量的依据。其基本操作方法如图1。

图1 层次分析法基本操作步骤

2.2 影响因素指标构建

步行空间质量的优劣很大程度上取决于步行者的感受，因此，步行空间影响要素的选择应当遵循步行者的实际需求。本研究结合实地调研及参考国内外研究成果基础上，初步拟定了影响贵阳市城市步行空间质量的相应指标23项。为验证影响因素指标的合理性与适用性，笔者对城市步行空间的使用者和设计者进行了简单走访、纸质及网络问卷调研，以语意方式收集两类人群的评价意见（主要是针对指标重要性的评估与选择），共收集设计者问卷20份，使用者问卷198份，共计回收问卷218份。最终通过调研结果筛选出影响城市步行空间质量的7项一级指标和相应的20项二级指标，并构建相应层级，如表1（本指标的选择带有主观性和不完善性，但力求有代表性）。

3 影响要素分析及相应权重计算

为力求分析结果的客观性与合理性，采用了专家判定与市民问卷2种方式，分别求得相应权重值并进行综合分析，得出影响贵阳市城市步行空间质量要素的指标权重值。

3.1 基于市民问卷的影响要素指标权重计算

3.1.1 市民问卷调研基本情况

对贵阳市云岩、南明、观山湖、乌当、白云等几个重要城区的步行市民采用抽样调查，问卷发放中尽量保证性别、年龄等信息的比例适当，问卷内容是针对贵阳市城市步行空间质量影响要素的满意程度评判，为避免问卷具有较强导向性，选项均采用语义学标度。

调研共发放意见征询问卷300份，回收有效问卷288份，调研结果均输入SPSS 20.0建立相应数据库供后期数据分析使用。

表1 贵阳市城市步行空间质量影响要素指标层级

3.1.2 影响要素指标不同层级相应权重计算

市民对影响城市步行空间质量要素的指标判定上不宜采用指标两两比较方法构建判断矩阵，这样的算法理解较难、计算复杂且工作量庞大，因此一般采用数学近似法来构建判断矩阵。本研究借鉴杜宏武［9］对住区居民休憩环境综合评价方法，权重计算以数学平均值为基础，通过选取重要项次数和选项排序均值来构建相应判断矩阵。

3.1.2.1 二级指标对一级指标权重计算

在二级指标权重计算过程中，主要采用将重要项被选次数带入推导公式以求得符合判断矩阵标度的1～9数值（表2），从而构建相应矩阵以求出权重。

表2 判断矩阵标度及其含义

问卷中市民选出的影响步行空间质量要素最重要7项结果如表3所示，被选次数越多的指标重要性越强。

从表2统计的选择数据可看出，市民认为影响步行空间质量排名前五的指标是“过街安全感”、“无障碍设计合理性”、“步行空间不受机动车或非机动车干扰”、“步行道有效宽度”、“到公共活动场所便捷程度”，这些指标直观反映了当前贵阳市城市步行空间亟待改进的重要几方面内容，尤其是安全性一项值得特别关注。

计算二级指标权重前，需先将选择次数转换为符合矩阵标度的数值而后构建两两判断矩阵，并求得相应最大特征根λmax，对矩阵一致性进行检验，一致性通过，则根据最大特征根对应的最大特征向量，归一化后求得权重向量ω。

当yi＞yj时，判断矩阵

当yj＞yi时，判断矩阵

式中：yi，yj代表第i，j项被选次数，方括号代表取整。

通过构建相关矩阵和运用MATLAB进行运算可得相应二级指标的权重向量（表4～10）。

表4 “步行空间布局”二级指标判断矩阵（CR＝0）

3.1.2.2 一级指标对总目标权重计算

一级指标权重计算主要依托问卷中7个一级指标的重要性排序（表11），将排序均值带入推导公式转换为符合AHP判断矩阵标度的数值，构建7×7判断矩阵，以求出相应权重值。

表5 “步行高效性”二级指标判断矩阵（CR＝0.028）

表6 “便捷性”二级指标判断矩阵（CR＝0）

表7 “物理舒适性”二级指标判断矩阵（CR＝0.046）

表8 “美观性”二级指标判断矩阵（CR＝0.046）

表9 “安全性”二级指标判断矩阵（CR＝0.028）

当yj＞yi时，判断矩阵

表10 “设施水平”二级指标判断矩阵（CR＝0.065）

当yi＞yj时，判断矩阵

式中：yi，yj是第i项与第j项的排序均值，d是排序均值的最大值减最小值，n是指标个数。

该矩阵λmax＝7.158，对矩阵进行一致性检验，3，查表可知RI＝1.32，CR＝，检验通过。

通过软件计算求出一级指标权重向量：

通过对一级指标与二级指标权重进行归一化处理求得每个项目最终权重，所得结果如表12所示，由此可对二级指标进行总排序。

表11 影响步行空间质量的一级指标重要性排序

3.2 基于专家判定的影响要素指标权重计算

在对城市步行空间质量评价过程中，行业专家同普通市民所站视角不同，在一些指标的评判上可能会出现差异，因此比较二者评价观点使研究更具现实意义，评价结果能更全面的反映问题。为此本研究共选择了在贵阳市工作和生活的20位专家进行问卷调查，20位专家来自高校、设计院、规划及市政管理部门，专业方向涉及建筑、规划、景观、市政、交通方面。

前期在对专家访谈过程中发现，部分专家对问卷理解存在一定偏差，且意见比较分散，相较于需采用多轮征询才能获得较满意结果的德尔菲法专家打分法，本研究采用了AHP法做专家意见征询。20位专家根据表13的语义标度来进行指标两两判断，将专家评价结果计算几何平均值后构建出相应判断矩阵，以求得一级指标和二级指标的相应权重值（表14）。

表12 各级指标对总指标的权重值汇总与排序（市民）

表13 标度表

表14 一级指标专家问卷集结后矩阵（CR＝0.027）

专家征询部分所构建的二级指标各集结矩阵及权重计算结果如表15～21。

表15 “步行空间布局”二级指标判断矩阵（CR＝0）

同市民评价结果一样，将专家评价二级指标权重值做归一化处理后得到如表22所示的权重汇总与总排序。

表16 “步行高效性”二级指标判断矩阵（CR＝0.007）

表17 “便捷性”二级指标判断矩阵（CR＝0）

表18 “物理舒适性”二级指标判断矩阵（CR＝0.003）

表19 “美观性”二级指标判断矩阵（CR＝0.002）

表20 “安全性”二级指标判断矩阵（CR＝0.02）

表21 “设施水平”二级指标判断矩阵（CR＝0.003）

4 结果与分析

4.1 贵阳市城市步行空间质量影响要素一级指标权重对比分析

从图2可以看出，无论是普通市民还是专家均认为，贵阳市城市步行空间质量影响因素中“安全性”是首要影响因素。在贵阳市步行空间的调研中，笔者也清晰感到相较于美观性、便捷性等因素，贵阳市步行空间的安全性更让人担忧。信号灯、人行横道等设置不全或位置不合理，人行道不时受机动车和非机动车干扰、步行空间存在安全隐患等均是让人感到安全性差的原因。其次“设施水平”也是专家和居民重点关注的影响因素。步行空间中休憩设施、公共服务设施、无障碍设施等设计的优劣很大程度上影响了市民在步行时的舒适性，也是市民步行时可直接感知的因素。

专家和普通市民虽同为城市步行空间使用者，但其对城市空间的关注点会有所不同，这就导致有些影响因素指标会出现较明显差异。如“步行空间布局”与“便捷性”指标专家判定权重达0.125、0.129，但市民判定权重只有0.096，这正好说明了在城市规划和设计者角度来看步行空间在城市中的区位、步行道的合理组织、步行空间的尺度得当、市民能方便到达各类空间等内容是步行空间设计时的重要考虑因素，但这些因素并非所有内容都能让步行市民直接感知到或并非是市民认为的影响他们步行意愿的最重要因素。“步行高效性”也是市民和专家权重值差异较大的一项指标，在不少专家看来贵阳市步行道路密度、连续性及有效宽度是比较适宜的，但市民在对步行空间的实际使用中却反映步行道连续性差，且步行空间被占用情况较严重。因此相较于专家，市民对“步行高效性”这项指标更为看重。

图2 专家与市民一级指标权重对比

4.2 贵阳市城市步行空间质量影响要素二级指标权重对比分析

从图3可以看出，20项二级影响因素指标中，专家和市民均认为比较重要的，权重值排名靠前的因素有“步行空间尺度得当”（0.067/0.077）、“到公共活动场所便捷程度”（0.068/0.064）、“步行空间不受机动车或非机动车干扰”（0.118/0.136）、“公共服务设施布置与维护”（0.063/0.046）。而出现专家和市民评判权重值差异较大的主要是“步行道组织与布局合理性”（0.058/0.019）、“步行道有效宽度”（0.043/0.089）、“过街安全感”（0.116/0.229）、“步行空间无不安全因素”（0.104/0.027）、“无障碍设计合理性”（0.044/0.092）。这几项指标恰恰反映了市民在实际使用城市步行空间中遇到的问题，如过街时缺少斑马线，过街地道灯光昏暗，扶梯等设施损坏让市民感到过街不安全；步行道被摊贩、非机动车、市政维修设置甚至是行道树占用导致步行空间有效宽度不足也是影响市民步行积极性的重要原因；此外，无障碍设计如盲道、坡道等设置不合理也对市民步行活动带来非常大的不便。

表22 各级指标对总指标的权重值汇总与排序（专家）

图3 专家与市民二级指标权重对比

5 结语

本文通过对影响贵阳市城市步行空间质量要素的权重计算得知，步行空间“安全性”、“设施水平”在评价指标中占有主导地位，而市民更看重“步行道有效宽度”、“过街安全感”和“无障碍设计合理性”这些影响因素应当在今后贵阳市城市步行空间规划设计中着重考虑。