影响老年人步行效能的关键性建成环境要素识别

李康康，杨东峰

(大连理工大学，建筑与艺术学院，辽宁大连116024)

0 引言

步行是老年人日常生活最主要的出行方式。步行效能意指个体完成相应步行距离的自身能力信念[1]，不仅直接关系着养老模式，还将显著影响老年人晚年生活质量。一方面良好的步行效能是老年人进行独立生活、维持身体健康、疾病康复的先决条件；另一方面是老年人实现社会参与、享受城市便捷服务、行使城市生活权利的基本前提。长期以来，以增长管理为主导，过度追求整体空间绩效的规划调控策略，使大多数城市空间发展日趋机动化和碎片化，形成的功能分区明显和机动车为主导城市空间形态，造成地块尺度过大、周边配套服务设施不齐全、步行环境不佳等，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网络，限制了老年人采取步行方式直达目的地，削弱了其步行积极性和活动空间范围；而以机动车为主导的城市空间形态，则使老年人步行活动更多的暴露于交通事故风险之中。尽管随着年龄增长，老年人步行能力不可避免地出现衰退，但既有建成环境设施配置不齐全、空间布局不当、步行环境不友好等问题，也极易造成老年人步行能力的被动性衰退。

步行往往是居民日常活动的派生行为，关于老年人步行效能研究通常来自于对老年人的日常行为研究，包括：出行频率、时长、距离、目的、方式选择等[3]；研究多从定量视角关注于老年人行为特征和规律总结，较少从质性视角探究步行效能形成的内在机制。个体行为的改变通常由认知机制中介完成，步行效能受到自身成功经验、替代经历或规范、口头说服、身心状态等多个因素调节，该过程聚焦于个体心理活动对行为决策的影响，强调个体作为代理人对环境的认知与符号化[4]。已有研究将主观感知纳入步行环境评价中，通过构建感知要素与客观建成环境的回归模型，以此测度街道可步行性及影响要素[5]，然而主观感知会因个人经历、社会经济属性、地理空间差异，产生主观偏好与认知不同，忽视个体主观感知嵌套于地理空间层次的数据关系，往往导致数理统计与现实情况相左。事实上，在相同的地理空间单元内，个体感知差异通常不再独立，传统的线性回归模型已失去其应用基础。多阶层线性模型是探究数据嵌套关系的有效方法，其优势在于能够有效评估个体水平的解释变量和结果变量的关系，是如何受到处于不同层级解释变量的调节，以及变量之间跨层次交互作用的实质和程度；已在教育、社会经济研究领域得到广泛应用，但在交通行为特性层面较少使用。

在快速老龄化、城市规划进入存量优化的关键转型期，关注个体健康、个人生活质量的空间规划新思路愈发受到重视，通过既有建成环境优化以适应老年人步行能力自然性衰退，缓解步行能力的被动性衰退，是实现老龄宜居、健康城市的有效途径之一。本文通过构建主观感知、建成环境与老年人步行效能的多阶层线性模型，以识别各层级影响步行效能形成的关键性要素；从定量视角，刻画主观感知、建成环境对老年人步行效能的作用大小；从质性视角，甄别建成环境影响老年人步行效能的作用路径。

1 研究区域与数据来源

1.1 研究区域概况

以大连市主城区(沙河口区、甘井子区、中山区、西岗区)为研究区域，以山体、水体以及城市主次干道网络划分具体研究单元，如图1所示；共涉及77个研究单元，597位受访老年人。大连地处辽东半岛南端，与山东烟台隔海相望；特殊的山地丘陵地貌，造成大连市区普遍形成上陡下缓的凸形丘坡，老年人鲜有自行车出行，外出交通方式多以步行与公共交通为主。

图1 研究区域概况Fig.1 Overview of study area

1.2 数据来源

主观变量数据来源于2019年9月-11月大连市老年人步行效能问卷调查；步行效能包括：300 m、1000 m和远距离出行，主观感知包括：交通安全性、治安安全性、交通便捷性、出行通畅性、景观舒适性；主观观测变量由李克特(Likert)五点刻度问卷调查所得。客观建成环境数据来源卫星遥感数据、高清航拍影像、开放地图数据以及现场踏勘。其中，分析测定数据的计量尺度为基于研究单元质心15 min道路时间栅格成本范围，城市老年人步行活动出行耗时多为10～15 min，对住区服务设施使用频率呈显著时间衰弱规律，并在时间超过10 min条件下，设施使用频率曲线下降趋势明显[6]；设定老年人步行速度为0.9 m·s-1，15 min道路时间栅格成本范围约为800 m。与传统400，800，1200 m 等缓冲区划定研究单元不同，基于实际道路网的时间栅格成本，能够客观反映老年人现实生活中步行活动空间范围，实际表征所受支持或制约的建成环境条件。观测数据社区开放形式，采用1(封闭)或0(开放)计量；休憩与遮蔽设施(休闲会所、休憩长椅、棋牌类桌凳、凉亭)，采用1(有)或0(无)累计处理。研究数据来源如表1所示。

表1 数据来源Table 1 Data sources

2 建成环境与老年人步行距离效能影响关系建模

2.1 研究思路

通过既有“建成环境-步行活动”文献梳理，获取可能影响老年人步行效能的备选要素，并运用逐步回归分析法剔除无关备选变量；在此基础上，对潜在影响要素进行因子分析，以消除多重共线性问题；最后通过引入建成环境与老年人步行效能的多阶层线性回归模型，系统检验多层次变量对步行效能的嵌套式作用关系，从而识别关键性建成环境要素。具体研究思路如图2所示。

图2 关键性建成环境要素识别基本思路Fig.2 Basic ideas of key built environment elements identification

2.2 建成环境与老年人步行效能的多阶层线性模型

多阶层线性模型常被称为“回归的回归”，其运算原理是将个体层级变量与因变量回归分析产生的截距与斜率作为预测变量，进一步探究其与群组层级观测变量的内在关系；不同层级模型均会产生固定效应与随机效应，其中，固定效应反映的是对应自变量与因变量的作用关系，随机效应表征对应层级差异带来的误差。建成环境与老年人步行效能的多阶层线性模型如图3所示，其中，实线为直接效应，虚线为中介效应。

图3 建成环境与老年人步行效能的多阶层线性模型Fig.3 Multilevel linear model of built environment and walking efficiency of the elderly

构建多阶层线性回归模型为

式中：Yij为位于j研究单元受访老年人i的步行效能；Xij,p为位于j研究单元受访老年人i的第p个主观感知要素；βpj为对应回归系数；β0j、γij为个体层级主观感知对步行效能的截距与随机项；Hj,q为第j个研究单元的第q个建成环境要素；αqj为对应回归系数；γ00、μ0j为群组层级建成环境变量对β0j影响的截距与随机成分；bqj为群组层级建成环境要素对个体层级主观感知的影响系数；a0j、δij为对应的截距与随机成分；Zij为检验统计量；SH、SX为标准误。

式(1)为随机系数回归模型，式(2)为截距模型，式(3)和式(4)为sobel-test 中介效应检验，sobel-test旨在检验群组层级的建成环境，是否为引致个体层级主观感知差异的主要原因，进而影响老年人不同步行距离效能的形成。

3 影响老年人步行距离效能的关键性建成环境要素识别

3.1 个体层级主观感知与老年人步行效能影响关系

基于单因子随机效应方差分析，老年人300 m、1000 m、远距离出行的步行效能组内相关系数ICC分别为：0.251、0.191、0.160；大于0.138，老年人不同步行距离效能存在较大组间差异，适宜采用多阶层线性回归模型分析。运用HLM对随机回归系数模型进行参数拟合，个体层级主观感知与老年人步行效能影响关系如表2所示。

表2 个体层级主观感知与老年人步行效能影响关系Table 2 Relationship between individual level subjective perception and walking efficiency of the elderly

安全性、出行通畅性是老年人步行效能形成的关键性因素，并随着距离的增加而愈加敏感。老年人生理机能衰退，使步行交通安全事故风险增加，安全性成为刚性需求；相伴而生的是通畅性，城市道路交通的机非混行、路网结构比例不佳、住区停车管理不规范等问题，往往是导致交通安全事故的“元凶”，也是造成交通出行不通畅的“帮凶”；此外，通畅性成为一致性影响因素，还与步行是老年人日常出行主动选择的交通方式，存在较大关联。从交通相关的主动性来看，我国老年人拥有驾照比例不高，普遍形成“未富先老”，难以实现小汽车出行；从位置与建成环境的被动性来看，伴随城市化外向扩张与内部重构，连通路径缺损、功能衔接断裂、行为尺度忽略、分形特征丧失等，造成公交站点可及性低与自行车出行不适宜。可见，步行是老年人综合权衡安全、便捷、经济等多因素主动选择的结果，恰当的将步行环境适老改造，可以促进老年人步行效能的形成。

交通便捷性、景观舒适性与老年人步行效能形成关系并不明显。相较于日益复杂的城市交通环境，老年人生理衰弱对外界刺激的应激反映迟钝，使老年人对步行环境安全性的普遍担忧，显著高于便捷性与舒适性。研究发现，老年人出行一般是出于必要性、成本或便利性等原因发生，可达性是主要影响因素，审美特性仅能起到次要作用[7]。从必要性视角来看，时空距离增加意味更多的交通安全事故风险暴露，作为生理弱势的社会亚群体，老年人在权衡出行必要性的前提下，势必会对陌生环境的安全性更加关注；而从成本、便利性视角来看，由于行动不便，老年人总是期望出行耗时最短，适当提升通畅性能够压缩时间成本，是步行效能形成的关键性要素之一。此外，相较于年轻群体，老年人在占据、使用和体验建成环境的方式上也存在较大差异，时间成本与便利性的敏感性，要求步行环境更需高质量安全性、通畅性的建成环境支持。

3.2 群组层级建成环境与老年人步行效能影响关系

运用HLM 对截距模型进行参数拟合，群组层级建成环境与老年人步行效能影响关系如表3所示。交叉口密度、NDVI 植被系数、公共服务设施(卫生间)密度是一致性影响因素，路网密度、社区开放形式、休憩与遮蔽设施则多作用于老年人远距离出行。

表3 群组层级建成环境与老年人步行效能影响关系Table 3 Relationship between group level built environment and walking efficiency of the elderly

交叉口密度对步行效能产生负向效应，是远距离出行的关键性影响要素。一方面，交叉口密度增加，意味着更多步行系统遭受破坏，一旦步行环境遭到忽略，与之衔接的其他连通路径也将遭受断裂，如步行与公交、步行与广场等；另一方面，将直接导致更多的人车冲突与行人过街耗时，相应增加交通事故风险与时间成本支出，并不利于老年人步行效能的形成。NDVI植被系数对步行效能具有显著的正向效应。植被能够为行人遮蔽风雨，提供适宜步行环境；尽管老年人步行效能对景观舒适性敏感度不高，但良好的城市道路绿化系统，能够明显改善交通环境，形成有效的步行安全保护屏障。公共服务设施密度，折射出城市精细管理水平，是城市居民幸福感与获得感的重要来源。随着居民生活水平的提升，行人对步行交通的要求，不仅要有路可行，更要有与之相关的配套服务，尤其是对于生理弱势的老年人群体，更需要适老性服务设施的保障，如公共卫生间、休憩场所等。

就小尺度空间范围内的步行而言，建筑容积率存在一定的负向效应。调研发现，高密度住宅小区通常伴随更加复杂的交通环境，由于停车困难，住区内部占道停车行为屡见不鲜，导致出行不畅、步行安全问题，削弱了老年人步行能力与积极性。远距离出行层面，路网密度、社区开放形式、休憩与遮蔽设施作用明显，其中，以路网密度影响最为显著，“密路网小街区”能够形成良好的城市渗透，减少不必要穿行或绕行，显著缩短出行耗时，降低步行风险。社区开放形式的作用体现于步行安全性，尽管封闭社区在一定程度上增加了步行距离，但相应减少了穿越交通，提升了步行安全环境；休憩与遮蔽设施则为老年人远距离出行，提供了体力恢复与短暂休闲社交机会，具有正向作用。

建成环境对老年人步行效能的中介效应检验，如表4所示。其中，建筑容积率是影响短距离出行交通安全的关键性要素，社区开放形式则会影响老年人对治安安全性主观感知，进而对远距离步行效能产生影响；NDVI 植被系数是影响步行环境安全性的一致性因素，影响老年人远距离出行的主观通畅性。此外，部分未通过sobel-test 检验的作用路径，则在一定程度上反映了大连市适老性配套服务设施的不足或空间布局不佳。

表4 建成环境对老年人步行效能的作用路径Table 4 Effect path of built environment on walking efficiency of the elderly

4 结论

实现老龄宜居城市，关键在于符合老年人行为特征的规划与设计，前提在于甄别指导规划实践的关键性建成环境要素。研究发现，老年人步行效能的形成，主要在于步行环境的安全性与通畅性设计；其中，建筑容积率是小尺度空间范围内，影响交通安全性的关键性要素；NDVI 植被系数能够改善老年人出行通畅性主观感知；社区开放形式、NDVI植被系数则会影响治安安全性，并对老年人远距离出行作用明显。本文研究结果能够为健康城市规划实践提供参考，所构模型能够促进城市规划定量化发展。