我國城市居住空間分異研究進展及方法評述

蔣德超，何浪

(貴州省城鄉規劃設計研究院 貴州貴陽 550000)

引 言

城市居住空間分異同時具有社會和空間雙重含義，社會方面表現為因經濟地位、受教育程度和生活方式的不同，相同的社會群體空間聚居，不同的社會群體空間隔離。而空間上則表現為住宅環境、類型、以及配套設施等物質條件方面的差異。國外對城市居住空間分異的研究，起于上世紀20年代美國芝加哥學派的三大經典模型，經過近百年來的發展，已形成了生態學派、行為學派和實證主義學派，奠定了堅實的理論基礎和實踐研究體系。在研究方法上，西方學者主要通過宏觀層面的人口普查數據和微觀層面的調查問卷、訪談進行定性和定量分析。

自20世紀80年代后期開始，城市居住空間分異在中國作為一個獨立的研究對象[1]，并越來越受城市地理學界的關注。近年相關方面的研究成果，主要集中在諸如北京[2]、上海[3]、廣州[4]等一線城市，以及南京[5]、西安[6]、合肥[7]等少數省會城市。相關研究主要以我國第四次、第五次全國人口普查數據，作為城市社會空間研究的主要數據來源。

西方學者對居住分異的研究著手較早，目前西方城市化水平普遍較高，城市規劃越來越多的關注社會問題。國內學者主要通過借鑒西方的研究方法，進行方法介紹或通過相關方法進行實證研究。本文通過回顧二十多年來國內學者對城市居住分異的研究，分析各階段研究的特點，并對其研究趨勢作出了預測與展望。

1 國內城市居住空間分異的研究

在我國改革開放前的福利分房制度階段，城市居住空間大體呈現同質化化的特征，城市居住空間的研究基本上處于空白。伴隨著住房制度的改革，國內學者開始對住房制度變革、住房供給和需求、住房區位選擇，以及居住空間的變遷和分異進行了定性和定量的研究。通過對城市居住空間擴張的歷史過程、現狀特征、演變趨勢等方面的實證研究，探索居住空間結構及其分異機制。按研究如下階段可對國內居住空間分異研究加以歸納。

1.1 按階段劃分的居住空間結構分異研究

1)研究方法引入階段(1986－1993)

西方關于城市居住空間分異的理論開始被我國學者用于研究我國的實際研究中，如許學強、胡華穎、虞蔚等研究者分別借鑒因子生態分析法，對廣州市和上海市中心區的社會區進行了劃分。研究指出，導致我國城市內部形成不同社會區的因素與西方國家顯著不同。

2)獨立發展階段(1994－2003)

伴隨著我國住房分配制度的取消，住房成為了一種商品，住房的市場化致使了城市居住空間分化不斷加大。城市居住空間分異研究在繼續使用因子生態分析法的同時，研究角度也從社會區的劃分，逐漸拓展到了住房價格的空間分異上來。

3)蓬勃發展階段(2004年至今)

自2004年左右開始，國內房地產開始大幅上漲，房地產業也因此受到各個領域學者的關注，研究者開始對對轉型期的城市發展問題進行了大量的研究。對城市居住空間的研究，開始結合相關模型，利用計算機軟件進行空間模擬或擬合，如通過GIS軟件進行住宅價格空間插值并繪制價格等值線圖。

1.2 國內外研究的對比分析

1.2.1 研究背景的差異

工業革命的興起，城市經濟得以快速發展，同時也伴隨著城市人口的急劇增，使得城市的居住矛盾凸顯。因此，西方學者較早開展關于城市居住分異的研究，最早可以追溯到古典區位理論、生態學派的研究中。二戰以后，西方國家住房矛盾逐漸加劇，迫使政府不得不進行一定的行政干預，通過促進住房郊區化、舊城改造等擴大住房市場化供給，同時開發建設大量的保障性住房，為低收入群體提供基本的住房保障。

我國在改革開放以前施行"統建統分"的住房供給制度，受計劃經濟制度的制約，住房是一種"福利"而非消費品?；趩挝坏?統建統分"，基本使得相同職業的人居住在一起，即單位大院，城市的居住空間分異不明顯，居住需求并無太大層次差異，職業差異成為居住差異的主要因素。隨著住房商品化和市場化的推進，房價和區位成為居民居住選擇的首要考慮因素，城市的居住空間在不斷內優外拓的同時，也體現出住房在建筑質量、居住區位以及周邊公共服務配套的差異性。此外，由于我國城市化水平較低，城市區域發展不平衡，大城市具有大量的外來務工人員，同時又由于改革開放以后我國城市化進程很快，形成諸多的城中村，致使了城市居住空間差異化。

統觀中外城市居住空間分異的研究背景可以發現，西方國家對于居住空間分異的研究起于工業革命后城市住宅的缺乏和居住環境的惡化。在國內，由于特殊的政策背景，直到改革開放以后住房商品化，城市居住空間分異開始明顯，才有越來越多的學者關注

這一問題。

1.2.2 研究基礎和階段的差異

由于研究起步早，西方國家空間分異研究至今己經形成了比較完備的理論體系。根據各個時期的城市發展背景的不同，形成了生態學派、新古典學派、行為學派、空間分析學派、制度學派等不同的理論體系。而在我國相關研究起步較晚，從20世紀80年代起才逐漸開始引進西方的理論，并應用到我國的個別城市進行實證究。同時，早期的研究以地理學者為主，逐漸地，經濟學者、社會學者等開始從多角度進行居住分異的研究，不過到目前為止，我國的相關研究至今依然沒有形成統一、完備的理論體系。

1.2.3 研究方法的差異

西方學者的研究主要集中于定量分析上，不但利用普查資料、調查問卷數據進行因子分析、聚類分析、主成分分析等揭示居住空間分異特征，并且開始通過建立數學模型進一步探究居住空間分異的機理和影響因素。我國當前主要借用西方理論和方法，利用統計數據、調查問卷數據來證實和檢驗城市居住空間分異，仍然以定性研究為主，較少通過建立模型進行實證研究。

2 城市居住分異的研究方法

2.1 因子生態分析法

流行于20世紀60年代的因子生態分析法，主要應用于空間系統諸要素的關系分析、城市空間的整體評價和最優化選擇，是度量城市空間結構(尤其是居住結構)差異的基本方法之一，因為大多數的變量均是圍繞居住分異強度和空間格局的測算而設置，只是不同的城市和地區在變量選取和統計方法的確定上略有差別和出入。

2.1.1 因子生態分析的基本步驟

所謂因子生態分析法，是指借助于多個可量化、可圖示、可表現在其他統計分析中的因素，來描述城市社會群體變量和類似變化格局的方法。首先，它在本質上屬于一種歸納式分析，這不同于社會區域分析的演繹和推導特征。其次，因子生態分析法是一種合成技術。雖然每一個獨立變量只能解釋綜合差異中的局部特征，但是通過一系列混合變量的歸總分析，便可針對城市社會群體變量和類似變化格局的綜合特征做出判定。

因子生態分析法的操作過程，實質上是將n個基本空間單元的p個社會－經濟變量數據組成一個(n，p)矩陣，然后再將其變換簡化為由r個因子(r＜p)組成的(n，r)矩陣，通過從原始矩陣中消去線性相關的冗余信息，確保所選的r個因子能包含原始數據的大部分信息。具體步驟如下:

第一步:分析區域概況，界定研究問題，選擇基本統計單元;

第二步:選取影響因子，設定符合條件的變量;

第三步:數據變換以消除次要因素的干擾;

第四步:標準化處理，確保所有的數據擁有統一的量度單位;

第五步:建立相關的系數矩陣，進行變量間的相關度量，其中以Pearson的積矩相關度量最為普遍;

第六步:選擇和確定適宜的統計分析方法，主成分分析法和標準的因子分析法的主要區別還是在于相關矩陣主對角線元素的處理;

第七步:主成分或因子軸的變換，可選用正交旋轉或斜交旋轉方式，以保證因子載荷矩陣的承載信息最大化，以利于問題的研究;

第八步:根據因子的得分完成分類，而分類的等級依情形而定;

第九步:空間描述，完成歸總分析。

2.1.2 因子生態分析的案例簡介——廣州社會空間結構的因子生態分析

國內的因子生態分析借鑒了西方的研究方法，起步比較晚，但是在廣州[4]、上海[8]、北京[2]等部分城市取得了一定的進展。國內許學強、胡華穎等學者最早于1989年采用因子生態分析方法，對社會主義中國的城市是否存在著社會空間分異的現象進行論證和分析，最后變換簡化為人口密集度、科技文化水平、工人干部比重、房屋住宅質量、家庭人口構成等主要因素，以消除次要因素的干擾和冗余信息，從而推定廣州的5個社會區域大致呈向東延伸的同心橢圓態勢分布。

圖1 廣州城市社會空間模式[9]

2.1.3 因子生態分析方法評價

因子生態分析法不但在城市規劃的研究中占有一席之地，就算是城市規劃的編制(如城市總體規劃編制)也可以通過該方法的應用，為最終方案的確定提供相對科學合理的依據。當然，該方法同樣會存在著一些缺陷:

1)采用該方法展開的各項研究之間往往缺乏統一的評定標準，導致各結論之間缺乏橫向的可比性;

2)不同因素和變量的分析可能會對研究結論施加不同的影響，這也包括不同類型的直交和斜交的影響，甚至同類型因素和變量的分析也會因不同的問題而產生不同的結果;

3)該方法在應用上偏重于一種描述性的分析，但是比較忽視對內在機制和動態演化過程的剖析等。

2.2 社會區域分析法

社會區域分析往往偏重于社會區域結構和動態方向的研究，即主要針對社會分層、種(民)族等重要問題和本質內容展開分析。

2.2.1 社會區域分析的生態因素

謝夫基(Shevky)和威廉姆斯(Williams)對應對于現代城市的三種變化，引入了三項生態因素:經濟地位(或社會等級)、家庭地位(或城市化水平)和人種地位)和人種地位(或隔離)來分析城市社會區域的分層狀況。

2.2.2 社會區域分析的基本步驟

根據既定的生態因素與變量構成，社會區域分析法應用的基本步驟如下:

第一步:把城市人口劃分為大致相等的若干統計單元——人口普查區;

第二步:用確立的社會區域變量對各區進行統計測算;

第三步:分析統計結果。

圖2 社會區域分析的生態因素與變量測量[10]

該分析方法主要從社會區域采集數據資料，然后根據每個生態因素的權重，通過對每項變量打分的方法，將統計單元劃分為不同類型的社會區域。如果兩個普查區的得分越接近，說明兩個社會區域在社會結構、生產方式、人口構成等方面的特征也越相似;反之則意味著社會區域之間的差異越顯著。

2.2.3 社會區域分析的技術運用

關于社會區域因子分析的技術方法很多，如聚類分析、主成分分析、因子分析、回歸分析、關聯分析等。其中，比較適合于社會區域分析的方法是主成分分析法，即用一些不可預測的隨機變量(因子)來發掘和解釋觀測變量之間的內在聯系，以簡化大量變量的一種方式，因而比較適用于復雜的社會區域生態因子的歸納處理。

2.2.4 社會區域分析的綜合評價

對于社會區域分析方法，可以從正反兩個方面做出綜合性評價:

一方面，該方法在應用上有所創新，已不再局限于土地與空間利用模式的直接式研究，二是融入了社會結構、生產方式、人口構成等更多的相關變量，并且擁有很廣的適用范圍。

但是另一方面，也有不少學者對該方法中變量的選擇及由此得到的結論準確性表示質疑，并認為它難以解釋居民區的異同性，也缺乏對數值的驗證等等。

2.3 基于地理信息系統(GIS)的城市住宅價格分析

隨著中國市場經濟的不斷發展和完善，房地產業亦呈現出高速發展的態勢，房地產價格隨之成為政府、居民、開發商、學術界等方面關注的焦點。市場經濟體制下的商品房住宅價格的空間分異，是市場機制下城市居民空間擇居競爭的結果。城市住宅價格的空間分異特征，一定程度上直觀地反映了城市內不同經濟水平的人群的聚集狀況，即居住的空間分異。

普通住宅價格的高低與住宅相關的區位因子(如教育設施、醫療設施、道路交通等)關系密切。GIS因具有良好的空間數據管理、挖掘、分析和顯示功能，使其成為城市區位分析的最主要工具。國內外許多學者通過對城市房價的空間分布特征及其相關區位因子的分析，揭示了城市房價的影響因素及其空間分異的內在形成機制。

2.3.1 研究方法

GIS通用平臺軟件提供了一系列的空間分析功能，在城市住宅價格的分異研究中，其核心分析方法主要有以下兩個:

1)空間自相關分析

空間自相關分析是量測所謂空間事物的分布是否具有自相關性，檢驗某一要素的屬性值是否與其相鄰空間上的屬性值具有顯著關聯性，高的自相關性代表了空間現象聚集性的存在。一般采用Moran's指數來評定相關性，其值介于－1與1之間，表示空間正相關，空間實體呈現聚合分布;表示空間負相關，空間實體呈離散分布;表示空間不相關，空間實體呈隨機分布。值越大表示空間分布的相關性越大。Moran's計算公式如下:

式中:N為參與分析的樣本數量，Xi和Xj為某屬性特征X在i和j上的觀測值，此處為各住宅樣點的銷售均價。W(i，j)為空間權重距離，它可以通過鄰接規則和距離規則來構建。

2)Kriging方法

克里格方法(Kriging)，又稱作空間局部插值法，是以空間自相關性為基礎，利用半變異函數的結構性，對有限區域內的區域化變量取值進行無偏最優估計的一種方法。克里格方法插值時不僅考慮距離，而且通過變異函數和結構分析，考慮了已知樣本點的空間分布及與未知樣本點的空間方位關系。其數學表達式如下:

式中，Z(x0)為未知樣本點的值，Z(xi)為未知樣點周圍的已知樣本點的值，ωi為第i個已知樣本點對未知樣本點的權重，n為已知樣本點的個數。

2.3.2 基于GIS的分析方法的評述

GIS因定量分析以及結果直觀等方面的優勢，使其在城市研究中的應用越來越多，能有效地輔助城市規劃決策。

然而，也有諸多因素限制了GIS的應用:

1)缺乏專業模型軟件的開發及應用。

現有的GIS通用平臺，主要是基于地理學的思想，解決地理學中存在的問題，針對城市問題研究的GIS軟件或模塊較少，這樣就使得其在城市研究中的應用較為狹窄。其次，因其歷史比較短暫，其在城市問題研究中的使用還不深入。同時，由于城市規劃本身有許多問題在學科內部沒有統一的認識，城市規劃的科學性也受到相當大部分人的質疑，城市規劃的實施還存在很多的難度。這些都成為GIS在城市規劃領域的限制。

2)基礎研究數據的獲取

有統計數據表明，GIS應用研究中，采集獲取數據的成本大約占總成本的70%左右，因此數據的獲取難易程度至關重要。目前國內沒有一個基礎地理信息數據的共享的機制，數據分布在城市各職能部門，且形式各異。這些都大大限制了數據的應用研究。

3 結論

通過對國內城市居住空間分異研究成果的回顧，使我們清晰地認識到，國內學者對居住空間分異的研究起步較晚，在近20多年的時間里，首先采用了西方盛行的因子生態分析方法，對我國一些較發達城市做了實證研究，取得了一定的進展，同時也對我國居住空間分異的動力機制作了有效的探索。目前我國城市居住空間研究的理論體系和方法論還不完善?；诘牡乩硇畔⒓夹g的發展，為城市居住空間分異的研究提供了一種新的手段，一些學者也運用其做了一些相關研究。遺憾的是，基于地理信息系統的城市居住空間分異研究，都是基于通用GIS平臺軟件的地理學模型或者統計模型，沒有和專業的城市研究研究模型結合起來，這導致了對這一問題的研究還不是很深入。

地理信息技術作為城市研究的一種新工具，在城市規劃中的應用還不是很成熟。利用地理信息技術對于城市居住空間分異的研究還剛剛完成了起步階段，其研究方向也主要是住宅價格的空間分異，其他方向的前景還相當的廣闊，能做的工作也還有很多。GIS與城市專業模型的結合，城市居住分異的建模實證研究，多時態下城市空間分異特征的對比研究等，以及居住融合的社區規劃實踐，將會是居住空間分異研究的趨勢所在。

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