海島型城市人居環境質量評價
——基于廈門市和平潭綜合實驗區的對比

金星星,葉士琳,吳小影,王　怡,程　煜,3,*

1 福建師范大學 地理科學學院,福州　350007 2 中國科學院 南京地理與湖泊研究所,南京　210000 3 福建省濕潤亞熱帶山地生態國家重點實驗室培育基地,福州　350007

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海島型城市人居環境質量評價
——基于廈門市和平潭綜合實驗區的對比

金星星1,葉士琳2,吳小影1,王怡1,程煜1,3,*

1 福建師范大學 地理科學學院,福州350007 2 中國科學院 南京地理與湖泊研究所,南京210000 3 福建省濕潤亞熱帶山地生態國家重點實驗室培育基地,福州350007

摘要:21世紀是海洋世紀,海島地位日益凸顯,人居環境是海島型城市發展質量的重要表征,然而目前學術界針對海島城市人居環境質量評價的成果還較為鮮見?；谌司迎h境理論,構建了海島型城市人居環境質量評價體系,選取廈門市和平潭綜合實驗區兩個處于不同發展階段的典型海島型城市作為研究對象,綜合評價了兩個城市人居環境質量及動態變化。結果顯示：(1)廈門和平潭人居環境質量均處于穩定提升狀態,廈門人居環境宜居度更高,二者差距呈增大趨勢；(2)城市人居環境系統與城市經濟子系統二者存在相互協調、制衡的關系,不同發展階段的協調度呈現一定的差異；(3)海島城市人居環境質量受到自然、人類、社會、居住和支撐系統等5個子系統的綜合影響,且各個子系統在不同發展階段對人居環境的貢獻率有所不同,發展初期的平潭人居環境自然子系統呈負向發展,人類子系統變化不大,社會、居住和支撐子系統得分貢獻有所增加；而發展相對成熟的廈門人居環境自然子系統穩定性高,人類子系統雖呈上升趨勢但變化幅度較小,社會子系統、居住子系統以及支撐子系統總體狀況較好。研究可為廈門市和平潭綜合實驗區及國內同類海島城市人居環境優化調控提供借鑒,同時豐富人居環境評估的實證案例與相關理論。

關鍵詞：海島型城市；人居環境；質量評價；廈門市；平潭綜合實驗區

自20世紀50年代希臘建筑師道薩迪亞斯(C. A. Doxiadis)創辦“雅典人類聚居學研究中心”并創立“人居環境學”(ESISTICS: The Science of Human Settlements)以來[1- 4],其在城市規劃建設與人居環境優化調控等方面得到廣泛的重視與應用[5-6]。國內對人居環境的相關研究始于20世紀90年代,1993年吳良鏞先生在前人研究的基礎上提出了“人居環境科學”(the Sciences of Human Settlements),強調將人居環境作為整體研究其現象發生、發展的客觀規律[7]。隨后,國內學者從不同視角對人居環境進行系統的研究,在探索理想人居環境模式,城市、小城鎮、社區、古村落人居環境等方面取得了豐碩的成果[8],李雪銘等學者基于大連市的城市化與城市人居關系定量研究,揭示了城市化水平與人居環境質量的內在關聯[9]；寧越敏通過對上海郊區的3個小城鎮的研究歸納出小城鎮人居環境的優劣與其社會經濟發展水平密切相關[10]；楊貴慶提出“社區環境品質”的概念，并論證了“物質設施水平、社會網絡的活力”和“居民的定居意識”與社區環境品質的關系[11]；林文棋梳理了我國古代人居環境建設存在的較為完整的理論和實踐體系[12]。人居環境評價作為其中一個重要的內容也受到了廣泛的關注,如1998年中國國家自然科學基金對人居環境評價研究給予了重點資助[13]；李雪銘等基于住宅小區屬性、居民收入等指標,評價并劃分了對大連沙河口區人居環境的空間格局[14]；陸張維等基于城市生態環境日益惡化、城市生活訴求轉變的背景,系統地評估了杭州市主城區人居環境質量[15]；而孟斌等基于街道為單位的調查區,分析了北京的宜居城市滿意度空間特征[16]；祁新華等基于主客觀指標的對比,衡量了廣州市邊緣區人居環境狀況[17]?？v觀目前國內外人居環境評價研究的成果,研究者多關注于大城市人居環境并致力于單個區域人居環境的單一時點的靜態評估,缺少對海島型城市的針對性與動態性分析,而海島型城市人居環境質量對比分析的研究更為鮮見。眾所周知,21世紀是海洋世紀,海洋國土地位逐漸提升,海島憑借其特殊的區位、資源和環境等優勢[18],必將成為人居環境規劃建設的重點。人居環境質量是海島城市發展態勢的綜合表征,更是海島城市開發狀況與可持續發展的重要評估標準與依據。

基于上述考慮,論文以福建省的兩個典型海島城市——廈門市和平潭綜合實驗區為典型研究對象。對比分析海島型城市人居環境的質量及其動態變化,研究結果不僅對廈門和平潭人居環境可持續發展具有一定的指引性,對國內外同類海島城市未來的開發與生態環境的協調也具有較強的參考價值,同時也豐富了人居環境評估的實證案例與相關理論。

1研究區域概況與數據來源

1.1研究區域

圖1　研究區域位置Fig.1　The map of study area

廈門市與平潭綜合實驗區是我國東南部典型的兩個海島城市。廈門市位于118°04′04"E,24°26′46"N,由廈門本島、鼓浪嶼島、內陸九龍江北岸沿海地區及附近小島、海域組成,屬南亞熱帶季風氣候,年均溫21℃,年均降雨量1200 mm。平潭綜合實驗區介于119°32′—120°10′E,25°15′—25°45′N,由海壇島等126個島嶼組成,屬南亞熱帶季風氣候,年均溫19.5℃,年降水量1196.2 mm。廈門與平潭代表兩個不同發展階段海島城市的人居環境。廈門經濟特區于1981年開工建設,是副省級城市與計劃單列市,社會經濟與各項公共服務事業較為發達,人居環境優美,素有“海上花園”的美譽,反映了發展相對成熟的海島型城市人居環境特征。而平潭長期以來是福州市所轄縣,直至2009年7月初才成為綜合實驗區,2013年7月,獲得并行使設區市經濟社會管理權限,成為福建省直管的地級行政管理區。盡管近年來平潭人居環境建設投入了大量的資金,人居環境也發生了顯著的變化，但建設時間較短,只能反映發展初期的海島城市人居環境特征。選擇廈門與平潭兩個處于不同發展階段的海島型城市人居環境進行對比研究,對于其他不同發展階段的海島型城市的人居環境優化調控具有一定的借鑒性。

1.2數據來源

本文研究數據主要來源于《福建省統計年鑒》、《福建社會與科技統計年鑒》、《福州市統計年鑒》、《平潭統計年鑒》以及《廈門經濟特區年鑒》。分別選取2005年、2008年、2011年和2013年4個年份的數據。為消除統計口徑差異影響,經濟數據價格采用可比價格。

2評價體系構建

2.1評價指標體系

參考城市人居環境質量以及滿意度評估的研究成果,綜合考慮海島型城市人居環境特性,遵循全面性、層次性、系統性、可比性、客觀性、可靠性和可獲取性等原則[19],選擇海島型城市人居環境評價指標,既客觀反映城市人居環境質量,又體現海島城市人居環境適宜程度。借鑒吳良鏞先生的人居環境五大系統理論,將人居環境指標按照自然系統、人類系統、社會系統、居住系統和支撐系統5個子系統進行梳理歸類[7,14],指標體系含土地利用等16個標準層指標和建成區面積、人口密度、地區生產總值、每萬人醫生數、互聯網用戶等34個指標層指標(表1)。

2.2海島型城市人居環境質量評估指標賦值

2.2.1指標權重賦值

參考前人研究成果,本文選用Delphi專家咨詢法[20]進行指標權重的賦值。通過專家小組(12人)對指標之間進行相對重要程度的兩兩比較與綜合評判,構建權重判斷矩陣,并進行一致性檢驗,根據判斷矩陣計算得出子系統和各級指標的權重(表1)。

2.2.2評價模型

對海島型城市人居環境質量的綜合評估,采用層次分析法,通過對各個指標進行加權匯總得到,計算公式為：

(1)

(2)

(3)

式中,NPCIS為海島型城市人居環境質量評價綜合得分；wi為i系統的權重；Qi為第i個子系統的指標評估得分,wj為標準層的權重；qi為第i個標準層的評估得分,wk為指標層的權重,其中yi為指標層的無量綱化得分。

表1　海島型城市人居環境指標體系

對人居環境評估指標層的預處理,本文采用無量綱化處理方法中的極值法[21]。極值法對第i項指標層的計算方法見公式(4)。

(4)

式中,正指標公式為：yi=(xi-xmin)/(xmax-xmin);負指標公式為：yi=1-((xi-xmin)/(xmax-xmin))

為了客觀分析海島型城市整體人居環境質量,并體現其與城市經濟子系統的協調性,特別引進了人居環境系統與經濟子系統協調值,以評估人居環境系統與經濟子系統的協調發展情況。指標體系的構建根據構建原則參考經濟定量評價指標[22- 23],選取了經濟實力、產業結構、經濟外向度和居民收入消費4個子系統人均GDP、國內生產總值、地方財政收入、第一產業占GDP比重、第三產業占GDP比重、人均實際利用外資額、人均社會消費品零售總額以及人均年末儲蓄余額等8個指標。經濟子系統的評價主要采用層次分析法,對指標進行加權匯總,計算公式如下：

(5)

(6)

式中,E為海島型城市經濟子系統評價得分,hi為次級子系統的權重；e為次級子系統得分,hj為指標的權重,其中ki為指標的無量綱化得分。

人居環境系統與經濟子系統協調值,計算公式為：

V={NPCISi-Ei}(7)

3結果分析

3.1人居環境系統整體比較

圖2　海島型城市人居環境及各大子系統評價得分　Fig.2　The evaluation scores of island city human settlements and its subsystemsXM:廈門市；PT:平潭綜合實驗區

基于前文綜合評價指標體系,對廈門和平潭的人居環境質量進行測算,并從人居環境系統以及自然、人類、社會、居住和支撐5個子系統層面進行整體比較分析。從總體狀況上看(圖2),2005年到2013年4個時間斷面上兩個海島城市的人居環境評價得分均處于增長狀態,且增長幅度明顯,反映了整個海島城市人居環境質量處于穩步提高的趨勢。廈門人居環境宜居度顯著高于平潭,且呈增大趨勢。廈門人居環境得分從2005年的0.3000增長至2013年的0.6760,增長超過1倍；平潭的人居環境得分增加幅度相對較小,2005年為0.2907到2013年末的0.4183,增加了0.1277；2005年廈門人居環境評價得分較平潭高0.0094而至2013年高出0.2577。

進一步比較分析5個子系統得分,可以看出人居環境系統綜合得分雖然呈線性增長,但各大子系統變化不同,對人居環境的作用程度不同。自然和人類子系統得分相對呈負增長狀態,在人居環境綜合得分中的重要程度有所下降；社會、支撐和居住子系統得分呈現逐年增加,社會子系統大于支撐子系統和居住子系統的得分增加幅度,三大子系統在人居環境系統中的作用有所提升。表明隨著海島地位的提升,海島型城市的經濟社會等各項事業發展,人居環境系統中的社會、支撐和居住子系統處于不斷地優化和完善中。

3.2人居環境子系統比較

3.2.1廈門市人居環境五大子系統質量評價

根據廈門市人居環境各子系統的得分可知,廈門市人居環境各子系統的發展水平不一致。從4個不同時間斷面來看(表2),廈門的社會、居住以及支撐子系統的得分呈上升趨勢,分別從2005年的0.116、0.027、0.091到2013年的0.247、0.092、0.200,且為整個人居環境系統的主要得分來源,比重分別從2005年的38.59%、9.01%、30.37%變化至2013年的36.56%、13.55%、29.59%,其中比重最大為社會子系統,漲幅最多的是居住子系統,這與廈門社會經濟發展帶來的經濟實力不斷增強、工資水平提高、住宅條件改善、環境治理力度加大以及基礎設施和公共服務設施等不斷完善密切相關；基于客觀指標的自然子系統得分基本不變,變化幅度|0.006|,反映廈門人居環境中的土地利用、綠地系統以及氣候條件等指標內部協調、制衡程度高；人類子系統的得分雖也呈上升趨勢但總體變化不大。進一步對廈門人居環境各個時間斷面五大子系統內部變化狀況分析發現,每個時間斷面的各大子系統對人居環境系統的作用程度不同。社會和支撐子系統在人居環境評價中的重要程度最大且基本保持在前兩位；居住子系統的作用有所提升,從2005年的第4上升至第3,其中2008、2011以及2013年3個年份均穩定于第3；自然子系統的重要程度相對下降(由2005年的第3降至2013年的第5),其得分貢獻率相對自身系統而言有所減少；人類子系統相對變化較小,但其系統得分貢獻率相對自身有所增大。以上印證了隨著廈門城市社會經濟等各方面的發展,其人居環境系統中的社會、支撐和居住子系統處于不斷地優化和完善的結果。

表2　廈門市人居環境評價結果(2005、2008、2011、2013年)

3.2.2平潭綜合實驗區人居環境五大子系統質量評價

平潭綜合實驗區人居環境各子系統的發展水平也呈現出不一致的特點。從4個不同時間斷面來看(表3),社會、居住以及支撐子系統的得分總體呈上升趨勢,分別從2005年的0.026、0.051、0.000增加至2013年的0.079、0.087、0.022,說明平潭的社會經濟特別是在2009年實驗區設立之后,省政府政策的傾斜、財政的支持,使其發展水平越來越高,2013年人均GDP達到39339元,體現在工資水平提高、社區住宅條件改善、交通網絡趨于完善。處于社會經濟建設初期的平潭,對外來人口特別是高素質人才的吸引力較小及本身的人口基數不大,人口數量和質量得分較低且基本不變,人類子系統變化幅度僅為0.001；相反,自然子系統得分呈現下降趨勢,雖由2005年的0.073增長至2008年的0.117,而2013年減少至0.090,與平潭綜合實驗區設立后經濟發展的需要、基礎設施和工程占用綠地面積的擴張、建成區面積的擴大、城鎮化水平的提高有著密切相關。從各個時間斷面五大子系統內部變化狀況分析,社會、居住和支撐子系統對平潭人居環境系統的綜合得分貢獻率有所增加,分別從2005年的9.08%、17.61%、0.00%增加至2013年的18.94%、20.86%、5.37%,其中“宜居城市”建設的核心內容[24]居住子系統的比重最大,但漲幅最多的是社會子系統。自然和人類子系統的得分貢獻率相對自身系統而言雖有所下降,但仍在人居環境系統中處于主要地位(2013年54.83%,自然子系統21.48%,人類子系統33.35%)。

3.3人居環境系統與經濟子系統協調性

城市經濟和人居環境二者之間是相互協調,相互制衡的關系,其中人居環境是經濟持續發展的基礎和載體,經濟為人居環境發展奠定基礎和提供保障[23]。社會經濟的發展水平會影響人居環境的質量,社會經濟發展水平不同對應的人居環境質量存在差異,廈門市和平潭綜合實驗區分別代表發展相對成熟和發展初期的兩個海島城市,兩個地區的社會經濟發展水平差別較大,人居環境的現狀和發展狀況都存在較大差異。

表3　平潭綜合實驗區人居環境評價結果(2005、2008、2011、2013年)

3.3.1發展相對成熟的海島型城市——廈門市

廈門市城市人居環境和城市經濟兩個系統得分在4個時間斷面上(2005、2008、2011、2013)均處于增長狀態；整體而言,城市人居環境評價得分總體隨城市經濟系統評價得分增加而上升,且二者的發展速度越趨于一致,差值縮小,即經濟系統發展和人居環境系統建設同步進行,且二者發展漸趨于協調(表4)。城市人居環境評價得分由2005年的0.3000增長至2013年的0.6760；城市經濟系統評價得分由2005年的0.1000增加至2013年的0.7224,協調差值由|0.2000|降至|0.0464|。廈門作為最早開放的四大特區城市之一,充分發揮海島城市區位優勢,經濟處于迅猛發展態勢；同時加大城市基礎設施、公共服務設施建設,打造人居環境優美的“海上花園”城市,使得廈門人居環境明顯改善。人居環境的改善,反過來促進城市經濟的穩定增長,2013年兩大系統的協調差值為-0.0464,相對于廈門優美的人居環境而言,其城市經濟發展水平呈現出超前趨勢,這與廈門城市發展定位有著密切相關。

3.3.2發展初期的海島城市——平潭綜合實驗區

平潭綜合實驗區的城市人居環境系統與城市經濟系統在4個年度(2005、2008、2011、2013年)整體得分均處于增長態勢(表4),但二者的發展和漲幅速度不一致。其城市人居環境系統評價得分由2005年的0.2907增長至2013年的0.4183；城市經濟系統評價得分由2005年的0.1555增加至2013年的0.8334,且協調差值不斷增大至|0.4151|,提示平潭的城市人居環境建設與城市經濟發展不協調?？傮w而言,平潭城市經濟發展速度逐漸快于人居環境建設。2010年為平潭城市經濟和人居環境兩個系統協調性變化的轉折點。此前,作為海島城市的區位優勢未全面發揮,經濟發展緩慢,基礎設施建設等處于落后狀態,但環境質量狀況良好,人居環境與經濟系統匹配性高,即人居環境優美、適宜,協調差值為正值(2005年0.1352和2008年0.0117),但差值在逐漸變小。2010年后,大量資金的注入,推動社會經濟呈階梯式上升發展,雖著力發展城市基礎設施等建設,但人居環境建設相對滯后,成效不顯著,環境隨之惡化,與經濟系統差距在增大,協調差值轉為負值(2011年-0.2212和2013年-0.4151),且差值相對增大。同時增長幅度亦不同,人居環境得分漲幅為0.1276,經濟系統得分漲幅為0.6779。

表4廈門市和平潭綜合實驗區城市人居環境系統與經濟系統協調性評價

Table 4The coordination evaluation between residential settlement and economic system of Xiamen and Pingtan Comprehensive Experimental Zone

年份Year城市人居環境系統Urbanresidentialsystem城市經濟系統Urbaneconomicsystem協調差值Coordinationdifferentials廈門平潭廈門平潭廈門平潭20050.30.29070.10.15550.20.135220080.46410.34030.55990.3286-0.09580.011720110.57650.37330.51730.59450.0592-0.221220130.6760.41830.72240.8334-0.0464-0.4151

廈門: 廈門市；平潭: 平潭綜合實驗區

4結論與討論

(1)海島型城市廈門和平潭人居環境質量均處于穩定上升狀態,廈門人居環境宜居度較平潭高,二者差距呈增大趨勢,且人居環境各子系統變化情況存在較大差異。值得注意的是,兩地人居環境自然子系統的變化呈非線性關系,期間甚至出現一些波動。僅以福建近岸海域的主要污染因子無機氮為例,海水常規監測數據顯示,2009年,包括平潭在內的福州超二類水質比率為33.9%,比上年下降了2.0個百分點,而廈門的對應指標為61.2%,上升了7.2個百分點。也在某種程度上說明了人居環境的差異性與復雜性。

(2)城市人居環境系統與城市經濟子系統二者存在相互協調、制衡的關系[23],不同發展階段的協調度呈現一定的差異。代表發展相對成熟和初期的兩個海島城市——廈門和平潭,社會經濟發展水平差別較大,人居環境的現狀和發展狀況也存在較大差異。廈門的城市人居環境系統和經濟子系統兩個系統均處于增長狀態,且二者的發展速度越趨于一致,差值縮小,發展更趨于協調,即經濟子系統發展的同時人居環境系統同步建設；平潭的城市人居環境系統和經濟子系統雖均處于增長狀態,但二者發展不協調,體現出平潭經濟子系統發展速度逐漸快于人居環境系統的特點。

(3)海島型城市人居環境質量取決于自然、人類、社會、居住和支撐5個子系統的綜合影響,且各個子系統變化趨勢不同,在不同發展階段對人居環境的貢獻率有所不同,自然和人類子系統的變化需要在城市發展的長期過程中體現,對海島城市人居環境質量的作用相對穩定。發展初期的平潭人居環境自然子系統呈負向發展,人類子系統變化不大,社會、居住和支撐子系統得分貢獻率有所增加,其中社會子系統增幅最大,居住子系統所占比重為三者之最；而發展相對成熟的廈門人居環境自然子系統穩定性高、得分基本保持不變,人類子系統得分雖呈上升趨勢但變化幅度較小,社會子系統、居住子系統以及支撐子系統總體狀況較好,且呈現正向發展趨勢。其人居環境系統內部結構將處于不斷變化的過程,系統內部協調性隨著人居環境發展而優化[25],發展初期的平潭人居環境五大子系統中,自然和人類子系統決定系統的綜合得分；而發展相對成熟的廈門,系統綜合得分則取決于社會、居住以及支撐子系統,基于客觀指標的自然和人類子系統作用較小。

(4)發展初期的海島城市在人居環境建設過程中注重城市基礎設施等硬件設施建設,伴隨而來的是城市軟環境建設的滯后。同時,過度重視硬件設施建設而忽略自然環境,造成自然子系統呈現負向發展態勢。因此,發展初期的海島城市在人居環境建設過程中要更加注重五大子系統內部的相互協調,在保證自然環境穩定的前提下,進一步完善城市社會、居住和支撐等基礎設施建設,并在技術人才引進方面加大財政投入,為提高城市人居環境質量提供后續動力。而發展較成熟的海島城市五大子系統發展狀況都相對較好,要在更加完善社會、居住和支撐子系統的同時,注重人類和自然子系統的提升。

(5)海島城市人居環境的評價應包括“主客觀”兩個部分,即從社會“公眾視角”出發的人居環境滿意度評價和“客觀指標”出發的人居環境質量評估。但本文基于為海島城市人居環境建設給予客觀評價的考慮,僅選用了客觀指標建立評價指標體系進行客觀人居環境質量評價,未進行人居環境的滿意度評價。后續的研究將結合滿意度評價來更加全面地評價海島城市的人居環境質量。

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基金項目:教育部人文社會科學項目(14YJCZH112);教育部留學回國人員科研項目基金(教外司留[2014]1685號)

收稿日期:2015- 12- 02;

修訂日期:2016- 02- 29

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: chengyu76@163.com

DOI:10.5846/stxb201512022412

A quality evaluation of human settlements in island cities: a comparison between Xiamen and Pingtan

JIN Xingxing1, YE Shilin2, WU Xiaoying1, WANG Yi1, CHENG Yu1,3,*

1InstituteofGeography,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China2NanjingInstituteofGeography&Limnology,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210000,China3KeyLaboratoryforSubtropicalMountainEcology,Fuzhou350007,China

Abstract：In the 21st century, the strategic importance of islands is greatly highlighted. The quality of human settlements is one of the necessary indicators of island cities. However, until recently there have been few reports on quality evaluations of human settlements in island cities. Therefore, based on the theory of human settlements, a comprehensive quality evaluation system on the human settlements of island cities was conducted in the present study. Two typical island cities of the Xiamen and Pingtan Comprehensive Experimental Zone were chosen and their human settlement qualities during different periods were carefully explored and compared respectively. The results show that: (1) the human settlement quality of the two island cities is relatively stable, whereas the livability of Xiamen was higher than that of Pingtan and the gap between them gradually increased; (2) the urban human settlements were correlated with urban economic systems and the degree of correlation between them varied in different stages; (3) the human settlements of the two island cities was comprehensively affected by the subsystems, such as natural, human, social, residential, and support systems, respectively, and the roles of each subsystem were obviously different. The human settlements of Pingtan, which is at the early stage, presented some significant characteristics: the natural system aligned to some extent with the human system and changed to a small degree, whereas the contribution of the social, residential and support systems steadily increased. The human settlements of Xiamen, which is in a more developed stage, presented different characteristics; the natural system was relatively stable, whereas the variations in the human system increased slightly, and the contribution of the social, residential, and support systems were relatively high. The present study provides valuable references for the sustainable development of human settlements of Xiamen and Pingtan Comprehensive Experimental Zone and other similar island cities. Simultaneously, it enriches the empirical cases and human settlement theory.

Key Words:island city; human settlements; quality evaluation; Xiamen; Pingtan Comprehensive Experimental Zone

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