城市山林步道綜合評價體系研究及應用
——以廈門市山海健康步道為例

張良以

(廈門市市政工程設計院有限公司 福建廈門 361001)

0 引言

城市山林暗含了城市之宅與山野之林的融合之意。城市作為人文與自然影響下形成的空間狀態，擁有山林的城市形態往往更加多樣、更具生機活力。

隨著城市化進程的加快，在如今寸土寸金的城市用地條件下，尋求一方靜謐之處實屬不易。而城市山林步道的出現，為城市空間拓展構建了宜居、宜業、宜游的“人-山-城”和諧環境提供了解決途徑。

城市山林步道，主要依托城市山體資源本底，構建獨特的城市山林形態多樣的開放空間，為市民及游客提供休閑、觀光、健身等活動的空中廊道，一般修建在山林、水濱、景區、公園等處，且多以橋梁形式克服地形地貌、減少環境影響，提供更好的觀景視野與活動空間，拉近城市與山林的距離。

國外對于城市山林步道建設較早，但建設規模不大，如英國邱園樹頂步道(200 m)、澳大利亞巨人谷樹冠步道(600 m)。相較而言，我國城市山林步道起步較晚，近10年來呈現出大規模、多樣化的井噴式發展趨勢，如福州福道(6.3 km)，廈門山海健康步道(23 km)以及今年開工建設的廈門南北向健康步道(約24 km)等。

查閱相關文獻發現，我國目前尚缺乏對該類型項目的技術理論研究，未能像常規城市道路、公路一樣具備一套完善的設計準則及規范成果，各地方建設標準及建設質量參差不齊，方案抉擇更傾向于經驗性的主觀臆斷，缺乏科學定量評判標準。

針對上述不足，本文從廈門市山海健康步道建設經驗出發，結合城市山林步道特性，從多層面搭建綜合指標體系，引入改進層次分析法-模糊物元理論評價方法，建立一套針對城市山林步道的定量化綜合評價體系，以期對廈門城市山林步道規劃與建設、乃至其他城市的建設提供借鑒。

1 綜合評價方法概述

1.1 改進的層次分析法

層次分析法作為多指標決策、確定各指標權重的常用方法之一，得到廣泛的運用[1-3]。傳統的層次分析法，常采用9級標度法并需進行一致性校驗。當評價體系指標數量較大時，極易發生邏輯錯誤，一致性校驗難以通過，一定程度上限制其工程應用。

因此，在傳統層次分析法基礎上進行適當簡化，引入最優傳遞矩陣，免除一致性檢驗，快速獲取指標權重，為后續綜合評價提供基礎。

(1)判斷矩陣

針對9級標度法在實際運用中存在的困難，各指標間的重要性程度簡化為3級標度法{0,1,2}來表征。由此構建初始的比較矩陣A：

A=(aij)n×n

(1)

式中：n為指標數量；aij為指標i相對于指標j的重要性(0不重要、1同等重要、2重要)。

由式(1)計算各評價指標重要性排序指數yi：

(2)

因此，判斷矩陣B的元素bij可由下式計算：

(3)

式中：ymin為最小的排序指數。

(2) 擬優一致矩陣

對于互反判斷矩陣B，根據最優傳遞矩陣特性，依據下式進行處理：

(4)

顯然，由cij構建擬優一致矩陣C具有備一致性[4-5]:

C=(cij)n×n

(5)

(3) 指標權重

為了便于工程應用，采用和法計算各指標權重ωi：

(6)

1.2 模糊物元理論

物元理論通過物元分解、變換等方式，將不相容的元素有機融合成相容的系統，從而最大限度地滿足各類條件，解決各類決策，在諸多領域得到廣泛應用[6-8]。

(1)模糊物元

任一事物可由事物、特征以及量值三元素構成有序組合來描述。因此，模糊物元Rnm可由m個待評價方案的n個指標及其量值v構建：

Rnm=(vij)n×m

(7)

(2)差方復合模糊物元

為了充分反映各方案指標相對性，選用越大越優型從優隸屬度：

(8)

若從優隸屬度取最大值1，由此構建差方復合模糊物元Rξ：

(9)

(3)綜合指標

由上述改進的層次分析法確定的各評價指標相對權重ωi，確定各待評價方案貼合度指標Hj：

(10)

式中，j=1,2,…,m。

貼合度指標的大小，將作為綜合評價的最終指標，表征待評價方案與理想目標的貼合程度，由于采取越大越優型從優隸屬度，貼合度指標值越大，所評價方案越接近理想情況。反之，貼合度指標越小，表明該方案越差，不建議采納。

2 評價指標建立

城市山林步道作為新興產物發展勢頭迅猛，然而，由于項目類別、城市山林本底等實際情況的差異，各地城市山林步道在控制指標的選擇上存在較大的差異性，難以形成統一的評價指標。

因此，本研究結合廈門山海健康步道設計建設經驗，秉承科學性、整體性、協調性、可靠性以及可實施性五大原則，從生態性、舒適性、景觀性以及便捷性4個層面構建評價指標體系，共計12個指標，如圖1所示，力求充分而全面地體現城市山林步道設計方案的特性。

圖1 綜合評價指標體系

3 案例應用

為了驗證所述綜合評價體系的有效性，以已建成并投入使用的廈門山海健康步道為例，進行綜合評價分析。

廈門山海健康步道西起國際郵輪碼頭，東至環島路夢幻沙灘，構建起貫穿廈門本島東西向的步行連廊。步道全長23 km，全線7座節點橋、16個景觀打卡點、12個特殊景觀園區、52個出入口以及若干個觀景平臺，成為廈門市民當前休閑觀光、運動健身、閑庭信步的首選。

3.1 評價指標權重

以實名調查問卷形式，分別邀請了政府部門、建設單位、設計單位以及施工單位，所屬道路交通、給排水、橋梁結構、規劃、建筑以及景觀等相關專業的28位專家，進行指標重要性一一比對。將所得統計結果再次進行專家評審，統一專家意見，確定最終的重要性比較矩陣，如表1所示。

表1 綜合評價指標比較矩陣

根據改進的層次分析法，可得各指標權重，如表2所示。由表2可知，對于廈門山海步道而言，便捷性>舒適性>景觀性>生態性，體現了廈門步道建設更傾向于以人為本，更注重使用者的體驗，尤其在寬度、坡度、景觀、出入口以及服務設施等指標權重占比較大，也一定程度吻合廈門對城市山林步道的定位。

表2 綜合評價指標權重

3.2 綜合評價

為了獲取山海健康步道設計效果量化分值，對山海健康步道上的使用者進行了不記名問卷調查。問卷調查集中在閑暇的周末且人流較多的時段，選取虎頭山(圖2)、土地公廟、貝殼亭、東渡郵輪城、觀音寺、薛嶺山、園山花街以及五緣灣等地段，盡可能均勻覆蓋山海健康步道全線節點橋、標準段、出入口、特色景區等重要地段。調查對象覆蓋各個年齡層，男女比例參半，采取隨機抽取方式，共計評價調查問卷291份，其中無效問卷29份，有效問卷262份。

圖2 虎頭山節點橋

同時，考慮到部分指標專業性較強，而調查對象的專業性程度各異，為了避免專業差異導致評價失準，額外補充19份專家評分，專家評分結果與使用者評分結果依據1∶1的權重進行加權計算。此外，對于方案設計階段的項目，下調使用者部分的權重，加強專家部分權重，以保證評價的客觀有效。

各指標被統一劃分為A(0.8～1)、B(0.6～0.8)、C(0.4～0.6)以及D(0.4～0.6)4個水平等級。考慮指標分級納入綜合評價，結合使用者與專家的最終評分結果，由建立的改進層次分析法-模糊物元綜合評價方法，計算最終綜合評價指標，如表3所示。

由表3所得4個綜合評價指標區間：A級[0.992,1]表示設計效果優秀，超出設計預期；B級[0.748,0.992]表示設計效果良好，達到設計目標；C級[0.499,0.748]表示設計效果一般，未達到預期效果，需要進一步改進；D級[0,0.499]表示設計效果差，不符合設計要求。

表3 綜合評價分值

廈門山海健康步道最終綜合評價指標為0.936，屬于B級上部水平，設計效果良好，在生態性、舒適性、景觀性以及便捷性均達到了預期的設計目標，為廈門市民及游客提供了舒適良好的使用體驗，與實際情況相吻合。

4 結語

(1)基于改進的層次分析及模糊物元理論，從廈門市山海健康步道建設經驗出發，結合城市山林步道特性，從生態性、舒適性、景觀性以及便捷性4個層面出發，建立了一套適用于城市山林步道的科學定量的綜合評價體系。

(2)以廈門山海健康步道為評價對象，通過專家論證、問卷調查等方式進行評分，并由綜合評價體系進行定量評價，所得評價結果與實際情況相符，驗證了所建立的城市山林步道的綜合評價體系的可行性，為后續的工程設計效果評價提供有效的量化途徑。