基于ANP的城市服務功能適宜性等級評價

蘇 芳，尚海洋，宋妮妮

（1.陜西科技大學 經濟與管理學院，西安 710021；2.蘭州財經大學 農林經濟管理學院，蘭州 730000）

0 引言

適宜性評價主要應用于城市規劃、景觀規劃和環境影響評價等領域，是城市發展規劃的基礎[1]。生態系統提供的生態服務（Ecosystem Service，ES），城市系統提供的城市服務（Urban Services，US），共同塑造了城市適宜性，共同支撐了社會經濟的健康發展[2]。傳統的城市適宜性評價，主要側重于生態服務，而對于城市服務的關注相對較少，導致評估結果更多關注“生態”方面，而輕視了城市自身的服務功能。

與側重于生態服務指標群的傳統評價不同，本文采用城市服務為主、生態服務為輔的指標體系進行城市適宜性評價。因為生態系統提供生態服務，一地區的生態系統極大程度上依賴于自然環境，較難改變，相對于生態服務，由城市系統提供的城市服務更易于人為改進，為政策制定與個人決策提供方向[3，4]；評價城市適宜性，不僅需要考慮系統服務的積極影響，而且系統服務的消極影響更需要考量，所以采用城市服務指標，也便于將某些對適宜性有負影響的因素包含其中[5]。

1 城市服務視角下的適宜性評價模型構建

1.1 指標選擇與數據來源

針對目前我國基本現狀，結合社會大環境與人民群眾最關心的基本問題，對專家和相關利益者做問卷調查，可以確定影響城市適宜性狀況的主要影響因素包括以下幾方面：自然資源與環境因素、城市基礎設施完善程度、人居環境、人與自然的和諧程度等。將衡量城市適宜性的服務分為四類，分別為：供給服務，主要通過生態系統服務體現，包括物質產出和能量產出的供應者；調節服務，主要通過城市生態系統服務功能發揮體現，包括了對人類生活控制與調解的生態系統，既包括自然調節也包括人為調節；文化服務，可通過生態服務與城市服務形式表現出來，包括自然文化遺產、精神活動等非物質產出；社會服務，主要由城市服務表現，包括滿足社會非物質需要的服務，如教育、健康、基礎設施等服務。所以，本文從四類服務著手，選取包含US和ES的20個具體評價指標構成城市適宜性評價體系。可以將城市的適宜性等級分為五個類別，分別為高度適宜等級、比較適宜等級、一般適宜等級、臨界適宜等級與不適宜等級，各等級的屬性值分別對應為5、4、3、2、1。目標層為城市適宜性評價。準則層為4個一級指標，分別為供給服務、調節服務、文化服務與社會服務。網絡層為20個2級指標，具體評價指標見下頁表1。

一次能源生產量指天然能源生產量，衡量供給服務中的能源供給能力，屬于ES，以萬噸標準煤為單位，特別強調的是需要將傳統意義上的原煤、原油、天然氣等常規能源的總生產量統一折算為“相同單位”的標準煤，（如1噸傳統意義上的原油應折合為1.43噸的標準煤，1噸原煤應折合為0.714噸的標準煤，1立方米的天然氣應折合為1.33千克的標準煤），以便統一計算，原始數據來源于各省會城市2015年統計公報。森林覆蓋率指一個國家或地區森林面積占土地面積的百分比，是反映一個國家或地區森林面積占有情況或森林資源豐富程度及實現綠化程度的指標，體現人類所處的生態系統所具備的自然調解能力。空氣質量是一個綜合性指數，是對空氣質量綜合狀況描述的無量綱指標，其數值越大說明空氣污染狀況越嚴重，對人體的健康危害也就越大，空氣質量指數主要由地面臭氧、顆粒物污染、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮這五個指標計算。二氧化硫排放量指城市工業二氧化硫排放量與生活二氧化硫排放量的總和，體現了調節服務中人類行為對生態系統的損害。生活垃圾無害化處理率一般是指城市市區生活垃圾經處理后無害部分占市區總生活垃圾量的比重，是城市服務功能完善與否的有效考量。建成區綠化覆蓋率指一年內，建成區綠化面積與建成區總面積之比，屬于調節服務中的US。本文所采用的污水處理能力指城市污水處理站日均污水處理量，相關的數據取自《中國環境統計年鑒（2016）》。公共圖書館機構數僅指市區內、面向公眾開放的，公共圖書館的個數。指標中的A級旅游景區數是指省會城市的2A級及以上的景區的總數，代表了一地區的人文面貌與自然風景面貌，體現了城市的文化服務豐富程度[6]。公共服務用地比重指公共設施與公共服務用地面積占城市建設用地面積的比重。公共服務業投資比重指固定資產投資總額中用地公共服務的投資比重。城市軌道交通長度僅將已建成并投入運營的軌道交通納入計算范圍[7]。旅客周轉量包括了鐵路運輸、公路運輸、民航和水運等主要交通運輸方式的旅客周轉量合計數，是城市交通網路服務功能水平的有效表征指標，該項指標的數據主要取自各地交通統計年鑒及社會經濟發展公報。城鎮居民社會保障覆蓋率指城鎮居民最低生活保障人數占城鎮戶籍總人口的比重。社會保障和就業支出比重指財政支出中用于社會保障和就業支出的總額占財政總支出的比重。每萬人口中在校大學生數和普通高等學校數一定程度上衡量了社會服務中的教育服務。每萬人口衛生人員數，為了便于數據統計，僅納入執業醫師，屬于健康服務中的具體指標。數據來源于《中國統計年鑒—2016》、《中國城市統計年鑒—2016》、2016年分省統計年鑒及2015年省會城市統計公報。

表1 城市適應性等級評價指標體系設計

1.2 指標體系的網絡層次結構

在城市適宜性評估ANP結構模型中，第一層為目標層，即構建模型的目標為城市適宜性評估；第二層為準則層，即決策準則，第一層與第二層構成了模型的控制層；網絡結構的最低層是網絡層，包括了受控制層支配的所有基本元素組成，網絡層內部最終形成了相互影響、關聯的復雜網絡結構[8]（見圖1）。

圖1 城市適宜性評估ANP結構模型

城市是一個有機整體，對城市適宜性進行評價，需充分考慮評價指標間存在的反饋影響及相關性。正反饋回路的主要作用是產生正增長、放大偏移效果并且會持續的加強變化，負反饋回路的主要作用是尋求平衡、停滯等效果[9]。例如：年降雨量U11→森林覆蓋率U21→年降雨量U11，建成區綠化覆蓋率U25→公共服務用地比重U40→建成區綠化覆蓋率U25，公共服務用地比重U40→公共服務業投資比重U41→公共服務用地比重U40，社會保障覆蓋率U45→社會保障和就業支出占財政支出比重U46→社會保障覆蓋率U45，生活垃圾無害化處理率U24→二氧化硫排放量U25→空氣質量綜合指數U22→公共服務業投資比重U41，每萬人口中在校大學生數U47→普通高校數。年降雨量U11、一次能源生產量U12、森林覆蓋率U21、二氧化硫排放量U23、生活垃圾無害化處理率U24與空氣質量綜合指數U22密切相關，U23增加會使得降低空氣質量惡化；生活垃圾無害化處理率的不斷提高會使城市生活二氧化硫排放量會持續降低；一次能源生產量本身沒有不利影響，但生產加工或居民使用不當的話，會增加工業二氧化硫和生活二氧化硫的排放量。城市軌道交通長度U42、道路里程U43、旅客周轉量U44、每萬人口中在校大學生數U47、每萬人口專業衛生技術人員數U48、高校個數U49都與公共服務用地比重U40、公共服務業投資比重U41相關，在服務用地、服務投資的基礎上，才有城市系統提供的教育、交通網絡、健康服務等城市服務。每萬人口中在校大學生人數U47與公共圖書館個數U31也有潛在聯系，文化服務潛移默化的影響著一個城市的文化底蘊，人們的文化素養。

2 評價結果與分析

2.1 模型評價因子權重的確定

由于城市適宜性評價的指標體系非獨立，元素之間存在相互影響的可能性，所以運用ANP構造評價指標的網絡結構模型，通過系統、綜合分析網絡層次結構中各元素之間的復雜相互作用影響，使用決策分析Super Decision工具測算出指標體系中各指標的相對權重，更科學的對各省會城市適宜性進行評價。首先根據指標體系的結構關系（圖1），建立城市適宜性評價指標的ANP結構模型。然后建立ANP超矩陣并根據專家及相關利益者觀點賦予權重，如表2所示。本文采用較為流行的1-9分類標度法，1表示在相對于上級參照指標，兩個構成元素在系統中具有相同的重要性，3則表示一個構成元素相對于另一個構成元素在系統中的重要性稍微重要，5表示一個構成元素相對于另一個構成元素在系統中的重要性強烈重要，9表示一個構成元素相對于另一個構成元素在系統中極其重要，其他的2、4、6、8等為中值，表達的重要程度適中[10]。Super Decision按照特征根法自動得出矩陣權重并給出一致性檢驗的結果，若一致性比率CR?0.1，則接受矩陣。最后采用權重修正法，即j指第j種評價因素的權重，xj為第j種評價元素的屬性值得分[11]。

表2 評價指標權重值

2.2 評價結果與分析

根據權重修正法的模型，代入處理后的數據，使用Super Decision軟件得出的指標因子權重，對31個省會城市的適宜性進行打分，計算得出最終分值。依照本文的分析結果，可以將31個省會城市的適宜性等級細劃為5個等級，即分別為高度適宜等級、比較適宜等級、一般適宜等級、臨界適宜等級與不適宜等級，若最終分值大于13.5，則認為這一省會城市為高度適宜；若最終得分小于8，則認為這一省會城市為不適宜；若最終得分介于9.5和11.5（含11.5）之間，則認為這一省會城市為一般適宜；若最終得分介于11.5和13.5（含13.5）之間，則可以判斷該城市屬于比較適宜的等級；若最終得分介于8和9.5之間（含9.5）則認為該城市屬于臨界適宜等級。評價結果見表3。

表3 31個省會城市適宜性評價等級結果

城市高度適宜的地區有上海、杭州、南京、天津、廣州共5個省會城市，其共同特點有建成區綠化覆蓋率高、生活垃圾無污染處理率高、城市軌道交通發達、污水處理能力強等，充分體現這些城市的城市服務系統較完善；城市適宜性等級為比較適宜的省會城市主要有石家莊、海口、重慶、北京等5個省會城市，其突出特點在于公共設施及公共服務用地占城市建設用地的比重大、二氧化硫排放量少、建成區綠化覆蓋率較高等，不僅體現了目前這些地區建設的優越性，而且體現了未來一個時期政府對于公共基礎設施與公共服務的重視；城市一般適宜的地區有西安、昆明、南寧、武漢等8個城市，其共同特點是城市人口多，人口密集度高，空氣質量綜合指數較高、高等學校多、每萬人口中在校大學生多；城市適宜性等級為臨界適宜的省會城市主要有沈陽、長春、合肥、濟南等10個地區，這些省會城市的其共性特征主要是A級景區總數少，主要原因是這10個省會城市的自然文化遺產與人文景觀建設欠缺，交通服務不夠完善、社會保障和就業支出占財政支出的比重少；不適宜的城市有呼和浩特、烏魯木齊、蘭州共3個城市，明顯特點是森林覆蓋率低、建成區綠化覆蓋率低、公共設施及公共服務占城市建設用地面積比重小，其生態服務與城市服務不夠完善。

3 結論與討論

對于城市適宜性評價，以往研究大多以生態服務為主，本文則側重于以城市服務的視角，將主要城市服務分為供給服務、調節服務、文化服務、社會服務這四大類服務，涵蓋城市服務的各個方面，嘗試評估我國31個省會城市的適宜性。生態服務由生態系統提供，城市的生態系統較難在短期內變化，需要長達數年才能有明顯改變，且需要大量的人力、物力、財力資源的投入。城市服務由城市系統提供，基于城市服務功能對城市適宜性進行評價，從城市當前的適宜性等級出發，逆向思考與應對，盡早發現當前城市服務功能方面的不足之處，可以在短時間內快速、有效的提升與改進，在當前和未來生態服務必將逐漸成為城市快速、健康發展的重要約束的客觀現實下，提高城市服務，可能更有助于提高城市的適宜性等級。就城市適宜性評價的目的而言，基于城市服務視角下的適宜性評價，比側重于生態服務的城市適宜性評價更具有現實意義。并且，強調城市服務而弱化生態服務的適宜性評價，將成為未來研究的主流。