城市公園聲景恢復性評價體系構建
——以福州金雞山公園為例

費馨慧，吳元晶，陳健翎，林心影，賴鵬程，黃啟堂

(福建農林大學園林學院，福建福州 350002)

0 引 言

隨著社會不斷發展，社會競爭激烈，人們日常感受到的壓力不斷增加，由此帶來的人類心理疾病問題日益嚴重，十九大提出了要“實施健康中國戰略”[1]，社會越來越重視人們的身心健康。立足風景園林學科，如何使人們在園林景觀空間中得到身心恢復的研究就變得尤為重要[2]，也是眾多學者一直以來追求的目標。而聽覺作為僅次于視覺的景觀感知方式，人們對于聲景的研究還遠遠不足，將聲景與人體恢復性建立聯系的研究更是寥寥。

環境心理學相關應用十分重要的一方面是其理論可直接指導風景園林規劃與設計[3]。根據環境心理學相關研究，最早Kaplan等[4]通過實驗證明了處于具有積極特征的環境，即恢復性環境有利于人們壓力的緩解及注意力的恢復；前人通過研究已有一套較為完善的城市公園恢復性評價的模型，驗證了環境偏好、場所依戀與環境恢復性之間的關系[5]。也有研究者基于聯合分析法的基本思路，研究了不同配置、組合的環境要素與環境恢復性效益之間的關系[6]。在視覺景觀與人體恢復性方面的相關研究已較為成熟，而人體感知中重要性僅次于視覺的聽覺感知相關研究較少[7]。

“聲景(soundscape)”最早在20世紀60年代末期由加拿大環保主義者、作曲家 Schafer提出，他用“The Music of the Environment”來描述聲景，將其定義為“景觀的聽覺屬性”[8]。在聲景感知與評價方面，根據眾多研究者的研究結果，得出了交通噪聲及機械類聲音往往帶給人不舒適的聲景體驗，而自然類和生物類聲音則最容易被人們接受和喜愛[9-10]；洪昕晨等使用心理物理學的研究方法，對聲壓級及聲景協調度之間的關系進行研究，構建出竹林聲景協調度評價模型[11]；同時該研究者使用層次分析法，對城市森林公園中的葉聲景進行評價研究，為后續研究者針對森林公園的葉聲景方面的研究提供了理論依據[12]。劉祎平等[13]基于大量文獻研究，總結出聲景研究的三大熱點內容，即人類聲景感知、非人類生物的聲景響應以及聲景生態學。

聲景恢復性相關研究主要包括三方面：(1) 探索構建聲景恢復性效益分析模型，針對具體聲景，通過心理量的測量判斷其正、負恢復效益[14]；(2) 基于實地調查，利用已有量表，對試驗區域內某類聲音進行恢復性評價調查研究，通過分析討論，為今后恢復性景觀中聲景設計提供參考[15]；(3) 針對視聽交互領域的研究，主要是通過已有量表研究某實地視聽景觀對于人體恢復性的正、負效益[16]。關于聲景恢復性，至今還未有一套完善的聲景恢復性的評價體系。

聲景生態學將聲音分為三類，分別是人工聲(anthrophonies)、生物聲(biophonies)和地球物理聲(geophonies)。其中，人工聲指由汽車、廣播、喇叭等人造器械所產生的聲音，在景觀空間中往往具有事件性、侵略性的特征；生物聲指由人、動物等具有生命特征的生物體所產生的聲音，如鳥鳴聲、交談聲等，此類聲音常具有復雜性和可塑造性；地球物理聲指由風、雨、雷電等不具有生命特征的非生物體所產生的聲音；地球物理聲常常表現為與其他聲音相互混雜、疊加，通常由自然狀況下產生的背景聲，具有掩蔽性、混合性的特質。在聲景生態學中，人工聲、生物聲以及地球物理聲共同構成了聲景空間的特殊格局[17]。本研究根據聲景生態學中對聲景的分類，基于群體層次分析法(Group Analytic Hierarchy Process, GAHP)與模糊綜合評價法，參考前人對于視覺景觀恢復性評價的相關研究，構建聲景的恢復性評價體系，以期能夠為今后園林建設中的恢復性聲景營造提供參考及數據支撐。

1 研究方法

1.1 群體層次分析法(GAHP)

對于景觀視覺質量評價等方面的研究，基于數理統計原理的方法已被廣泛運用[18]，群體層次分析法廣泛運用于企業項目進度計劃預測[19]、區域綜合效益評價分析[20]等。本研究選擇此方法作為構建聲景恢復性評價體系的主要方法。通過該方法，清晰明確地構建出了評價體系下的各級指標，GAHP通過群決策綜合多位專家評分，通過加權幾何均值法[21]集結個體判斷矩陣(Individual Judgement Maxtrix, IJM)，得到集結后的各因子權重，能夠明確各個指標在評價過程中的重要性占比[22]。此方法能夠很好地排除個體偏好的影響而注重群體偏好，從而得出具有代表性的數據。通過GAHP構建出的聲景恢復性評價體系，對于指導恢復性聲景環境營造具有十分重要的現實意義。

1.2 模糊綜合評價法

模糊評判是對可能性及不確定性的模糊評價對象作出評定的過程，其評定的內容是比較模糊的概念[23]，如對研究對象的評價分為“非常好、較好、一般、較差、非常差”等級[24]。模糊綜合評價法應用領域廣泛，與風景園林相關的應用包括對某地自然災害風險的評價分析[25]、對某已建成區域進行評價等[26]。本文針對難以量化研究的聲景，運用群體層次分析法確定聲景環境恢復性的評價準則及指標，通過問卷得到聲景恢復性評價值，再通過模糊綜合評價法，得出聲景恢復性的等級隸屬度M：

根據專家意見及差值百分比分級法，將聲景恢復性綜合品質劃分為四個等級，其對應M值分別為：Ⅰ級100～80分，Ⅱ級80～60分，Ⅲ級60～40分，Ⅳ級40-0分。根GAHP建立的聲景環境恢復性評價體系，以問卷的形式對任意環境中的聲景恢復性進行評分，得出的M值即為該聲景環境恢復性的等級，同時得到聲景恢復性評價的數學模型。

2 聲景恢復性評價體系的構建

2.1 聲景恢復性評價體系層次結構的確定

本研究得出的聲景環境恢復性評價體系的層次結構如表1所示。文獻[27]中，Kaplan夫婦的注意力恢復理論認為，恢復性環境應該具有遠離性、迷人性、延伸性、相容性的特質，而前人的研究表明迷人性和相容性表現為同一維度[28]。本研究采用典型的調查法，向 30位專家發放問卷，收集他們對聲景恢復性評價的準則、指標意見，綜合后將本評價體系中每一準則層下細分為遠離性、吸引與兼容性、豐富性三個要素，結合正、逆向語境設計問卷。由此建立起聲景環境恢復性評價體系層次結構，如表1所示。

表1 聲景恢復性評價體系層次結構Table 1 Hierarchical structure of soundscape restoration evaluation system

2.2 指標評價問卷的確立

本研究參考了知覺性評價恢復量表，也稱為知覺恢復性量表(Perceived Restorative Scale)[29]、自評恢復量表，也稱為社會支持評定量表(Social Support Rating Scale)[30]等相關評價量表，通過訪談的形式統計了共 30位專家對于聲景恢復性評價問卷具體問題的意見及重要性比較結果，結合聲景特點在三個指標層下設計具體問卷，通過問卷信度檢驗最終篩選設置共 20項具體問題，確定了各個指標下的具體問題描述，如表2所示。

2.3 聲景恢復性綜合評價模型的建立

為保證數據來源的可靠性及有效性，本研究首先選取了具有風景園林專業學習背景五年及以上的專家學者30位(男女比例為1:1)，以訪談的形式確定聲景恢復性評價指標，記錄并綜合分析了每位專家給出的意見，修改并最終確定了聲景環境恢復性評價體系的層次結構(見表1)，再據此建立準則層及具體的指標層判斷矩陣(表3～表6)。在此基礎上，選取包括上述參與確定聲景恢復性評價體系層次結構訪談的專家在內的具有風景園林專業學習背景五年及以上的共 40位專家(年齡均在 20～25歲，男女比例為1:1)，分別對準則層、指標層的各因子進行兩兩比較，判斷其相對重要性并進行打分，根據結果分別計算出準則層、指標層各因子的權重值。

表2 具體評價問卷Table 2 Specific evaluation questionnaires

通過專家打分，最終得到 20份不同專家對各指標相對重要性的有效判斷結果。通過加權幾何均值法，對結果進行集合，在集合個體判斷矩陣時，對其一致性進行檢驗，一致性比率均小于0.1的為有效數據。結果集合后進行一致性檢驗，根據公式：

式中：Wi為判斷矩陣特征向量，即各因子對應的權重；Ai為向量A的第i個分量。根據IC=(λmax?n)/(n?1)；RC=IC/IR可以得出集結后各判斷矩陣的平均隨機一致性指標IR、最大特征根λmax、一致性指標IC、一致性比率RC。最終得到的集結后的判斷矩陣及準則層、指標層相對重要程度及各因子權重如表3～6所示。表3～6中相對重要程度指準則層或指標層橫向比縱向的相對重要程度，如表3中0.367 2表示準則層b2相對于準則層b1的相對重要程度為0.367 2。其余以此類推。

表3 準則層(b)相對重要程度及權重Table 3 Criteria layer weights

表4 人工聲(b1)相對重要程度及各指標權重Table 4 Weight of each indicator of artificial sound

表5 生物聲(b2)相對重要程度及各指標權重Table 5 Weight of each indicator of biological sound

表6 地球物理聲(b3)相對重要程度及各指標權重Table 6 Weight of each indicator of geophysical sound

聲景恢復性綜合評價得分可用公式表示為

式中：Sr為聲景恢復性綜合評價得分，Sgeo、Sbio、Sant分別為地球物理聲、生物聲、人工聲恢復性的主觀評價得分。由式(4)結合表7，可以得出聲景恢復性評價式(5)。

式中：k為指標層各因子權重，w為指標層評分，n為總因子數。

表7 集合后綜合權重Table 7 Comprehensive weight after assembly

根據評價體系的設計，該體系為七分制評分，為方便劃分等級，應將最終得分轉化為百分制，即：

根據Sr'分值即可評定聲景恢復性等級。

3 聲景恢復性評價實驗

3.1 研究區域概況

本研究實驗區域金雞山公園位于福建省福州市晉安區，金雞山為北嶺山脈的支脈，公園總占地面積約110 hm2(1 hm2=10 000 m2)，大自然山林原始風貌保留程度較高，是國家3A級旅游景區，同時也是福州市十大人氣公園之一。公園有南、西大門兩個主要出、入口以及登云路東大門、水頭村北大門等幾個次入口，交通便捷，有多路公交車可到達，周邊有福州火車站、溫泉公園、福建省圖書館、東二環泰禾廣場等，公園人流量較大，游玩人員包含兒童、青少年、中年和老年在內的各個年齡段，有利于大量實驗基礎數據的采集。公園內包含了人文景觀、歷史景觀及大量自然景觀。公園內包含豐富的聲音景觀，人工聲如廣播聲、音響聲等；福建省觀鳥協會工作人員在園區內共計發現了16種鳥類，園區內包含豐富的生物聲景觀如鳥鳴聲、蟲鳴聲等；地球物理聲如風吹樹葉聲、瀑布流水聲等，該公園內豐富多樣的聲音環境有利于聲景評價類實驗的進行。

3.2 評價過程

本研究共選取了公園內包含人工聲、生物聲、地球物理聲聲景發生點的具有代表性且分布相對均勻的測點共20個(如圖1所示)。在20個測點向游客發放聲景恢復性評價問卷300份，收回有效問卷293份，同時統計各個測點區域內各類聲景的代表性聲音。問卷評分基于表2中d1～d12的具體問題，采用李克特七分制打分法[31]作為每項的評分標準，選擇“完全不符-非常符合”這一對詞，對應分值為 1～7分。c1、c4、c7的最終分值分別為其對應的 d1～d5問題的平均分，c2、c5、c8的最終分值分別為其對應的d6～d15問題的平均分，c3、c6、c9的最終分值分別為其對應的d16～d20問題的平均分。

圖1 研究區域(金雞山公園)概況Fig.1 Overview of the study area (Jinji Mountain Park)

4 結果與分析

4.1 評價體系權重結果分析

從各準則層縱向比較來看，由表3可知，三類聲景的權重值由高到低分別是：生物聲(0.474 7)、地球物理聲(0.362 7)、人工聲(0.162 6)。可以看出，對人體恢復性起到的效用從大到小排序的聲景類型為生物聲類聲景環境、地球物理聲類聲音環境、人工聲類聲景環境。由此可以推測，偏向人工制造的聲音環境可能不利于人體恢復性或對增強人體恢復性效用的影響很小，而偏向自然界的聲音更有利于人們在環境中獲得恢復性體驗。因此，在日后進行恢復性聲景環境營造工作中，應更加注重生物聲類聲景環境的營造，多建造一些能夠吸引鳥類、蛙類等生物并利于其生存的生態景觀。

從每類聲景的指標層權重縱向比較來看，針對不同種類的聲景環境營造的側重點應有不同。由表4、表 5可見，人工聲及生物聲的吸引和兼容性的權重最高，其次為豐富性，遠離性權重最低。可以看出，對人工聲及生物聲來說，影響其恢復性的最重要的因子為該聲景環境的吸引和兼容性，其次為豐富性，而遠離性對這兩類聲景環境恢復性影響的重要性最低。因此，在進行景觀空間的人工聲環境營造過程中，應更加注重增加其吸引和兼容性及豐富性相關景觀的營造。由表6可見，對于地球物理聲來說，其各個指標權重值由高到低分別為：吸引和兼容性(0.414 3)、遠離性(0.313 7)、豐富性(0.272 0)。可以看出，與上述兩類聲音一樣，地球物理聲的吸引和兼容性對影響聲景環境恢復性的重要性最高。與人工聲和生物聲不同的是，對于地球物理聲，聲景環境的遠離性對聲景恢復性影響的重要程度比豐富性高。因此，在進行景觀空間的地球物理聲環境營造過程中，應更加注重其吸引和兼容性及遠離性的營造。而從各準則層對應的對象層權重橫向比較來看，由表 4～6可以看出，聲景環境的吸引和兼容性在三類聲景恢復性指標中均為權重最大的指標，即對于人工聲、生物聲、地球物理聲來說，聲音環境的吸引和兼容性是影響其恢復性的最重要因素。

從綜合準則層、指標層權重得出的各指標層綜合權重(見表7)縱向比較來看，聲景環境恢復性影響因子根據其重要性從高到低排序為：生物聲吸引和兼容性、生物聲豐富性、地球物理聲吸引和兼容性、地球物理聲遠離性、生物聲遠離性、地球物理聲豐富性、人工聲吸引和兼容性、人工聲豐富性、人工聲遠離性。由此排序作為參考，在今后的恢復性聲景環境營造的過程中應該尤其注重重要性占比高的生物聲吸引和兼容性(0.219 6)、生物聲豐富性(0.154 4)、地球物理聲吸引和兼容性(0.150 3)、地球物理聲遠離性(0.113 8)及生物聲遠離性(0.100 6)的聲景環境營造。

4.2 實地評價實驗結果與分析

綜合統計研究區內三類聲景的遠離性、吸引和兼容性及豐富性的問卷評分，綜合計算各項指標平均分值w1～w9并化為百分制，結果如圖2所示。將計算所得各項分值代入賦權后所得式(5)得出研究區域內聲景環境恢復性綜合得分，將得分帶入式(6)換算為百分制后得到最終分值為72.200 2，根據分級標準確認金雞山公園的聲景恢復性等級為二級。

圖2 三類聲景的恢復性評分Fig.2 Restoration scores of three kinds of soundscapes

由w1～w9得分分值可以明顯看出，研究區域內人工聲類聲景恢復性的三個相關評分項(w1、w2、w3)得分，均低于生物聲及地球物理聲類聲景環境，而根據實地調查及問卷統計得出的研究區內人工聲類聲音主要有汽車鳴笛聲、工地施工聲、廣播音樂聲、汽車行駛聲四類，通過多選題百分比值歸一化計算，得出四種聲音占比如圖3(a)所示。其中占比最高的聲音為對人體恢復性有正效益的廣播音樂聲(50%)，其次為具有負向影響的汽車行駛聲(25%)、鳴笛聲(16.67%)及工地施工聲(8.33%)，該類聲音多為公園外圍周邊區域的公路、建筑工地等產生，從公園內部環境改造提升的角度，建議增加聲音遮擋類景觀措施，如在靠近馬路的公園入口處密植足夠寬度的較為高大的闊葉常綠喬灌木，植物的選擇以細枝多、葉大而厚、帶有絨毛、樹葉濃密的植物為優。通過植物種植形成“綠墻”，對公園外部區域的噪聲起到遮擋、反射、吸收、消減作用。同時園區內廣播除播放音樂外，可以增加鳥鳴聲、流水聲等對人體恢復性具有正向影響效益的聲音的播放。以以上的方式來提高園區內人工聲的遠離性、吸引和兼容性及豐富性。如圖 2所示，研究區域內生物聲及地球物理聲類聲音的遠離性及吸引和兼容性評分較高，豐富性評分低。

生物聲中各種聲音的占比如圖 3(b)所示。其中，生物聲類聲音中鳥鳴聲占比最高(42.86%)，其次是蟲鳴聲及交談聲，占比均為28.57%。建議通過增加主要景觀點周圍引鳥景觀的設置，如引鳥林、豎向綠化，增加種植榕樹等具有鳥類可食用果實的樹種；增加植物的密集度；在相對隱蔽、地形較為復雜、植物茂密的位置安置鳥箱，以此吸引更多鳥類在園區內棲息、繁殖，以達到提高生物聲類聲音環境豐富性的目的。

地球物理聲中各種聲音的占比如圖3(c)所示。其中以風吹樹葉聲占比最高(46.67%)，其次分別是雨聲(26.66%)、流水聲(20.00%)、雷聲(6.67%)。對于自然界的雨聲、雷聲是無法控制的。因此，為提高地球物理聲的豐富性，建議可在瀑布景觀周邊增加芭蕉、龜背竹、荷花等大葉面植物的種植，以營造雨打芭蕉類聲景觀；增加竹林類景觀，營造風吹竹林類聲景觀；增設小型噴泉等水景。由此提高園區內地球物理聲類聲景的豐富性。

綜上，總體來看，研究區域內人工聲類聲景恢復性的遠離性、吸引和兼容性及豐富性的三個維度均需提升，生物聲及地球物理聲類聲景的豐富性需適當改善提升。

圖3 各聲景種類及占比Fig.3 Types and proportions of different soundscapes

5 結 論

聽覺作為僅次于視覺的第二景觀信息獲取方式，在人們感受環境、認知景觀中起到難以替代的重要作用。良好的聲音環境如生物聲中的鳥鳴聲，人工聲中的古典音樂聲，地球物理聲中的風吹樹葉聲、流水聲等聲音環境，對人體在景觀空間中的身心恢復、壓力緩解等方面均會起到積極的作用。然而聲景的特性決定了其難以進行量化研究的局限性。本研究通過群體層次分析法及模糊綜合評價法，建立了城市公園聲景恢復性評價模型，分析了人工聲、生物聲及地球物理聲對恢復性效果的影響及三類聲景對應的遠離性、吸引和兼容性、豐富性分別對三類聲景恢復性效果的影響程度；并對福州市晉安區金雞山公園進行實地聲景恢復性問卷調查，得出該環境中聲景恢復性綜合評價得分及等級，提出金雞山公園恢復性聲景環境改造提升意見及建議。主要的結論有：

(1) 城市公園聲景恢復性可根據游人對聲景及其屬性的評分，通過公式2.2節中式(5)計算得出。

(2) 三類聲景對恢復性效果的影響程度從高到低分別是生物聲、地球物理聲、人工聲。

(3) 生物聲能產生較好的恢復性效果，其中通過提升生物聲的吸引和兼容性對其恢復性效果提升的影響程度最高，其次是遠離性、豐富性。

(4) 地球物理聲中對其恢復性效果影響最大的因素是吸引和兼容性，其次是遠離性和豐富性。

(5) 人工聲對恢復性效果的影響程度較低，其中影響程度最大的因素是吸引和兼容性，其次是豐富性，遠離性的影響程度最低。

(6) 綜合聲景類型及其屬性來看，對恢復性效果影響程度高低的排序為：生物聲吸引和兼容性>生物聲豐富性>地球物理聲吸引和兼容性>地球物理聲遠離性>生物聲遠離性>地球物理聲豐富性>人工聲吸引和兼容性>人工聲豐富性>人工聲遠離性。

恢復性聲景的營造是景觀規劃設計中的重要環節，而聲景恢復性評價的量化研究能夠為營造恢復性效果良好的聲音景觀提供理論基礎和數據支撐。本研究一定程度上為聲景恢復性評價研究提供了思路與經驗，同時希望能夠為今后恢復性環境營造中的聲景環境營造及改造提升提供參考，為環境的恢復性建設做出貢獻。