平衡還是匹配？生態智慧引導下的公園綠地供需關系多情景分析與優化

王忙忙

王云才*

快速城鎮化和高強度人類活動為城市帶來了嚴峻的環境壓力，作為城市綠地最重要的類型之一，公園綠地面臨著人民日益增長的休閑游憩需要與公園綠地發展不平衡不充分之間的矛盾；特別是在一些存量發展模式下的老城區，公園綠地面積小，用地增長極其困難。面對這個困境，對公園綠地層面的供需平衡關系的量化研究對提升公園公平性和市民福祉至關重要[1-2]。公園綠地供需研究的最終目標是使供需系統相互匹配并達到生態系統服務整體效應的最優化。城市生態系統服務的供給和需求研究包括數量上的供需關系和空間關聯格局，能夠為城市公園綠地的管理、資源的合理有效配置提供指導作用[3]。由于城市是動態發展變化的復雜社會-生態系統(Socio-Ecological Systems，SES)，城市達到的平衡不是穩定不變的平衡，而是一種動態變化的平衡[4]。城市公園綠地生態系統服務供需關系一直處于動態發展的復雜作用下。

1 生態智慧引導下的公園綠地供需關系思考

1.1 供需平衡還是供需匹配？生態智慧指引下的新選擇

隨著生活水平的提高，人們對公園綠地提出了更多的需求，如數量、規模、可達性、公平正義等方面；與此同時，大多數城市面臨著公園綠地面積小、質量不佳、增速困難甚至被蠶食的問題。這些問題本質上是抽象人地關系的具象體現，矛盾的根源是人地關系失調。因此，城市公園綠地的供需關系本質上就是人地關系，即人與稀缺的自然資源的供需關系。公園綠地的供需關系能夠從局部來反映城市整體發展的問題。目前，關于城市公園綠地的供需關系研究大多是通過供需測度達到供需平衡或供需匹配的目標。其中，生態系統服務的供需平衡是指供給和需求之間的盈虧平衡情況，一般可用供需比的方法進行計算，反映的是生態系統服務供需系統之間的數量關系[5-6]。Geijzendorffer等認為生態系統服務不匹配可以定義為供需系統之間在質量或數量上的差異[7]。隨著研究的深入，供需匹配還可以反映供需系統在空間、時間上及不同利益相關者等方面的異質性和差異性[7-8]。

城市是人類謀求和諧生存的產物[9]。生態智慧的目標就是實現“天人合一”，實現人與自然環境和諧共存[10]。生態智慧能夠通過探索人居需求與生態環境供給之間的耦合關聯，以獲得人居環境的可持續健康發展[9]，即“人與自然和諧相處”。因此，生態智慧恰好可以為協調城市人地關系提供指導，主要表現在以下2個方面。1)生態智慧中的道生萬物的整體環境觀有助于理解城市是個復雜的社會-生態系統，社會系統和生態系統相互作用形成整體的城市環境系統，社會與生態系統的相互關系是一種“協同進化的關系”[11]。目前城市公園綠地的生態系統服務供需平衡僅關注供需系統之間的數量盈虧，用經濟發展中的數量線性關系來揭示和測度社會-生態系統之間的復雜作用關系是明顯不夠的。2)生態智慧中的動態發展觀能從更多維度拓展城市公園綠地供需關系的內涵。生態智慧中蘊含著“萬物變化兮，固無休息”“執常以迎變，要變以知常”等哲學思想[12]，可以幫助我們認識到這些不確定性變化是一種常態，世間萬物均處于不斷的發展變化之中。相關研究表明，供給和需求在時間和空間上具有很強的分異特征[13]。因此，公園綠地供需的研究可以從數量、質量、時間、空間及利益相關者等維度來反映供需系統之間的復雜非線性關系，即供需匹配。城市公園綠地的規劃發展終極目標是使供需系統達到多個維度的動態匹配，從而實現人居環境的可持續發展。公園綠地規劃發展亟待探索新的研究方式，即從供需平衡轉向供需匹配的生態智慧。具體體現在以下維度：1)提升“量”，包括盤活存量、做優增量[14]；2)優化“質”，提升城市公園綠地的綜合服務價值；3)揭示“空間分異性”，才能更好地指導城市公園綠地空間布局的均衡化發展；4)考慮“時間性”，以發展變化的思路來進行規劃和調控，實現“供需動態匹配”；5)關注利益相關者的需求差異性。

1.2 生態智慧引導下的生態系統服務需求多樣化和均衡化

生態系統服務需求的多樣性和差異性是供需研究的難點。目前，供需系統在空間方面的不匹配現象比較容易被識別出來，不同利益相關者群體之間存在的供需匹配現象是較難評估的[7]。這是由于生態系統服務供給是由城市的空間發展情況決定的，在目前高度城鎮化建設的情況下，大多數城市公園綠地增長空間非常有限，影響城市公園綠地供給的因素相對來說比較確定；而需求是由個人和群體的社會經濟活動決定的，會隨著個人和群體的社會背景、收入、偏好、認知水平等差異產生變化，具有區域差異性和需求彈性差異[3，15]。生態智慧是指在特定的環境、時間和特定的人群一起做正確的事情的正確方式，蘊含著因地制宜、因人制宜、因時制宜和因事制宜[16]。要在人與自然的相互作用下實現“供需動態匹配”的目標就需要特別考慮需求的多樣化和差異性。

多情景規劃能夠滿足需求的多樣化和均衡性。多情景規劃是處理復雜系統不確定性問題的有效工具[17]，它能夠很好地理解和描述可變性發展中不確定性的程度并處理這些變化可能帶來的改變。因此，為了分析需求多樣化情景下的城市公園綠地供需匹配情況，通過對公園綠地需求系統設定了多情景規劃模式并進行多情景規劃模擬，揭示不同需求情景下公園綠地供需匹配的結果并進行評價和比較。多情景規劃下的供需匹配研究能夠主動、創造性地預測和迎接變化，比傳統供需匹配研究更具優勢。多情景規劃能夠同時考慮到多個情景中的需求特征，滿足需求主體的多樣化，提供多樣性和更為均衡的生態系統服務，具備應對不斷發展變化的能力，最終實現“供需動態匹配”“和諧共生”的生態智慧目標。公園綠地空間規劃需要應對多樣化的需求變化并提出相應的彈性優化策略和措施，同時考慮到多個情景中“供需匹配”。

2 生態智慧引導下公園綠地供需匹配的邏輯框架

2.1 公園綠地供需匹配的研究框架

在生態智慧的啟發下，通過對公園綠地實行多情景供需匹配模擬能夠在一定程度上反映出需求的多樣化和差異性，能夠更好地應對城市社會-生態系統之間的發展變化及其復雜作用。基于多情景規劃的公園綠地供需匹配的研究框架如下(圖1)。1)理論指導。將生態智慧中的人與自然的關系與公園綠地中的供需關系相對應，人與自然構成整體的社會-生態系統，公園綠地供需關系就是人與自然關系的具體空間投射，公園綠地的供需匹配就是需要考慮因地制宜、因人制宜、因時制宜和因事制宜等多方面的動態匹配，實現“天人合一”的終極目標。2)問題分析——公園綠地供需關系測度。建立公園綠地供需匹配測度的研究框架，具體研究方法延續王忙忙等[16]的相關研究，通過構建公園綠地的供需評價指標體系和供需匹配模型來進行分析，這里不再贅述。3)實踐路徑——多情景供需匹配模擬。為了解決需求的多樣化和動態性，選擇實地范圍對公園綠地的需求系統進行多情景模擬和評價分析，旨在較全面地考慮不同情景導向下的需求差異性以及供需系統的匹配結果變化。4)優化提升。根據上述多情景供需匹配模擬和分析結果，綜合考慮各個情景中影響需求的相關因素，提出具體優化方案和提升策略來改善公園綠地的供需關系。

圖1 多情景規劃的公園綠地供需匹配的研究框架

2.2 公園綠地供需關系的驅動力分析

城市公園綠地多情景供需匹配分5步進行。1)前期基礎分析，對研究區域內城市公園綠地的相關現狀和發展背景進行分析來確定焦點問題，識別影響焦點問題發展的主要驅動力并對核心影響因素的重要性和不確定性進行排序和篩選。2)構建情景方案，對關鍵驅動因素進行指標組合、指標細化和指標權重賦值，最終形成具體情景方案。3)情景模擬，通過文字描述和空間制圖方式對多情景模擬方案進行表達和展示，便于人們理解每個情景方案所傳遞的具體內容和基本特征。4)情景評估，本研究是為了揭示供需關系的動態發展和多樣性，因此不評選出最佳的情景方案，重點在于分析和探究每個情景方案的特征及問題，進而反映城市公園綠地的供需關系的動態特征。5)情景優化，統籌考慮上述多個情景中供需關系的問題并提出針對性的優化方案和提升措施，需要同時滿足多個情景中“供需匹配”才能實現“供需動態匹配”的目標，才能具備適應不斷變化發展的生態智慧。

3 上海市楊浦區公園綠地供需匹配的多情景分析

3.1 公園綠地問題根源診斷

在構建公園綠地多情景供需匹配邏輯框架的基礎上，下一步就需要通過實證研究來進行驗證。為了保障實證研究的典型代表性和普遍性，選取了上海市楊浦區作為本文的實證研究區域。這是因為上海市作為高度城鎮化地區，高強度的人類活動對城市公園綠地的發展造成巨大的環境壓力；上海市人口增加過快，根據《上海統計年鑒》，上海市的常住人口從1978年的1 104萬人增長到2018年的2 418.33萬人，城市人口的大量增加導致城市居民對城市公園綠地需求的增加；上海老齡化嚴重，亟須滿足老年人的養老和提升生活質量的需求；最后，上海市中心城區和老城區公園綠化嚴重不足且面臨著綠化建設困難等問題。作為上海中心城區東北部的老城區之一，上述問題也集中體現在楊浦區。根據前期的研究，可知楊浦區公園綠地整體上呈現供需不匹配不協調，整體失配程度高且空間分布失衡的基本特征[15]。因此，本文基于生態智慧的啟發下，重新思考供需關系并嘗試通過多情景供需匹配的路徑來揭示楊浦區的供需關系的動態發展特征。

3.2 公園綠地供需關系的驅動力分析

1)明確供需發展的焦點問題。相較于公園綠地需求的多樣性和差異性，公園綠地供給方面的產生發展變化程度相對較低。這是由于作為高度城鎮化的城市區域，上海市楊浦區未來的城市公園綠地增長空間非常有限，將面臨存量發展的模式。從這個角度來講，供給服務方面不確定性程度相對較低，不符合多情景規劃的基本要求。B?hmelt等認為在某些情況下需求側的驅動因素(經濟發展或人口增長等)比供給側的驅動因素(氣候變化等)對生態系統服務具有更強的影響[18]。因此，從需求角度對楊浦區公園綠地生態系統服務進行多情景預測具有較高的不確定性和較廣闊的范疇。因此，本文將在假定供給系統不變的情況下，針對楊浦區公園綠地需求系統的影響因素及其變化的關鍵因素進行研究和剖析，通過制定準確有效的情景方案來預測城市公園綠地服務需求系統發展的多樣化和差異性。

2)識別影響供需發展的關鍵驅動力。楊浦區公園綠地需求的主體由周邊社區人口為主和一些外地游客構成。需求一般包括安全需求、物質需求、健康需求和社會文化與精神需求，涵蓋主觀和客觀方面。需求一般會受到城市居民的經濟收入水平、居住偏好、生活習性、出行意愿等因素的影響，還受到政策、經濟和社會發展等方面因素的干擾和影響。綜合相關發展規劃及有關專家的討論意見，得出影響城市公園綠地需求系統發展的關鍵驅動力包括經濟發展因素、社會發展因素、政策發展因素和其他影響因素等。

3)核心影響因素的重要性和不確定性排序。本文采用二維象限法來進行關鍵不確定性因素篩選，通過事物的重要性和不確定性進行分類和篩選。首先，通過二維象限分析法將經濟發展因素、社會發展因素、政策發展因素和其他影響因素按照不確定性和重要性這2個屬性進行排序，構建影響因素排序軸。經過討論分析，筆者選擇將經濟發展因素和社會發展因素放置于第I、II象限，將其作為影響楊浦區公園綠地需求系統變化的核心情景驅動因子。

3.3 城市公園綠地多情景方案構建

將經濟發展因素和社會發展因素作為多情景規劃的關鍵驅動因子并與城市公園綠地的需求指標逐一對應(表1)，便于對各個情景進行直觀比較分析。其中，社會發展因素方面可分為人口規模和特定弱勢群體這兩大方面。鑒于實際情況和數據獲取的有限性，最終確定4類情景。1)城市經濟快速發展驅動下的經濟發展導向下的情景1。該情景以城市經濟發展水平為主要驅動力，認為城市建設水平越高，經濟水平越高，城市居民對公園綠地的需求就越高。這里選取興趣點(POI)密度和容積率2個指標來預測極端城市經濟發展目標導向下的需求系統及需求主體的發展變化及城市公園綠地供需系統匹配程度。2)人口規模發展驅動下的社會公平導向下的情景2。社會公平理念強調的是大眾享有平等或者說均等的公共服務水平，不涉及特定群體的需求的差異性[19]。筆者認為人口規模和人口密度可以用來表征需求系統的變化，人口密度越高代表對城市公園綠地的生態系統服務需求就越高。3)特定弱勢群體發展驅動下的社會正義導向下的情景3。社會正義理念與社會正義理念有所不同，社會正義理念側重關注社會群體能力和需求的差異性，提倡公共服務分布向社會弱勢群體傾斜[19]。選擇60歲以上人口密度、0～18歲人口密度、失業人口密度和外地人口密度4個指標來表征弱勢群體的需求，旨在表征社會正義導向下的需求系統及供需系統的變化。4)統籌考慮所有影響因素的綜合協調導向下的情景4，在現實情況中，城市的發展不可能只考慮和突出某個方面的需求。因此，在綜合情景4中將上述3個情景中的所有影響因素進行統籌，全面均衡地考慮經濟發展、社會公平和社會正義導向下的需求系統及供需系統的變化。

表1 情景方案設計及指標賦值

為了便于識別和區分這4種情景，本著突顯差異性和極端化展示的原則將4個情景中的需求評價指標體系進行權重賦值。首先，通過yaahpV 10軟件生成關于需求指標權重的調查問卷，邀請本學科領域的專家和研究者進行調查問卷填寫；然后通過yaahpV 10軟件對群決策專家數據進行計算得出不同情景下的因子權重賦值；再運用ArcGIS平臺進行公園綠地ES需求的多情景模擬制圖(圖2)，揭示4個情景下公園綠地需求系統的發展和變化特征。

圖2 4個情景下的楊浦區公園綠地供需匹配分析

3.4 多情景方案的綜合評價與比較

1)不同情景下的供需匹配類型及匹配度對比。城市公園綠地生態系統服務供需匹配類型包括供給極赤字、供給赤字、供需匹配、供給較盈余和供給盈余5個類型，將4個不同情景下的城市公園綠地生態系統服務按照不同供需匹配類型的地塊面積占比進行比較分析，統計結果如圖3所示。從整體層面來講，4個情景中的各個供需匹配類型的空間比例分布基本趨向一致，沒有出現某個情景中某項類型面積比例過高或過低的情況。其中，供給極赤字和供給赤字這兩部分地塊面積占比共約35%；符合供需匹配類型的地塊面積約為28%；而供給較盈余和供給盈余的地塊面積不超過總面積的40%。從單項供需匹配類型來講，不同情景下的供需匹配類型地塊數量和空間分布存在著一定的差異性。總的來說，社會正義導向情景3和綜合協調導向情景4中的地塊數量和空間分布相對較佳，其次是社會公平導向情景2，而過多考慮經濟發展的情景1的供需匹配結果最差。

圖3 多情景規劃公園綠地供需匹配結果比較

2)不同情景下的供需耦合度對比。將4個不同情景下的城市公園綠地的地塊面積比例按照5個供需耦合度等級進行比較分析，結果如下(圖4)。首先，4個情景導向下的各個供需耦合度空間比例分布存在較大的差異性，情景1與另外3個情景的差異較大。其次，不同耦合度等級的地塊分布也存在著諸多差異和變化。情景1的供需耦合度空間分布結果相對較佳，說明在經濟發展導向下情景1更多地塊的供需系統之間存在較強的相互作用。情景3略微領先于情景4，而情景2的供需耦合度分布結果相對最差，這是因為社會公平導向情景2中的人口密度指標權重較高，而人口密度代表的需求與公園綠地供給之間的相互作用較弱。

圖4 多情景規劃公園綠地供需耦合度結果比較

3)不同情景下的供需協調度對比。4個不同情景下的公園綠地生態系統服務供需協調度比較分析如圖5所示。從整體層面來看，4個情景導向下的不同供需協調度的空間比例分布面臨著較大的差異性。其中，情景2、3和4之間的差距相對較小，與情景1的差異性最大。從細節方面來講，情景2、3和4的供需協調度分布相似，但社會正義導向情景3的供需協調度分布相對較佳，其中情景3處于協調階段的地塊面積略高于情景2和情景4。這3種情景與情景1情況分布差異性較大，說明過多考慮經濟發展的情景1的供需協調結果相對最不理想。

圖5 多情景規劃公園綠地供需協調度結果比較

基于上述從不同角度來對這4個情景進行分析，可知這4個情景下的供需空間分布差異性較大。其中，情景1與其他3個情景的差異較大，說明經濟導向下的情景1更注重經濟的發展，忽視了不同社會群體的需求；情景2、3、4的供需匹配測度相對比較接近。總體來說，社會正義導向下的情景3中供需的匹配程度相對較好，說明情景3中城市公園綠地提供的生態系統服務發揮了最佳效益并較好地滿足人們的使用需求。在不同的政策條件和社會經濟發展引導下，4種情景方案都可以因時制宜地發揮相應作用，反映的是在不同需求變化下情況下的供需關系，能夠幫助我們在地塊層面上識別出需求變化后的供需匹配結果是怎樣變化的，能夠為后續的供給優化及如何適應需求變化提供參考。

4 生態智慧引導下的適應性規劃策略與方案優化

4.1 適應性規劃策略

適應性規劃目標。適應性規劃理論的核心是通過協調人類及其生存環境的關系，使得城鄉環境更適合人類的居住與發展并最終實現可持續發展[20]，這與生態智慧的內涵與目標相契合。只有對城市社會-生態系統進行整體性和系統性的考慮，擴展供需系統更多維度的研究范疇，對各種不確定性和差異性做好充分準備，因地制宜、因人制宜、因時制宜和因事制宜地進行匹配才能最大限度地發揮適應能力。適應性規劃正是以主動的姿態接受各種變化，因此可以作為解決公園綠地供需問題的方法途徑。

適應性規劃策略體系。從空間、基礎設施和政策管控三方面入手建立城市公園綠地適應性規劃的策略體系(圖1)。空間適應性規劃策略是由公園綠地空間結構調整、空間布局優化、增加綠量、提升環境質量等具體適應性規劃策略組成。基礎設施適應性規劃策略以加強城市綠色基礎設施、交通設施及其他市政工程設施的適應性規劃策略為主。此外，適應性規劃的實現需要建立多方參與的協同管理機制。

4.2 方案優化與提升

由于這4個情景中的供需問題具有一致性和差異性，這里將綜合考慮到各個情景中出現的不確定因素的影響，提出適應性規劃方案和優化策略來改善楊浦區公園綠地的供需關系。按照供需匹配類型分類將地塊分為3類：1)供給赤字地塊，包括供給極赤字和供給赤字地塊；2)供需匹配地塊；3)供給盈余地塊，包括供給較盈余和供給盈余地塊[15]。針對3組不同類型地塊的特征和問題進行分析，因地制宜采取不同的適應性規劃優化方案和實施策略。

針對供給赤字地塊提出優化方案。首先，識別出4個情景中的供給極赤字和供給赤字地塊。這些地塊發展程度較高，人口密度大，公園綠地的數量和面積遠遠不足，地塊內人均公園面積不到1m2/人，低于楊浦區人均公共綠地面積3.7m2/人，更是遠低于上海市8.2m2/人，出現了嚴重的“供不應求”問題(圖6)。這些地塊應納入重點優化的范圍，宜在近期提出空間適應性規劃方案進行調控。通過適度增加供給總量、提升可達性和服務效率、加強監督管理等措施進行提升，具體可以通過數個口袋公園、濱江綠帶和濱河綠帶等方式新增公園綠地，例如在圖6中①、②、⑥和⑦位置增加口袋公園或改造原有公園綠地，在圖6中③、④、⑤等位置規劃建設濱江綠帶和濱河綠帶。

圖6 供給赤字地塊現狀分布(6-1)及適應性規劃圖(6-2)

2)針對供給匹配地塊和供給盈余地塊提出優化提升策略。其中，供給匹配地塊大多屬于供給水平一般且需求程度一般的狀態，呈現出“弱勢供需匹配”狀態；供給盈余地塊大多集中在北部的新江灣城街道、殷行街道和五角場街道內，供給程度比較低，需求程度也比較低，不是一種優質的供給盈余狀態。因此，建議將這些地塊納入中遠期優化提升的范圍，主要通過提出指引性的優化思路和管理策略來提升城市公園綠地的空間網絡結構和環境品質。具體思路如下：(1)構建城市公園綠地網絡體系，強化公園之間的連接性；(2)公園內部調整，優化空間布局結構；(3)增加適合老年人和兒童的休閑空間及服務設施；(4)實行錯峰管理和分時活動引導；(5)“新城”與“老城”優勢互補，城市綠地均衡化布局。

5 結語

城市化過程中，協調人與自然的關系是保障城市可持續發展的必要前提。本文在生態智慧的指引下，重新思考公園綠地的供需關系，提出將公園綠地供需關系研究從供需平衡發展到供需匹配的狀態，并將供需匹配內涵和范疇拓展到質量、時間和空間等維度。為了解決公園綠地需求系統的多樣化和差異化問題，采用多情景規劃方法對楊浦區公園綠地供需關系進行對比分析與優化提升。同時，本文的研究也具有一定的局限性，例如多情景規劃的過程較為復雜，存在著主觀性較強的問題；由于資料的不足及自身經驗的缺乏，對楊浦區城市公園綠地提出適應性規劃策略難免存在矛盾與疏漏；最后，現實中大多舊城區在公園綠地分布方面供需矛盾是一個復雜且普遍的問題，通過生態智慧引導下的供需匹配研究難以完全根治該問題。生態智慧引導下的多情景供需匹配的研究意義在于幫助我們認識到需求系統是發展變化的，供給系統也在發展變化，供需系統之間的匹配關系也是動態變化的。本文在生態智慧的啟發下探索一條通過多情景規劃供需匹配研究路徑來重新認識和理解供需問題，有助于我們跳出傳統規劃思維的限制，以更加長遠、更具動態的眼光來審視城市公園綠地的供需關系并進行優化提升。

注：文中圖片均由作者繪制。所有底圖均引自往年上海市綠化管理局上海城市綠地現狀數據庫。