城市綠道使用對居民健康的影響研究
——以武漢東湖綠道為例

謝 波

肖揚謀

王 瀟*

快速城鎮化背景下，環境污染帶來的居民健康問題日益嚴峻[1]，非傳染性慢性病已成為公共健康的首要威脅[2]，產生了嚴重的社會經濟負擔[3]。據統計，中國24.5%的居民患有慢性疾病，近20%的成年人為高血壓患者[4-5]。心理健康方面，73.6%的城鎮居民處于心理亞健康狀態，心理健康人數僅占10%[6]，心理疾病約占我國疾病總負擔的20%，排名首位[7]。十九大以來，習近平總書記提出應當“全方位、全地域、全過程開展生態文明建設”，強調“加快構建尊重自然、倡導綠色發展的生態系統”，闡明綠色空間對改善民生具有重要意義[8]。此外，“健康中國2030”規劃綱要指出，應通過規劃建設良好綠色空間環境緩解現階段城市發展引發的國民健康問題，并且強調將健康融入城鄉規劃的全過程[9]。因此，深入探究城市綠色空間對居民健康的影響，對于從改善綠色空間環境的角度促進居民健康水平的提升具有重要的理論意義。

城市綠色空間主要包括公園、綠道、水體、山體、街道綠化及屋頂綠化等，綠色空間的使用反映了居民在可達的范圍內使用綠色空間并開展體力活動和社會交往的狀況。現有研究論證了城市綠色空間使用對居民身心健康的促進作用及影響[10-11]，但仍然存在綠色空間使用測度不完善及對居民健康影響路徑分析不深入的問題。首先，現有研究大多從綠色空間供給層面出發，使用歸一化植被指數(NDVI)、綠化率、綠色空間數量等指標測度綠色空間[12-13]，忽視了居民健康行為偏好、實際使用綠色空間的特征及使用程度[14]，即較少關注可達性、使用頻率和使用時間對于綠色空間使用的重要影響[15]。其次，在探究綠色空間使用影響居民健康的作用路徑方面，較少有研究同時納入多個中介變量并關注其相互作用關系，忽視了影響路徑之間的協同作用，可能產生潛在的誤導性結論[16]。此外，現有影響研究側重居民生理或心理健康的某一方面[13，17]，忽視了二者均是衡量個體健康狀況不可或缺的指標。

本文以武漢東湖綠道為例，基于2019年城市綠道周邊居民的體力活動和健康效應調查，通過可達性、訪問綠道頻率和使用綠道時長科學測度居民綠道使用情況，在控制受訪者個體社會經濟特征和鄰里建成環境因素的基礎上，運用結構方程模型探究城市綠道使用對居民生理和心理健康的影響，鑒別顯著的中介因素和作用路徑，并提出健康導向下城市綠道的規劃策略，完善城市綠道與居民健康關系的理論框架，為城市綠道規劃提供理論依據和方法支撐。

1 研究框架

城市綠色空間影響居民健康的因素主要包括綠色空間屬性特征、使用水平、建成環境因素和個體特征。1)綠色空間屬性特征是影響其使用的關鍵因素，包括設計特征及自然環境因素。以綠道為例，綠道設計特征包括其長度、寬度、坡度和設施等，對居民健康具有重要影響[18-19]。自然環境方面，綠道與自然環境的結合程度及自然環境的品質對于綠道使用和健康效應具有正向作用[20]。2)綠色空間使用水平方面，綠色空間可達性越高、訪問頻率越高、使用時間越長，其使用程度越高，越有利于降低壓力水平、產生積極情緒和促進體育鍛煉，從而提升心理彈性水平和生理健康水平[21]。3)綠色空間使用產生的健康效應受個體特征和建成環境因素的影響而具有差異性[22]。由于個體在人口、社會、經濟特征方面的差異，綠色空間對居民健康的影響具有一定的人群效應，即不同年齡、性別、教育水平、收入水平等人群的綠色空間使用模式和偏好不同，導致其健康效應具有一定差異[23]。建成環境方面，綠色空間周邊的土地利用、交通設施、街道連通性等因素通過影響綠色空間可達性和使用頻率，進而間接影響居民健康[24-25]。

影響路徑方面，綠色空間使用影響居民健康的中介因素包括如下方面。1)改善情緒狀況。城市綠色空間有利于人們從壓力和精神疲勞中恢復，從而調節和改善居民情緒[26]。2)提高體力活動水平。研究表明，綠色空間使用有助于促進居民增加日常步行、騎行等體育鍛煉的時間，從而保持較高的體力活動水平[27-28]；體力活動的增加不僅有益于居民生理健康發展，還具有防止抑郁、降低心理壓力水平等心理健康益處[29]；在綠色空間中開展體育鍛煉能夠產生更加顯著的心理健康效應[30]。3)促進社會凝聚力。研究表明，綠色空間使用有助于促進社會交往、凝聚鄰里關系、增加社會支持、規范居民健康行為，進而促進居民身心健康發展[15，31]。已有大量研究證實社會凝聚力在綠色空間與心理健康之間起到重要中介作用[32-33]。4)提高滿意度。滿意度是居民對綠色空間服務水平的總體評價，它與居民總體健康狀況及心理健康水平呈顯著正相關[34]；較高品質的綠色空間有利于提高居民滿意度和幸福感，從而間接促進居民健康[35-36]。

綜上所述，綠色空間的屬性特征通過影響居民使用，進而對健康水平產生直接和間接影響。一方面綠色空間使用可以直接影響居民生理和心理健康，另一方面可以通過提高體力活動水平、促進社會凝聚力、改善情緒狀況和提高綠色空間滿意度4個路徑，間接影響居民健康(圖1)。然而，現有研究忽視了以上中介因素和路徑之間潛在的相互作用關系，而且缺乏考慮個體特征與鄰里環境因素的調節作用。因此，在控制以上因素的基礎上，構建多層次的結構方程模型探究綠色空間對居民健康的影響路徑具有重要的理論價值。

圖1 綠道使用影響居民健康的研究框架

2 數據變量

2.1 研究區域、數據與方法

本研究選取武漢東湖綠道為研究對象(圖2)，其為我國最大的城中湖綠道，全長101.98km，寬6m，串聯起東湖磨山、聽濤、落雁、漁光、喻家湖五大景區，由湖中道、湖山道、磨山道等7個線型豐富的綠道組成。研究團隊分別于基線期(2016年4—5月)和隨訪期(2019年4—5月)開展問卷調研。基線期為東湖綠道建設前的時期，通過訪談綠道周邊小區居民獲得2 331個有效樣本，樣本均未使用過東湖綠道；隨訪期為東湖綠道建成后，通過對基線期訪談的同一樣本進行跟蹤采訪，排除基線期部分因搬遷或無法聯系等原因而無法訪談的受訪者，共獲得1 048個樣本，樣本均使用了東湖綠道；剔除錯填、漏填及存在異常值的無效問卷后，最終獲得有效樣本1 020個，樣本有效率為97.33%。本文所使用的研究數據為2019年隨訪期樣本。

圖2 東湖綠道區位

調研設計方面，采用ArcGIS計算綠道各主要出入口(一棵樹、梨園和森林公園)1～5km的服務緩沖區。為保證調查樣本社會經濟特征的差異性，依照百度房價數據從各緩沖區隨機選取高收入和低收入小區，共計52個居住小區。在此基礎上，通過分層抽樣方法，選取1km內受訪者431個，2km內受訪者335個，3～5km內受訪者254個(圖3)。問卷內容包括居民社會經濟特征、體力活動、健康狀況、綠道使用及居住小區社會凝聚力等。此外，還獲取了受訪者所在居住小區1km范圍內的土地利用、交通設施等建成環境數據，以及武漢主城區社區人口數據。

圖3 東湖綠道出入口及抽樣居住小區示意

采用結構方程模型(Structural Equation Model，SEM)探究綠道使用對居民健康的影響路徑。基于方差、回歸、路徑及因子分析，SEM可以同時計算多個影響路徑方程并觀測變量協方差矩陣的擬合程度，以此分析多個影響路徑、因變量、潛變量的相互作用和內在邏輯關系[37]。

2.2 變量與指標選取

以居民生理和心理健康狀況為因變量，采取健康調查12條簡表(SF-12)測度并計算生理健康得分(PCS，服從正態分布)和心理健康得分(MCS，服從正態分布)，得分越高表明生理或心理健康水平越高[38]。解釋變量中，居民綠道使用為潛變量，由訪問綠道頻率、使用綠道時長與可達性共同反映。其中，訪問綠道頻率為分類變量，將每周至少去1次、每月至少去1次和每年至少去1次分別劃分為高頻、中頻與低頻；通過測度居住小區與綠道出入口的百度路網距離衡量可達性，反映居民前往綠道的實際出行路徑[39]。中介變量包括體力活動、社會凝聚力、綠道滿意度和情緒狀況，依照國際衛生組織每周至少150min中等強度或75min高強度體力活動的最低建議水平，測算居民每周中高強度體力活動的時間(中強度+高強度)。本研究以社會凝聚力反映鄰里社會環境，問卷問題包括“這是一個鄰里關系緊密的小區？”“這個小區的人沒有相同的社會價值觀？”等，回答包括“非常贊同、一般贊同、中和、一般反對、非常反對”，對答案賦予1～5分的分值，小區平均分越高說明其社會凝聚力越強。綠道滿意度為潛變量，通過生態環境、各類設施、安全系數及維護情況4個方面測度居民對東湖綠道的全面評價，并對滿意度評價數據進行標準化處理。就居民情緒狀況而言，通過詢問受訪者“在過去的4周里，您有多少時間感到心情不好、悶悶不樂或沮喪：總是(0分)、大多數時候(1分)、有時候(2分)、很少(3分)、沒有(4分)”，得分越高的受訪者總體情緒狀況越優。控制變量包括個體特征和鄰里建成環境。個體特征主要涉及年齡、性別、婚姻狀況、受教育程度、就業狀況、收入、家庭結構和住房類型等。基于描述建成環境的5D原則[40]，鄰里建成環境變量包括小區質心1km范圍(15min生活圈)內的建筑密度、居住密度、土地利用混合度(通過香農多樣性指數測度)、公交站點和地鐵站點數量、道路網密度及綠地比例等。

2.3 描述性統計分析

樣本描述性統計結果主要涉及受訪者個體特征、綠道使用及鄰里建成環境特征。1)個體特征：男性受訪者略少于女性受訪者(3:4)；受訪者平均年齡為50.8歲；55.9%的受訪者有工作；整體學歷程度較高，大學及以上學歷受訪者過半(50.3%)；絕大多數受訪者已婚(83.5%)；81.7%的受訪者居住在自有房屋中；受訪者家庭平均年收入為20.2萬元；主要為核心家庭(36.2%)和主干或聯合家庭(30.6%)。2)綠道使用特征：樣本受訪者使用綠道頻率較高，約半數居民平均每周至少去綠道1次，且每周使用綠道的時間分布均勻；樣本綠道可達性平均水平較高，綠道主要出入口2km范圍內的居民較多。3)鄰里建成環境特征：樣本居住小區1km內建筑密度平均值為30%，香農多樣性指數平均值為2.0；由于綠道周邊用地的高密度開發，導致公園綠地較為匱乏，現狀主要為居住用地(40%)；綠道周邊的公共交通站點數量較多，路網密度較大，綠道可達性良好。

通過對不同個體特征居民的綠道使用情況與健康水平進行比較發現：1)女性、在業、已婚、高中及以下學歷、租住住房及主干或聯合家庭受訪者使用綠道的頻率較高，男性、在業、已婚、高中及以下學歷、租住住房及主干或聯合家庭受訪者使用綠道的時長更長；2)女性、18歲以下、在業、高中及以下學歷、租住住房及單身家庭受訪者的生理健康得分較高，女性、65歲及以上、無業、已婚、高中及以下學歷、年收入小于5萬元、自由住房及夫妻家庭受訪者的心理健康得分較高。

3 綠道使用對居民健康的影響

3.1 信效度檢驗

運用SPSS對問卷數據進行信度檢驗，3個潛變量的克朗吧哈系數(Cronbach'sα)分別為0.702、0.864和0.713，總量表的信度為0.852，均大于0.7臨界值，說明該調研問卷具有較高的信度。

在Amos 25.0中建立測量模型評價各潛變量的組合信度(Composite Reliability，CR)和平均方差萃取量(Average Variance Extracted，AVE)。評價結果顯示，潛變量的CR值介于0.612～0.911，大于0.6臨界值，“個體特征”與“綠道使用”AVE值分別為0.483和0.492，略低于0.5臨界值。總體而言，觀測變量對潛變量的解釋性可以接受。

3.2 模型擬合優度

運用Amos 25.0構建初始模型，使用極大似然方法(ML)對模型進行計算。模型擬合優度方面，采用卡方自由度比(CMIN/DF)、近似誤差均方根(RMSEA)、規范擬合指數(NFI)、非規范擬合指數(NNFI)、比較擬合指數(CFI)、模型整體適合度指數(GFI)及標準化均方根殘差(SRMR)作為評價指標[41]。基于修正指數(Modification Indices，MI)對初始模型進行適度調整，經過增加和刪除路徑，并將模型中不顯著的個體特征指標和鄰里建成環境指標進行剔除，得到最終模型的擬合度指標。其中，卡方自由度比=2.286＜3，RMSEA=0.036＜0.05，GFI=0.973＞0.9，CFI=0.970＞0.9，其余擬合度指標亦均符合相關標準，說明最終模型在統計意義上的擬合度較好。根據結構方程模型的路徑分析結果，繪制出總模型(圖4)。為了識別各影響路徑之間的相互作用關系，將總模型進行分解并展開分析。

圖4 綠道使用影響居民健康的總模型[圖中所示路徑均通過顯著性檢驗(P＜0.05)]

3.3 影響效應檢驗

綠道使用影響居民健康的效應包含直接效應、間接效應及總體效應。運用Bootstrap方法對綠道使用影響居民健康的中介效應進行檢驗(隨機抽取2 000個Bootstrap樣本)，并通過程序PRODCLIN檢驗置信區間[42](表1)。結果表明，綠道使用對居民生理與心理健康的中介效應顯著，并呈現出差異性。就總體效應而言，綠道使用對受訪者心理健康水平的影響程度是生理健康水平的3.7倍，每增加1個單位的綠道使用，通過直接或間接影響，居民心理健康狀況和生理健康狀況會分別提高0.799和0.214分。影響居民健康路徑差異方面，綠道使用僅通過各中介因素間接作用于居民生理健康，為完全中介作用。心理健康方面，綠道使用不僅可以通過間接效應改善居民心理健康水平，還可以直接作用于居民心理健康，并且直接效應占總效應的約97.6%。綜上，東湖綠道使用通過間接效應影響居民生理健康水平；主要通過直接效應影響居民心理健康水平；在相同使用程度下，綠道對居民心理健康的益處更大。

表1 綠道使用作用于居民健康效應的Bootstrap檢驗

3.4 影響路徑分析

由模型路徑回歸系數表所示(表2)，居民使用東湖綠道的頻率越高(β=0.592，P=0.001)、使用時間越長(β=0.884，P＜0.001)、居住小區距綠道主要出入口的路網距離越近(β=-0.367，P＜0.001)，受訪者的綠道使用程度越高。結合Visual Basic編程語言，運用Amos 25.0對綠道使用作用于居民健康的多重中介效應進行路徑檢驗，繪制成圖并據此闡述影響路徑(圖5)。

表2 模型標準路徑回歸系數

圖5 綠道使用對居民健康的影響路徑(＊＊表示P＜0.05，＊＊＊表示P＜0.001)

生理健康方面，模型結果表明綠道使用可以通過影響中介變量進而間接促進居民生理健康水平的提升。具體而言，增加綠道使用將直接提升居民中高強度體力活動水平(β=0.499，P＜0.001)和綠道滿意度(β=0.191，P＜0.001)，與現有研究結論一致[43]；同時，中高強度體力活動水平的提高有助于提升社會凝聚力(β=0.075，P=0.017)，并進一步提升綠道滿意度(β=0.107，P＜0.001)，這一結果表明中介變量之間存在連續的直接作用關系；此外，社會凝聚力(β=0.066，P=0.038)和綠道滿意度(β=0.076，P=0.005)的提高將直接提升居民生理健康水平。其中，居民對綠道的生態環境、設施水平、安全水平、維護水平的評價均正向影響綠道滿意度，進一步驗證了高品質的綠色空間是促進居民生理健康水平提升的關鍵因素。

心理健康方面，模型結果表明提高綠道使用水平將直接提高居民心理健康水平(β=0.072，P=0.012)。同時，居民心理健康水平的提升還得益于“綠道使用-居民生理健康-改善居民情緒-居民心理健康”這一鏈式中介效應的間接影響，即增加居民的綠道使用不僅有助于間接促進居民生理健康，還有助于改善居民情緒，進而提升居民心理健康水平。以上研究結果表明，一方面，居民生理健康和心理健康之間存在間接影響關系；另一方面，居民健康和中介變量之間可能存在雙向的正反饋，從而影響居民健康狀況。

3.5 個體社會經濟特征和建成環境的影響分析

如圖6所示，個體社會經濟特征對居民健康具有顯著影響，主要表現為直接作用。作用路徑方面，個體特征通過3種路徑影響居民健康。1)個體特征可以直接影響居民日常的綠道使用(β=-0.113，P=0.008)，進而影響居民健康。年齡越大、收入越低的無業居民綠道使用程度越低，可能與該群體活動能力下降、出行不便有關。2)個體特征可以直接影響居民的生理健康(β=-0.795，P＜0.001)和心理健康(β=0.376，P＜0.001)。年齡較大居民或低收入無業居民的生理健康狀況較差、心理健康狀況較優，可歸因于隨著居民年齡的增大，其生理機能水平下降，同時源于生活和就業壓力水平的降低，其心理調節能力提高。3)個體特征可以通過多重中介路徑間接作用于居民健康。年齡較大居民或低收入無業居民的社會凝聚力較高(β=0.195，P＜0.001)、情緒狀況更好(β=0.341，P＜0.001)，進而分別提升居民生理和心理健康水平；也可以通過提升社會凝聚力提高居民綠道滿意度，進而改善居民生理健康狀況；此外，個體特征會影響中高強度體力活動水平，進而間接作用于居民生理和心理健康。

圖6 社會經濟特征對居民健康的影響路徑(＊＊表示P＜0.05，＊＊＊表示P＜0.001)

鄰里建成環境特征對居民健康水平具有顯著影響，體現為完全中介作用。土地利用混合度越高、居住小區周邊公交站點數量越多，越有利于提升居民的生理和心理健康水平。影響路徑方面，提高小區周邊1km范圍內土地利用混合度(β=-0.135，P=0.001)及增加公交站點數量(β=0.072，P=0.048)，均有助于提升綠道可達性，進而增加居民綠道使用程度；而小區及周邊綠地公園用地比例越高(β=-0.141，P＜0.001)，一定程度上減少了居民日常使用東湖綠道的頻率和時間，因而使綠道使用程度降低(圖7)。

圖7 鄰里建成環境特征對居民健康的影響路徑(＊＊表示P＜0.05，＊＊＊表示P＜0.001)

4 結論與討論

在“美麗中國”和“健康中國”的戰略背景下，本研究創新性地將體力活動、社會凝聚力、情緒狀況和滿意度等多個中介變量納入結構方程模型，探究綠道使用對居民生理和心理健康的影響路徑，對于促進城市綠色發展、提升居民健康水平具有重要意義。研究結果指出：綠道使用對居民生理和心理健康的影響路徑具有顯著差異。1)綠道使用對居民心理健康的促進程度更高，相同單位的綠道使用，心理健康得分相比于生理健康得分提高得更多。2)影響路徑方面，綠道使用影響居民生理健康為完全中介作用，而影響居民心理健康主要為直接效應作用。具體而言，生理健康的影響路徑方面，形成了“綠道使用-體力活動-社會凝聚力-生理健康”“綠道使用-綠道滿意度-生理健康”，以及“綠道使用-體力活動-社會凝聚力-綠道滿意度-生理健康”3條路徑；心理健康的影響路徑方面，綠道使用可以直接影響居民心理健康，且直接效應占總效應的95%以上，同時綠道使用還可以通過“綠道使用-多種中介因素-生理健康-居民情緒狀況”的作用路徑間接影響居民心理健康。東湖綠道作為大規模、高品質的綠色空間，包含了大型湖面、山體及各類景點，而且其豐富的線型綠道空間與多樣的自然環境融為一體，大規模提高了居民使用綠道的頻率和時間，降低了認知疲勞、提升了注意力，進而顯著提升居民心理健康水平。因此，綠道使用對于居民心理健康的效應相比于生理健康效應更為直接和顯著。同時，該結論也證實了居民生理健康與心理健康之間存在互動關系，較好的生理健康狀況有助于保持較高水平的心理健康。此外，研究結果指出控制變量中個體社會經濟特征對居民健康具有直接影響，它還可以通過影響綠道使用進而間接作用于居民健康；而鄰里環境僅能通過影響綠道使用間接影響居民健康。

為了提升城市綠道的健康效應，需要從綠道使用與居民健康關系的路徑優化入手，運用規劃手段提升綠道使用水平、居民體力活動水平、社會凝聚力與綠道滿意度，以及從個體與鄰里環境角度保障弱勢群體使用綠道的公平性、優化綠道周邊居住小區的建成環境，全面促進居民健康水平的提升。1)提高城市綠道可達性。統籌城市綠道與周邊居住小區規劃，結合生態稟賦及居住人口密集區域布局綠道出入口，倡導周邊用地的混合開發并配置支撐居民便捷到達綠道的公共交通和慢行系統。構建“城市綠道+公園”的綠色空間網絡體系，提高綠道與公園綠地的連通度，促進居民使用綠道，進而發揮各層級綠色空間對居民生理和心理健康的協同促進作用。2)促進綠道使用的公平性。以優化城市綠道周邊居住小區的建成環境為重點，提升綠道周邊街道的步行性和安全性，并通過優化綠道出入口標識和無障礙設計、結合老年人步行疲勞距離優化綠道服務設施布局等措施開展綠道的適老化設計，進而提升老年人的綠道使用頻率。3)優化鄰里公共空間提升社會凝聚力。提高綠道周邊居住小區的綠地公園密度，提供鄰里互動的高品質社交場所，提升居住小區的社會凝聚力，從而促進居民開展集體性戶外活動。4)提高綠道滿意度。完善綠道的交通、游憩、商業等配套服務設施，建設高品質、高滿意度的綠道，提升居民的綠道使用頻率和健康水平。

本研究的不足之處主要體現在以下4個方面。1)健康水平量化方面。通過SF-12國際量表測度居民健康水平，存在一定主觀性和誤差，未來研究可以結合醫學器械或傳感器等技術手段，精準度量居民身心健康水平。2)綠道活動類型方面。將綠道活動類型劃分為高強度、中等強度和步行，但對居民具體的綠道活動類型考慮不足，例如體育健身型(跑步、騎行)、休憩交往型(觀賞、棋牌)等，以及不同類型活動時間和空間行為偏好等。3)潛變量構建方面。將年齡、收入、職業3項指標整合為“個體特征”潛變量，在一定程度上掩蓋了不同類群公眾的差異化信息，可能導致個體因素在影響綠道使用健康效益方面的作用難以深入表征。4)理論模型構建方面。僅考慮了綠道使用對居民身心健康的單向影響，然而不同身心健康水平的居民的綠道使用特征存在差異，即居民身心健康狀況也會影響綠道使用。因此，忽略居民身心健康狀況與綠道使用之間的雙向影響，可能導致測度綠道使用帶來的健康效益存在偏差，未來研究需要深入考慮二者之間的潛在雙向互動關系。

注：文中圖片均由作者繪制。