基于ANP 和GIS 的傳統聚落保護評價體系研究
——以河北井陘中部聚落為例

彭鵬，黃宇軒，胡文利，栗坤

（石家莊鐵道大學 建筑與藝術學院，河北石家莊 050043）

0 引言

傳統聚落作為人類歷史遺留的寶貴物質文化財產，是由多樣歷史價值要素所組成的一個復雜綜合體。但目前，我國現行傳統聚落保護方式，多基于問卷調研、專家評判等經驗性要素進行傳統村落的保護修繕，缺乏對聚落發展過程的量化考量[1]。國內當前的傳統聚落數量多、分布廣，但保護類型較為簡單，歷史價值判斷標準較為模糊。現行保護體系下傳統聚落保護同質化，缺乏對其歷史價值的認識。傳統聚落包含歷史見證、學術研究、欣賞、懷舊及旅游等多重價值[2]。因此，在系統地剖析了歷史上傳統聚落的價值特點與各種影響歷史傳統聚落價值因素之間的相互關系的基礎上，通過探討和建立一種切實可行的傳統聚落價值評估系統與辦法，對準確地找到傳統聚落價值保護中存在的重大問題，對科學合理地制定規劃措施，促進人們對歷史文化遺產的保護與傳承，都將產生非常關鍵的意義。

從當前國內外的遺產保護評價研究來看，遺產保護評價的數據信息多從人為感知的角度進行評價，缺乏對客觀統計數據的分析與評價，遺產保護評價中不僅有主觀的認知要素，客觀的環境因素也應該是影響歷史遺產評價的重要組成部分，并且主觀評價因素受專業背景、評價目的、價值觀念的影響，往往有所偏差，在普遍代表性意義上還存在欠缺。但由于歷史遺產的人文屬性，社會調查也應是評價體系的重要組成部分。具體到國內傳統聚落保護評價研究，主要集中在問卷調研與統計方法的應用方面，關于歷史文化聚落應用客觀環境要素進行量化評價的研究還較為鮮見；而從當前國內外GIS 技術在傳統聚落的應用來看，GIS 技術多用于對傳統聚落景觀基因的提取，缺乏對不同聚落遺產評價的要素提取及橫向對比。GIS 技術在聚落的遺產評價中可以直觀地反映聚落形態的特點，應用GIS 技術將有利于傳統聚落評價的客觀環境因素的提取。

1 井陘地區評價指標體系的構建

1.1 景觀評價因子的選取原則

傳統聚落歷史資源評價指標體系的合理性依存于指標選取的全面性和合理性。另外，歷史資源評價指標選取突出“歷史”“文化”“地理”等方面的指標，使其具有一定代表性。并且在選擇指標時也應根據客觀性和科學性、系統性和層次性、地域性、可操作性等原則來選擇。

1.2 確立評價指標體系

指標體系的建立會在一定程度上影響研究結果的合理性及正確性，故而，指標的選取應以國家認可的評價指標體系為基礎，結合現有研究成果和研究案例的指標體系，通過實地調研深入了解研究區域概況的基礎上綜合確定。國內現有相關評價體系作為相對成熟的評價指標體系，經過反復認證和實踐檢驗，是較為科學的評價體系，其中均包含對村落價值方面的評價標準，這類指標便具有較高的公信度。對制定關于村落價值方面的指標時具有借鑒意義，不足之處在于這類指標涵蓋的內容較為寬泛，缺乏針對性，且專家眼中認定的價值和保護者心目中認定的價值，兩者評判標準存在一定差異。需要在類似評價指標的基礎上，進行適當的調整。

以國家政策作為框架基礎，制定多個層級的保護規劃，提出保障措施。從文化線路保護的理念、原則、格局層次和保護戰略等方面規劃歷史文化的保護體系建設，并針對整體構建目標，提出切實有效的實施對策。進行規劃制定時，應打破過去歷史文化保護規劃的地域局限性，以文化線路價值體系為基礎，綜合遺產特性與地域來進行劃分[3]。

在選擇評價指標時遵循指標選取的全面性、針對性、可比性、可操作性和以人為本等原則[4]，結合已有的評價指標體系，并根據無人機采集的統計數據情況以及問卷調研情況，采用網絡分析法（ANP）結合GIS 技術，構建主客觀相結合的歷史文化聚落保護評價體系。

1.3 聚落保護評價體系綜合模型

在傳統評價體系中發展出確定指標權重的方法較多，主要包含層次分析法（AHP）法、網絡分析法（ANP）法、專家打分法等主觀因素賦權法以及包含主成分分析法、熵權法、灰色聚類法、標準離差法的客觀因素賦權法。主觀因素賦權法指對分析對象中的各個因素根據其重要程度和個人經驗主觀的判斷權重，該類方法比較完善、應用最多，但客觀性也較差，如AHP 法、ANP法、專家打分法等；客觀因素賦權法指對客觀獲取的資料加以整理、統計與分類，以便獲取資料權重的方法，此方法較主觀賦權法而言形成時間較晚且不完整，這類方法包含熵權法、標準離差法、灰色聚類法等。由于文化資源評價的主觀性不可避免，同時為了減少主觀因素對評價的影響以便能客觀、準確地確定歷史文化資源評價體系權重，本研究采用主客觀相結合的方法確定指標權重。首先利用ANP 法和熵權法分別計算各項指標權重，然后再用最小信息熵原理將兩種方法的權重進行組合計算進而得到最終權重。通過多種方法的綜合使用以最大限度地減少評價體系中主觀因素的影響。

1.3.1 運用網絡分析法計算指標權重

網絡層級分析法（the Analytic Network Process，ANP）是在層次分析法（AHP）的基石上，加以延伸的一門全新的決策科學方式。ANP 比較于AHP 而言，其結構關系比較靈活，在解決問題時既考慮了元素內部的相互依存關系，即內部依存關系，也顧及到了元素集內部的相互聯系與影響關系，即外部依存關系。因此，ANP 在處理決策問題時具有靈活、合理與可信度高的優勢。

在ANP 模型建成后，在對目標層下準則層和元素集的優勢進行判斷時，選取相關領域專家或學者共 6 名進行打分，以總目標為基準，對準則層進行兩兩優勢度比較，最終再將所得數據進行加權平均計算。

元素集則需要考慮元素集之間的相互影響，因此在進行元素集之間的優勢度比較時，應通過比較矩陣以元素為準則進行相關組內元素之間的優勢度比較，同時以準則層為基準進行元素集之間的比較。

1.3.2 運用熵權法計算指標權重

熵權法是類比物理學中熵值的概念反映系統混亂程度的方法，在本研究中主要利用熵值反映歷史文化聚落保護評價體系調研信息的無序程度，信息越無序，則在該項指標上專家意見分歧越大，相應權重越低。信息越有序，則該項指標上專家意見分歧較小，則相應權重較高。具體計算公式如下：

設有m 個評價指標、n 個評價對象，則形成原始數據矩陣R=(rij)m×n。對第 i 個指標的熵定義為：

fij為第 i 個指標下第 j 個評價對象占該指標的比重；n 為評價對象的個數；Hi為第 i 個指標的熵。

定義第 i 個指標的熵之后，第 i 個指標的熵權定義為：

1.3.3 計算組合權重

綜合指標的主觀權重w1i和客觀權重w2i可得組合權重iw，i=1～m。iw與w1i和w2i應盡可能接近。根據最小相對信息熵原理，用拉格朗日乘子法優化可得組合權重計算式：

通過以上步驟，即可確定不同方法下歷史文化聚落保護評價體系中各指標的權重。對歷史文化聚落保護質量進行綜合評價時，采用組合法權重對歷史文化聚落保護情況進行評價，系統層指標權重由指標層權重相加得到。單獨對系統層指標的質量進行評價時，評價體系只含有系統層和指標層，不含目標層，指標層指標權重則通過計算原指標層權重與其對應的系統層權重的比值得到。

圖1 各聚落衛星圖

傳統聚落歷史文化資源保護評價綜合計算模型：將指標組合權重iw與各聚落的指標無量綱化處理后的值iC進行合成運算，可得到各歷史文化聚落保護評價及各指標的評價值。

2 案例分析

2.1 研究地區概況

井陘的傳統聚落大多都是在遷徙過程中形成的，基于此本文選取當泉村、水峪村、地都村、小龍窩村、大梁江村為代表進行傳統聚落保護評價調研（表1、圖2），通過將調研細化分類成主觀部分和客觀部分，并采用不同的數據收集和分析方法最大限度保證分析的可靠性并減少主觀因素對最終評價產生的影響。

表1 各聚落基本情況

圖2 各聚落問卷調研結果

研究區域位于井陘縣中部，秦皇古道南側線路附近，聚落大都形成于明代人口大遷徙，因此聚落內大多為代代相傳的單一宗族或若干大宗族，在聚落成型后人口遷入較少，傳統宗法制度影響較為深刻，具有代表性[5]。

2.2 地區評價數據收集

根據歷史文化資源保護評價體系來設計調查問卷，綜合評價傳統聚落的保護狀況。基于村民調查，要求參與調查的專家以熟悉程度為標準，在5 個聚落中選擇一個參照聚落，然后將其它聚落與參照物相比得出10 項指標的比較得分。問卷調查過程在2021 年的5 月份至6 月份，期間共發放200 份問卷，問卷依據評價體系框架編寫（表2）。后經過分類審核，得到的有效問卷為147 份，調查結果見圖2。

表2 問卷調查表

以往有傳統聚落歷史資源保護量化的研究中，常常因為過度偏重對傳統聚落內部各個要素之間的相互關系進行比較，而忽略了宏觀整體上的各個聚落之間的相互評估值比較，進而造成各個歷史聚落之間的相互評估值無法實際相比。

在設計各聚落問卷調查表時，考慮到多個聚落橫向對比，要求專家在進行調研后在調研范圍內選取一個代表性聚落作為參照（表3）。由于選擇于家村作為參照物的專家最多，所以將于家村作為本研究的參照。

通過調研問卷和實地調研相結合的方式，進行多個聚落的相互對比，最大限度地減少個人主觀因素對調研結果的影響。

對于客觀環境則通過GIS 對調研村落的高程、坡度、坡向、水文數據進行采集并結合實地調研數據對調研村落的客觀環境進行數據化處理，將得到的數據進行無量綱化處理，主要實施方法就是使用線性比例變換法和聚落間對比的方法，該方法在考慮到指標差異值的情況下根據指標值取向處理數據，指標取向一般有取大值、取小值、取中值三種[5]。

設〔fk1，fk2〕為第k 個指標值的變化區間（即fk1為該指標在所有模式中的最小值，fk2為該指標在所有模式中的最大值）f0為適中值，則可用下列各式將樣本值變換成無量綱值Cki∈〔0，5〕。

當指標要求“越大越好”時采用上限效果測度：

當指標要求“越小越好”時采用下限效果測度：

當指標要求“適中為宜”時采用中心效果測度：

由于本文選擇的指標不存在取中值的指標，因此只對取大值的指標和取小值的指標進行處理。

最終將權重參數導入GIS，利用 GIS 疊加技術生成傳統歷史價值保護評價結果。多準則評價方法的計算公式為：

式中：Suit為傳統村落歷史價值保護綜合分值，Wi為評價因子的權重賦值；Pi為評價因子對應的第i 個單因子分值，n 為因子總數。

通過GIS 對各個聚落歷史資源評價進行可視化，以直觀的方式對各個聚落的歷史資源保護進行分析和評價。

3 評價結果分析

3.1 保護狀況分值分析

通過GIS 對保護評價結果的整合，將傳統聚落歷史資源保護評價分值線性排布，并均勻的分成五段進行保護評價的可視化（1 為保護價值最低，5 為保護價值最高）。

水峪村是沿河而建的聚落，聚落沿地勢呈放射狀分布，歷史建筑集中在聚落中心。非物質文化遺產傳承完整，主要集中在古戲臺附近，同時因為村民翻修等歷史原因，部分建筑遭到較大破壞，形成沿中心“武舉人院”逐漸擴散的歷史資源分布狀態。歷史資源總體評分為0.651，聚落發展程度較高，基礎設施建設較好。地理資源總體評分為0.425，村民自豪感較高與人居關系較和諧。人文資源總體評分為0.787，發展協調度為0.775，歷史資源保護總體評分為1.86，其保護狀態較為一般（圖3）。

圖3 水峪村歷史資源保護評價圖示

大梁江村是沿河而建的聚落。聚落以宗祠為中心向外輻射擴散，歷史建筑集中在古唐槐至古戲樓這一條線上，保存最完好的歷史建筑為“武舉人院”。由縣文物局牽頭進行旅游扶貧，因此非物質文化遺產傳承較好，主要集中在古戲樓附近，總體歷史資源評分為1.214，相對較高。聚落基礎建設方面也比較好，地理資源總體評分為0.576，歷史資源保護與修繕較好，基礎建設方面也比較好，村民自豪感強烈。人文資源總體評分為0.887，發展協調度為0.71，屬于一般范疇，因此歷史資源保護評價為2.67，相對最高（圖4）。

圖4 大梁江歷史資源保護評價圖示

小龍窩村是依山勢而建的聚落，歷史建筑主要集中在觀音廟、三官廟、戲樓、宗祠附近。該聚落旅游開發投資較少，建筑年久失修，歷史資源總體評分為0.683。聚落環境保存一般，總體評分為0.459，聚落基礎設施建設及聚落吸引力一般，但村民自豪感強烈。環境協調度較好，人文資源總體評分為0.649。發展協調度0.829 屬于較好范疇，總體歷史資源保護評價1.792 相對較低（圖5）。

圖5 小龍窩村歷史資源保護評價圖示

地都村保存完好的歷史建筑都集中在村晉陽街兩邊。歷史資源較豐富，但由于過度商業化開發，導致傳統聚落歷史風貌破壞嚴重。其歷史資源評分為1.57，相對最高，但基礎設施建設較好，地理環境評分為0.242。聚落歷史風貌破壞嚴重，但文化習俗傳承較完整。歷史資源保存情況及聚落吸引力一般，村民缺乏自豪感。人文環境總體評分較低，為0.323，發展協調度為0.15，屬于嚴重失衡的范疇。歷史資源保護評價為2.135，相對較好（圖6）。

圖6 地都村歷史資源保護評價圖示

當泉村是依山而建的聚落，自井陘縣開始著手傳統聚落的保護以來，當泉村整體搬遷至河對岸建立新村。但是聚落發展有限，由于缺乏保護投資，歷史建筑年久失修，文化習俗斷層，歷史遺物頻繁失竊。舊村區域部分，歷史資源以古戲臺為中心向外輻射，總體歷史資源評分為0.359。部分建筑損壞嚴重，基礎設施建設較差，地理環境總體評分為0.307。聚落內舊建筑風貌因損壞而較差，但村民自豪感強烈，人文環境總體評分為0.859。發展協調度評分為0.502，屬于勉強失調。聚落總體保護評分相對最低，為1.525（圖7）。

圖7 當泉村歷史資源保護評價圖示

就總體而言，從五個聚落的歷史資源保護值可以看出，大梁江村歷史資源保護情況最佳，其次為地都村和水峪村，最后為小龍窩村和當泉村，其中當泉村屬于急需保護的歷史聚落。歷史資源保護評價得分存在差異，主要歸因于聚落旅游開發是否成功、保護資金投入是否到位。大梁江村是第首批列入國家級傳統村落名錄的聚落，歷史資源開發較早，并且因地處偏遠，保存狀況較為完好，現仍保存著不少老建筑和文化中心，其歷史資源保護具有較大潛力和優勢。當泉村得分較少的主要原因在于，其2019 年評上國家傳統村落，歷史資源開發較晚，人口流失較多，歷史文化資源年久失修、頻繁失竊，加之河流改道影響了當地生態環境，一定程度上破壞了原有歷史風貌。

就村落發展協調度來看，小龍窩村發展協調度最好，其次是水峪村和大梁江村，當泉村和地都村較差。其主要原因為旅游開發缺乏規劃，過度商業化對原有歷史資源造成嚴重破壞，歷史資源缺乏保護資金，歷史建筑年久失修及歷史遺物頻遭失竊等。

4 結語

本文研究歷史資源保護評價，收集到的數據分為主觀數據和客觀數據。在主觀數據的收集中采用了問卷調研和實地調研相結合的方法，將收集的數據通過專家兩兩比較得到最終的數據并打出分數。客觀數據收集方面則是采用無人機技術與GIS技術相結合的方法，實地測量與調研的方式得到聚落的實際情況，并將這些情況轉換成數據通過兩兩比較的方式打分。然后以專家評價為基礎用ANP 法結合熵權法得出網絡分析法的各項權重并構建分析網絡，利用分析網絡分析聚落數據，最終得到聚落之間相對歷史資源保護評價得分。

多種方法的結合是為了剝離傳統歷史資源評價中本身存在的客觀因素，最大程度地減少個人主觀因素對客觀因素的影響，同時通過多方決策減少個人對主觀因素的影響，最終通過網絡分析法將兩種因素聯系到一起，減少主觀因素對最終評價成果的影響。