基于层次分析法的场地自然教育适宜性评价体系的构建

张小红， 关哲麟， 魏玮廷， 林 浩， 吴昭琪， 陈家伟， 翁殊斐

(华南农业大学林学与风景园林学院, 广东 广州 510642)

自然教育场地通常具有以下特点：一是具有较强的自然属性。自然教育场地最富有价值的属性是自然属性，自然属性对场地客观条件的优劣起决定性作用[1]。二是场地应满足相应的安全需求。“自然教育适宜性”是在对场地的基础条件如安全性和自然资源等进行评价的基础上，加入人性化的考虑，如场地舒适度等，即为判断场地是否适合用于自然教育活动的一个综合性评价。当场地自然教育适宜性良好时，在此进行自然教育能事半功倍；而当场地自然教育适宜性不理想时，可能会对参与者的身心健康造成负面影响[2]。因此对场地自然教育适宜性进行综合评价，根据评价结果改善场地条件或因地制宜采取不同的自然教育方式，有助于参与者更好地感受自然，更可确保参与者的身心健康。

国外自然教育概念起源于18世纪[3]，随着时代的发展，从早期的理论研究逐步扩大到向户外自然环境不断探索实践[4]，从而拥有了深厚的理论基础和丰富的实践经验。随着生态文明建设的不断深入，自然教育事业已成为生态文明建设的重要基础工作，自然教育事业得到不断的发展[5]。目前， 虽然自然教育已成为研究热点并处于蓬勃发展的阶段，但在自然教育的研究中，人们更多关注景观和课程的设计[6-9]，对场地适宜性评价的关注度不高。目前仍未见有对场地自然教育适宜性定性或定量进行系统性评价的文献，而场地的适宜性对于自然教育活动的质量有重要影响。因此，如何去判断场地是否适宜自然教育，如何使场地更加适合自然教育等问题都不可回避且有待解决。本文通过对广州海珠湿地国家公园(以下简称“海珠湿地”)的调查研究和统计分析，选取12个评价指标，使用层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP法)建立场地自然教育适宜性评价模型，这种方法曾被运用于探索自然教育在园林设计的表达[10]。在评价指标的选择和重要性确定方面，充分听取了自然教育行业人士及相关专家意见。该模型可为自然教育行业人士在选择和规划设计自然教育场地时提供一定的参考。

1 场地与方法

1.1 自然教育场地

广州海珠湿地国家公园是全国特大城市中心区面积最大的湿地公园，拥有丰富的湿地和动植物资源，具备开展自然教育的良好条件。选取该公园内的场所：林洲白鹭、福寿果廊、藏龙湾、友谊林、果林小道、红树林、清涟园、都市田园作为观察对象，参照已构建的自然教育适宜性评价体系，实地考察场地特性，观察其自然教育适宜性。

1.2 用层次分析法构建评价体系

1.2.1 确定评价指标及建立评价模型 首先要选择合适的指标，建立清晰的指标体系关系，然后依据各指标在体系中的重要性来确定各个权重。作为一个方便实用的自然教育场地适宜性评价体系，应尽可能减少指标的设定，并应避免选择需使用精密工具和会破坏场地的指标。自然教育场地的设置受自身资源、场地设计方案和施工等多方面因素影响，应设置定量指标和定性指标相结合，一是对场地的硬件设施如基础设施、安全措施等进行观察，二是对人进入场地的感受如嗅觉舒适度等进行调查，才能合理客观地鉴定场地进行自然教育的适宜性。

基于影响自然教育场地适宜性的因素及各评价指标的重要性不同，根据前人经验，采用AHP法构建自然教育适宜性评价体系(见表1)。

1.2.2 判断矩阵构建以及一致性检验 首先，运用 1～9 比例标度法(在标度1、3、5、7、9中，重要程度由同等重要向极端重要程度递增；在标度2、4、6、8中，程度介于以上相邻两标度之间；倒数表示两个指标的反比较)构建出目标层 A、准则层 B、及指标层 C。

其次，邀请33位自然教育专家与相关从业人员，在了解研究概况的情况下，以调查问卷的形式赋值各项指标相对重要性的权重。得到数据样本后，用方根法算出矩阵最大特征根λ max和各指标性状的权重系数(w)[11]。

我们引入随机一致性比率 CR 进行验证，通过计算，若CR≤0.1，则一致性检验通过。根据公

表1 场地自然教育适宜性评价模型及各指标权重值Tab.1 Suitability evaluation model of site nature education and weight value of each index目标层A准则层B权重w指标层C权重w自然教育适宜程度评价体系生物安全性C10.188 6安全性B10.512 2安全措施C20.187 5绿化养护C30.084 1设施维护C40.052 0植物多样性C50.053 7场地资源B20.160 7动物多样性C60.027 6基础设施C70.056 4人文价值C80.023 0温觉舒适度C90.133 7场地舒适度B30.327 1视觉舒适度C100.090 4听觉舒适度C110.050 0嗅觉舒适度C120.053 0

式，CR为CI(Consistency Index)与判断矩阵平均随机一致性指标RI(Random Index)的比值，即(CR=CI/RI)。其中CI=(λ max-n)/(n-1)(n—矩阵内因子总数)，而RI可通过查随机一致性指标表获得。

经一致性检验后，在33份样本中，25份问卷通过检验(通过率约为76%)，另有8份样本未通过检验，不计入最终结果。

1.2.3 制定评分标准与计算方法 使用绝对评定选择法计算综合评价值，在仔细调研场地及查阅文献的基础上，依据自然教育专家与相关从业人员的意见，划分指标层各项指标的相对重要性评分标准为若干数量等级，再依据评分标准对各项指标赋值，最后用各评价指标的总排序权重加权计算得出综合评价值。

2 结果与分析

2.1 综合评价体系AHP模型分析

评价模型的目标层为A 层(见表 1)，表示场地在自然教育活动中需达到的要求；准则层为 B 层，是实现在场地内开展自然教育活动的目标而制定的制约因素，从安全性B1、场地资源B2、场地舒适度 B33个方面作为对A层的约束准则；指标层 C 层体现了准则层的具体评价指标，采用定性与定量指标相结合的原则设置12个评价指标，结合活动场地的安全要求，将安全性分为生物安全性C1、安全措施C2、绿化养护C3、设施维护C44个指标；出于自然教育活动的场地需求，将场地资源分为植物多样性C5、动物多样性C6、基础设施C7、人文价值C84个指标；出于人在场地中活动的舒适度的考虑，将场地舒适度分为温觉舒适度C9、视觉舒适度C10、听觉舒适度C11、嗅觉舒适度C124个指标。

2.2 指标权重分析

计算 25 份指标的总排序权重后求其平均值，得到自然教育适宜性评价体系准则层 B以及指标层 C 的权重(见表1)，准则层B的权重范围为 0.160 7～0.512 2，指标层C的权重范围为 0.023 0～0.188 6。

准则层中各因子权重系数表明，安全性B1的权重最大，这与安全性在儿童游戏场地设计中被视为最重要的原则具有一致性；权重由高到低依次为安全性B1﹥场地舒适度B3﹥场地资源B2。

该结果说明，在场地适宜性评价中，场地的安全性最受重视，其次是场地的舒适度，场地资源的重视度稍低。

安全性对应的指标层中各因子权重范围为0.052 0～0.188 6，权重由高到低依次为生物安全性C1﹥安全措施C2﹥绿化养护C3﹥设施维护C4。表明在自然教育场地安全性指标中，应最重视生物安全性，其次是场地的安全措施，对场地的绿化养护和设施维护的重视度最低。

场地舒适度B3对应的指标层指标权重范围为0.050 0～0.133 7，权重由高到低的排序为：温觉舒适度C9﹥视觉舒适度C10﹥ 嗅觉舒适度C12﹥听觉舒适度C11。表明在自然教育场地舒适度中温觉舒适度最受重视，其次是视觉舒适度更受人们的重视，嗅觉舒适度和听觉舒适度受重视程度较低，这对应了人们较少关注嗅觉和听觉的事实。

场地资源B2对应的指标层中，各因子权重范围为 0.023 0～0.056 4， 权重由高到低排序为基础设施C7﹥植物多样性C5﹥动物多样性C6﹥人文价值C8。表明在场地资源中，基础设施情况最受重视，其次是植物和动物多样性，而人文价值的重视度最低。基础设施为人们在场地内进行自然教育活动提供了便利，有利于自然教育活动的开展；场地的动植物多样性决定着自然教育的丰富度；而目前的自然教育活动中，人文价值通常为非必需项，故重要性稍低。

2.3 评分标准

依据影响自然教育场地适宜性的因素及各评价指标的重要性不同，将指标层C各项指标均划分为3个数量等级，采用 5分制，具体评价标准见表2[12-13]。

表2 指标层各因子评分标准Tab.2 Scoring criteria for each factor in the indicator layer评价指标分值标准531生物安全性C1基本不存在威胁人体安全的生物存在可能对人体有轻微损伤,但可抵御的生物存在攻击人类倾向且较难防御的生物安全措施C2>80%,安全措施落实好50%～80%,安全措施落实一般<50%,安全措施落实差绿化养护C3达到或超过广州市园林绿地一级养护质量标准达到广州市园林绿地二级养护质量标准仅达到或未达到广州市园林绿地三级养护质量标准设施维护C4维护管理工作较好,场地内设施毁损占比<10%维护管理工作一般,场地内设施毁损占比为10%～40%维护管理工作差,场地内设施毁损占比>40%植物多样性C5场地内植物种类>30种,且具有良好的互动性场地内植物种类为10～30种,具有一定的互动性场地内植物种类<10种,缺乏互动性动物多样性C6场地内平均1 h左右能观察到4个纲或4个纲以上的动物场地内平均1 h左右能观察到3个纲的动物场地内平均1 h左右能观察到2个纲或2个纲以下的动物基础设施C7有公共厕所、垃圾桶、可提供荫蔽的构筑物、休憩设施、进行室内教学的建筑具备左侧2～4种基础设施不具备或具备左侧1种基础设施人文价值C8场地内具有蕴含人文价值的资源,且与自然存在紧密联系场地内具有蕴含人文价值的资源,且与自然存在不明显联系场地内不具有蕴含人文价值的资源温觉舒适度C9场地一年中最热的时段内人体感觉在清凉到偏热之间场地一年中最热的时段内人体感觉闷热场地一年中最热的时段内人体感觉极其闷热视觉舒适度C100≤VICO<1,人眼基本无疲劳感1≤VICO<3,人眼有疲劳感但在可耐受范围内3≤VICO≤5,人眼疲劳感加剧,出现多种不适症候,难忍受听觉舒适度C11较理想的适合倾听自然声音的环境干扰谈话,影响教学效果的噪声环境难以忍受的噪声环境嗅觉舒适度C12无气味或有轻微气味有明显气味,存在一定干扰性气味强度大,难以忍受

对场地自然教育适宜性进行评估，建议邀请自然教育方面的专家依据本文构建的自然教育适宜性评级体系，为目标场地评估打分，满分60分。将总分加权后得到综合评价值，综合评价值越高，表明场地的自然教育适宜性越高。

2.4 模型检验分析

选用海珠湿地内8个场地：林洲白鹭、福寿果廊、藏龙湾、友谊林、果林小道、红树林、清涟园、都市田园作为验证评价模型材料，依据评分标准对各项指标进行赋值并计算综合评价值。

经检验，8个场地总得分为37～54，加权后综合评价值为3.240 8～4.328 8，依据综合评价值对8个场地进行由高到低依次为林洲白鹭﹥福寿果廊﹥藏龙湾﹥友谊林﹥果林小道﹥红树林﹥清涟园﹥都市田园。其中林洲白鹭、福寿果廊、藏龙湾、友谊林得分较高；果林小道、红树林、清涟园次之；都市田园的得分最低。根据实际情况，虽然林洲白鹭评分最高，但因其地处鸟类栖息地，为避免过多人为干扰，不宜频繁开展自然教育，因此并未作为自然教育的最常用场所；而福寿果廊、藏龙湾、友谊林在海珠湿地自然教育应用中较受欢迎。评价结果与实际状况相符合。

3 结论与讨论

自然教育场地的选择需要考虑其安全性、为人们带来的感官体验以及自然环境资源，因此通过建立综合的评价体系以完成场地自然教育适宜性评估十分重要。

本文各因子权重系数的合理性表明，准则层B的3个因子中，安全性B1的权重最高，其次是场地舒适度B3，场地资源B2权重最低。安全性B1所对应的指标层下，对生物安全性C1和安全措施C2的关注度相对较多，绿化养护C3和设施维护C4所受关注相对较少。在自然教育设计策略中，儿童是优先考虑的对象。儿童在户外活动中安全意识较弱，各种不经意的空间细节或游戏设施的设计失误都会对儿童安全构成威胁[14]，因此将场地安全性C1置于首位是必要的。儿童对新鲜事物有强烈好奇心，动植物容易引起他们的兴趣，但由于儿童容易受到伤害，所以需要优先考虑生物安全性[15]。此外，相关研究表明，儿童嬉闹时常见的危险与场地安全措施C2的设置密切相关[16]，因此安全措施C2处于次要位置。同时，有关植物存在的安全问题更多考虑植物的毒性、具刺等方面，且儿童活动较少与毁损设施发生关联，因此绿化养护C3和设施维护C4受到的关注较少符合实际。

“场地”安全性B1不仅体现在设施、生物安全性C1，也体现在教育设计活动上的安全。如在自然教育互动体验活动中，需要预防野生动植物的潜在威胁，设计者应充分考量场地，根据场地特性合理设置课程活动，降低危险发生的风险。

场地舒适度B3对应的指标下，温觉舒适度C9的权重最高，之后是视觉舒适度C10、嗅觉舒适度C12及听觉舒适度C11，这与自然教育的主要内涵——“在自然环境中通过感官获取直接体验”相对应。温觉舒适度C9决定了儿童在场地内停留的意愿和时间，而视觉比起听觉与嗅觉更受关注是因为在一般环境中人们的视觉感知相较其他感知运用更多[17]。此外，自然教育在感知之时常伴有自然笔记等活动，也涉及到视觉体验的舒适度。

本文以海珠湿地为验证评价模型材料，根据评分标准对场地的各项指标进行赋值并计算出综合评价值，结果显示各场地的综合评价值排序与海珠湿地自然教育开展对场地的选择相符，由此说明本文建立的场地自然教育适宜性评价体系具有一定的合理性和实用性。自然教育活动的开展受许多因素影响，如气候条件、儿童接受能力和讲师能力等。虽然该体系无法穷尽所有因素，但某些无法覆盖的特殊情况下可灵活处理，如在场地的安全性相同或极高时(指标层各项评分皆在4分以上)，建议以场地资源和场地舒适度作为主要评价参考。本研究在便于场地数据观察和采样的基础上，以尽可能直观和综合的指标构建评价体系，为科学选择和设计场地提供一个新思路。