城市养老设施空间布局公平性评价研究——以杭州市主城区为例

赵小龙 马炎君

伴随社会经济的快速发展，我国老年人口数量逐年快速递增，老龄化现象日趋严重,未来几十年我国将面临巨大的人口老龄化挑战[1]。养老设施不仅是社会与日俱增的基本需求，而且也逐渐成为衡量老龄化社会空间资源公平分配的重要指标。设施的公平享有是指建立在社会不同群体的设施使用能力与需求相同的基础上，确保所有群体可以公平地享有公共服务设施所提供的服务[2]。从既有养老设施公平性研究文献看，多数学者结合城市老年人口分布特征和规模，从人口与设施总量匹配、空间可达性等视角对养老设施布局的公平合理性进行评价和分析，并提出优化配置与布局的方法与建议，但相对忽略了城区内不同区域养老设施的差异性和老年人口空间分异性特征的关联。城市养老设施空间公平性研究的核心在于地域空间、老年群体以及养老资源之间的动态空间关联。本文以杭州市主城区为例，结合人、资源、空间三者关系，通过养老设施数量、规模、位置等方面基础数据分析，从资源与空间关系的空间布局绩效、人与资源关系的空间布局结构以及人与空间关系的空间获取机会三个维度，剖析杭州市养老设施空间布局的公平合理性，研究结论可为杭州市后续养老设施布局的调整与优化提供科学依据和决策参考。

1 研究总体概况

1.1 研究区域与数据

杭州市区范围下辖10个行政区，其中上城区、西湖区、拱墅区、滨江区这4个区为主城区，辖区面积579.17km2，包含47个乡镇街道（乡镇街道设定为本文研究的最小空间尺度）。

论文研究数据包括道路及行政边界数据、人口数据、养老设施数据和居民点数据四类。其中道路及行政边界数据来源于百度地图API道路网络路径抓取以及相关的行政边界矢量（shapefile）数据平台进行网络获取与核对；人口数据主要来源于杭州市某大型设计院提供的2020年末（中国移动手机信令抓取）杭州市人口数据，并结合各街道统计年鉴进行校对调整；养老设施和居民点数据来源于百度POI（Point of Interest）兴趣点抓取并进行核对和补充。

1.2 主城区老年人口分布现状

截至2020年末，杭州市主城区（四区）常住人口总数为418.02万，60岁及以上老年人口达到68.43万（按常住人口统计），占总人口的16.37%。根据统计数据分析，主城区老年人口分布主要集中于上城、拱墅、滨江这三个区，在空间上整体呈现“Y”字形结构（图1）。从密度分布上来看，老年人口密度由内向外呈现出由高到低的分布格局，高密度人口主要集中于四个行政区交界的环西湖区域、环运河区域为主的中心城区（图2）。

图1 老年人口数量分布图

图2 老年人口密度分布图

1.3 主城区养老设施空间配置现状

（1）养老设施空间分布现状与特征

本次研究共获取主城区机构养老设施128家（图3），其类型和数量主要有养老院（35家）、护理院（7家）、敬老院（18家）、疗养院（12家）、福利院（4家）、老年公寓（43家）、颐养院（9家）七类。根据各类养老设施生成的点要素，利用ArcGIS软件中ArcToolBox中的Spatial Analyst分析工具，研究通过Matthew（2008）等学者对于公共设施空间点要素最佳搜索半径值的参考[3]，将本文的核密度搜索半径设置为1200m，计算空间格网中的各类养老设施的核密度值，从而进一步得出杭州市主城区养老设施的空间集聚特征（图4）。

图3 杭州市主城区养老设施分布图

图4 杭州市主城区养老设施核密度分析

（2）养老设施规模与等级现状

研究以床位数拥有量统计养老设施的规模。截至2020年末，杭州市主城区（上城、拱墅、西湖、滨江）现有机构养老设施总规模为3.01万张床位，其中上城区10004张、拱墅区8329张、西湖区8832张、滨江区3018张。研究结合主城区养老设施规模及实际情况，并参考《养老设施建筑设计规范—GB50867-2013》，将养老设施划分为四个等级:小型（≤150张床位）、中型（151～300张床位）、大型（301～500张床位）、特大型（>500张床位），各类设施等级分布情况详见表1和图5。

表1 各区养老设施各等级数量统计

图5 养老设施规模等级分布示意图

2 杭州市主城区养老设施空间布局公平性评价

2.1 养老设施空间布局绩效评价

（1）养老设施服务半径设置

本文通过参考并结合何帆（2020）等学者对机构养老设施服务半径的研究，对杭州市主城区养老设施的服务半径作如下设置：小型养老设施的有效服务半径为1000m，以满足街道范围内的养老需求为主；中型养老设施为1500m，大型养老设施为3000m，其中中型和大型养老设施均以满足区级范围内的养老需求为主；特大型养老设施的有效服务半径为6000m，以满足市域范围内的养老需求为主[4]。

（2）养老设施空间地域有效覆盖范围

运用ArcGIS软件结合不同等级养老设施的服务半径对各类养老设施进行网络服务分析，计算各类设施空间地域有效服务范围覆盖面积，再进行综合叠加，得出结果如图6所示。研究发现：杭州市主城区整体养老设施的空间地域有效服务覆盖面积为460.46km2，占整体研究范围的79.5%，有20.5%的地区为“服务盲区”。

图6 整体养老设施有效服务覆盖范围

（3）养老设施空间布局绩效评价

养老设施空间布局绩效主要体现在设施地均服务水平，反映的是空间布局的地域公平性。为进一步探究各乡镇街道空间绩效水平的差异，根据上文中各等级养老设施的空间地域有效服务的覆盖面积，结合地均服务水平的定量指标公式（设施地均服务水平=研究单元内设施累计有效服务面积/该单元地域面积）[2，5]，计算得出养老设施地均服务水平的空间分布图（图7）。

图7 养老设施地均服务水平分布图

研究发现：养老设施地均服务水平在空间上呈现城北区域高于城南区域的现象，且峰值区域主要集中于上城区、拱墅区的环西湖景区片区，以及上塘高架两侧、环运河片区的街道与地区。地均服务水平较低的区域处于西湖区，主要集中在城西片区的留下街道、西湖街道、蒋村街道以及三墩镇；上城区整体乡镇街道的地均服务水平值比其他行政区要高；滨江区的总体服务水平处于中等水平。造成地均服务水平较低的主要原因为上述街道和片区自身与周围的养老设施的数量和等级均无法满足该研究范围的基本需求，导致其有效覆盖面积不足，在地域空间上存在“服务盲区”。

2.2 养老设施空间布局结构评价

（1）洛伦兹曲线分析

洛伦兹曲线（Lorenz Curve）是美国统计学家M.O.洛伦兹为了研究国民收入在国民之间的分配问题而提出的。本文通过引进洛伦兹曲线法来反映老年人口累计比例与其相对应占有的养老服务设施资源比例间的关系，进一步分析杭州市主城区养老设施资源分配的公平性程度。以床位/百人为研究单位，计算主城区各乡镇街道人均养老服务设施资源的累计比例，并进行由低到高排序，以10%老年人口为一个区段进行累加，绘制出洛伦兹曲线图（图8）。

图8 杭州市主城区养老设施洛伦兹曲线图

养老设施空间布局结构具体反映着资源与人口分布的匹配程度。根据洛伦兹曲线图可知，养老设施资源在杭州市主城区老年人口中的分配呈现两极化特征，在养老设施资源缺乏的地区，10%的老年人口几乎享受不了养老设施资源；而在养老设施资源较多的地区，20%的老年人口就享有了71.23%的养老资源，说明养老设施资源在社会分配过程中两极分化严重，不公平性特征较为明显。

（2）区位熵分析

研究借鉴区位熵的方法，分析养老设施资源分布和老年人口分布之间“空间匹配”格局。各个空间单元的区位熵为该空间单元内老年人口人均享有的养老设施资源（养老服务设施的服务规模）与整个研究范围内老年人口人均享有的养老服务设施资源的比值，其计算公式如下所示：

LQj=（Tj/Pj）/（T/P）

其中，LQj为j空间单元（本文以乡镇街道作为最小空间单元）的区位熵；Tj为j空间单元中养老服务设施资源量；Pj为j空间单元中老年人口数量；T为研究区域内养老服务设施资源总量；P为研究区域内老年人口总量。

如果空间单元内养老服务设施资源的人均享有水平高于研究范围的总体水平，则区位熵大于1；如果空间单元内养老服务设施资源的人均享有水平低于研究范围的总体水平，则区位熵小于1[6]。通过计算得知，当前杭州市主城区每百名老人机构养老床位为5.2张＞4.5张（杭州目标至2020年，市区范围内每百名老人机构养老床位不低于4.5张）。由此可见，当前杭州主城区机构养老床位在数量上已完成“杭标”的基本目标。

运用区位熵公式，进一步计算各街道所有养老设施的区位熵，并将区位熵划分成为五个等级（图9）。从分布结构上来看，区位熵高值基本分布在核心城区外围的区域和一些邻郊街道，主要包括西湖区、上城区以及拱墅区的外围区域；低值区域主要分布于老年人口较为集聚的中心城区，区位熵值低的乡镇街道和地区大多分布于老年人口密集、社会经济较强、发展较为完善的中心城区，这些地区主要包括环西湖地区、沿运河一带的核心城区。因此，乡镇街道间的人均养老设施资源存在较大的差异，养老设施资源的分配与人口分布严重错配。

图9 杭州市主城区养老设施区位熵分布图

从各行政区来看，达到整体人均享有水平最多的区为西湖区（42%），达到整体人均享有水平最少的区为拱墅区（28%），各个区之间的资源分配程度的差距较大（各区各类区位熵值占比见图10）；同时，全域47个街道中，分配到的养老资源达到整体人均享有水平的仅16个，占街道总数的34%，而仅区位熵值最低区段的街道就达到45%，说明整体资源在分配中处于较高的不平衡状态。

图10 各行政区各区段区位熵值占比

2.3 养老设施空间获取机会评价

（1）相关数据设定与分析

养老设施空间获取机会的公平性评价主要体现在空间布局可达性层面。运用ArcCatalog建立杭州市主城区道路网络数据集，然后打开ArcGIS软件中的Network Analyst扩展模板，创建新的OD成本矩阵，根据道路等级赋予相应速度（表2）和阻抗，并在图层属性设置中将阻抗设置为时间（minute）。结合程敏（2020）等学者抽样调查老年人及子女对到机构养老设施的出行时间的意愿研究[7]，得知老年人的极限出行时间为60～90min，本文以小、大中型、特大三个等级（中型和大型的时间成本相同）机构养老设施规模的服务半径为基础，设置30min、60min、90min三个等级阈值作为其时间成本。以养老设施作为目的点，以居民点（本文将各街道的老年人口平均分配到所在街道各居民住宅点上，作为每个居民点的人口属性）作为事件点，运用OD成本矩阵法计算事件点与设施点之间的实际最短出行时间，得出OD成本矩阵图和表格数据，为进一步计算各乡镇街道可达性做准备。

表2 杭州市主城区各级道路速度表

为使研究成果在空间上的表达更加直观，在养老设施OD成本矩阵测算结果的基础上，结合各乡镇街道每个居民点的人口属性，代入两步移动搜索法公式（）式中，dij为需求点i与供应点j的距离；sj为供给点j 的供给规模；Ai为需求点i 的可达性，上标F 则表示两步移动搜索法计算公式，并且AFi值越大，代表可达性越好）[8]和距离衰减公式其中β为距离衰减参数并取值1）[9-10]计算供给点和事件点两步搜索后的床位数结果，将居民点可达性值转换为以床位数为衡量标准的各街道百位老人可达性值，并在ArcGIS软件中实现可视化处理，结果如图11所示。

图11 养老设施各（乡镇）街道可达性空间分布图

（2）养老设施空间获取机会评价

从可达性空间分布图来看，杭州主城区养老设施可达性值高的区域主要分布于从北到南的中轴线上，且可达性值由中轴线向两侧逐渐降低。中轴线主要处于上城区以及环西湖和环运河的拱墅区部分街道等中心城区，这一地区可达性高的原因主要与中心城区历史悠久、生活便利有关，中心城区老年人口分布较多，养老服务设施密度较高、配置相对完善，同时发达、便捷的交通系统也减少了老年人口到达养老服务设施的时间，从而提高了这些地区养老服务设施的可达性。

邻郊区域以及相关的街道的可达性值相对较低，值得注意的是，西湖区转塘街道的可达性值相对于周围的街道高，这是因为全域最大的养老设施金色年华养老院位于转塘街道，而该养老院紧邻320国道以及彩虹快速路，导致该街道百位老人可达床位数相比于其他邻较街道略高。而西湖区的西湖街道、拱墅区的半山街道由于受到景区各类山体以及自然环境的影响，交通不发达导致其可达性值较低。

3 研究总结与建议

3.1 研究总结

本文基于街道尺度为基础的相关数据及计算图示发现，杭州主城区养老设施在总体数量和百名老人养老床位数上已满足最新“杭标”规划中的基本要求；在设施空间布局方面，主城区养老设施处于非均匀的分布状态，不同地区养老设施的密集程度和整体的集聚分布存在较大的差异，且主要集中在上城区、拱墅区以及与这两个区邻近的乡镇街道。

通过构建并运用一系列养老设施空间公平性评价模型，研究进一步发现：①在空间布局绩效评价层面，主城区养老设施在空间地域上分布不仅合理，存在较大的“服务盲区”，各乡镇街道地均有效服务水平差距较大。②在空间布局结构评价层面，主城区养老设施资源分配呈现两极化特征，少数老年群体享受了大部分的养老资源，各级养老设施供给与老年人口分布之间错配严重。城市中心区各乡镇街道老年人口聚集，养老设施资源密集，但是仍然出现供给能力不足，供不应求的现象；邻郊地区老年人口密度低，而设施资源的覆盖率也较低，却出现供给大于需求的资源过剩现象。③在空间获取机会评价层面发现，由于城市道路交通网络以及养老资源的中心聚集作用，导致各乡镇街道百名老人可达性出现两极分化的状态，整体乡镇街道可达性值达标率较低，且各个行政区之间的可达性差异较大，公平性差异明显。

3.2 布局优化策略与建议

（1）分区域科学规划养老设施，消除“服务盲区”。基于上文评价结果可知，当前杭州市主城区养老设施有效服务覆盖范围不足、整体地均绩效水平较差，区域间差异性明显，存在较多的“服务盲区”，尤其是西湖区的相关街道。建议在西湖区的留下、转塘等乡镇街道以及其他部分地区的服务空白区域适当增加一定等级的养老设施，提升整体的服务半径和有效覆盖面积，结合实现“点、线、面”联系的养老设施空间网络体系，构建全范围覆盖的养老服务体系，填补“布局盲区”[11]。

（2）优化提升核心老城区养老设施服务能力。城市核心老城区老年人口比重较高，养老设施需求量大，但老城区用地紧张，地价昂贵，开辟新的养老设施建设用地可行性低。建议当前应充分利用城市更新契机，加强对核心老城区学校、办公楼、商业库房等闲置空间的再利用，将它们改造为符合规划布点和社区所需的养老设施。其次，在人口密集区域应优化既有养老设施机构，引进先的进医疗设施，提升服务水平，最大化地利用现有资源。另外还可考虑在核心老城区加设社区居家养老设施，与机构养老设施相互补充[12]。

（3）加快完善交通规划建设，提升空间可达性。结合2020年《杭州市综合交通专项规划（2021—2035年）》，加强杭州市主城区的道路交通网络的连通性，开辟合理的区间快速路，加快建设邻郊区域各养老设施的交通畅通度。同时在未来的养老设施规划选址中，与城市TOD（以公共交通为导向的开发）模式结合考虑，在圈层上与公共交通圈层相互兼容，增加公共交通站点的数量以及达到的便利性，从而减少全域各街道老年群体的出行成本，提升整体可达性，推动养老设施的空间获取机会公平性[13]。

资料来源：

表2：作者结合《2020杭州市道路交通规划》绘制；

文中其余图表均为作者自绘。