济南泉水空间恢复性评价及其健康效益分析

陈林，王洁宁

(山东建筑大学建筑城规学院，山东济南250101)

0 引言

城市化在提高人们物质生活水平的同时也带来了无形的精神压力，节奏紧张、交通拥挤、信息爆炸等一系列问题时刻刺激着人们的大脑神经，威胁着人们的身心健康。 由长期精神压力而导致的失眠、烦躁、焦虑等亚健康状态已成为国民生活的常态，由此引发的心脑血管疾病更是直接威胁人们的生命健康，相关统计数据表明，中国亚健康人口已超过9 亿[1]。 在此严峻形势之下，国内外对于缓解压力、恢复注意力并以此改善人们健康状况的研究不断增加，注意力恢复理论[2]和压力理论[3]等均强调了良好自然环境为健康带来的积极作用，大量研究成果也证明了街头游园[4]、城市公园[4]、森林绿地[5]等开放空间对于健康的显著影响。 关于滨水环境对公众健康的潜在影响的研究主要集中于蓝色空间对健康效益的影响[6]。 相比于绿色空间，蓝色空间特别是海洋之外的蓝色空间的研究较少。 而济南泉水作为蓝色空间独特的自然资源，由其形成的泉水空间中的不同要素能有效地缓解人们精神压力并恢复注意力，有效地改善市民的健康效益。 有研究表明，空间环境通过人们在使用过程中刺激心理—神经—激素路径缓解心理压力和精神疲劳，以达到健康的功效[7]。 对于健康效益的具体测量则主要从集中注意力、恢复活力、稳定情绪、消除疲劳等4 个维度进行[8]。

文章依据恢复性原理分析济南泉水空间恢复性评价的具体要素，借鉴结构方程模型量化恢复性评价与市民的健康效益的具体关系，从恢复性环境4 个维度的内涵理解泉水空间的恢复性原理，结合济南泉水空间相关研究推导济南泉水空间的恢复性评价的具体要素。 借助济南趵突泉、黑虎泉、五龙潭以及珍珠泉等4 大泉群的泉水空间样本，验证济南泉水空间的恢复性评价的重要性，利用调研数据对其进行修正，确定其恢复性因子构成；建立假设模型，将泉水空间恢复性评价与健康效益4 个维度要素共同构成测评量表，通过在泉水空间使用过程中的数据调研、模型验证和计算，最终将计算结果作为济南泉水空间优化的依据，提升济南泉水空间对市民健康效益的积极作用。

1 研究方法

1.1 泉水空间注意力恢复原理

长时间保持定向注意力以满足日常工作生活的需求，常使人倍感压力与疲惫。 自然环境对于长时间使用定向注意力具有一定的修复功能，注意力恢复理论研究表明，能够减缓压力、消除疲劳的环境称之为恢复性环境[2]。 近年来，众多学者通过研究注意力恢复理论的形成机制，从恢复性环境4 个维度的特征，即远离、延展、吸引和兼容分析研究本体，使注意力恢复理论与研究本体联系紧密，并形成可具体操作的恢复性评价测量表[9]；借鉴相关注意力恢复的研究成果，基于恢复性特征的具体内涵，阐明泉水空间注意力恢复的原理[10]。

(1) 远离 即屏蔽令人疲惫的刺激源，包括目标、状态和气氛等。 泉水空间中的远离性可理解为在物理和心理两个层面，其为人们提供与日常不同的感受，让人体验到独立于繁冗事物之外的宁静气氛，让身体和心灵得到庇护。

(2) 延展 即在时间和空间两个层面扩展空间，使人体验更广阔、更久远的时空。 泉水空间中的延展性是指泉水空间多样的变化能够激发人们的探索欲望，获取空间层面上环境的延展，而泉水空间蕴含的历史文化能引发人们的思考和联想，从时间层面延展了空间带来的感受。

(3) 吸引 采用非定向注意力情况下，获得令人愉悦的信息。 泉水空间的魅力在于从视觉、听觉、触觉、味觉等层面为人们提供较为舒适的感、知觉刺激，使人在体验过程中被泉水空间吸引，获得愉悦感受。

(4) 兼容 指具备多种能诱发并符合人们产生积极行动的条件。 泉水空间的兼容性是指为满足人们在此环境中进行某种活动的意愿，其可达性和参与性较强，表达了人与泉水空间互相融合的感受。

1.2 济南泉水空间恢复性评价

1.2.1 原理指导下济南泉水空间恢复性评价

济南泉水资源丰富，以七十二名泉闻名于世，甘甜清冽的泉水形成了形态各异的泉水空间[11]。 目前，关于济南泉水空间的研究较多，关注重点多为泉水空间的形态分析，关于其注意力恢复的研究较少，分析内容多为泉水景观的自然风貌、文化内涵及公共空间要素，以及泉水景观的场所感、可达性、观赏性、独特性等要素[12－13]。 文章从认知心理学角度，分析泉水空间中对人的注意力起恢复作用的具体要素，基于泉水空间注意力恢复原理，结合济南泉水空间的研究成果，从远离、延展、吸引和兼容等4 个维度分析济南泉水空间恢复性评价要素(见表1)。

1.2.2 济南泉水空间恢复性评价修正

(1) 问卷调研

为了验证济南泉水空间恢复性评价的准确性，筛选了济南趵突泉、黑虎泉、五龙潭和珍珠泉景区内有文献记载的26 处泉水空间，采用影像评价和实地评价两种方式，并针对不同人群进行问卷调查。 影像评价针对学习压力较大的学生(＞12 岁)和工作压力较大的从业人员，选取时间为工作日，地点在学校和写字楼，要求受访者填写问卷评价。 泉水空间吸引维度的调研具有多重性和复杂性，为了保证数据的准确性，听觉与视觉体验部分的调研需借助影像资料，增加视觉和听觉的感官刺激；对于触觉和味觉部分，借助深度访谈协助完成问卷内容；实地评价选取周末时段，针对泉水空间实地活动的不同年龄人群进行问卷评价。 问卷内容为泉水空间4 个维度12 个要素对个体注意力恢复的重要性评价，采用十分制李克特量表法[4]，从不重要到重要按照0～10分进行评价。 共计发放问卷386 份，回收有效问卷360 份，其中学生和从业人员占86.5%；问卷年龄分布为少年(26.8%)、青年(35.6%)、中年(29.5%)和老年(8.1%)。

表1 原理指导下泉水空间恢复性评价表

(2) 数据分析

采用统计产品与服务解决方案软件SPSS 24.0分析测评数据，泉水空间恢复性评价在远离性、延展性、魅力性和兼容性等4 个维度的信度值介于0.607～0.846，其值均＞0.600[14]，由此确认此量表的可信度。 为明确济南泉水空间12 个恢复性评价划分维度是否精准，先采用抽样适合性(Kaiser-Meyer-Olkin，KMO)检验和球形检验判断数据的有效性，再借助主成分分析进行验证。 通过计算得到 KMO检验系数为0.856，其值＞0.7[14]，而球形检验的显著性差异值为0.000[14]，计算结果明确了各数据之间的紧密联系，数据有效合理，适合主成分分析。 将泉水空间12 个恢复性评价的具体要素进行主成分分析，设置主成分的基本特征值＞1，输出系数的绝对值＞0.5，计算得到 3 个主成分的成分矩阵，见表2。

表2 恢复性评价成分矩阵表

(3) 恢复性评价确定

采用因子旋转的方式得到旋转后的3 个主成分的成分矩阵，见表3。 旋转矩阵中1 号主成分包括历史典故、诗词歌赋、个体回忆、社会参与，主要解释的是泉水空间文化维度的内容，将1 号主成分定义为泉水空间文化要素。 2 号主成分包括探索空间、休闲娱乐、听觉体验、视觉体验、味觉体验，是解释泉水空间个体体验维度的内容，将2 号主成分定义为泉水空间的体验要素；3 号主成分包括庇护感受、宁静环境、视觉体验，是关于泉水空间整体感知维度的内容，将3 号主成分定义为泉水空间的感知要素，视觉体验是个体对总体环境最直观的感知，与宁静环境、庇护感受的联系十分密切。 基于此，济南泉水空间恢复性评价可分为3 个一级要素，即文化要素、体验要素、感知要素，依次编号为F1、F2、F3。 其中，F1 由4 个二级要素构成，分别编号为A1、A2、A3、A4；F2 由5 个二级要素构成，分别编号为B1、B2、B3、B4、B5；F3由 3 个二级要素构成，分别编号为C1、C2、C3。 由此得出济南泉水空间恢复性评价构成表，也称为恢复性因子构成表(见表4)。

表3 旋转后恢复性评价成分矩阵表

表4 济南泉水空间恢复性评价因素构成表

2 结果与分析

2.1 济南泉水空间恢复性评价与健康效益模型

2.1.1 建立假设模型

F1 与 4 个二级要素、F2 与 5 个二级要素、F3 与 3 个二级要素分别构成3 个测量模型。 健康效益编号为H，将集中注意力、恢复活力、镇定情绪和消除疲劳4个要素作为测量因子，分别编号为E1、E2、E3、E4，其与健康效益H又构成一个测量模型。 模型中e表示误差量，分别为e1 ～e17。F1、F2、F3 作为潜在变量，假设其与健康效益H为因果关系，建立结构模型，用以研究济南泉水空间恢复性评价与健康效益的关系。 4 个测量模型和1 个结构模型共同构成假设模型(如图1 所示)，采用阿莫斯数据分析软件AMOSS22.0 检验并计算。

图1 恢复性评价与健康效益结构方程模型图

2.1.2 模型适配度检验

结构方程模型对样本的容量要求比较大，大样本的稳定性更佳，一般要求样本的容量＞200。 假设方程模型有16 个观测变量，且研究样本容量与观测变量的比例＞1∶10[15]，因此样本容量应＞160。 利用周末时段，对济南泉水空间进行二次问卷调研，将4个测量模型中16 个观测变量共同构成满意度问卷，采用十分制李克特量表法[4]，从不满意至满意按照1～10 分进行评价。 共计发放问卷336 份，回收有效问卷306 份，其中学生和从业人员76.6%；年龄分布为少年(28.8%)、青年(32.5%)、中年(31.1%)、老年(7.6%)。

数据采用极大似然法[16]计算其显著性P为0.000(P＜0.05 拒绝虚无假设)，观察值较多时，模型的卡方值较大，同时大容量样本显著影响卡方值，P值变小，易形成拒绝虚无假设的情况。 参照问卷法样本＞200，整体模型适配度需要参考其他适配度指标[16]。 卡方值与自由度的比值为3.571(＞3)，表明模型与数据之间的契合度不佳[17]；渐进残差均方和平方根为0.092(＞0.08)，说明模型近似误差不够合理[17]，需要通过模型提供的修正指标进行修正。 将修正指标与理论的合理性相结合，增列观测变量之间3 组误差项(见表5)，重新检验模型适配度[17]。 数据分析结果表明模型适配度良好(见表6)。

表5 观测变量误差项分析表

表6 模型适配度检验值表

2.1.3 模型计算结果

模型计算结果如图 2 所示，F1、F2、F3 对健康效益的标准化回归系数由大到小依次为F3(0.53)、F2(0.41)、F1(0.14)。 泉水空间恢复性二级要素对一级要素的影响较为显著: 感知要素F3 中，影响要素的标准化回归系数由大到小依次为:视觉体验C1(0.85)、环境独立C3(0.79)、庇护感受C2(0.74)；体验要素F2 中，其值由大到小依次为:休闲娱乐B1(0.86)、触觉体验B4(0.81)、探索空间B2(0.77)、听觉体验B3(0.75)、味觉体验B5(0.60)；文化要素F1 中，其值由大到小依次为:诗词歌赋A3(0.88)、历史典故A1(0.87)、社会参与A2(0.79)、个体回忆A4(0.75)。

图2 恢复性评价与健康效益计算结果图

2.2 济南泉水空间恢复性评价与健康效益的关系

模型计算结果表明，恢复性评价与健康效益直接关系为:济南泉水空间恢复性评价中一级要素F1、F2、F3 对健康效益H的影响均为正影响，影响效果从大到小依次为感知要素、体验要素、文化要素。 泉水空间中的感知要素F3 每增加一个标准单位对于健康效益H的影响效果会提高0.53 个单位，体验要素F2 每增加一个单位对于健康效益H的影响会提高0.41 个单位，2 个一级要素对健康效益的影响均达到显著水平。 为了提升泉水空间对市民健康效益的影响，增强感知要素是最有效的途径。 恢复性评价一级要素中的文化要素F1 每增加一个单位对于健康效益H的影响会提高0.14个单位，显著性较弱。 济南泉水空间具有独特的历史文化内涵，如何将其应用于济南泉水空间设计是后期重点关注的问题[18－21]。

恢复性评价二级要素通过一级要素作用于健康效益，影响关系表现为:满足视觉体验C1、塑造宁静环境C2、形成整体庇护感受C3，对于提升泉水空间感知要素F3 的作用系数介于0.74～0.85 之间，作用效果相差不大。 味觉体验B5 对于一级要素中体验要素的作用系数只有0.6(＜0.7)，说明味觉体验对于体验要素的影响效果不显著，泉水空间设计中对于味觉体验的设计应加以改善，以突出济南泉水空间的体验特征，提升体验要素对健康效益的影响[22－24]。

恢复性评价作用于健康效益一些的隐性关系表现为:在调整模型的适配度过程中，表明了体验要素F2 的探索空间B2 与听觉体验B3 和触觉体验B4之间的共变关系，特别是听觉体验B3 与探索空间B2 的关系，两者误差变量的值高达109.818，由此推测泉水空间的声音与泉水空间探索之间的密切联系，利用泉水声音的特点可以较好地优化泉水的探索空间设计，显著提升体验要素F2 对健康效益的影响。

3 结论

通过上述研究可知:

(1) 济南泉水空间恢复性评价中，3 个一级要素对健康效益的影响均为正影响，影响效果从大到小依次为感知要素、体验要素、文化要素。 泉水空间中的感知要素每增加一个标准单位对于健康效益的影响效果会提高0.53 个单位，体验要素每增加一个单位对于健康效益的影响会提高0.41 个单位，二者对健康效益的影响均达到显著水平。

(2) 恢复性评价的二级要素中，满足视觉体验、塑造宁静环境、形成整体庇护感受，对于提升泉水空间感知要素F3 的作用系数介于0.74～0.85 之间，味觉体验对于一级要素中体验要素的作用系数为0.6，表明味觉体验对于体验要素的影响效果不明显。

(3) 在调整模型的适配度过程中，体验要素中的探索空间与听觉体验和触觉体验之间具有共变关系，尤其是听觉体验与探索空间之间的关系，两者误差变量的值高达109.818，由此推测泉水空间的声音与泉水空间探索之间具有密切联系，利用泉水声音的特点可以较好地优化泉水空间设计。