基于影响不对称分析的口袋公园使用满意度关键影响因子识别研究
2023-12-21王颜胡宏
王 颜 胡 宏
近年来存量更新已成为国内外高密度城市建设趋势,口袋公园作为低成本绿色基础设施日益受到关注。其“见缝插绿”的特征能够改善城市生态微环境、促进人群身心健康、提升社区社会生态综合效益[1]。口袋公园建设本底条件和使用人群的需求与行为特征存在差异,需要细分口袋公园建设环境特征因子,依据人群满意度进行精细化设计,提升口袋公园的建设品质。
已有研究聚焦城市绿地使用行为与人群感知评价[2],但针对口袋公园这类小微绿地的使用满意度形成机制研究不足:已有研究对公园内建设环境客体要素细分较少,未考虑不同类型口袋公园建设环境对使用满意度的影响差异;同时,研究普遍假设口袋公园环境设计与使用满意度是线性关系。依据公共产品满意度影响不对称原理,口袋公园不同建设因子的使用满意度影响范围和强度存在差异,可能呈现非线性不对称特点[3]。本文分析不同类型口袋公园环境因子对使用满意度的非线性作用范围及影响特征,对既有小微绿色空间满意度研究方法进行补充,为城市可持续更新与精细化治理提供决策支持。
1 理论基础与研究框架
1.1 口袋公园满意度研究进展
口袋公园使用满意度指使用人群对口袋公园的实际体验能否达到期望的主观评价,是衡量使用人群游憩体验的重要指标[2,4]。20世纪80年代,Kaplan选取安娜堡市区一处口袋公园,从使用人群空间分异的角度解析口袋公园使用特征[5];Nordh等后续对哥本哈根市9个小微公共绿地的使用人群进行研究,发现其主要使用目的是社交和休憩,且使用情况与年龄有关[6]。吉隆坡的案例研究表明良好的维护与齐全的公服设施更能吸引居民使用口袋公园[7];而澳大利亚的案例则指出居民对住宅周边口袋公园的满意度不高,需要借助其他措施共同推进建设[8]。
总体而言,口袋公园使用满意度研究主要包括使用者行为活动特征[9-10]、使用后影响评估[11-12]及使用满意度评价[2,13]3个方面(表1)。研究所选取的评价维度多从植被、空间、设施、管养、体验等方面切入,再依据口袋公园的地方特征细分为差异化的具体指标。研究思路上,大部分研究首先识别口袋公园的基本属性,然后基于调查问卷的主观评价指标,构建“人群主观评价-统计分析建模-重要因子识别”的研究框架[9-13,19]。然而,相关研究多针对城市局部口袋公园,鲜有在城市尺度上比较建成环境对口袋公园使用满意度的差异化影响。此外,既有研究主要通过重要性-绩效表现分析方法(Important-Performance Analysis,IPA)分析影响口袋公园满意度评价的关键内部建设属性,但该方法假设口袋公园建设属性对满意度的影响是线性和对称的,这一研究假设值得商榷。
表1 口袋公园使用满意度相关研究
1.2 影响不对称分析研究进展
1984年,Kano在IPA的基础上提出顾客满意度三因素理论(Three-Factor Theory of Customer Satisfaction),探索不同产品/服务属性对用户满意度的动态影响(图1)。依据产品/服务属性对满意度的贡献趋势差异,将其分解为兴奋因素、基本因素和表现因素[3]。兴奋因素以正不对称函数表征,此类因素在满足用户预期时比低于预期时的满意度变化更敏感,在超出预期时引发用户的满意评价,而在未达到预期时也不会引发不满意评价;基本因素以负不对称函数表征,此类因素在低于用户预期时比满足预期时变化更敏感,在未满足预期时会引发用户的不满意评价,而满足预期后也并不一定会增加满意度;表现因素则指某些产品/服务属性随着预期提升,与满意度呈线性变化的关系。
图1 满意度研究相关理论示意
基于上述假设,Mikulić和Prebežac引入影响不对称分析方法(Impact-Asymmetry Analysis,IAA)[3],将自变量对满意度影响的不对称效应范围量化,实现了三因素理论的定量分析。IAA以奖惩对比分析方法作为媒介,将自变量的主观定性评价结果重新编码,构建同一自变量的2组虚拟变量(低/高绩效变量)并进行回归建模,根据回归系数的值将自变量划分为基本、表现或兴奋因素[25]。后计算不对称程度指数(IA),将上述三因素量化为5个因子:沮丧型、不满型、混合型、满意型和愉悦型因子。其中,沮丧型和不满型因子是基本因素的细分,沮丧型不对称程度比不满型因子更显著;满意型和愉悦型因子是兴奋因素的细分,愉悦型不对称程度比满意型更显著;混合型因子则与表现因素对应。不同因子类型对应优化提升重要性与优先级。由于从低于期望到满足期望的区间改善是提升总体满意度的基本需求,因此,沮丧和不满型因子对整体满意度的影响相较其他类型因子更为重要;而满意和愉悦型因子改善的优先级较低,可作为品质提升类需求。
IAA方法在管理学研究中应用较多,用于探究满意度与设施使用、感知体验等方面的非线性关系[26-27]。近年来有学者将IAA引入城市研究领域,实现对建成环境属性提升的优先级识别[28]。本文以此识别各类口袋公园内部建设属性与使用满意度间的动态变化,助力小型绿地规划建设与运营决策。
1.3 研究框架
本文基于客观建设环境对主观满意度的非线性影响视角,依据区位、布局形态、建设条件等将口袋公园划分为道路围合型、社区附属型和自然本底型3类;参考相关研究并结合建设实际,选取绿地植被、公服设施、铺地特征、环境质量、管理养护5个维度共23个环境因子,通过问卷调查获取使用人群满意度评价数据;再应用奖惩对比分析模型(Penalty–Reward-Contrast Analysis,PRCA)和梯度提升决策树算法(Gradient Boosting Decision Trees,GBDT)解析口袋公园建设环境因子与使用满意度间的非线性关系,划定IAA因子;最后依据因子的相对重要性确定优先改建时序,提出口袋公园建设优化策略(图2)。
图2 基于影响不对称分析(IAA)的口袋公园使用满意度研究框架
2 研究设计
2.1 口袋公园类型划分
本文将口袋公园定义为分布在高密度建成区中,面积在1hm2以内,经过一定设计规划且具有生态和休闲功能的微型公共开敞空间。选取南京市主城区30处较为典型且人流量较大的口袋公园作为研究对象,基于口袋公园建设特征将研究对象分为3类(表2)。
表2 基于建设特征的口袋公园分类
2.2 问卷调查数据
满意度数据来源于2022年6—7月对30个口袋公园使用人群进行的问卷调查,共计606份有效问卷。问卷包括五部分:第一部分为受访者的社会经济特征,包括性别、年龄、受教育程度、就业情况、房产拥有情况、居住时间、家庭年收入水平、家庭成员年龄构成及当前居住区是否拥有充足绿色活动空间;第二部分为受访者的使用行为特征,包括前往口袋公园交通方式、使用主要时段、每周使用次数、游憩时长及使用目的;第三部分为公园现状建设情况评价,包括绿地植被、公服设施、铺地特征、环境质量和管理养护5个大类共23个环境因子,受访者需要对每一小类环境因子的现状建设情况通过Likert 5点量表进行评价,从“非常不好”(1)到“非常好”(5);第四部分为口袋公园建设要素期望感知(指标与第三部分对应),从“非常不重要”(1)到“非常重要”(5);第五部分为口袋公园的总体满意度评估,从“非常不满意”(1)到“非常满意”(7)。
2.3 GBDT算法
GBDT算法是一种基于决策树的集成算法,通过梯度下降对新的学习器进行迭代,实现损失函数的最小化并最大化拟合真实值,最终模型可以看作是多棵树的累加之和。该算法能够量化模型自变量与因变量关系的相对重要程度,展现对因变量具有关键影响的自变量属性,并在综合其他变量的影响下解释某一自变量属性的相关特征。本文应用GBDT方法进行IAA分析以避免自变量多重共线性问题,并解决控制变量同时分析带来的数据类型不统一、非线性关系复杂且难以拟合等情况[29]。
3 分析结果
3.1 描述性统计分析
应用Kruskal-Wallis检验比较3类口袋公园使用人群是否存在显著差异(其中组间差异显著因子如表3所示)。3类口袋公园使用人群的性别较为均衡,无显著组间差异。使用人群的平均年龄超过50岁,表明口袋公园使用人群以中老年人为主。社区附属型口袋公园使用人群的平均年龄最大,超过55岁。使用人群的受教育程度具有显著差异,社区附属型口袋公园使用人群有70%以上未受过高等教育,而自然本底型口袋公园有47%左右受过高等教育。使用人群主要以离退休人员为主,这与使用人群年龄结构比较吻合。80%以上使用人群居住在自购房中,且认为所居住小区的绿色空间比较充足。使用人群的家庭年收入水平存在显著差异,道路围合型口袋公园使用人群的家庭年收入在3个水平分布相对均衡,以30万元以下为主;社区附属型口袋公园以16万~30万元为主,占57%;自然本底型口袋公园在16万元以上的2个水平分布比较均衡,且在30万元以上的占42%。
使用人群到达3类口袋公园的交通方式没有显著差异,超过80%的人选择步行前往口袋公园,骑电动车占14%左右。3类口袋公园使用时段有显著差异,社区附属型口袋公园上午时段使用占比(46%)明显比其他2类口袋公园高(29%和23%);虽然绝大部分使用者选择傍晚以后使用口袋公园,但自然本底型口袋公园占比高达92%。3类口袋公园的平均周使用次数没有显著差异,每周3~7次为主。在平均游憩时长方面,道路围合型口袋公园30min以内占比最大,约为47%;社区附属型口袋公园30~60min占比最大,约为42%;自然本底型口袋公园30min以内和30~60min占比相差不大,分别为41%和36%。3类口袋公园的使用目的没有显著差异,都以休闲游憩为主,体育锻炼和社会交往为辅,道路围合型口袋公园作为途径路过的使用目的占比高达21%。
3.2 基于GBDT方法的因子相对重要性分析
采用GBDT算法分别对3类口袋公园进行因子重要性分析。以总体满意度作为因变量,自变量包括个人社会经济特征及23个环境因子的期望满意度。每个指标的期望满意度是口袋公园的现状建设评价(E1)与要素期望感知(E2)两部分对应打分的差值(E1-E2),范围从“-4”到“4”。负值说明现状建设评价低于要素期望感知,绩效较差;正值说明现状建设评价高于要素期望感知,绩效较好,而0值则表明两者相符合。然后基于PRCA方法,对差值进行重分类:将差值为“-4”“-3”和“-2”的数据编码为“-1”;考虑到问卷时的评价误差,将“-1”和“0”编码为0;将“1”“2”“3”和“4”编码为1。GBDT算法通过R语言中gbm包实现,参数设定参考相关研究[28],将学习率设置为0.001,决策树数量设置为5 000棵,决策树复杂程度设置为10,采用5折交叉验证保证模型较高的预测精度。
图3对比了3类口袋公园使用满意度5个维度的相对重要性。道路围合型口袋公园5个维度的相对重要性阶梯下降,其中对满意度影响最大的是绿地植被,其次是公服设施,影响最小的是环境质量和铺地特征。此类公园使用人群对口袋公园的绿化布置情况较为重视,期望路旁游憩空间有合理的绿色植被和公服设施布局,满足亲近自然的需求。社区附属型口袋公园5个维度中管理养护的相对重要性较为突出,铺地特征和环境质量的重要性最小。此类口袋公园临近社区,作为附近老年人日常交往的重要空间,使用人群对于口袋公园的设施质量安全与空间整洁程度等方面更为看重。自然本底型口袋公园的铺地特征是影响满意度最为重要的维度,环境质量影响最小。此类公园多依靠自然山水为基底构建,较其他口袋公园拥有更高质量的绿色空间,使用人群更为重视与自然空间配套的人工环境建设。
图3 口袋公园使用满意度指标体系5个维度相对重要性
图4对比了3类口袋公园使用满意度指标体系中的因子相对重要性,选取前10名展示。道路围合型和社区附属型口袋公园第一重要的因子较为突出,与其他因子差距明显。对道路围合型口袋公园而言,绿地植被维度中的设计美感对满意度影响最大,其他因子重要性相对均衡。公园整体整洁情况、噪声情况居第二、三位,植被修剪情况和植被数量分列第九、十名。此类公园使用人群期望路侧口袋公园成为兼具美感与功能的绿色空间。社区附属型口袋公园中管理养护维度中绿地植被修剪情况对满意度影响最大,管理养护维度中铺地维护位列第二,其他因子重要性依次递减,公服设施质量安全重要性最小,此类公园的管理养护不足,特别是植被和铺地的养护。对自然本底型口袋公园而言,不同因子的重要性梯度下降。其中,绿地铺地比例对满意度影响最大,植被设计美感和铺地美观程度分列二、三。铺地维护与无障碍设施建设重要性最小,在自然与人工设计的有机结合方面仍有提升空间。
图4 口袋公园使用满意度指标体系因子相对重要性(前10名)
口袋公园环境因子重要性排序与其空间和使用特点相关联。道路围合型口袋公园分布在主干道周边的硬地空间,使用人群对园内植被设计美感与种类丰富程度,以及隔离噪声的需求较高;而干道带来的大量交通及人流又要求此类公园满足大量人流休憩活动带来的设施需求。社区附属型口袋公园作为在老旧街坊中辟出的活动空间,以周边老年居民为主要使用人群,其对绿色植被与公共空间的管理养护极其重视,满意度受到管理养护属性的主导;老年使用人群在公园内的活动类型丰富,既包括社会交往,也存在体力活动,部分定时定点的聚集式活动占用大量空间,对其他使用人群带来了显著的拥挤感,需要合理设计建设多元化的功能空间,缓解拥挤感受。自然本底型口袋公园借助自然景观进行布置,使用人群在满足景观欣赏休憩的基础上,往往伴有体力活动的诉求,与此类口袋公园硬质空间不足的现状矛盾,因此铺地特征因子对此类空间的满意度有较为重要的影响。
3.3 基于影响不对称分析的口袋公园使用满意度关键因子识别
基于上述已建立的GBDT模型生成各类口袋公园环境因子在3种情况下对总体满意度的预测值:1)环境因子期望满意度取值-1时的总体满意度值POSb;2)环境因子期望满意度取值0时总体满意度值POSm;3)环境因子期望满意度取值1时总体满意度值POSe。参考PRCA定量方法计算冲击不对称指数IA[3],步骤如下:
满意度影响范围:RIOS=POSe-POSb;
满意程度生成潜力:SGP=(POSe-POSm)/RIOS;
不满意程度生成潜力:DGP=(POSm-POSb)/RIOS;
冲击不对称指数:IA=SGP-DGP,-1≤IA≤1。
为确定不同环境因子的类别,需要对依据因子的IA值进行划分。本文设定以下阈值来划分IAA中的五大因子[30]:
若IA<-0.6,则设定为沮丧型因子;
若-0.6≤IA<-0.2,则设定为不满型因子;
若-0.2≤IA≤0.2,则设定为混合型因子;
若0.2 若IA>0.6,则设定为愉悦型因子。 提取图4显示的前10名重要因子进行影响不对称分析,得到口袋公园使用满意度关键因子识别结果(表4)。只有社区附属型及自然本底型口袋公园中有少量具有线性特征的混合型因子,其他变量均为非线性特征的沮丧型、不满型、满意型、愉悦型因子。其中的沮丧/不满型因子是需要优先进行质量改善的潜在因子,此结果可对因子相对重要性排名做进一步修正。 表4 基于影响不对称分析的口袋公园使用满意度关键因子识别 道路围合型口袋公园的公园整体整洁情况、噪声情况、公服设施质量安全和植被数量丰富程度为沮丧型因子,是潜在的优先改造因子。在相对重要性排序中,部分沮丧型因子排序等级低,并不属于优先改善因子。可见,IAA方法基于环境因子对满意度的非线性影响规律,修正了既往研究因子重要性的模型。社区附属型口袋公园的绿色植被修剪情况、社会治安情况、公园整体整洁情况和公服设施质量安全为沮丧型因子,是需要优先进行质量改善的潜在因子。自然本底型口袋公园的公服设施质量安全、体育锻炼设施数量和设施无障碍建设为沮丧型因子,是需要优先进行质量改善的潜在因子。这些潜在的优先改善因子都与前述GBDT相对重要性排序有较大差异。 图5显示了口袋公园建设因子对使用满意度的复杂影响机制。人群在使用口袋公园后,对口袋公园建设因子的现状水平形成感知评价,与自身对公园的期望感知进行比较,现状与期望二者的差距影响了期望满意度,进而影响口袋公园的总体满意度。不同口袋公园建设因子形成的期望满意度有所差异,表现出对总体满意度的非线性影响。例如,道路围合型口袋公园的整体整洁情况、噪声情况及公服设施质量安全因子,社区附属型口袋公园中绿色植被修剪情况、社会治安情况、公园整体整洁情况及公服设施质量安全因子,以及自然本底型口袋公园公服设施质量安全、体育锻炼设施数量及设施无障碍建设因子被识别为沮丧型因子,此类因子的现状评价未达到期望。当此类因子的期望满意度开始正向提升时,可以显著改善总体满意度,随着期望满意度进一步提升,总体满意度的改善将趋于缓和。道路围合型口袋公园中社会治安情况因子,社区附属型口袋公园中湿度感受、植被种类丰富程度因子,自然本底型口袋公园中硬质铺地美观程度、社会治安情况及拥挤情况因子被识别为愉悦型因子,此类因子的现状评价与期望感知需求已接近甚至超出预期,只有当期望满意度有较大正向提升时,才能改善总体满意度。 图5 基于影响不对称分析的口袋公园使用满意度关键因子影响机理 计算每个沮丧型因子的感知满意度平均值。平均值为负值的沮丧型因子,对使用人群的不满情绪影响最大,属于最需优先提升的因子;平均值为正值的沮丧型因子,对使用人群的满意情绪无影响,不属于优先提升因子。同理可划分不满型因子的优先等级。平均值为正值的愉悦型因子,对使用人群的满意情绪有较大影响且位列高性价比提升区间,属于品质提升型因子;平均值为负值的愉悦型因子,对使用人群的不满情绪没有影响,不属于品质提升型因子。同理可划分满意型因子的优先级。混合型因子与总体满意度可视为线性关系,优化过程中可提升总体满意度,属于次优先提升因子。 表5为3类口袋公园环境品质提升优先等级划分结果。道路围合型口袋公园的整体整洁情况、噪声情况、公服设施质量安全与植被数量丰富程度跻身最优先提升因子。在满足基本需求后,可考虑对绿色空间品质方面做出提升,如植被种类丰富程度和绿色植被修剪情况。社区附属型口袋公园的绿色植被修剪情况、公园整体整洁情况和公服设施质量安全属于需要优先改造的环境因子。拥挤情况是次优先提升因子,而湿度感受和植被种类丰富程度则为后期的品质提升型因子。自然本底型口袋公园的公服设施质量安全、体育锻炼设施数量、设施类型丰富程度和设施无障碍建设属于需要优先改造的环境因子。公园绿地铺地比例、绿地植被设计美感和硬质铺地维护情况作为次优先提升因子,最后可考虑硬质铺地美观程度、社会治安情况和拥挤情况的改善。 本文基于口袋公园环境因子与使用满意度的非线性理论,以南京市不同类型口袋公园为例,采用IAA分析框架结合GBDT算法,识别影响口袋公园使用人群感知满意度的关键环境因子。研究发现:1)不同类型口袋公园使用人群关注的维度不同,如道路交通型口袋公园使用人群侧重于绿色植被,社区附属型口袋公园使用人群则关注管理养护,自然本底型口袋公园使用人群更重视人工与自然的结合;2)不同类型口袋公园环境因子与总体满意度之间呈现非线性不对称关系,IAA分析方法可对口袋公园关键建设因子进行细化区分,有助于修正口袋公园优化提升时序安排;3)管理养护类因子位于3类口袋公园的优先提升等级,需将其作为重点改善方面,而环境质量类因子多位于品质提升等级。 口袋公园主管部门需因地制宜针对口袋公园类型采取不同的营建策略,注重公园内设施的管理养护、绿色植被布局的美观,并按需布置基本公共服务设施。 提升口袋公园管理养护水平。口袋公园的养护频率与使用情况匹配程度存在错位。大多数口袋公园垃圾清理与实际人流量存在错位,带来卫生问题。公园内部设施的质量安全问题主要依靠相关部门工作人员巡视上报,存在滞后性,影响使用安全。管理部门可根据所辖口袋公园的使用情况,提升维护水平与力度,完善养护专人负责制度,提升维护效率与维护水平。 加强口袋公园的绿化质量美感。道路围合型口袋公园应结合路侧绿化布置,提升口袋公园绿地率,创造遮阴空间,点缀各类绿植花卉,提升视觉多样性;社区附属型口袋公园要考虑周边社区绿地布置情况,将口袋公园的绿地建设与海绵化改造等其他生态建设形式相结合,通过旱沟、生态滤池等形式,实现高密度居民区内的绿色点状补充;自然本底型口袋公园可借助自然基底建设具有层次感的绿色空间,依托植被种类、数量与空间分布形式实现口袋公园空间设计的多样性,增添公园使用的安全感和宽敞感。 改善公共服务设施规划布局。休闲游憩设施应当足量布置,在数量满足需求的基础上,可在设施类型或空间布置形式方面提升。需要关注公园内照明设施的布置,保障夜晚使用时的安全,其他设施需要综合公园空间布局、流量及位置等方面按需布置。体育健身设施的布置要能够满足使用人群休憩外的体育锻炼需求,可在广场空间边缘增加软质铺地以布置成套健身设施。口袋公园中需要在阶梯或地面起伏处布置无障碍设施,以保障老年人群的使用安全。 拓宽使用人群建议诉求沟通渠道。管理部门在口袋公园运营时可公示公园负责人,以专人负责实现供需间良性互动,推进公园的规划建设。日常运行时可对使用人群进行定期调研与访谈,优化建议诉求,同时可参考本文列出的不同类型口袋公园提升时序,根据预算进行改建。 注:文中图片均由作者绘制或拍摄。 致谢:感谢南京大学建筑与城市规划学院硕士生李可昕、卞新寅、赵慧敏、陈美伊、杨硕、王一鸣、明昊霖等同学对数据收集提供的帮助。3.4 3类口袋公园环境品质提升优先等级划分
4 结论与建议
4.1 结论
4.2 口袋公园优化提升策略