白 梅，陳 劍，朱永強，武思含

(河北工程大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

伴隨經(jīng)濟全球化和城市化的快速發(fā)展，商業(yè)街區(qū)已經(jīng)成為城市居民公共生活與社會活動的主要場所之一，在聚集城市人氣、發(fā)展城市經(jīng)濟、展現(xiàn)城市地域特色等方面具有關(guān)鍵性意義。但在城市商業(yè)街區(qū)發(fā)展與建設(shè)過程中，仍然有相當(dāng)一部分商業(yè)街區(qū)出現(xiàn)了活力不均的問題。

國內(nèi)學(xué)者對此展開了相關(guān)研究，龍瀛等[1]在其提出的街道城市主義思想的基礎(chǔ)上，對成都全市街道活力進行了定量探究；韓西麗等[2]選取深圳市 36 個微型公共開放空間，在攝像觀察計數(shù)法基礎(chǔ)上運用 SPSS 分析方法探討其活力的建成環(huán)境影響因素；胡振國等[3]運用數(shù)據(jù)量化分析的方法，依據(jù)模型分析結(jié)果對沈陽市新市府片區(qū)的街道空間提出了活力提升的相關(guān)策略；盛強等[4]以吉林市的百度地圖興趣點和大眾點評等網(wǎng)絡(luò)開放數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了吉林市空間句法模型，從城市尺度和街區(qū)尺度分別對商業(yè)分布和聚集進行了量化分析。綜上所述，大多數(shù)研究在進行街區(qū)活力與各影響要素之間的相關(guān)性分析時是從全局尺度出發(fā)，對于各個要素空間異質(zhì)性問題的研究稍顯薄弱[5]。

基于此，本研究以邯鄲市和平路商業(yè)街區(qū)為例，利用網(wǎng)絡(luò)開放多元數(shù)據(jù)及空間句法分析數(shù)據(jù)構(gòu)建商業(yè)街區(qū)活力評價指標(biāo)體系，測度分析街區(qū)活力分布特征，并運用多尺度地理加權(quán)回歸模型的分析結(jié)果解釋街區(qū)活力的具體影響因素，為提升商業(yè)街區(qū)活力提供參考。

一、研究設(shè)計與數(shù)據(jù)來源

1.概念界定

關(guān)于城市活力的概念，國內(nèi)外不同學(xué)者對其有著不同的理解。簡·雅各布斯在其著作《美國大城市的死與生》中認(rèn)為，正是人與人在城市街區(qū)中進行的多樣性社交活動，才使得城市獲得了活力。揚·蓋爾在其《公共空間·公共生活》一書中從城市形態(tài)的角度，對產(chǎn)生城市活力的人群公共行為進行了研究，他認(rèn)為人群的日常社交活動才是城市活力的本質(zhì)與來源。中國學(xué)者蔣滌非將城市活力劃分成3類，分別為經(jīng)濟活力、社會活力、文化活力。本研究中的街區(qū)活力應(yīng)該屬于社會活力的范疇，其本質(zhì)是在街區(qū)空間內(nèi)自由地進行社會交往的人的活動。

2.研究對象及范圍

邯鄲市和平路商業(yè)街區(qū)位于邯鄲市中心城區(qū)內(nèi)(見圖1)，是邯鄲經(jīng)濟文化風(fēng)貌的集中體現(xiàn)，街區(qū)內(nèi)的串城街更是明清時期邯鄲縣城的中心大道，是邯鄲城市發(fā)展的重要載體。按照《邯鄲市城市總體規(guī)劃(2011—2020年)》的要求，以建設(shè)市級商業(yè)中心為目標(biāo)，完善老城區(qū)人民路、中華大街及和平路商區(qū)，優(yōu)化傳統(tǒng)商業(yè)服務(wù)中心。結(jié)合《邯鄲市城市總體規(guī)劃(2011—2020年)》及現(xiàn)場考察情況確定研究范圍：西至浴新北大街，東至曙光街，南至陵園路，北至人民東路，其面積共計494.2 hm2。

圖1 研究范圍

3.研究方法

空間尺度是地理學(xué)、空間綜合人文學(xué)與社會科學(xué)研究的基本范疇。在經(jīng)濟全球化進程中，當(dāng)人們試圖去解釋某種人文經(jīng)濟與社會現(xiàn)象時，尤其需要關(guān)注空間尺度效應(yīng)。用多學(xué)科交叉的思想反觀城市設(shè)計時，城市后續(xù)的發(fā)展情況往往可能因為空間尺度的差異而出現(xiàn)不同的結(jié)果。

Fotheringham等[6]基于廣義加性模型提出了多尺度地理加權(quán)回歸(Multi-scale Geography Weighted Regression，MGWR)模型，使用后退擬合算法來進行各個平滑項的擬合。該方法對于每個自變量使用各自最優(yōu)帶寬進行回歸，從而解決了不同變量尺度和帶寬不同的問題，是解釋各種人文經(jīng)濟與社會現(xiàn)象背后的多尺度動因與過程的前沿方法之一。

4.變量選取

街區(qū)活力的本質(zhì)是人的活動，而街區(qū)物質(zhì)環(huán)境為人的活動提供場所并影響著人的行為。因此，可以從活力的外在表征及構(gòu)成要素兩個維度對街區(qū)活力進行研究。

街區(qū)活力的外在表征取決于居民在街區(qū)場所內(nèi)的聚集情況，而聚集情況的疏密與人數(shù)的多少直接相關(guān)。對于城市設(shè)計與城市研究來說，百度熱力圖能夠直觀呈現(xiàn)城市人口全天的密度分布，通過一定的空間可視化處理，最終將街區(qū)空間不同程度的人群聚集度呈現(xiàn)給用戶。雖然熱力圖不能完全表征人群聚集時具體人數(shù)的量值，但是能夠在一定程度上反映人群分布強弱的相對變化情況[7]。

研究街區(qū)活力構(gòu)成要素需要對其空間屬性和經(jīng)濟屬性進行分析，將區(qū)位、可達(dá)性、功能業(yè)態(tài)3個方面作為評價因素。區(qū)位和可達(dá)性因素用sDNA(Spatial Design Network Analysis)軟件進行分析評價，sDNA是一款基于空間句法組構(gòu)理論并優(yōu)化算法的計算軟件，可以通過量化城市路網(wǎng)形態(tài)來解釋城市空間關(guān)系。功能業(yè)態(tài)又稱興趣點(Point of Interest，POI)，以功能核密度和功能混合度對其進行評價[8]。

5.數(shù)據(jù)來源

人群聚集數(shù)據(jù)。因大型節(jié)假日能夠有效表征商業(yè)街區(qū)空間活力，所以采集2021年5月1日—3日為期3天的百度熱力圖數(shù)據(jù)，以2 h為時間間隔，采集全天8：00-22：00的百度熱力圖瓦片信息作為數(shù)據(jù)研究基礎(chǔ)。

區(qū)位可達(dá)性數(shù)據(jù)。首先運用ArcGIS軟件基于高德地圖進行矢量路網(wǎng)模型的構(gòu)建，再選取居民8 min步行距離(即800 m)為模型的分析半徑，最后利用sDNA軟件對矢量路網(wǎng)進行空間句法的量化分析及可達(dá)性計算。

高德地圖POI數(shù)據(jù)。筆者于2021年3月22日利用Python軟件爬取高德地圖數(shù)據(jù)，選取餐飲、風(fēng)景、公司、購物、金融、休閑、醫(yī)療、住宿服務(wù)8類業(yè)態(tài)，共獲得21 943條POI數(shù)據(jù)。

二、街區(qū)活力表征及構(gòu)成要素量化分析

1.街區(qū)人群聚集分布

筆者選取2021年五一勞動節(jié)3天的百度熱力圖切片數(shù)據(jù)作為街區(qū)活力的外在表征。在5月1日當(dāng)天8：00，街區(qū)的熱力值(見圖2)比較分散，高值主要處于街區(qū)各個主干路上，如人民東路、浴新北大街、陵西北大街。8：00-12：00，街區(qū)內(nèi)居民活動逐漸豐富起來，大部分街道與地塊的熱力值開始上升，除了主干道的高熱力區(qū)，新世紀(jì)商業(yè)廣場、康德商場、稽山新天地商業(yè)步行街熱力值上升也較明顯。大型節(jié)假日16：00和20：00晚間時段，城市熱力分布主要集中在新世紀(jì)商業(yè)廣場、康德商場、和平路商業(yè)街以及其他餐飲購物空間。對五一節(jié)假日3天的熱力值進行均值計算，得到的結(jié)果如圖3所示，新世紀(jì)商業(yè)廣場、稽山新天地商業(yè)步行街、人民路以及和平路的人群聚集度較高，表明在這些街區(qū)場所內(nèi)的居民多樣性社交活動較為豐富。

圖2 5月1日熱力圖

圖3 5月1日熱力圖標(biāo)準(zhǔn)值

2.街區(qū)路網(wǎng)形態(tài)分布

(1)區(qū)位。利用ArcGIS軟件建立邯鄲市空間句法線段模型，并運用sDNA軟件對邯鄲市進行空間句法分析(見圖4)，利用全局整合度與穿行度數(shù)據(jù)分析邯鄲市和平路商業(yè)街區(qū)路網(wǎng)形態(tài)。由圖4(a)可見，全市由多核心結(jié)構(gòu)構(gòu)成，邯鄲市商業(yè)街區(qū)全局整合度在全市層面上數(shù)值較高，處于可達(dá)性較高區(qū)域。由圖4(b)可見，全局穿行度最高的3條主干路為中華大街、人民路、聯(lián)紡路，其中，中華大街與人民路貫穿和平路商業(yè)街區(qū)，故人們在城市中活動時較容易穿行此片區(qū)。

圖4 sDNA分析

(2)可達(dá)性。根據(jù)sDNA軟件分析的局部整合度數(shù)據(jù)(見圖4(c))可知，和平路商業(yè)街區(qū)內(nèi)的新世紀(jì)商業(yè)廣場和稽山新天地商業(yè)步行街兩地有較高的賦值，居民在出行時對這兩處場所的可達(dá)性較高。根據(jù)800 m局部穿行度數(shù)據(jù)(見圖4(d))可知，光明北大街及和平路穿行度賦值較高，人們在出行時穿越這兩條街道的幾率較大。

3.街區(qū)功能業(yè)態(tài)分布

(1)功能核密度。選取高德地圖POI各類信息點進行核密度分析，依據(jù)結(jié)果可知，商業(yè)街區(qū)信息點中餐飲與購物兩類業(yè)態(tài)的賦值較高，且高值均分布在新世紀(jì)商業(yè)廣場和稽山新天地商業(yè)步行街內(nèi)，其中，新世紀(jì)商業(yè)廣場的購物核密度稍高于稽山新天地商業(yè)步行街，而稽山新天地商業(yè)步行街的餐飲核密度則高于新世紀(jì)商業(yè)廣場。從全局核密度來看，POI信息點的分布主要在新世紀(jì)商業(yè)廣場、和平路、稽山新天地商業(yè)步行街等地，火車站也有較高的賦值。這些空間基于業(yè)態(tài)多樣性的影響，都有著較高的活力[9]。

(2)功能混合度。依據(jù)熵來計算商業(yè)街區(qū)中POI的混亂程度，即混合程度。通過數(shù)據(jù)可視化處理后得到的單元空間顏色越深，表明所在區(qū)域的功能混合度越高，業(yè)態(tài)類型越豐富，反之，則業(yè)態(tài)越單一(見圖5)。由圖6可見，和平路商業(yè)街區(qū)的功能混合度分布較為均勻，其中，業(yè)態(tài)類型較為豐富的地區(qū)分別是和平路街道中段、稽山新天地商業(yè)步行街與新世紀(jì)商業(yè)廣場等地。這些高混合度片區(qū)在空間上呈現(xiàn)分散狀態(tài)，能夠從功能多樣性層面均衡吸引人群產(chǎn)生聚集活動[10]。

圖5 功能混合度

三、街區(qū)活力影響要素相關(guān)性分析

1.MGWR模型

MGWR模型的計算公式為

式中：bwj為第j個變量回歸系數(shù)使用的帶寬；βbwj為局部變量的回歸系數(shù)；(ui，vi)為第i個樣本點的空間坐標(biāo)；εi為第i個區(qū)域的隨機誤差。如表1所示，通過對比MGWR模型與傳統(tǒng)的全局回歸模型，既普通最小二乘回歸模型(Ordinary Least Squares Regression，OLS)可知，MGWR模型的擬合優(yōu)度R2遠(yuǎn)高于OLS模型，且AICc值低于OLS模型。由此可以判定，MGWR模型的結(jié)果優(yōu)于OLS模型。

表1 MGWR模型與OLS模型結(jié)果的對比

2.尺度分析

相較于OLS模型，MGWR模型能夠較直觀地反映不同變量在空間尺度上的差異化(見表2)。在MGWR模型中，常數(shù)項、局部穿行度、全局穿行度、購物核密度、餐飲核密度以及功能混合度6個變量的回歸系數(shù)顯著，而局部整合度與全局整合度兩個變量的回歸系數(shù)不顯著。常數(shù)項表示的是在其他自變量確定的情況下，不同空間區(qū)位對于活力的影響。本研究并未涉及的建筑形態(tài)、周邊環(huán)境、街道形態(tài)等相關(guān)要素都可以納入常數(shù)項。常數(shù)項的帶寬為43，占樣本總量的2.3%，與其他變量的帶寬相比較低，該尺度接近街道尺度。其他變量的帶寬中，局部整合度的帶寬較高，其數(shù)值達(dá)到240，占總樣本量的13.3%，并且回歸系數(shù)不顯著。故可以理解為人們在邯鄲市和平路商業(yè)街區(qū)中活動時，街道的空間可達(dá)性與街區(qū)活力不相關(guān)，原因可能是人們大多處于非自然出行狀態(tài)，有著較強的目的性。其余變量的帶寬均在45左右，尺度也比較接近街道尺度，都有著較強的空間異質(zhì)性。

表2 不同變量的MGWR帶寬

3.變量系數(shù)空間分析

運用ArcGIS軟件對模型進行可視化分析(見圖6)，如圖6(a)所示，在新世紀(jì)商業(yè)廣場、康德商場、火車站以及周邊地區(qū)區(qū)位對活力的影響呈正相關(guān)，最高系數(shù)值在0.806～1.307區(qū)間內(nèi)。但在晉冀魯豫革命紀(jì)念館和國際金融中心區(qū)位對活力的影響呈負(fù)相關(guān)，最低系數(shù)值為-1.5～-0.4。

餐飲系數(shù)整體上與活力呈正相關(guān)，反映出餐飲點數(shù)量對于商業(yè)街區(qū)內(nèi)部活力具有顯著的正向影響。如圖6(b)所示，餐飲點數(shù)量對于叢臺廣場與西北側(cè)的濱水區(qū)活力有著顯著的正向影響，對于串城街片區(qū)、新世紀(jì)商業(yè)廣場周邊以及和平路商業(yè)街周邊活力也有著比較顯著的正向影響。

購物系數(shù)對活力具有顯著的正向影響。在商業(yè)街區(qū)中，人們對于購物的目的性消費需求較大，購物點密度越高，居民的購物選擇就越多，吸引不同需求的人流聚集的可能性就越大，進而提升商業(yè)街區(qū)的空間活力。如圖6(c)所示，購物系數(shù)最高值區(qū)域分別為國際金融中心、叢臺廣場、外國語學(xué)院附近，這3處片區(qū)對于購物的消費需求最高。從回歸系數(shù)絕對值來看，購物點密度對于活力提升的影響最大。

功能混合度是依據(jù)熵公式來計算商業(yè)街區(qū)中POI的混亂程度，POI功能業(yè)態(tài)越豐富，越能吸引不同消費需求的居民在此進行多樣性活動，其所在片區(qū)的活力就越高。功能混合度系數(shù)(見圖6(d))對于新世紀(jì)商業(yè)廣場、康德商場與稽山新天地商業(yè)步行街活力的影響呈正相關(guān)，且系數(shù)較大，三大商業(yè)綜合體以豐富的業(yè)態(tài)吸引了大量的人流，增添了街區(qū)活力。功能混合度對于串城街與和平路周邊片區(qū)活力也有著較顯著的正向影響，表明業(yè)態(tài)的混合程度對于街區(qū)活力的提升較為有益。

局部穿行度系數(shù)在空間上的表現(xiàn)較為不顯著(見圖6(e))。在人民路與中華大街兩處局部穿行度系數(shù)對活力的影響呈現(xiàn)了負(fù)相關(guān)，但在晉冀魯豫革命紀(jì)念館、康德商場與稽山新天地商業(yè)步行街區(qū)域，局部穿行度為這3處場所增添了活力。其原因可能是人們出行更喜歡選擇禁止車輛通行的商業(yè)街區(qū)步行空間。

圖6 回歸系數(shù)描述

全局穿行度系數(shù)(見圖6(f))對于活力的影響較為顯著，高值區(qū)域分布在串城街、晉冀魯豫革命紀(jì)念館以及稽山新天地商業(yè)步行街二期3處。從全局穿行度系數(shù)來看，其賦值對于活力的提升有著較顯著的正向影響。穿行度高的地方居民可以更便捷地來往，交通通行的潛力更大，帶來的街區(qū)活力也較高。

四、結(jié) 論

從活力的外在表征及構(gòu)成要素兩個維度剖析了城市商業(yè)街區(qū)活力的本質(zhì)，并運用MGWR模型對這兩個維度的各個要素進行了相關(guān)性分析，探究不同要素對于活力的影響程度。

以邯鄲市和平路商業(yè)街區(qū)為例，收集POI、sDNA軟件、百度熱力圖數(shù)據(jù)對街區(qū)活力的空間分異與空間尺度進行研究，得到以下結(jié)論：

(1)基于自然出行的街區(qū)空間整合度對于節(jié)假日期間的商業(yè)街區(qū)活力沒有顯著影響；

(2)商業(yè)街區(qū)中購物點數(shù)量對于街區(qū)活力的影響極其敏感，且存在較強的空間異質(zhì)性，其空間尺度接近于街道尺度；

(3)各變量系數(shù)絕對值由大到小依次為購物點數(shù)量、全局穿行度、區(qū)位、餐飲點數(shù)量、功能混合度。

商業(yè)街區(qū)的活力構(gòu)成要素除了空間形態(tài)與功能業(yè)態(tài)以外，還有街道立面、街道設(shè)施、街區(qū)建筑形態(tài)等多種影響因素。大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的崛起，為城市設(shè)計提供了更多的方向。在后續(xù)研究中，希望借助網(wǎng)絡(luò)開源數(shù)據(jù)與實地調(diào)研相結(jié)合的方法，對商業(yè)街區(qū)活力進行更加全面的測度與評價研究，以期為商業(yè)街區(qū)的前期設(shè)計與后期管理提供借鑒。