居住小区生活圈服务设施适老性评价

中国人口老龄化问题日益严重。2020年，党的十九届五中全会进一步明确“健全基本养老服务体系”“构建居家社区机构相协调、医养康养相结合的养老服务体系” ^[1] 。由于老年人群体身体机能下降、对养老服务设施的需求持续增长，生活圈适老性建设不应仅以一般成年人的“15分钟生活圈”规划作为依据，传统居住小区规划中养老设施缺乏造成的供需矛盾问题也亟待解决 ^[2] 。杭州市规划和自然资源局组织编制的《杭州市“邻里中心”规划研究》结果显示，老年人是生活圈内最主要的设施使用人群。生活圈适老性建设强调为老年人日常活动服务的理念，意味着生活圈内部设施不需要面面俱到，而是以老年人聚居地为中心、保障老年人基础需求为根本、提升生活品质为辅助进行建设，兼顾设施配置的公平与效率 ^[3] 。现有的设施评价方法多以覆盖度、核密度等指标，以大面积区域为对象进行评价，忽视了设施建设应以居住小区为中心、以居民需求为服务主体 ^[4-6] 。

本文提出一种考虑老年人需求的居住小区生活圈服务设施适老性评价方法。首先依据老年人的步行能力与活动特征重新划定老年人居住小区的生活圈活动范围，进而划分基础保障设施与品质提升设施，讨论设施供需的适配性，并提出具有可比性的服务设施适老性评价指标，为居住小区生活圈适老性建设提供指导，以有效承接老龄化社会需求。

在生活圈建设初探的进程中，一般基于中国居民的综合平均步速进行推导，采用一般成年人步行15 min、对应800~1 000 m的距离作为生活圈活动范围的划定标准 ^[7] 。在人口老龄化程度高、增速快的背景下，老年人居住小区的生活圈活动范围应依据老年人的步行能力与活动特征重新划定 ^[8] 。步行是老年人日常出行最主要的方式 ^[9] ，步行能力的高低很大程度上反映老年人移动性的高低。

1）步行速度。

马云龙 等 ^[10] 采用录像法分析北京市1 882人的步行数据，发现老年人群步速均值为1.04 m·s ^-1 。蔡天盼 等 ^[11] 对国内外健康老年人的步速进行研究，通过Meta分析得到老年人群步速为1.068 m·s ^-1 。而根据《建筑设计资料集》(第三版)第一分册中的“人体尺度”篇章，中国居民的综合平均步速(包括青少年、中年和老年)为1.22 m·s ^-1 ，可以看出与老年人步速差异较大 ^[12-13] 。

2）步行时间。

黄建中 等 ^[14] 对上海市中心城4个区域的老年人进行实地调研，发现老年人平均出行时间较全人群下降64%，步行出行时间仅为11.8 min。李敏 等 ^[15] 按老年人步行能力差异讨论到达设施的步行时间衰减规律，发现老年人使用菜场、水果店等重要设施类时，步行能力在步行10 min时衰减约70%、15 min时衰减约90%。李斌 等 ^[16] 通过多次迭代聚类发现，老年人单程移动时间仅为7.5~10.0 min。

3）步行距离。

毛海虓 等 ^[17] 认为老年人基本生活圈半径小，约为180~220 m，符合5 min的老年人步行距离；老年人长期活动和熟悉的生活圈半径一般不大于450 m。张鎏 ^[18] 认为老年人活动范围较为集中，主要位于社区周边，活动半径较小，以步行和公共汽车出行为主。吴夏安 等 ^[19] 以1.04 m·s ^-1 作为老年人(>60岁)步行的速度均值，以11.8 min作为老年人步行平均出行时间，由此计算老年人平均出行距离约为740 m，结合高龄老年人机能进一步衰减，建议以700 m作为生活圈适老性的研究范围。

由于出行时间对出行的影响比出行距离更大 ^[17] ，因此本文将步行10 min作为老年人生活圈划分标准、步行5 min作为老年人生活圈核心层划分标准，1.05 m·s ^-1 作为老年人平均步速，计算得到老年人生活圈和生活圈核心层范围分别为630 m和315 m。这一结论与《上海市15分钟社区生活圈规划导则(试行)》(以下简称《导则》)中5 min (200~300 m)、10 min (500 m)生活圈设施布设圈层对应距离也较为接近。

老年人的身体机能、感知和认知能力不可避免地随时间发生退化，而同时由于不再直接参与社会生产而拥有更多自由支配的时间，出行表现出休闲化、慢行化的特点，是社会日常生活的重要参与者 ^[20-21] 。因此，研究老年人生活圈服务设施的使用特征对于合理配置相应设施具有重要指导意义。

相关规范对老年人设施建设提出了不同的要求。《导则》中明确老人日常设施圈以菜场为核心，与绿地、小型商业、学校及培训机构等设施临近布局；在5 min圈层内尽量布局幼儿园、公园、养老设施以及菜场等老人、儿童使用度较高的设施，并重点关注老人和儿童对图书室、健身点等文化体育设施的近距离需求，其中养老设施类中日间照料中心应布设在10 min圈层、老年活动室则在5 min圈层 ^[4] 。《城市居住区规划设计标准》(GB 50180—2018)(以下简称《标准》)中明确5 min生活圈居住小区配套设施中，社区服务站、文化活动站(含青少年、老年活动站)、老年人日间照料中心(托老所)、社区卫生服务站、社区商业网点等服务设施，宜集中布局、联合建设，并形成社区综合服务中心 ^[22] 。《城镇老年人设施规划规范》(GB 50437—2007)(2018年版)(以下简称《规范》)中明确老年人设施分级配建体系中，居住区(镇)级应配建养老院、老年活动中心及老年服务中心(站)，宜配建老年公寓、老年学校及托老所，小区级则应配建老年活动中心、老年服务中心(站)及托老所；老年人设施布局应符合当地老年人口的分布特点，宜靠近居住人口集中的地区布局 ^[23] 。

众多学者也依据标准、规范指导进行了具体的研究。黄建中 等 ^[14] 通过问卷调查结合综合交通调查数据发现，在各年龄段老年人群体中购物出行均占最大比例，看病体检出行所占比例随年龄增加而不断升高(见图1)。李敏 等 ^[15] 结合《老年人建筑设计规范》(JGJ 122—99)与调研结论，将老年人步行能力分为五类，发现随着步行能力降低老年人对设施的使用频率逐渐降低、对设施种类需求减少，其中菜场、公园绿地和诊所是各类老年人普遍高频使用的设施。李萌 ^[24] 通过调查发现各年龄段老年人均主要使用菜场、超市等购物类设施，60~69岁老人社区活动参与度较高，还高频使用公园、社区文化等休闲设施，而70岁以上老人则高频使用养老照料类设施。

图1 老年人出行目的随年龄变化趋势

资料来源：文献[14]。

本文研究对象为60岁以上的老年人群体。基于《导则》提取生活圈服务设施类别体系，结合标准、规范及学术研究结论得到相关设施应布设于老年人生活圈5~10 min圈层，并参照文献[15]中对老年人设施重要性需求进行的重要度三级分类，本文总结得出老年人生活圈服务设施体系(见表1)。

表1 老年人生活圈服务设施体系

开源数据具有覆盖范围广、空间精度高、数据可获取性强等优势，为研究居住小区提供新视角。本文调用接口获取兴趣点(Point of Interests, POI)、兴趣区域(Area of Interests, AOI)、路网、人口栅格等数据，融合多源数据为评价生活圈服务设施适老性提供支持。

1）POI数据。

POI指在地理信息系统中抽象为点的地理实体，可以是一个小区、一个场馆或一家店面。POI数据样本量大、空间精度高、信息量丰富、提取简便且数据质量高，在设施空间分析领域极具优势。本文使用的POI数据来自高德地图，根据设施关键词提取28类POI。

2）AOI数据。

AOI指地图数据中区域状的地理实体，可理解为具有地理边界的POI。本文使用的AOI数据来自百度地图，通过获取居住小区AOI信息，并根据AOI的空间分布与POI数据进行连接。

3）路网数据。

路网指城市范围内由不同功能、等级、区位的道路以一定的密度和适当的形式组织的网络结构。互联网的地图服务提供商为用户免费提供地图应用开发接口(Application Program Interface, API)，通过调用web端接口并使用步行路径规划算法可以求解沿在线路网的步行距离。本文使用高德地图API功能计算居住小区与设施的步行距离。

4）人口栅格数据。

英国南安普敦大学(University of Southampton)的WorldPop研究小组利用Microsoft Azure的大规模数据处理能力来绘制准确人口统计数据 ^[25] 。WorldPop人口数据集的空间分辨率达到100 m，具有较高的空间分辨精度和人口拟合精度。本文使用WorldPop 2019年中国区域人口密度栅格数据进行居住小区内人口计算。

1）基础保障设施综合加权核密度估计。

核密度分析是基于特定的搜索半径、通过正交核函数计算元素在其周围场中的密度，其结果可清晰地表达居住小区生活圈内某一类服务设施的分布特征。采用线性加权法对不同类型服务设施的核密度计算结果按重要度进行加权，可得到生活圈基础保障设施综合加权核密度，计算公式如下 ^[26-27] ：

式中： D _{i , j} 为居住小区 i 生活圈范围内 j 类基础保障设施的核密度/(个·m ^-2 )； r 为搜索半径/m，本文中为10 min生活圈对应630 m或5 min生活圈对应315 m； k 为 j 类基础保障设施中某一具体设施； d _{i , jk} 为居住小区 i 到 j 类基础保障设施中某一设施 k 之间的步行距离/m； C _{i , j} 为居住小区 i 到 j 类基础保障设施的老年人生活圈范围； D _i 为居住小区 i 的基础保障设施综合加权核密度/(个·m ^-2 )； W _j 为 j 类基础保障设施的重要度权重。

2）适配度评价。

合理的生活圈构建需要考虑设施的供需适配，在完善社区生活圈设施配建的同时，应建立符合人口结构特点的公共服务设施标准 ^[28] 。将基础保障设施综合加权核密度与居住小区老年人口数量相比来计算供需适配情况，并为供需比平均值加入±50%浮动空间，形成平均设施量适配区间。计算公式如下 ^[29] ：

式中： R _{i , j} 为居住小区 i 生活圈范围内 j 类基础保障设施的供需比； P _i 为居住小区 i 内老年人口数量/人； R _i 为居住小区 i 基础保障设施综合供需比； BG _{i , j} 为居住小区 i 生活圈范围内 j 类基础保障设施适配度评价结果； G _j 为 j 类基础保障设施的适配区间； BG _i 为居住小区 i 基础保障设施适配度综合评价结果； G 为基础保障设施综合评价适配区间。

品质提升设施是在保障基本设施需求后对公共设施建设提出的附加要求。因此认为居住小区生活圈范围内品质提升设施数量即可表征便利度，当居住小区生活圈范围内无品质提升设施则便利度为“无”，仅可达1个设施便利度为“低”、2~3个为“中”、4个及以上为“高” ^[30] 。综合设施便利度评价在分类设施便利度评价基础上进行，当所有设施便利度均为“无”或“低”时则综合设施便利度评价也为低，均为“高”时则也为高，其余情况均为中。便利度计算公式如下：

式中： S _{i , j} 为居住小区 i 生活圈范围内 j 类品质提升设施的数量/个； S _i 为居住小区 i 品质提升类设施总数/个； Q I _{i , j} 为居住小区 i 生活圈范围内 j 类品质提升设施的便利度评价结果， j 类设施分别为文化(文化活动室)、教育(社区学校)、体育(健身点)三类； QI _i 为居住小区i品质提升设施便利度综合评价结果。

设施空间布局相关度评价分为设施空间自相关评价与设施间相关评价。空间自相关评价是一种统计检验方法，用于分析评价指标的空间集聚特征，可识别生活圈基础保障设施综合加权核密度和品质提升设施数量的高低值是否聚集，进而识别亟待进行设施建设的区域。设施间相关评价采用相关系数对变量间相关程度进行度量，可对生活圈基础保障设施综合加权核密度与品质提升设施数量的高低值分布是否关联做出判断，识别双低区域。

对上文基础保障设施综合加权核密度与品质提升设施数量分别进行设施空间自相关评价。全局莫兰指数(Global Moran's I)是度量空间相关性的重要指标，经过方差归一化之后的值为-1.0~1.0。Moran's I>0表示空间正相关，值越大相关性越明显；Moran's I<0表示空间负相关，值越小空间差异越大；Moran's I=0表示空间呈随机性。计算公式如下：

式中： I 为全局莫兰指数； n 为要素总数； S ₀ 为所有空间权重的聚合； w _{i , j} 为要素 i 与 j 之间的空间权重，本文中为基础保障设施综合加权核密度和品质提升设施数量； z _i 为要素 i 的属性与其平均值的偏差； z _j 为要素 j 的属性与其平均值的偏差。

对基础保障设施综合加权核密度与品质提升设施数量进行两类设施间相关评价。肯德尔(Kendall)相关系数 ^[30-31] 是衡量两个有序分类变量相关性的统计值。相关系数值范围为-1~1，越接近1表示两个随机变量之间的相关性越强。对于两个随机变量 X 和 Y ， X ={ x ₁ , x ₂ ,?, x _n }， Y ={ y ₁ , y ₂ ,?, y _n }，它们所包含的元素数量均为 n 。 X ， Y 中存在 C ² _n 组元素对( x _i , x _j )和( y _i , y _j )， i ≠ j 且1≤ i , j ≤ n 。计算公式如下：

式中： τ 为肯德尔相关系数； N ₁ 为 X ， Y 中正相关的元素对( x _i > x _j 且 y _i > y _j ， x _i < x _j 且 y _i < y _j )数量； N ₂ 为 X ， Y 中负相关的元素对( x _i > x _j 且 y _i < y _j ， x _i < x _j 且 y _i > y _j )数量； N ₀ 为元素对总数， N ₀ = C ² _n ； N ₃ 为 X 中相同元素对( x _i = x _j )数量； N ₄ 为 Y 中相同元素对( y _i = y _j )数量。

上海市是中国最早进入老龄化的城市，区域老龄化程度由城市核心向外围郊区逐渐递减，呈现明显的城乡分布不均衡状态。本文选取上海市外环内中心城区的黄浦区全区与外环外嘉定区中心的嘉定工业区、嘉定镇街道、新成路街道、菊园新区街道为研究对象，以便进行城郊对比(见图2)。其中黄浦区共有居住小区638个，嘉定区中心4个街道共有居住小区189个。

图2 研究对象区位

根据老年人出行活动需求与出行特征划定10 min和5 min两层级老年人生活圈范围。

1）数据预处理。

下载研究对象范围内的居住小区POI与AOI数据，首先删除重复与无效项，然后按空间分布连接POI与AOI数据。由于AOI数据划分较为粗糙，因此允许将POI与AOI数据按多对一规则进行关联，最后删除无法关联的要素。

2）计算老年人生活圈范围。

生活圈范围以小区边界为步行出行起点，首先应去掉居民在小区内步行消耗的时间。具体方法为：由小区AOI几何面积计算得到小区虚拟半径 R ₀ ，老年人步行10 min，5 min的距离分别为 R ₁₀ = R ₀ +630 m， R ₅ = R ₀ +315 m。以黄浦区外滩街道某小区为例(见图3)，小区虚拟半径为80 m，而计算得到的从各居民楼到小区出入口的实际路线平均长度为78 m，误差为2.5%，验证了方法有效。

图3 老年人居住小区生活圈范围示例

根据现有数据推算每个居住小区的老年人口数量，作为设施需求侧。

1）计算街道级老年人口比例。

由于无法获取2020年“七普”街道级人口结构数据，因此首先汇总2010年“六普”乡镇级人口结构数据，根据老年人口数量计算老年人口比例；再将“六普”与“七普”乡镇级老年人口比例相除得到老年人口增长系数，继而推算2020年各街道老年人口比例(见表2)。

表2 研究区域中各街道老年人口比例(单位：%)

1）数据缺失，根据相似街道推算得到。

资料来源：第六次、第七次全国人口普查数据。

2）计算居住小区人口数量。

使用WorldPop 2019年中国区域人口密度栅格数据，运用QGIS3.6分区统计功能计算居住小区AOI范围内栅格值之和，作为居住小区人口数量。最终由居住小区人口数量与对应所属街道老年人口比例相乘得到居住小区老年人口数量(见图4)。

图4 研究区域栅格级人口数量及居住小区老年人口数量

注：栅格分辨率为3弧度(在赤道处约为100 m)。

1）基础保障设施适配度比例。

如表3所示，黄浦区23%的小区为基础保障设施高配小区，29%为适配小区，无漏配小区；嘉定区中心则仅有9%达到适配及以上，另有19%漏配小区，设施配置存在明显的城郊差距。

表3 基础保障设施适配度比例(单位：%)

聚焦单项设施，两个研究区域均存在严重的漏配情况，其中嘉定区中心分别有96%和97%的居住小区漏配社区养老院和老年活动室，意味着该区域绝大部分老年人难以在生活圈范围内获取养老服务，应优先配建。具体分析发现，老年活动室在前文介绍的标准、规范中均明确了5 min圈层的定位，属于实施问题；而社区养老院的布设标准、规范中则无统一明确结论，对社区养老院放大至10 min圈层进行计算发现，黄浦区、嘉定区中心漏配度降低至66%和71%，因此属于标准问题。两区在商业设施，尤其是便利店、超市等小型商业适配上差异最大，说明商业设施布局由经济利益驱动，自然向整体需求多的城区集中，因此更易突显城郊两极分化的现象。

2）适配度空间分布。

如图5所示，两个研究区域医疗设施、养老福利设施漏配区域大量集中在行政区划边界周边，可能与行政区划边界处于辖区影响力洼地有关。黄浦区老年人基础保障设施最大缺口为休闲设施，漏配范围集中且广泛，这与城区用地紧张、公共空间不足有关。通过分析各类设施空间布局情况，可以有效捕捉漏配集中小区，为新建设施选址提供依据。

图5 基础保障设施适配度空间分布

品质提升设施便利度评价按便利度设施数量加权，以热力图呈现可以更好地显示出设施配置的高地与洼地(见图6)。便利度高分存在明显的聚集分布现象。综合来看，黄浦区95%居住小区的老年人可获取生活圈品质提升设施，且存在西南—东北的便利度高值带，由高值带向滨江的西侧递减；嘉定区中心则仅有街道核心区便利度较高，40%的小区无法获得任何品质提升设施。其中黄浦区文化设施便利度分布沿河岸线向西递减，可能是由于黄浦江滨江景观带建设有大量文化场馆。

图6 品质提升设施便利度核密度

1）设施空间自相关。

黄浦区基础保障设施适配度、两个研究区域品质提升设施便利度评价结果均存在聚集性，其中黄浦区品质提升设施便利度聚集效应最强、嘉定区基础保障设施适配度分布较为随机(见图7)。黄浦区两类设施均存在明显的空间聚集效应，其中34%的居住小区品质提升设施便利度“强强联合”；18%位于东部滨江、西部内陆的居住小区在低低聚集区集中，是新建设施首选区位。嘉定区中心80%的居住小区基础保障设施适配度均为低低聚集区，但其空间聚集性仍为随机，可能是由于郊区居住小区本身空间分布零散。

图7 综合设施空间自相关评价

2）设施间相关。

计算Kendall相关系数值为0.202，在0.01级别相关性显著，说明基础保障设施综合加权核密度与品质提升设施数量存在正相关关系。按基础保障设施综合评价适配区间( G )下界与品质提升设施便利度“低”界划分两类设施4个相关区域，绘制散点图(见图8)。整体来看，黄浦区居住小区多分布在“高-高”聚集区，嘉定区中心居住小区则主要集中在“低-低”聚集区，城郊差距明显。

图8 基础保障设施和品质提升设施空间布局相关度散点图

基础保障设施和品质提升设施的相关度空间分布情况如图9所示。黄浦区布局相对混杂，“低-低”“低-高”居住小区可借用周边设施；嘉定区中心仅在居住小区核心区存在“高-高”聚集区，周边区域则普遍为“低-低”聚集区，应优先补足相关区域设施。

图9 基础保障设施和品质设施空间布局相关度

本文整合多源数据，按老年人活动范围与设施使用特征，提出生活圈基础保障设施适配度、品质提升设施便利度、设施空间布局相关度等指标，以上海市黄浦区与嘉定区中心为例进行居住小区生活圈设施适老性评价。

研究发现，由于老龄化需求增加，社区养老院、老年活动室等养老福利设施和休闲设施配置严重不足；生活圈服务设施适老性存在明显的城郊差距，在中心城区居住小区普遍配置品质提升设施的同时，仍有大量郊区居住小区无法保障老年人的基本服务设施需求。造成基本保障设施适配度低的原因除实施问题外还存在标准问题，各级各类标准、规范存在不明确、不一致、不合理现象，有待进一步修订。

本文的评价方法考虑供需、分级设施，兼顾公平与效率，有效识别基础保障设施、品质提升设施配置数量与空间布局的问题，可为相关服务设施选址提供建议。依据评价结果，应优先对郊区，尤其是郊区非街道核心区的低配小区聚集区进行基础保障设施建设，依据各类设施适配度评价进行具体分析以补足，并重点关注城郊处于行政区划边界周边的居住小区；品质提升设施的布局应首先关注“低-低”聚集区建设。

评价结果可指导生活圈服务设施规划建设，有效提升服务设施适老性，为老龄化背景下老年人的日常生活保障提供支持。然而由于数据精度的限制，本文未能获取各居住小区实际的老年人口数量、无法掌握不同年龄段老人对生活圈服务设施的需求，未能考虑步行环境不友好造成的老年人活动范围缩小等问题，这也将成为未来研究的关注点。