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地块系统的空间配置布局和城市多样性：

——空间形态学中差异性变量的实证研究

摘要

任何城市模型的核心变量都是距离和吸引力。空间句法研究有助于发展新的几何描述和距离测量，这开辟了新天地，尤其是在捕捉行人运动方面。然而，景点的描述和测量并不是该领域的核心。

在本文中，我们把吸引力的度量方法扩展到差异性变量上。早期的实证研究表明，强烈的迹象表明，土地划分为地块的程度与社会经济内容的多样性（例如居民和经济活动）之间存在相关性。

在此基础上，我们提出了对斯德哥尔摩进行广泛实证研究的结果，旨在为空间形态差异化的空间变量铺平道路，直接影响社会经济多样性。该调查涉及一方面是地块系统配置的测量值，另一方面是使用辛普森多样性指数测量的经济活动类别之间的相关性分析。

本文有两个研究目的：首先，对多样性概念背后的复杂问题进行概述，其中着重点在于分类和尺度；其次，进行实证研究，以支持本文对城市多样性差异性变量所产生影响的猜想。

关键词

空间布局、地块系统、差异性、多样性、经济活动

1.引言：空间容量理论

任何城市模型的核心变量都是距离和吸引力（Wilson，2000）。空间综合学研究为新的几何描述和距离测量的发展做出了贡献，特别是在捕捉行人运动方面，有了新的突破（Hillier & Iida, 2005）。然而，对景点的描述和测量并不是该领域的核心。

在早期的一篇论文中，我们将景点解释为密度和分化形式的距离的附加变量，其中第一个变量与建筑物有关，第二个变量与小区系统有关（Marcus等人，2017）。在本文中，我们专门讨论了研究得较少的差异化变量。早期的研究表明，有强烈的迹象表明，土地划分为地块（parcels）的程度与社会经济内容的多样性之间存在着关联，如居民和经济活动（Marcus等人，2017；Cantarino和Netto，2017）。在此基础上，我们在此介绍了在斯德哥尔摩进行的一项广泛的实证研究的结果，旨在为空间形态的差异化的空间变量铺平道路，对社会经济多样性有直接影响。该调查涉及到一方面是地块系统配置的措施，另一方面是经济活动的多样性模型之间的相关性分析。

许多关于城市多样性的争论起源于Jane Jacobs的著作，对她来说，多样性是贯穿她所有关于城市的文章的中心主题。最著名的是《美国大城市的死与生》，以及她在书中提出的产生城市多样性的四个条件：一个以上的主要功能；短小的街区；不同年代的建筑；以及密集的人群（Jacobs, 1961）。在这些条件中，我们将看到，从我们目前需要为我们的模型开发一个差异化措施的角度来看，我们实际上会发现不同年龄的建筑物是最有希望的，也许有点令人惊讶（Sayyar & Marcus, 2013）。原因是，虽然条件超过一个主要功能肯定对城市的多样性程度有很大影响，但它更多的是处理纯粹的多样性编程，而不是与我们在这里寻找的那种空间形式有任何明显的联系。另一方面，短街区的概念则与可及性有关，或者说与上文讨论的空间语法理论中所涉及的认知距离的配置完全一样。最后，人员密集的概念显然与一般的密度概念有关，因此已经被彻底讨论过（例如Ståhle等人，2005；Berghauser Pont & Marcus 2014）。另一方面，不同年限的建筑的概念似乎与其他的概念主要不同，乍一看，也许是最没有理论意义和最没有实际应用价值的概念--我们如何用不同年限的建筑来规划城市，或者，围绕这样的事情建立一个理论。然而，这正是我们要尝试的。

这里的陷阱是紧紧抓住建筑作为事物而不是作为过程的想法。转向后者意味着从建筑创造的空间转向建筑演变的空间，也就是我们称之为地块的不同领域的产权界定。这些是制度上定义的空间，而不是物理上定义的空间，但即使如此，它们无疑代表了城市中的一个核心和共同的空间类别。如果我们开始思考这个问题，我们就会意识到，在任何建筑努力中，这种将空间划分为若干独立空间的做法是多么的基本--如果不是用墙划分空间的艺术，那又是什么建筑呢--这背后的主要理由正是为了产生多样性，即为独立和不同类别的 "事物 "或活动产生离散的空间；这显然是将建筑物划分为独立房间背后的主要理由。

因此，将土地的横向划分，无论是物理上还是制度上的定义，视为一种基本的空间技术，从而支持差异化的增加，其方式类似于建筑面积的垂直增加是增加密度的基本技术（Marcus等人，2017）。如果我们更具体地将这一概念引入城市空间形式的模型中，我们可以提出以下论点。地块的特定领域，作为一块由一套特定产权界定的土地，代表了一个行为人在城市中的存在，其形式是其所有者或业主或类似的人，此外，这意味着该行为人在城市空间中的活动有一个非常精确的位置（Marcus，2000；2010；Bobkova等人，2017a；2017b）。正是在这个特定的领域内，特定的行为者可以自由行动，只要保持在不同机构设定的框架内，例如，当地的规划法规或相关土地的特定产权。

此外，这些行为者通常会制定一个特定的战略来进一步发展和维护他们的财产。因此，一个拥有相对较多地块的地区似乎有可能比一个拥有相对较少地块的地区承载更多的此类行为者，从而有更多的地块开发和维护策略，而这很可能也意味着此类策略的更大多样性。最后，这样的地区似乎有可能比拥有相对较少地块的地区更容易发展出多样化的内容，因此也就没有什么行为者和战略。因此，随着时间的推移，似乎正是这种土地的划分和随后产生的潜在的行为者和战略的多样性，可以在建筑存量中产生更大的多样性，也就是雅各布斯的不同年龄的建筑概念。

正是这一假设使我们相信，我们在地块的数量、形状、大小和配置方面可以确定一个与城市多样性有直接关系和影响的空间形式变量。此外，我们提出，一个地区的地块数量可以被称为该地区的空间容量，即承载差异的能力，其中高容量为异质内容创造了更大的潜力，而低容量同样为更多的同质内容（Marcus, 2000; 2003; 2010; Bobkova et al. 2017ab）。显然，其他因素，如土地使用法规或其他空间变量，如街道中心性和建筑密度，当然可以推翻这里的小区系统的空间形式的影响，但在我们的研究中，我们试图分离出的是这个变量对城市实体或过程的特殊影响。

下面我们将介绍一项实证研究，将不同种类的多样性作为因变量与作为地块可及性衡量的差异化自变量联系起来。本文的大纲如下。在接下来的两节中，将介绍衡量社会经济多样性背后的理论复杂问题，特别关注规模和分类的问题。这些部分将为接下来的实证检验所做的选择提供支持。此后，我们将介绍实证研究的方法学概况，包括。(1）如何测量社会经济多样性这一因变量（2）如何测量空间分化这一自变量（3）如何解决规模问题（4）如何构建能够隔离分化变量的统计模型，以及（4）统计检验的说明。此后，将报告研究的结果，最后在结论中，将结合前面介绍的理论讨论结果，并对未来的研究提出建议。

2.多样性和尺度：何为尺度

尺度这个词在很多领域都有使用，而且在一个学科中的解释往往与另一个学科有很大不同。还有许多相关的概念，如：水平、分辨率、范围和层次，经常被用作替代或同义词（Gibson et al 1999）。在关于城市的研究中，也有很多关于规模的提法，这也引起了各种分类，如 "本地-全球"、"微观-中观-宏观"、"街区-地区-城市-区域"。然而，由于其固有的相对性，这些术语通常是模糊的。它们通常是在一个特定的情况下相互定义的，例如，什么被理解为 "地方"，在不同的城市是不同的。这使得尺度成为城市研究中最容易混淆的概念之一。这是一个问题，因为在任何城市建模或空间分析的研究中，尺度的选择都会从根本上影响分析和解释。

根据Mike Batty的说法，我们的尺度基本上是指两件事。"我们观察城市的分辨率，这基本上是地图比例，以及在不同大小的地点或城市中发生的功能区分的水平"（Batty, 2005）。也就是说，尺度可以涉及分辨率或规模，但这两者很容易被混淆。例如，上面列出的所有分类，如高度相对的宏观-中观-微观集合，通常指的是分辨率，但很容易被认为是规模的分类，尤其是在具体的城市环境中应用时。例如，当谈到 "街区 "时，作为相对于 "区 "或 "城市 "尺度的一个特定尺度，我们谈到了城市的一个特定分辨率，也就是说，我们放大了一个区域，以便我们能够确定那里正在发生的更多细节，但这当然不会使我们这样做的城市变小或变大。尽管如此，在这种操作中，我们很容易开始考虑将特定的街区作为一个小城市，也就是说，我们改变了城市的大小，但显然不是这样的。

这里有滑入一些总体的、更宏大的或更抽象的城市的直接风险，这些城市很容易拥有自己的生命，我们经常把规模说成是等级制度，这就鼓励了我们。用Alan Wilson的话说"规模是等级制度的一种形式，在这方面，清晰的视野是至关重要的"（Wilson 2000）。一个典型的例子是将城市现象分为微观、中观和宏观尺度，这在概念上意味着，尽管我们知道这不是真的，有一系列的城市，可以说是在彼此的上面。再一次，经过反思，我们立即意识到这是无稽之谈，但即便如此，在概念上已经出现了纰漏，而且很难记住我们所说的并不是真正的意思。例如，当新空间经济的介绍者谈到经济活动集中在城市的离心力和向心力时（Fujita等，1999），我们会被诱使把这些设想为盘旋在城市上空的某种宏观规模的力量。实际上，这些力量从分析上来说是在一个综合的宏观尺度上被识别出来的，但这肯定不是它们发挥作用的地方。相反，这些力量虽然在总体上留下了明显的痕迹，但必然扎根于微观尺度上的人类日常活动。

此外，我们还需要保持我们的视野清晰，即我们讨论的是什么实体的规模。按照Wilson(2000)的说法，我们可以说，空间分析家在三个方面面临解决的问题。 "作为感兴趣的系统组成部分的实体必须被定义和分类；其中许多实体必须在空间中被定位；它们的行为必须随着时间被描述"。这导致了需要决定的规模的三个方面。"部门（类别的数量和广度）、空间（实体所在区域单位的大小）和时间（为纵向描述和分析提供基础的时间单位的长度）"。时间分辨率本身就构成了一个大问题，因为大多数空间分析根本不考虑时间维度，从而产生了我们已经习惯的对城市的典型静态描述。原则上，这些都是非常不现实的，对于大多数用途来说，在此基础之上得出结论是有风险的。然而，这正是我们在大多数城市的研究中所做的。另一方面，部门和空间方面，在大多数研究中都有。然而，重要的是要掌握这两者的规模和分辨率是如何变化的，再一次造成了许多混乱的原因。部门实体，也就是我们想在空间中定位和分析的现象或活动，例如企业，可以有不同的规模，也就是说，我们可以有大型企业和小型企业，这并不意味着分辨率的变化。然而，我们当然也可以有部门数据分辨率的变化，例如，在我们如何对企业的规模进行分类。我们可以用高分辨率来做，例如，使用雇员的绝对数量，或者用较低的分辨率，例如，我们将雇员的数量分成几组。

另一方面，如果我们想讨论空间大小，我们需要另一种进入方式。首先，我们需要绝对清楚我们想要分析的是什么规模，其次，我们从什么角度定义规模。例如，如果我们想比较一个社区和另一个社区的大小，原则上是比较一个空间单位和另一个空间单位，我们当然可以简单地通过比较各个单位的大小，例如测量它们的面积来实现。然而，这种比较在大多数情况下可能是相当无信息的，而且是相当随意的。更有趣的是，似乎是以某种系统的方式来衡量规模，特别是考虑到当代研究中对城市的系统观点占主导地位。这将涉及到以某种方式衡量单个空间单位对整个系统的影响或重要性的大小，例如，单个街区对整个地区或城市的作用。例如，它可以涉及单个空间单元与所有其他空间单元的相对距离，在这种情况下，短距离可以被认为代表了一个战略位置，并被解释为衡量单个单元的系统规模的一种方式。此外，这种分析可以在单个空间单位的不同距离半径内进行，例如通过公制距离设定。这种半径又可以作为不同尺度的分析定义，但现在我们真的需要跟踪我们正在做的事情。这些定义是尺寸的尺度还是分辨率的尺度？最有趣的是，它们是尺寸尺度的定义，因此非常有用。分辨率的规模是由空间单位的选择来定义的，而不是由我们所定义的半径来定义的。因此，这些半径为比较各个空间单位在不同规模下的作用和功能提供了宝贵的可能性!

正如已经提到的，这种在不同规模的作用和功能的比较对于正确理解城市的运作是绝对重要的。例如，一个地区在某一尺度上被发现是相对同质的，但在另一尺度上可能被证明是相当异质的。此外，对重叠尺度的调查，也就是地方同时在不同尺度上的表现，从而被加强或削弱，对我们理解城市现象和过程至关重要。关于这种规模之间的关键相互作用，例如，雅各布斯对规划者建立自治街区的能力持批评态度，因为他们顽固地专注于街区规模，而忽略了将其与整个城市规模联系起来以正确理解街区的运作。正如在其他地方彻底讨论的那样，雅各布斯可能是第一个主张需要对城市采取一致系统观点的人。她对自己的问题做出了著名的回答。城市是什么样的问题？"城市恰好是有组织的复杂性中的问题"（Jacobs, 1961）。

总而言之，在大多数情况下，对城市现象进行适当的空间分析，必须采用多尺度的方法，例如，涵盖微观、中观和宏观研究，以便获得完整的视角，特别是有必要在不同的尺度之间移动，寻找相互关系和强化或缺乏强化。更具体地说，如果我们接受城市经济学的假设，即多样性会导致区域性的城市增长（Glaeser等人，1992年；2001年），那么当我们谈论城市的多样性时，我们指的是什么规模的问题是至关重要的。最有可能的是，这种增长更多的是由于规模之间的互动。这对城市规划和设计中的政策和具体的干预措施非常重要。例如，城市设计通常被理解为主要涉及当地的规模，但通过更好地了解规模之间的互动，城市设计也许可以被证明间接地影响其他规模。反过来说，为了实现地方尺度的目标，可能需要对其他尺度进行干预。在这方面，涵盖邻里、地区和城市尺度的分层分析表明它是至关重要的。

为了解决上述问题，我们在几个尺度上测量我们的变量，重要的是，我们通过运动网络测量它们的可及性，例如，测量到地块或经济活动的可及性。1 我们将空间语法分析与早期的地方语法分析相一致(Ståhle等人，2005）。为了解决自变量的局部尺度问题，我们选择测量500米半径内地块的可及性，这通常被认为是愿意步行的大致距离（Gehl，2010）。为了解决中观和一定程度上的全球尺度，我们还增加了半径为1000米和2500米的测量。2对于因变量，我们通过应用两种不同的分类方法来解决规模问题，第一种分类方法旨在广泛捕捉城市规模的经济活动的多样性，第二种分类方法旨在捕捉地区层面的经济活动（零售）的更具体的多样性。下一节将讨论多样性的分类问题。

1 对于可及性分析，我们使用了 "场所合成工具"，它涉及新的方法和软件，不仅可以分析街道网络本身的不同类型的可及性，还可以分析网络内不同形式的景点的可及性，例如居民或零售业。地方综合分析是一种通用的分析形式，为什么我们可以选择分析特定社会经济的可及性？

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