基于AHP模型的冬季校園植物景觀評價

劉洋 高宇 張睿

摘要 以東北林業(yè)大學(xué)校園冬季植物景觀為研究對象，對校園植物及其景觀進行實地勘查和理論研究，調(diào)查已有樹種種類及其應(yīng)用情況，并利用AHP（層次分析法）建立評價模型，對校園冬季植物景觀進行綜合評價。通過調(diào)查問卷采集相關(guān)數(shù)據(jù)，對9個影響校園冬季植物景觀綜合評價的因子進行權(quán)重值計算，以期為以后大學(xué)校園冬季植物景觀建設(shè)等方面提供理論支持和幫助。

關(guān)鍵詞 東北林業(yè)大學(xué)；校園植物；冬季景觀；AHP

中圖分類號 S731.9 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）04-0171-03

Evaluation of the Winter Campus Plant Landscape Based on AHP Model—A Case Study of Northeast Forestry University

LIU Yang1，GAO Yu2， ZHANG Rui1*

（1. College of Landscape Architecture， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040；2.Forest Protection Research Institute in Heilongjiang Province，Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract Taking the winter campus plant landscape of Northeast Forestry University as the research object，the field investigation and the theoretical research were conducted， including species of trees and its applications. The analytic hierarchy process was applied to establish a winter campus plant landscape evaluation model， which provided a synthetic evaluation for winter campus plant landscape. The 9 factors that affectting the comprehensive evaluation of the campus winter plant landscape of the index attribute weights were calculated by using AHP to establish the evaluation model and the investigation of the questionnaire data collection， which provided some theoretical support and help for the future construction of winter plant landscape in university campus in winter.

Key words Northeast Forestry University；Campus plant；Winter landscape；AHP

校園景觀建設(shè)是教育事業(yè)快速發(fā)展的體現(xiàn)。優(yōu)美的校園景觀環(huán)境能夠滿足師生生活、學(xué)習(xí)等諸多方面的需求，植物景觀便是其中重要的組成要素之一。

目前園林植物景觀的建設(shè)主要以“四季常青，三季有花”為主導(dǎo)思想。在園林植物配置應(yīng)用中，對植物時序景觀缺乏足夠的認識，多注重春、夏、秋三季的景觀建設(shè)，忽視了冬季植物景觀的重要性和必要性。只是遵照“冬季有綠”的傳統(tǒng)觀念，導(dǎo)致冬季景觀顯得冷清、單調(diào)，不能夠滿足人們對植物景觀的季節(jié)性需求。因此，冬季植物景觀的研究成為當(dāng)代園林建設(shè)的重要課題，如何充分挖掘園林植物在冬季景觀中的觀賞特性，尤其是如何塑造和諧自然的冬季植物景觀成為一個值得討論的話題，這也將成為當(dāng)今眾多園林工作者的奮斗目標(biāo)。

東北林業(yè)大學(xué)校園位處黑龍江哈爾濱，而哈爾濱地處我國東北地區(qū)，是我國著名的“寒地城市”[1-3]，享有“冰城”之美譽。獨特的地理位置造就了其特有的氣候特征，其中冬季氣候最為顯著。哈爾濱的冬季是一年四季中最為漫長的，持續(xù)時間長達200多天[4]。因此，冬季植物景觀的優(yōu)劣對哈爾濱城市發(fā)展和進步有著至關(guān)重要的影響。

1 文獻回顧

目前，生態(tài)環(huán)境問題已然成為國內(nèi)的熱點問題之一，政府部門頒布了諸多法律法規(guī)扶持生態(tài)環(huán)境建設(shè)，如《中華人民共和國大氣污染防治法》《中華人民共和國環(huán)境保護法》等。我國各省市逐漸開始重視對生態(tài)環(huán)境的保護，重視城市綠化效果。大學(xué)作為城市精神文明的窗口，也紛紛開始加強對校園景觀的籌劃和設(shè)計，尤其是校園植物景觀的打造。校園植物景觀作為園林景觀中僅有的富有生命特征的組成要素，它可以使園林空間展現(xiàn)生機和活力，賦予其四時的變換[5]。

有關(guān)大學(xué)校園植物景觀建設(shè)這一話題，學(xué)者們在設(shè)計原則、手法等方面進行了大量的理論性研究。高宗翔等[6]借校園園林景觀的作用闡述了植物景觀配置應(yīng)用的方法和技巧。張軍利[7]在建設(shè)校園植物景觀和營造特色空間等方面對植物功能進行理論研究，提出了校園植物配置應(yīng)用中應(yīng)盡可能重視植物種類與數(shù)量的關(guān)系，兼顧植物自身的觀賞特性與意境的營造法則。李錦[8]以東北地方特征為研究出發(fā)點，綜合實際案例和具體問題對校園植物景觀設(shè)計進行研究分析，摸索東北地區(qū)校園植物景觀的設(shè)計方法。

冬季植物景觀在我國有著較早的發(fā)展，古典園林對其有著大量的應(yīng)用，如揚州個園的四季假山、拙政園的雪香云蔚亭等。而在當(dāng)代園林發(fā)展中，對冬季植物景觀的研究涉及較少。目前為止，中國知網(wǎng)收錄的以“高校校園植物景觀”為主題的文獻382篇，而以“高校校園冬季植物景觀”為主題的文獻僅43篇，占比不足12%?？缀Ｑ嗟萚9]、劉振林等[10]、李學(xué)宏等[11]、富英俊[12]、許聯(lián)瑛等[13]闡述了冬季園林植物景觀設(shè)計中的難點——景觀的表達。為形成良好的景觀效果，應(yīng)做到落葉樹與常綠針葉樹并重，控制好植物種類之間的數(shù)量比例關(guān)系。

在西方園林發(fā)展歷史中，規(guī)則式園林自始至終占據(jù)著領(lǐng)導(dǎo)席位。它將自然作為素材，經(jīng)由人為再加工來提升美感，并將其推崇為自然美的至高境界。植物景觀通常經(jīng)過人為修飾與排列組合，以幾何形、對稱式等形式出現(xiàn)于各類公園、莊園中[14]，高校植物景觀也不例外。

以18世紀(jì)英國自然式風(fēng)景園林的出現(xiàn)為開端，植物景觀設(shè)計逐漸以自然為主，但在線條、色彩、質(zhì)感等方面又精心設(shè)計，以達到“處于自然而高于自然”的景觀效果[15]。高校植物景觀也突破了原有封閉式的景觀布局模式，總體走向為開放式。近現(xiàn)代以來，國外高校校園強化開放性，校園景觀建設(shè)理念也隨之發(fā)生改變，更加推崇自然生態(tài)的設(shè)計，重視校園硬質(zhì)景觀與自然的結(jié)合。國外的專家和學(xué)者對高校校園植物景觀的研究也逐步加深，Garth P[16]認為大學(xué)的學(xué)術(shù)及其傳播功能主要表現(xiàn)在自然環(huán)境上，校園植物景觀建設(shè)對學(xué)校至關(guān)重要。除此之外，諸多學(xué)者從理論和實踐相結(jié)合的角度對高校植物景觀建設(shè)進行了研究和分析，以此來指導(dǎo)校園植物景觀建設(shè)。

景觀評價起步于20世紀(jì)60年代，以美國為中心擴散開來，針對于景觀的視覺美學(xué)意義而言，是指對景觀視覺質(zhì)量等各方面資源的評價，是按照一定的步驟，運用科學(xué)有效的方法對景觀的價值或優(yōu)劣進行評判的活動。風(fēng)景資源評價研究逐漸形成四大學(xué)派：專家學(xué)派（expert paradigm）、心理物理學(xué)派（psychophysical paradigm）、認知學(xué)派（cognitive paradigm）、經(jīng)驗學(xué)派（experiential paradigm）[17]。植物景觀評價由此發(fā)展演化而來，其評價方法和指標(biāo)很多，但并未形成一套公認的景觀評價體系。

2 評價方法

該研究以東北林業(yè)大學(xué)校園冬季植物景觀為調(diào)查對象，重點調(diào)查學(xué)生主要活動區(qū)域，如教學(xué)辦公區(qū)、游園區(qū)、學(xué)生宿舍區(qū)、道路綠地等，不涵蓋家屬區(qū)和實驗林場。在調(diào)查過程中，分別統(tǒng)計校園植物的種類、數(shù)量等數(shù)據(jù)，觀察植物配置形式、與周邊環(huán)境的結(jié)合狀況等，在理論學(xué)習(xí)和調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，運用AHP評價模型對冬季植物景觀進行綜合評價。

層次分析法（The analytic hierarchy process）簡稱AHP，由美國運籌學(xué)家托馬斯·塞蒂（T.L.Saaty）在20世紀(jì)70年代中期正式提出。它是一種定性和定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化層次化的分析方法。層次分析法構(gòu)建的基本步驟是：①建立層次結(jié)構(gòu)模型；②建立對比矩陣；③計算權(quán)向量并做一致性檢驗。

嚴(yán)軍等[18]通過對南京藝術(shù)學(xué)院校園植物景觀的研究評價，對比多種評價方法，認為運用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是相對公平和準(zhǔn)確的植物景觀評價方法，可以同時顧及植物造景中的美學(xué)和生態(tài)學(xué)法則。

3 景觀評價模型的構(gòu)建

3.1 評價指標(biāo)的確定及標(biāo)度

3.1.1 評價指標(biāo)的確定。完善的植物景觀通常需要符合藝術(shù)性、科學(xué)性和文化性三方面的有機結(jié)合。植物景觀不僅要通過美學(xué)設(shè)計來表現(xiàn)植物景觀的藝術(shù)性，而且要滿足植物與自然在生態(tài)位上的科學(xué)性，使人們在欣賞景觀時可以體會到植物景觀的文化性，達到自然與藝術(shù)的完美融合。植物景觀評價層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

3.1.2 評價指標(biāo)的標(biāo)度。評價指標(biāo)體系的定性指標(biāo)由于涉及較多專業(yè)知識，因此主要由園林專業(yè)師生對植物景觀效果進行具體的量化，訪談對象涵蓋教師、研究生、本科生，數(shù)據(jù)來源相對廣泛，具有一定的參考意義。隨機走訪在東北林業(yè)大學(xué)校園的師生及游客，進行面對面的訪談和問卷調(diào)查，于2015年12月—2016年1月完成，共發(fā)出500份問卷，回收475份有效問卷，有效率高達95%。對圖1所示的評價層次結(jié)構(gòu)各層上的因子進行兩兩比較，建立判斷矩陣，如表1所示。

判斷矩陣A=（aij）n×n，其中aij >0，aij =1/ aij。aij代表因子Ai與Aj相對于上一層因子重要性的標(biāo)度。判讀矩陣的值直觀地反映了評價者對各因子相對重要性的認識，重要性程度一般采用1～9比例標(biāo)度對其進行定量[19]。1～9比例標(biāo)度及其含義如表2所示。

3.2 權(quán)重計算及一致性檢驗

設(shè)判斷矩陣的最大特征根為λmax，其相應(yīng)的特征向量為W，解判斷矩陣A的特征根。AW=λmaxW所得W經(jīng)歸一化后，即為同一層次相應(yīng)因子對于上一層次某一因子相對重要性的權(quán)重向量。

λmax=ni=1（AW）inwi（1）

由于問題的復(fù)雜多變和評價者之間認知的多樣性，難以保證判斷的一致性，因此，進一步引入一致性檢驗指標(biāo)CI來對判斷矩陣進行一致性檢驗。

CI=λmax-nn-1（2）

CR=CI/RI（3）

上述2個公式中，n為判斷矩陣階數(shù)，CI為一致性指標(biāo)，RI為隨機一致性指標(biāo)，CR<0.10時判斷矩陣具有一致性，否則應(yīng)微調(diào)判斷矩陣內(nèi)因子的取值[20]。隨機一致性指標(biāo)RI取值如表3所示。

4 評價結(jié)果與分析

4.1 評價結(jié)果

對訪談所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理，并運用Yaahp層次分析法軟件對數(shù)據(jù)進行分批處理，得出多組評價結(jié)果，然后對多組數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算，得到表4。

由上述圖表結(jié)果可得：科學(xué)性較藝術(shù)性和文化性更加重要，藝術(shù)性和文化性差別不大；在藝術(shù)性方面，形態(tài)最為重要，色彩次之，質(zhì)地最差；在科學(xué)性方面，環(huán)境最重要，樹種最次；在文化性方面，校園特色和教育功能差別較小，鄉(xiāng)土文化最次。根據(jù)對校園景觀的綜合評價，建議管理者和建設(shè)者可針對性地對校園冬季植物景觀進行優(yōu)化建設(shè)。

4.2 結(jié)果分析

4.2.1 冬季植物景觀存在的問題。

在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)冬季植物景觀存在如植物凍害、植物難以承受冰雪的重量等問題。校園管理者應(yīng)重視對冬季植物的管理養(yǎng)護工作，保證良好的校園植物景觀。

在植物觀賞性方面，冬季植物景觀的觀賞特色主要體現(xiàn)在個體的樹形、干皮、冬芽、果實以及植物群體景觀上，同時冬季植物的色彩及其營造的空間和氛圍也有著獨特的觀賞價值。除此之外，還需要充分挖掘冬季植物自身所蘊涵的文化內(nèi)涵和植物與冰雪等造景因子所共同營造的意境美。

4.2.2 冬季植物景觀評價結(jié)果分析。

利用AHP建立評價模型，并通過調(diào)查問卷采集相關(guān)數(shù)據(jù)，對9個影響校園冬季植物景觀綜合評價的因子進行權(quán)重值計算。評價結(jié)果顯示：①科學(xué)性較藝術(shù)性和文化性更加重要，藝術(shù)性和文化性差別不大；②在藝術(shù)性方面，形態(tài)最重要，質(zhì)地最次；③在科學(xué)性方面，環(huán)境最重要，樹種最次；④在文化性方面，校園特色和教育功能差別很小，鄉(xiāng)土文化最次。

在校園冬季植物景觀評價過程中，綜合考慮了校園植物景觀的影響因素，構(gòu)建以定量指標(biāo)和定性指標(biāo)相結(jié)合的綜合評價體系，對校園植物景觀進行客觀全面的分析評價。

評價模型的應(yīng)用也可以對校園植物景觀建設(shè)提出相關(guān)問題[21]。高校管理者和建設(shè)者可采用針對性的手段對校園植物景觀進行優(yōu)化，這對高校校園植物景觀的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。但是，在應(yīng)用評價模型時應(yīng)該注意：植物是具有生命的景觀，在不同的時間和地點，景觀效果會有所差異。而定性評價存在一定的主觀性，缺乏客觀依據(jù)，會對評價結(jié)果造成一定程度的影響。因此，在對植物景觀進行評價時，應(yīng)根據(jù)實際情況對景觀進行多次評價，并綜合多次的評價結(jié)果對景觀進行具體分析。

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