基于層次分析法的場地自然教育適宜性評價(jià)體系的構(gòu)建

張小紅， 關(guān)哲麟， 魏瑋廷， 林 浩， 吳昭琪， 陳家偉， 翁殊斐

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院, 廣東 廣州 510642)

自然教育場地通常具有以下特點(diǎn)：一是具有較強(qiáng)的自然屬性。自然教育場地最富有價(jià)值的屬性是自然屬性，自然屬性對場地客觀條件的優(yōu)劣起決定性作用[1]。二是場地應(yīng)滿足相應(yīng)的安全需求。“自然教育適宜性”是在對場地的基礎(chǔ)條件如安全性和自然資源等進(jìn)行評價(jià)的基礎(chǔ)上，加入人性化的考慮，如場地舒適度等，即為判斷場地是否適合用于自然教育活動的一個(gè)綜合性評價(jià)。當(dāng)場地自然教育適宜性良好時(shí)，在此進(jìn)行自然教育能事半功倍；而當(dāng)場地自然教育適宜性不理想時(shí)，可能會對參與者的身心健康造成負(fù)面影響[2]。因此對場地自然教育適宜性進(jìn)行綜合評價(jià)，根據(jù)評價(jià)結(jié)果改善場地條件或因地制宜采取不同的自然教育方式，有助于參與者更好地感受自然，更可確保參與者的身心健康。

國外自然教育概念起源于18世紀(jì)[3]，隨著時(shí)代的發(fā)展，從早期的理論研究逐步擴(kuò)大到向戶外自然環(huán)境不斷探索實(shí)踐[4]，從而擁有了深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷深入，自然教育事業(yè)已成為生態(tài)文明建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作，自然教育事業(yè)得到不斷的發(fā)展[5]。目前， 雖然自然教育已成為研究熱點(diǎn)并處于蓬勃發(fā)展的階段，但在自然教育的研究中，人們更多關(guān)注景觀和課程的設(shè)計(jì)[6-9]，對場地適宜性評價(jià)的關(guān)注度不高。目前仍未見有對場地自然教育適宜性定性或定量進(jìn)行系統(tǒng)性評價(jià)的文獻(xiàn)，而場地的適宜性對于自然教育活動的質(zhì)量有重要影響。因此，如何去判斷場地是否適宜自然教育，如何使場地更加適合自然教育等問題都不可回避且有待解決。本文通過對廣州海珠濕地國家公園(以下簡稱“海珠濕地”)的調(diào)查研究和統(tǒng)計(jì)分析，選取12個(gè)評價(jià)指標(biāo)，使用層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP法)建立場地自然教育適宜性評價(jià)模型，這種方法曾被運(yùn)用于探索自然教育在園林設(shè)計(jì)的表達(dá)[10]。在評價(jià)指標(biāo)的選擇和重要性確定方面，充分聽取了自然教育行業(yè)人士及相關(guān)專家意見。該模型可為自然教育行業(yè)人士在選擇和規(guī)劃設(shè)計(jì)自然教育場地時(shí)提供一定的參考。

1 場地與方法

1.1 自然教育場地

廣州海珠濕地國家公園是全國特大城市中心區(qū)面積最大的濕地公園，擁有豐富的濕地和動植物資源，具備開展自然教育的良好條件。選取該公園內(nèi)的場所：林洲白鷺、福壽果廊、藏龍灣、友誼林、果林小道、紅樹林、清漣園、都市田園作為觀察對象，參照已構(gòu)建的自然教育適宜性評價(jià)體系，實(shí)地考察場地特性，觀察其自然教育適宜性。

1.2 用層次分析法構(gòu)建評價(jià)體系

1.2.1 確定評價(jià)指標(biāo)及建立評價(jià)模型 首先要選擇合適的指標(biāo)，建立清晰的指標(biāo)體系關(guān)系，然后依據(jù)各指標(biāo)在體系中的重要性來確定各個(gè)權(quán)重。作為一個(gè)方便實(shí)用的自然教育場地適宜性評價(jià)體系，應(yīng)盡可能減少指標(biāo)的設(shè)定，并應(yīng)避免選擇需使用精密工具和會破壞場地的指標(biāo)。自然教育場地的設(shè)置受自身資源、場地設(shè)計(jì)方案和施工等多方面因素影響，應(yīng)設(shè)置定量指標(biāo)和定性指標(biāo)相結(jié)合，一是對場地的硬件設(shè)施如基礎(chǔ)設(shè)施、安全措施等進(jìn)行觀察，二是對人進(jìn)入場地的感受如嗅覺舒適度等進(jìn)行調(diào)查，才能合理客觀地鑒定場地進(jìn)行自然教育的適宜性。

基于影響自然教育場地適宜性的因素及各評價(jià)指標(biāo)的重要性不同，根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)，采用AHP法構(gòu)建自然教育適宜性評價(jià)體系(見表1)。

1.2.2 判斷矩陣構(gòu)建以及一致性檢驗(yàn) 首先，運(yùn)用 1～9 比例標(biāo)度法(在標(biāo)度1、3、5、7、9中，重要程度由同等重要向極端重要程度遞增；在標(biāo)度2、4、6、8中，程度介于以上相鄰兩標(biāo)度之間；倒數(shù)表示兩個(gè)指標(biāo)的反比較)構(gòu)建出目標(biāo)層 A、準(zhǔn)則層 B、及指標(biāo)層 C。

其次，邀請33位自然教育專家與相關(guān)從業(yè)人員，在了解研究概況的情況下，以調(diào)查問卷的形式賦值各項(xiàng)指標(biāo)相對重要性的權(quán)重。得到數(shù)據(jù)樣本后，用方根法算出矩陣最大特征根λ max和各指標(biāo)性狀的權(quán)重系數(shù)(w)[11]。

我們引入隨機(jī)一致性比率 CR 進(jìn)行驗(yàn)證，通過計(jì)算，若CR≤0.1，則一致性檢驗(yàn)通過。根據(jù)公

表1 場地自然教育適宜性評價(jià)模型及各指標(biāo)權(quán)重值Tab.1 Suitability evaluation model of site nature education and weight value of each index目標(biāo)層A準(zhǔn)則層B權(quán)重w指標(biāo)層C權(quán)重w自然教育適宜程度評價(jià)體系生物安全性C10.188 6安全性B10.512 2安全措施C20.187 5綠化養(yǎng)護(hù)C30.084 1設(shè)施維護(hù)C40.052 0植物多樣性C50.053 7場地資源B20.160 7動物多樣性C60.027 6基礎(chǔ)設(shè)施C70.056 4人文價(jià)值C80.023 0溫覺舒適度C90.133 7場地舒適度B30.327 1視覺舒適度C100.090 4聽覺舒適度C110.050 0嗅覺舒適度C120.053 0

式，CR為CI(Consistency Index)與判斷矩陣平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI(Random Index)的比值，即(CR=CI/RI)。其中CI=(λ max-n)/(n-1)(n—矩陣內(nèi)因子總數(shù))，而RI可通過查隨機(jī)一致性指標(biāo)表獲得。

經(jīng)一致性檢驗(yàn)后，在33份樣本中，25份問卷通過檢驗(yàn)(通過率約為76%)，另有8份樣本未通過檢驗(yàn)，不計(jì)入最終結(jié)果。

1.2.3 制定評分標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算方法 使用絕對評定選擇法計(jì)算綜合評價(jià)值，在仔細(xì)調(diào)研場地及查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)自然教育專家與相關(guān)從業(yè)人員的意見，劃分指標(biāo)層各項(xiàng)指標(biāo)的相對重要性評分標(biāo)準(zhǔn)為若干數(shù)量等級，再依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對各項(xiàng)指標(biāo)賦值，最后用各評價(jià)指標(biāo)的總排序權(quán)重加權(quán)計(jì)算得出綜合評價(jià)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 綜合評價(jià)體系A(chǔ)HP模型分析

評價(jià)模型的目標(biāo)層為A 層(見表 1)，表示場地在自然教育活動中需達(dá)到的要求；準(zhǔn)則層為 B 層，是實(shí)現(xiàn)在場地內(nèi)開展自然教育活動的目標(biāo)而制定的制約因素，從安全性B1、場地資源B2、場地舒適度 B33個(gè)方面作為對A層的約束準(zhǔn)則；指標(biāo)層 C 層體現(xiàn)了準(zhǔn)則層的具體評價(jià)指標(biāo)，采用定性與定量指標(biāo)相結(jié)合的原則設(shè)置12個(gè)評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合活動場地的安全要求，將安全性分為生物安全性C1、安全措施C2、綠化養(yǎng)護(hù)C3、設(shè)施維護(hù)C44個(gè)指標(biāo)；出于自然教育活動的場地需求，將場地資源分為植物多樣性C5、動物多樣性C6、基礎(chǔ)設(shè)施C7、人文價(jià)值C84個(gè)指標(biāo)；出于人在場地中活動的舒適度的考慮，將場地舒適度分為溫覺舒適度C9、視覺舒適度C10、聽覺舒適度C11、嗅覺舒適度C124個(gè)指標(biāo)。

2.2 指標(biāo)權(quán)重分析

計(jì)算 25 份指標(biāo)的總排序權(quán)重后求其平均值，得到自然教育適宜性評價(jià)體系準(zhǔn)則層 B以及指標(biāo)層 C 的權(quán)重(見表1)，準(zhǔn)則層B的權(quán)重范圍為 0.160 7～0.512 2，指標(biāo)層C的權(quán)重范圍為 0.023 0～0.188 6。

準(zhǔn)則層中各因子權(quán)重系數(shù)表明，安全性B1的權(quán)重最大，這與安全性在兒童游戲場地設(shè)計(jì)中被視為最重要的原則具有一致性；權(quán)重由高到低依次為安全性B1﹥場地舒適度B3﹥場地資源B2。

該結(jié)果說明，在場地適宜性評價(jià)中，場地的安全性最受重視，其次是場地的舒適度，場地資源的重視度稍低。

安全性對應(yīng)的指標(biāo)層中各因子權(quán)重范圍為0.052 0～0.188 6，權(quán)重由高到低依次為生物安全性C1﹥安全措施C2﹥綠化養(yǎng)護(hù)C3﹥設(shè)施維護(hù)C4。表明在自然教育場地安全性指標(biāo)中，應(yīng)最重視生物安全性，其次是場地的安全措施，對場地的綠化養(yǎng)護(hù)和設(shè)施維護(hù)的重視度最低。

場地舒適度B3對應(yīng)的指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重范圍為0.050 0～0.133 7，權(quán)重由高到低的排序?yàn)椋簻赜X舒適度C9﹥視覺舒適度C10﹥ 嗅覺舒適度C12﹥聽覺舒適度C11。表明在自然教育場地舒適度中溫覺舒適度最受重視，其次是視覺舒適度更受人們的重視，嗅覺舒適度和聽覺舒適度受重視程度較低，這對應(yīng)了人們較少關(guān)注嗅覺和聽覺的事實(shí)。

場地資源B2對應(yīng)的指標(biāo)層中，各因子權(quán)重范圍為 0.023 0～0.056 4， 權(quán)重由高到低排序?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施C7﹥植物多樣性C5﹥動物多樣性C6﹥?nèi)宋膬r(jià)值C8。表明在場地資源中，基礎(chǔ)設(shè)施情況最受重視，其次是植物和動物多樣性，而人文價(jià)值的重視度最低。基礎(chǔ)設(shè)施為人們在場地內(nèi)進(jìn)行自然教育活動提供了便利，有利于自然教育活動的開展；場地的動植物多樣性決定著自然教育的豐富度；而目前的自然教育活動中，人文價(jià)值通常為非必需項(xiàng)，故重要性稍低。

2.3 評分標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)影響自然教育場地適宜性的因素及各評價(jià)指標(biāo)的重要性不同，將指標(biāo)層C各項(xiàng)指標(biāo)均劃分為3個(gè)數(shù)量等級，采用 5分制，具體評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2[12-13]。

表2 指標(biāo)層各因子評分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Scoring criteria for each factor in the indicator layer評價(jià)指標(biāo)分值標(biāo)準(zhǔn)531生物安全性C1基本不存在威脅人體安全的生物存在可能對人體有輕微損傷,但可抵御的生物存在攻擊人類傾向且較難防御的生物安全措施C2>80%,安全措施落實(shí)好50%～80%,安全措施落實(shí)一般<50%,安全措施落實(shí)差綠化養(yǎng)護(hù)C3達(dá)到或超過廣州市園林綠地一級養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到廣州市園林綠地二級養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)僅達(dá)到或未達(dá)到廣州市園林綠地三級養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施維護(hù)C4維護(hù)管理工作較好,場地內(nèi)設(shè)施毀損占比<10%維護(hù)管理工作一般,場地內(nèi)設(shè)施毀損占比為10%～40%維護(hù)管理工作差,場地內(nèi)設(shè)施毀損占比>40%植物多樣性C5場地內(nèi)植物種類>30種,且具有良好的互動性場地內(nèi)植物種類為10～30種,具有一定的互動性場地內(nèi)植物種類<10種,缺乏互動性動物多樣性C6場地內(nèi)平均1 h左右能觀察到4個(gè)綱或4個(gè)綱以上的動物場地內(nèi)平均1 h左右能觀察到3個(gè)綱的動物場地內(nèi)平均1 h左右能觀察到2個(gè)綱或2個(gè)綱以下的動物基礎(chǔ)設(shè)施C7有公共廁所、垃圾桶、可提供蔭蔽的構(gòu)筑物、休憩設(shè)施、進(jìn)行室內(nèi)教學(xué)的建筑具備左側(cè)2～4種基礎(chǔ)設(shè)施不具備或具備左側(cè)1種基礎(chǔ)設(shè)施人文價(jià)值C8場地內(nèi)具有蘊(yùn)含人文價(jià)值的資源,且與自然存在緊密聯(lián)系場地內(nèi)具有蘊(yùn)含人文價(jià)值的資源,且與自然存在不明顯聯(lián)系場地內(nèi)不具有蘊(yùn)含人文價(jià)值的資源溫覺舒適度C9場地一年中最熱的時(shí)段內(nèi)人體感覺在清涼到偏熱之間場地一年中最熱的時(shí)段內(nèi)人體感覺悶熱場地一年中最熱的時(shí)段內(nèi)人體感覺極其悶熱視覺舒適度C100≤VICO<1,人眼基本無疲勞感1≤VICO<3,人眼有疲勞感但在可耐受范圍內(nèi)3≤VICO≤5,人眼疲勞感加劇,出現(xiàn)多種不適癥候,難忍受聽覺舒適度C11較理想的適合傾聽自然聲音的環(huán)境干擾談話,影響教學(xué)效果的噪聲環(huán)境難以忍受的噪聲環(huán)境嗅覺舒適度C12無氣味或有輕微氣味有明顯氣味,存在一定干擾性氣味強(qiáng)度大,難以忍受

對場地自然教育適宜性進(jìn)行評估，建議邀請自然教育方面的專家依據(jù)本文構(gòu)建的自然教育適宜性評級體系，為目標(biāo)場地評估打分，滿分60分。將總分加權(quán)后得到綜合評價(jià)值，綜合評價(jià)值越高，表明場地的自然教育適宜性越高。

2.4 模型檢驗(yàn)分析

選用海珠濕地內(nèi)8個(gè)場地：林洲白鷺、福壽果廊、藏龍灣、友誼林、果林小道、紅樹林、清漣園、都市田園作為驗(yàn)證評價(jià)模型材料，依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值并計(jì)算綜合評價(jià)值。

經(jīng)檢驗(yàn)，8個(gè)場地總得分為37～54，加權(quán)后綜合評價(jià)值為3.240 8～4.328 8，依據(jù)綜合評價(jià)值對8個(gè)場地進(jìn)行由高到低依次為林洲白鷺﹥福壽果廊﹥藏龍灣﹥友誼林﹥果林小道﹥紅樹林﹥清漣園﹥都市田園。其中林洲白鷺、福壽果廊、藏龍灣、友誼林得分較高；果林小道、紅樹林、清漣園次之；都市田園的得分最低。根據(jù)實(shí)際情況，雖然林洲白鷺評分最高，但因其地處鳥類棲息地，為避免過多人為干擾，不宜頻繁開展自然教育，因此并未作為自然教育的最常用場所；而福壽果廊、藏龍灣、友誼林在海珠濕地自然教育應(yīng)用中較受歡迎。評價(jià)結(jié)果與實(shí)際狀況相符合。

3 結(jié)論與討論

自然教育場地的選擇需要考慮其安全性、為人們帶來的感官體驗(yàn)以及自然環(huán)境資源，因此通過建立綜合的評價(jià)體系以完成場地自然教育適宜性評估十分重要。

本文各因子權(quán)重系數(shù)的合理性表明，準(zhǔn)則層B的3個(gè)因子中，安全性B1的權(quán)重最高，其次是場地舒適度B3，場地資源B2權(quán)重最低。安全性B1所對應(yīng)的指標(biāo)層下，對生物安全性C1和安全措施C2的關(guān)注度相對較多，綠化養(yǎng)護(hù)C3和設(shè)施維護(hù)C4所受關(guān)注相對較少。在自然教育設(shè)計(jì)策略中，兒童是優(yōu)先考慮的對象。兒童在戶外活動中安全意識較弱，各種不經(jīng)意的空間細(xì)節(jié)或游戲設(shè)施的設(shè)計(jì)失誤都會對兒童安全構(gòu)成威脅[14]，因此將場地安全性C1置于首位是必要的。兒童對新鮮事物有強(qiáng)烈好奇心，動植物容易引起他們的興趣，但由于兒童容易受到傷害，所以需要優(yōu)先考慮生物安全性[15]。此外，相關(guān)研究表明，兒童嬉鬧時(shí)常見的危險(xiǎn)與場地安全措施C2的設(shè)置密切相關(guān)[16]，因此安全措施C2處于次要位置。同時(shí)，有關(guān)植物存在的安全問題更多考慮植物的毒性、具刺等方面，且兒童活動較少與毀損設(shè)施發(fā)生關(guān)聯(lián)，因此綠化養(yǎng)護(hù)C3和設(shè)施維護(hù)C4受到的關(guān)注較少符合實(shí)際。

“場地”安全性B1不僅體現(xiàn)在設(shè)施、生物安全性C1，也體現(xiàn)在教育設(shè)計(jì)活動上的安全。如在自然教育互動體驗(yàn)活動中，需要預(yù)防野生動植物的潛在威脅，設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考量場地，根據(jù)場地特性合理設(shè)置課程活動，降低危險(xiǎn)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

場地舒適度B3對應(yīng)的指標(biāo)下，溫覺舒適度C9的權(quán)重最高，之后是視覺舒適度C10、嗅覺舒適度C12及聽覺舒適度C11，這與自然教育的主要內(nèi)涵——“在自然環(huán)境中通過感官獲取直接體驗(yàn)”相對應(yīng)。溫覺舒適度C9決定了兒童在場地內(nèi)停留的意愿和時(shí)間，而視覺比起聽覺與嗅覺更受關(guān)注是因?yàn)樵谝话悱h(huán)境中人們的視覺感知相較其他感知運(yùn)用更多[17]。此外，自然教育在感知之時(shí)常伴有自然筆記等活動，也涉及到視覺體驗(yàn)的舒適度。

本文以海珠濕地為驗(yàn)證評價(jià)模型材料，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對場地的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值并計(jì)算出綜合評價(jià)值，結(jié)果顯示各場地的綜合評價(jià)值排序與海珠濕地自然教育開展對場地的選擇相符，由此說明本文建立的場地自然教育適宜性評價(jià)體系具有一定的合理性和實(shí)用性。自然教育活動的開展受許多因素影響，如氣候條件、兒童接受能力和講師能力等。雖然該體系無法窮盡所有因素，但某些無法覆蓋的特殊情況下可靈活處理，如在場地的安全性相同或極高時(shí)(指標(biāo)層各項(xiàng)評分皆在4分以上)，建議以場地資源和場地舒適度作為主要評價(jià)參考。本研究在便于場地?cái)?shù)據(jù)觀察和采樣的基礎(chǔ)上，以盡可能直觀和綜合的指標(biāo)構(gòu)建評價(jià)體系，為科學(xué)選擇和設(shè)計(jì)場地提供一個(gè)新思路。