072.城市空间活力的理论框架及量化评价方法——基于“人—空间”视角

城市空间活力的理论框架及量化评价方法
——基于“人—空间”视角
王玉琢
摘要：随着城市通讯、交通等新技术的冲击，城市人口、物资、信息的流动日益频繁，城市生活更加高效丰富，城市结构特征更加复杂多变。

与此同时，在城市空间急剧扩张、城市经济规模快速增长的背后也出现了许多“城市病”，如城市交通拥堵、公共空间缺乏、场所认知度降低……这一系列的城市问题共同引发了城市空间品质下降、城市活力消解的难题。

如何“以人为本”地识别并城市空间问题、重塑活力空间，是引导城市健康可持续发展的重要议题。

在此背景下，本文以城市空间活力为研究对象，基于对城市空间活力形成过程、主客体构成要素及其内涵的深入解析，确定了城市空间活力以人群活动为外在表征、以空间特征为内在机制的双重内涵，从人与空间的双重视角建构了城市空间活力理论框架，并从空间的静态维度、时间的动态维度及主体基本特征三个方面对城市空间活力的量化评价指标进行分析筛选，提出了城市空间活力的量化评价方法，对后续城市空间活力的实证量化研究建立了理论基础与方法。

关键词：城市空间，空间活力，城市空间活力
1引言
在当今城镇化转型的大背景下，如何满足多样化的人群活动需求、优化市民的城市生活质量，
真正做到“城市以人为本”是当代众多城市亟待解决却又常被忽略的问题。

提升城市空间品质、重塑活力空间，为多样化的人群活动提供舒适的、充足的、优质的物质环境，建构以人为本的生活秩序是建设健康、生机、魅力城市的重要手段，也是引导城市可持续发展的必经之路。

因此，如何认识城市空间活力的现状、探索空间活力的营造要素及内在机制，进而在城市规划建设的实践中提升城市空间的品质，成为一个关键议题。

目前，已有关于空间活力的研究主要集中在中微观层面的城市公共空间，研究视角局限在微观空间环境品质的研究。

本文以广义上的城市空间为研究对象，从空间活力的形成机理入手，对城市
空间活力进行全面系统的定义与内涵解析，进一步提出城市空间活力的评价指标及量化方法。

2城市空间活力的基本概念
2.1城市活力
“活力”[1]一词有着丰富的定义，在不同的领域在解释与表征上具有差异，本文所指“活力”的主要对象为城市及城市空间，即为城市与城市空间的活力。

在《城市形态》一书中，美国城市规划师、建筑师凯文·林奇（Kevin Lynch）提出用“活力、感受、适宜、可及性、管理”五个指标来衡量城市的空间形态与空间价值，其中对于“活力”的定义是“一个聚落形态对于生命的机能、生态的要求和人类能力的支持程度。

”[2]他认为：“城市可以被看作是一个故事，一个反映人群的图示，一个整体分散并存的空间，一个物质作用的领域，一
个相关决策的并列或者充满矛盾的领域。

”
美国城市学者简·雅各布斯（Jane Jacobs ）认为城市的活力来源于城市市民生活的多样性，人的活动和生活场所相互交织的过程形成了城市的多样性，而城市多样性是城市生命力、安全和活力的源泉[3]。

我国学者蒋涤非（2007）提出城市活力是提供市民人性化生存的能力，人的聚集、生活使城市具有了生命体的特性，是城市活力产生的动因[4]。

他在《城市形态活力论》一书中提出将城市活力分为经济活力、社会活力、文化活力三个部分，三者密切联系，共同构成了城市活力体系中的重要元素。

综上所述，本文认为“城市活力”一词是从广义上描述城市有机体的运行特征，指城市具有旺盛的生命力，由人的聚集与活动产生多样性的城市生活。

城市活力包含了物化环境活力与非物化环境活力两个层面的内涵；其中，物化环境是指城市区、各功能区、建筑群、公共空间等物质空间环境，非物化环境指涉及城市生活的无形的、非物质性环境，包括经济发展、非物质文化、社会管理等。

城市的物化环境活力与非物化环境活力均是城市生命力的重要表征。

2.2城市空间活力
城市规划学领域对于活力的研究最早源自对以公共空间为代表的城市空间的探索思考。

杨·盖尔（Jan Gehl ）和雅各布斯（Jane Jacobs ）均认为“城市空间的活力源于处于其中的人以及人们的活动[5]”。

伊恩·本特利（Bentley L ）等人在《建筑环境共鸣设计》中将“活力空间”表述为“包含多种空间使用的功能，具有多样化的公共空间的特性，能够实现多种多样的活动[6]”。

城市空间物质环境提供了人们活
动的场所，承载了多样性的城市生活，
是城市活力的容器。

本文认为，“城
市空间活力”是城市中有形的、物化
的环境呈现的空间活力，是“城市活
力”中最易被直观感知的部分。

空间
的活力代表了城市各类空间对人产生
吸引并容纳多样性的、持续性的人类
活动的综合能力；换言之，具有活力的空间则指人类乐于集聚和使用的，且产生活动集聚的空间。

这便是雅各布斯所指的“人与其活动、生活场所的相互交织”。

3城市空间活力的理论框架
3.1城市空间活力的形成过程
目前已有大量学者分别从城市空间设计、环境行为学、使用者心理学等角度对城市空间活力的图1城市活力与城市空间活力的内涵关系示意图*资料来源：作者自绘
内涵进行了解析与定义，本文从城市空间活力的形成入手，分析空间活力的构成要素及内涵，提出从活动的生成，到活动的承载再到活动的聚集三个步骤环节，是城市空间活力的形成过程（如图2）。

首先，人与人的交往以及人对空间场所的认同构成了空间活力产生的第一步骤环节——活动生成。

在此环节中，人的客观行为及主观感知是活动生成的前提，人及其产生的活动是空间活力的主体。

人与人的交往以及人对场所的
感知均发生在特定的城市空间中，成
为人及其活动的承载性物质环境，即
主体之外的客体。

空间客体对主体的
承载即为空间活力产生的第二步骤
环节——活动承载。

在此环节中，承
载空间对于人及其活动的吸引力、容
纳力是决定空间活力程度的关键要
素；空间的功能类型、内在结构以及
物质环境品质均决定着城市空间对
人的吸引力以及城市空间对高密度人群活动的容纳能力。

因此，本文认为，城市空间作为空间活力的客体，其内在特性及环境品质是影响城市空间活力的机制性因素。

空间活力产生的第三个步骤环节为活动聚集，包括人的活动在空间分布上的集聚性以及人的活动在时间上的持续性。

一方面，在一定范围内的空间环境中，人的数量增大或是人在空间分布中的密度增大意味着人的交往活动与场所感知活动发生的可能性增大；空间中人及其活动的聚集是激发空间活力的先决基础；换言之，人的活动在空间中分布的密集度往往是空间活力程度最直接的外在表现。

另一方面，城市空间中人及其活动聚集发生的时间始终处于动态变化的过程中，人群以及活动聚集的时间长度也反应着空间活力情况。

比如，城市空间在一日之内的清晨、日间、傍晚、夜晚，人群及其活动的聚集情况不断发生变化，展示着动态的活力特征；而在同一时间段内，城市之中不同功能及类型的空间，其活力程度也有所差异。

因此，在分析空间活力特征、评价空间活力程度时，不仅须在空间维度上分析人群及其活动的分布聚集规律，也应从时间维度上分析活力的持续性与波动性特征。

3.2城市空间活力的定义及构成
（1）城市空间活力的定义
本文定义“城市空间活力”的广义概念为：城市中的物质空间对人及其活动产生吸引并支撑容
纳聚集性的、多样性的、持续性的人类主体间的交往活动及人对空间场所的感知认同等活动的综合图2城市空间活力的形成过程示意图*资料来源：作者绘制
能力，使城市空间被高效率使用，进而表现出旺盛的生命力。

其中，空间对人及其活动的吸引力指人愿意并能够前往该场所，可与同一空间内的其他人相遇并交往，能有效地进行对空间的感知以及与空间的互动，也就是提供了人在空间中发生活动的可能性。

空间对人及其活动的吸引力是空间活力产生的前提。

而空间对人及其活动的容纳力指一定范围的空间可以支撑并满足人在场所内活动所需的物质需求与心理需求，能承载一定规模及密度的人群及其活动，并使人能在空间中驻留、活动能在空间中持续性发生。

空间对人及其活动的容
纳力是空间活力持续性发生的必要
条件。

特别地，以往关于城市空间活力
的传统理论与实证研究均以建筑外
部的公共空间作为研究对象，本文将
其概念拓展至城市空间的整体范围，
既包括建筑内部空间，也涵盖了建筑
外部的开放空间、公共空间等；从空间关系上看，既包括了地面、地上空间，也包含了地下空间的范围；从形态上，包含了点状、线状、面状的各类型空间；从尺度上，包括了微观的建筑体、广场、公园空间，中观的街区、片区空间以及宏观的城市及区域空间；从功能上则涵盖了城市中的居住、商业、商务、游憩、娱乐等全类型的功能空间。

总的来说，本文所指的城市空间是一个广义的概念，是城市中承载人类所有生存、生活行为的物质环境。

（2）城市空间活力的构成
城市空间活力的两大要素为：人及其活
动，空间。

其中，人及其活动为空间活力的
主体，空间为客体，两个要素缺一不可。

只
有场所没有人及其活动的空间只是单纯的物
质环境，并不具备有机的生命力；若只有人
与人的交往活动而缺乏空间的支持，这样的
活动无法多元化、持续化；只有人，没有场
所满足使用者的需求并激发人的活动也无法
形成空间的活力景象。

人以及人所产生的活动是空间活力的外在表征，
人及其活动的特征直接反映了空间的活力情况。

图3城市空间的分类与城市空间活力的对象范围
*资料来源：作者绘制
图4城市空间活力的两要素示意图
*资料来源：作者绘制
图5城市空间活力的构成与主/客体示意图*资料来源：作者绘制
空间作为人及其活动的物质载体，通过差异性的物质构成和环境特性影响着人的活动，具体表现为空间对人及其活动的吸引力与容纳力，这是空间活力形成的内在机制。

3.3空间活力的外在表征：人群活动
空间活力的外在表征为城市空间中人及
人的活动。

作为空间活力的主体，人群活动
的特征直接反应空间的活力情况：包括特定
范围空间中人及其活动的空间聚集分布、规
模强度（数量及密度）、多样性（种类）、
满意度（包括人对场所的感知及活动的秩
序），在时间维度上则还包括人群活动持续
时间段、高峰与低谷时间点、人群聚集的波
动与活动发生的频次等。

在如广场、街道等
微观尺度的城市空间活力评价研究中，通常
以行为记录法、活动日志法在实地调研中记
录人群规模，活动类型、时长与频率等要素，
同时运用SD 语义分析法、满意度评价法等在调查问卷中获取人对场所的感知、活动秩序等信息。

而在大尺度、大范围的城市空间活力评价研究中，由于样本量的规模巨大且空间范围广阔，研究对象相较于个人的活动特点更关注群体性的行为特征与需求，即人群活动特征，可充分利用大数据对人群活动的空间分布及时间波动情况进行定量测度，由此表征城市空间活力的强度与活跃度。

3.4空间活力的内在机制：空间特征
空间活力的内在机制为空间的物质构成和环境特性，是人及其活动的载体；空间在其物质构成、环境品质差异、功能特性等方面的差异决定了空间对于人及其活动的吸引力与容纳力不同，进而影响了空间活力的形成与持续。

比如，交通便捷的、区位中心的空间更能吸引人的前往；具有安全性的、环境优美的空间更能吸引人群的驻留并激发活动；高密度的、功能混合的、形态紧凑的空间更能容纳多样性的人群活动并使其长时间处于活跃状态。

具体地，影响空间对人群及活动吸引力的因素有：空间所处区位、交通可达性、外部景观条件，还包括空间内的开放程度、内部环境品质、自然物理环境等；影响空间对人群及活动容纳力的因素有：空间的规模、空间的尺度与形态、空间的功能，还包括空间的安全性、场所的管理与维护、活动服务设施等。

在大尺度的城市空间活力研究中，通常选用区位、交通、功能等宏观的物质环境特
征作为分析空间活力内在机制的主要影响因素，更关注空间的外部环境条件的作用。

而在对特定场图6城市空间活力的双重内涵示意图*资料来源：作者绘制
所的活力研究中，除了宏观层面的影响因素，小尺度空间内部的特征及品质对空间活力的影响也十
分显著，如空间的尺度、场所内部环境、设施、管理等。

4城市空间活力的评价指标及方法
基于前文城市空间活力理论框架中对空间活力外在表征内涵的解析，本文从空间的静态维度、时间的动态维度及主体基本特征三个方面对城市空间活力的量化评价指标进行分析筛选，并根据本文研究对象——城市空间的宏观性以及数据的可获得性，选择以单元空间在平均日一日24小时的时均人群活动密度代表城市空间活力强度，该定量指标一方面具有24时段的时间维度的动态性，是对
空间中一日人群活动频次的总量统计，一方面可表征人群活动在静态维度的空间分布性。

4.1空间静态维度的评价指标筛选
空间静态维度的评价指标从人群活动的静态特征入手描述城市空间活力的程度，消除了人群活动随时间不断变化的影响，主要包括空间活力的总量规模、平均密度及空间分布三项指标。

（1）空间活力的总量规模
空间活力的总量规模描述人群活动在特定范围的空间中分布聚集的总体数量，如街区平均日一日人群活动总量、街道片区平均每小时人群活动总量等。

（2）空间活力的平均密度
空间活力的平均密度描述人群活动在特定范围空间中分布的平均密度，是人群活动总量与空间平面面积的比值。

（3）空间活力的空间分布
空间活力的空间分布描述人群活动在城市不同空间范围中的分布的聚集与分散、疏与密的区位特征，主要基于人群活动密度，通过聚类法、插值法、空间分析等相关方法计算得到。

以上三项指标中，单元空间的空间活力总量规模易受到空间单元自身尺度大小的影响，如城市中心城区内部由于其细密的城市肌理和道路网络使街区单元的尺度极小，与城市中心城区外围大尺度的居住街区或生产功能的街区相比，其单元街区内的人群活动总数可能相近，该指标未能有效表征中心城区内部与外部空间的空间活力差异。

另外，基于聚类法、插值法等空间分析方法的空间分布特征指标，在原始数据上有复杂的二次数据处理，不适宜作为定量评价空间活力的基本指标。

因此，适宜以人群活动在单元空间内分布的平均密度，并加入一日24小时的时间范围限制，作为城市
空间活力强度的基本量化评价指标。

4.2时间动态维度的评价指标筛选
时间动态维度的评价指标重点反应人群活动在不同时间段内的变化情况，加入时间的维度描述不同时刻或时段内人群活动的差异、波动等，主要包括空间活力的时刻强度、变化波动及持续时间三项指标。

（1）空间活力的时刻强度
空间活力的时刻强度指标从时间切片的角度描述空间活力的动态变化，指单元空间中各个时间切片（即各个时刻）的人群活动密度，包括人群活动处于一日峰值或谷值密度的时刻及其对应人群活动密度最高、最低值等。

（2）空间活力的变化波动
空间活力的变化波动指标从时间波动的角度描述空间活力的变化幅度，指特定单元空间中在特定的时间段落内（如一日24小时、日间时段或数个小时等）人群活动密度数值的离散度，可通过时间段落内各时刻人群活动密度数据的标准差、变异系数进行量化。

（3）空间活力的持续时间
空间活力的持续时间指标从时间持续性、连续性的角度描述各类城市空间活力状态，指单元空间中人群活动密度值处于特定区间范围的连续时间段落的时间长短，如弱活力状态持续的小时数、强活力状态持续的时间天数等。

以上三项指标中，单元空间在一日中人群活动密度处于峰值或谷值的时刻不同，导致不同空间单元的空间活力强度的峰值与谷值缺乏可比性。

在空间活力特定状态的持续时间方面，需首先判断强活力、弱活力的量化数值范围且人群活动密度数值区间的选定缺乏标准性。

人群活动密度数值的标准差、变异系数等指标仅能反应人群活动密度系列值的数据离散度，无法表征空间活力在时间上连续性的变化趋势及特点，因此，本文选取空间单元每时段平均人群活动密度的一日波动曲线直接
表征城市空间活力在时间维度上的波动变化特征。

4.3主体基本特征的评价指标筛选
人及其活动是城市空间活力的主体，相较于空间静态维度评价指标对于人群活动空间分布的量化或时间动态维度评价指标对于人群活动随时间波动的描述，主体基本特征评价指标更关注人群活动本身所具备的特性，其中包括活动发出者人的特性以及活动自身的特点等，具体包括人群个体类型、活动类型、活动质量三项指标。

（1）人群的个体类型
人群的个体类型指人群中的个体——人的基本特征类型及其多样化程度，通过对人群各方面特性的综合分类可以得到人群中人的分类，如人的年龄、性别的组成比例，人的就业、居住地分布等，在单元空间、单元时间中的进行活动的人的类型数反映了个体的多样化程度。

（2）人群活动的类型
人群活动的类型指人群活动的类型数及其多样化程度，该指标基于对人群行为特征、群体活动的分类，如社交类活动、娱乐类活动、就业活动、通勤活动等，在单元空间、单元时间中的人群活动类型数反映了人群活动的多样化程度。

（3）人群活动的质量
人群活动的质量指人群活动的品质优劣，主要由人群在活动中的主观感受、人对活动本身及活动载体的主观评价进行优与劣的判断，如人群对活动的满意度、对活动场所的认知度等，可通过打分法或语义转换法得到量化数据。

主体基本特征的各项评价指标均以人群活动的个体信息为基础，适用于中微观尺度的空间活力研究，如街道、公园、商业区等公共空间，而针对广义的城市空间及城市空间活力研究更加关注群体性的、宏观性的数据与空间信息，而往往忽略个体间的差异；另外，基于信令数据的人群活动数据挖掘往往由于其数据的海量规模特征以及手机信令数据匿名性的特
点，难以获取每个手机用户的基本信息及其对空间的主观评价。

4.4城市空间活力的量化评价方法
基于以上三个方面的分析，本文选择以单元空间在平均日一日24小时的时均人群活动密度代表城市空间活力强度，并通过人群活动密度的一日波动曲线与波动幅度曲线具体表征城市空间活力在时间维度上的波动特征与类型。

（1）城市空间活力的强度指标
城市空间活力的强度以人群活动的分布密度为指标，单元空间的空间活力强度D等于单元空间在特定时间段内的人群活动总数（即手机用户总数数据）与单元空间的平面面积S之比值。

本文主要使用时均人群活动密度（即平均日中一日24小时的每小时人群活动密度）与日均人群活动
密度（平均每一日的人群活动密度）对城市空间活力进行量化评价，具体计算公式如下：
上式中，j为获取手机信令数据的t个指定日，i为一日中从1时至24时（0时）的24个小时，为第j日中第i小时的人群活动总数（即每小时内手机用户总数）。

另外，为进一步解析不同时间段内的城市空间活力差异，可将人群活动平均密度按照不同的时间段落进行分项计算，包括分工作日、双休日、节假日的三类型日的平均人群活动密度以及分一日中特定时段的平均人群活动密度。

（2）城市空间活力的波动分析：人群活动密度波动曲线
为了弥补标准差、变异系数等指标无法表征数据连续性变化特征的缺点，本文引入人群活动的“一日密度波动曲线”与“一日波动幅度曲线”来具体剖析随着时间的顺序推进，城市空间活力强度大小的变化方向、趋势与幅度大小。

（a）人群活动一日密度波动曲线示意图（b）人群活动一日波动幅度曲线示意图
图7人群活动一日波动曲线示意图
*资料来源：作者绘制
如图7，人群活动一日密度波动曲线以一日从1至24个时段为横轴（1代表0时至1时，2代
表1时至2时，以此类推），以每时平均人群活动密度值为纵轴，数据点与折线反映了城市空间活力强度在一日中随时间顺序的增减波动变化的绝对值。

人群活动一日波动幅度曲线同样以一日24个时段为横轴，但以各时段的时均人群活动密度占日均人群活动密度的百分比为纵轴，消除了不同空间单元的活力规模的大小差异影响，反映了空间活力相对自身的变化波动幅度，使不同尺度、不
同范围的单位空间的空间活力波动规律有可比性。

5结语
人以及人所产生的活动是空间活力的主体，也是城市空间活力的外在表征，物质空间作为人及其活动的物质载体，是影响城市空间活力的内在机制。

本文基于对城市空间活力形成过程、主客体构成要素及内涵的深入解析确定了城市空间活力以人群活动为外在表征、以空间特征为内在机制的双重内涵，从人与空间的双重视角建构了城市空间活力理论框架，并从空间的静态维度、时间的动态维度及主体基本特征三个方面对城市空间活力的量化评价指标进行分析筛选，提出了城市空间活力的量化评价方法。

后续可基于该量化评价方法，充分利用大数据高频、巨量、高精度的优势，通过手机信令大数据对人群活动的空间分布及时间波动情况进行定量测度，由此表征城市空间活力的强度与活跃度。

进一步的，可通过对案例城市的空间活力定量研究，挖掘当下城市空间活力缺失的现实问题，辅助城市规划实践中的城市空间改造与活力重塑。

参考文献
[1]注释：“活力”一词在汉语词典与中国大百科全书中意为旺盛的生命力，也借指事物得以生存、发展的能力；
其英文意为“Vigor”、“Vitality”、“Energy”，即充满能量的、动态的、令人兴奋的、充满活动的。

“活力”一词较为广泛的运用于生物学、生态学等领域，如生态系统内的能量输入越多，物质循环越快，对应其“活力”就越高。

[2]凯文·林奇.城市形态[M].第一版.华夏出版社．2003。