城市社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施選址規(guī)劃研究

南京航空航天大學(xué)杜長(zhǎng)亮主持完成的國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目《城市社區(qū)體育健身圈設(shè)施選址規(guī)劃研究》（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)為：14BTY059），最終成果為專著《城市社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施選址規(guī)劃研究》。課題組成員有：張曉琳、李南、顧校飛、叢偉偉、佟雅囡、徐昶楠、胡海旭。

社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施規(guī)劃是一項(xiàng)政府工程，具有公益性。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家體育總局頒布的《“十二五”公共體育設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》指出，要著力解決我國(guó)社區(qū)體育發(fā)展進(jìn)程中的三個(gè)矛盾：社區(qū)居民日益增長(zhǎng)的健身、社交等需求與體育設(shè)施缺乏的矛盾；各地政府紛紛提出打造社區(qū)體育“健身圈”口號(hào)與社區(qū)體育設(shè)施選址規(guī)劃方案的缺乏之間的矛盾；現(xiàn)有公共設(shè)施離散型選址模型不可直接運(yùn)用于需求連續(xù)且無(wú)設(shè)施位置候選集的“健身圈”設(shè)施選址問(wèn)題。該成果通過(guò)定性、定量與定位分析相結(jié)合的方法，綜合運(yùn)籌學(xué)、地理信息學(xué)和公共服務(wù)學(xué)等多門學(xué)科知識(shí)，研究科學(xué)、合理地尋求城市社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施最優(yōu)選址策略，最終形成具有普遍指導(dǎo)意義的新思路和方法，為我國(guó)城市社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施規(guī)劃的學(xué)術(shù)研究提供依據(jù)和范式。

該成果的主要內(nèi)容和觀點(diǎn)主要包括以下幾方面。

一 關(guān)于健身圈設(shè)施選址規(guī)劃

經(jīng)過(guò)大量的文獻(xiàn)閱讀和實(shí)地調(diào)研，課題組選取定位—配給模型和GIS技術(shù)作為主要的分析工具對(duì)社區(qū)體育“10分鐘健身圈”進(jìn)行了選址定位研究工作，提出一套系統(tǒng)、科學(xué)的選址方案，為相關(guān)部門工作的實(shí)施提供參考。

首先，在分析社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施選址特征的基礎(chǔ)上，基于經(jīng)濟(jì)性原則，構(gòu)建了改進(jìn)的區(qū)位集覆蓋模型，以求解使設(shè)施完全有效覆蓋居民區(qū)的最少設(shè)施點(diǎn)數(shù)。然后建立基于公平性和效率性原則的設(shè)施選址組合模型，在設(shè)施點(diǎn)數(shù)量確定的前提下，使設(shè)施點(diǎn)的分布更優(yōu)。

其次，對(duì)于需求點(diǎn)和設(shè)施候選點(diǎn)的獲取也是該成果的創(chuàng)新點(diǎn)。對(duì)于大量居民樓的局部連續(xù)分布，運(yùn)用K-means劃分聚類進(jìn)行聚類分析。對(duì)于無(wú)預(yù)先確定的設(shè)施候選點(diǎn)問(wèn)題，運(yùn)用ArcMap軟件的點(diǎn)緩沖區(qū)分析進(jìn)行處理，求解候選點(diǎn)得經(jīng)濟(jì)可行區(qū)域，結(jié)合實(shí)際土地利用情況，確定經(jīng)濟(jì)可行的候選點(diǎn)。

最后，在模型求解時(shí)，先運(yùn)用ArcMap中的網(wǎng)絡(luò)分析功能求解改進(jìn)的區(qū)位集覆蓋模型，得到最少的設(shè)施點(diǎn)數(shù)量。然后用Lingo軟件求解基于公平性和效率性原則的設(shè)施選址組合模型，得到最少設(shè)施點(diǎn)情況下的符合公平和效率兩個(gè)目標(biāo)的設(shè)施點(diǎn)分布。最后用覆蓋率條件檢驗(yàn)設(shè)施點(diǎn)的分布。

將上述選址方案運(yùn)用于無(wú)錫市梁溪區(qū)社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施的選址，結(jié)果顯示該地區(qū)需新增8個(gè)設(shè)施點(diǎn)，選址結(jié)果以二維地圖形式和文字表達(dá)方式呈現(xiàn)，結(jié)果直觀清晰，操作簡(jiǎn)單方便高效，可為相關(guān)部門工作的實(shí)施提供參考。

總結(jié)上述選址方案，主要有以下幾點(diǎn)突出特點(diǎn)。

1.選址方法科學(xué)、系統(tǒng)

以前對(duì)于社區(qū)體育設(shè)施的選址，主要采用“見(jiàn)縫插針”式方法，其結(jié)果就是部分需求點(diǎn)覆蓋不到，而部分地方又有設(shè)施分布冗余的現(xiàn)象。而該成果運(yùn)用LA模型，收集大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的GIS技術(shù)，對(duì)設(shè)施進(jìn)行選址分布，大大優(yōu)化了設(shè)施點(diǎn)的分布。

2.選址方法靈活性高

課題組所構(gòu)建的選址模型是遞進(jìn)式的，從改進(jìn)的區(qū)位集覆蓋模型到基于公平性和效率性原則的設(shè)施選址組合模型，使用者可根據(jù)環(huán)境的不同，要求的不同，選擇單一目標(biāo)或多個(gè)目標(biāo)相結(jié)合使用，如在發(fā)展初期，可僅考慮區(qū)位集覆蓋模型，在發(fā)展中后期，添加考慮公平性和效率性模型，對(duì)選址提出更高要求（此時(shí)所需構(gòu)建的設(shè)施點(diǎn)數(shù)量可能會(huì)增加）。在構(gòu)建的組合模型中，系數(shù)α1的取值可根據(jù)對(duì)于公平性和效率性的傾向進(jìn)行取值，如在發(fā)展初期，α1可偏向于效率性取值，在發(fā)展中后期，α1可偏向于公平性取值。對(duì)于有效半徑的取值，該成果取“十分鐘”半徑約1000米距離。對(duì)于發(fā)展程度不一樣的城市而言，R的取值可不同，城市發(fā)展水平越高，R的取值可越小。所以此方案不僅可用于不同地域的城市社區(qū)，還可用于同一地區(qū)的不同發(fā)展階段。

3.選址結(jié)果直觀可視，方案求解效率高

課題組結(jié)合應(yīng)用GIS技術(shù)中緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析功能輔助數(shù)據(jù)收集、處理及選址模型的求解。選址結(jié)果不僅以坐標(biāo)形式表現(xiàn)，還以二維地圖形式清晰、直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，讓人一目了然。同時(shí)，在數(shù)據(jù)許可的條件下，GIS技術(shù)的運(yùn)用極大地提高了模型的求解速度，為方案的普及做出很大的貢獻(xiàn)。

二 關(guān)于健身圈設(shè)施配置規(guī)劃

課題組從我國(guó)社區(qū)體育設(shè)施資源在總體不足的情況下仍有部分浪費(fèi)的現(xiàn)象出發(fā)，運(yùn)用文獻(xiàn)研究、總結(jié)歸納、排隊(duì)論、極大似然估計(jì)法、擬合優(yōu)度檢驗(yàn)法、案例分析、仿真分析等方法，試圖解決各社區(qū)健身中心健身設(shè)施數(shù)量配置問(wèn)題。

首先，當(dāng)社區(qū)居民到達(dá)健身中心的人數(shù)超過(guò)各項(xiàng)體育設(shè)施的服務(wù)人數(shù)時(shí)，新到的社區(qū)居民就要排隊(duì)等待；當(dāng)某類設(shè)施的排隊(duì)等候區(qū)的人數(shù)也超過(guò)限制容量時(shí)，就不再有人選擇去排隊(duì)。根據(jù)社區(qū)公共體育“健身圈”排隊(duì)模型系統(tǒng)分析，分析社區(qū)公共體育“健身圈”排隊(duì)模型與其他排隊(duì)系統(tǒng)的區(qū)別，即健身項(xiàng)目多樣性和重復(fù)選擇性、顧客源可認(rèn)為是無(wú)限源、健身設(shè)施提供成批服務(wù)、損失制，確認(rèn)其所適用的排隊(duì)類型，建立設(shè)施配置與優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。

其次，運(yùn)用極大似然估計(jì)法和χ2擬合優(yōu)度檢驗(yàn)法，對(duì)社區(qū)居民到達(dá)人數(shù)、社區(qū)居民的鍛煉情況進(jìn)行分析，確認(rèn)社區(qū)居民到達(dá)率、鍛煉時(shí)間都服從什么類型的分布；根據(jù)社區(qū)居民心理承受的最長(zhǎng)等待時(shí)間，來(lái)計(jì)算平均心理最長(zhǎng)等待時(shí)間Tmax，并結(jié)合實(shí)際情況確定等候區(qū)容量限制以及居民流失率上限；根據(jù)以上數(shù)據(jù)并結(jié)合數(shù)學(xué)模型，從平均等待時(shí)間和居民流失率這兩個(gè)排隊(duì)指標(biāo)，對(duì)現(xiàn)有設(shè)施數(shù)量進(jìn)行效率分析，并對(duì)未達(dá)標(biāo)的設(shè)施數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化，求解出各項(xiàng)設(shè)施的最佳數(shù)量，直至滿足居民平均心理最長(zhǎng)等待時(shí)間和居民流失率要求。

最后，結(jié)合Flexsim仿真軟件對(duì)設(shè)施優(yōu)化前后的排隊(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析，驗(yàn)證優(yōu)化后的設(shè)施能不能降低社區(qū)居民的等待時(shí)間以及社區(qū)居民的健身需求，即居民流失率和平均等待時(shí)間是否達(dá)到規(guī)定要求，可以通過(guò)仿真軟件快速明顯地顯示出來(lái)。通過(guò)Flexsim軟件來(lái)模擬設(shè)施優(yōu)化前后設(shè)施運(yùn)行指標(biāo)，來(lái)評(píng)價(jià)該模型是否有效。

三 建議

研究假設(shè)所構(gòu)建的社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施屬于同一級(jí)別，服務(wù)對(duì)象和條件一樣。但現(xiàn)實(shí)生活中會(huì)存在不同種類、等級(jí)的體育設(shè)施，其服務(wù)的對(duì)象可能也有所不同，所以如何將不同等級(jí)的設(shè)施考慮進(jìn)選址模型，是后續(xù)研究需要考慮的問(wèn)題。

從長(zhǎng)期看來(lái)，社區(qū)體育“健身圈”設(shè)施選址是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，但由于數(shù)據(jù)收集的局限性，對(duì)于未來(lái)已規(guī)劃好新建和需要拆遷的體育設(shè)施的數(shù)據(jù)收集不是十分充足，模擬的選址結(jié)果與真實(shí)情形產(chǎn)生偏差，希望相關(guān)部門在將來(lái)數(shù)據(jù)的收集和更新方面不斷更新，這將有助于選址結(jié)果的真實(shí)有效。

選址結(jié)果只表明新增設(shè)施點(diǎn)的數(shù)量和位置分布，對(duì)于如何確定設(shè)施的規(guī)模大小沒(méi)有給出具體的說(shuō)明�，F(xiàn)階段，政府機(jī)關(guān)關(guān)于社區(qū)體育設(shè)施規(guī)模的最新配置標(biāo)準(zhǔn)為2005年由國(guó)家體育總局頒布的《城市社區(qū)體育建設(shè)用地指標(biāo)》。在各地級(jí)市中，鮮有明確而具體規(guī)定。該成果認(rèn)為設(shè)施規(guī)模的確定應(yīng)與城市發(fā)展程度、人口數(shù)量、居民生活習(xí)慣等相適應(yīng)，無(wú)論是同一個(gè)城市的不同階段，還是同一階段的不同城市，發(fā)展程度較高的城市設(shè)施配置的數(shù)量和等級(jí)應(yīng)適當(dāng)提升適應(yīng)需求；不同地區(qū)的居民在生活、運(yùn)動(dòng)習(xí)性上有所不同，配置的設(shè)施種類也應(yīng)該因地制宜。同樣，人口數(shù)量也決定設(shè)施規(guī)模的大小。這是后期研究可以考慮的方向。

課題組未對(duì)設(shè)施種類進(jìn)行配置研究，在當(dāng)今人們追求生活方式和個(gè)性需求多樣化的時(shí)代，人們對(duì)社區(qū)體育設(shè)施的使用和滿足同樣具有這一特點(diǎn)，后續(xù)工作可結(jié)合各地適宜開(kāi)展有特色的健身活動(dòng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效改進(jìn)。

課題提出的方法對(duì)現(xiàn)有健身中心的各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行運(yùn)行效率，從而提出設(shè)施優(yōu)化方案，但對(duì)新增設(shè)施點(diǎn)所應(yīng)設(shè)置的數(shù)量無(wú)法直接得出。對(duì)于新增健身中心該成果的建議是先根據(jù)國(guó)家體育局提出的《城市社區(qū)體育設(shè)施建設(shè)用地指標(biāo)》實(shí)施，在實(shí)施的過(guò)程中及時(shí)統(tǒng)計(jì)本文中所用到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該成果提出的方法對(duì)現(xiàn)有設(shè)施數(shù)量進(jìn)行修正。

該研究成果的學(xué)術(shù)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)影響主要體現(xiàn)為，成果得到學(xué)界和業(yè)界的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。依據(jù)城市社區(qū)體育“健身圈”的建設(shè)需要，以南京、無(wú)錫“10分鐘健身圈”為例，理論結(jié)合實(shí)際，在保證10分鐘的有效服務(wù)半徑內(nèi)，設(shè)施點(diǎn)以最經(jīng)濟(jì)、公平和高效的配置方式100%覆蓋居民區(qū)。設(shè)施規(guī)劃策略不僅為江蘇省“10分鐘健身圈”設(shè)施規(guī)劃部門工作的實(shí)施提供科學(xué)指導(dǎo)，同時(shí)對(duì)于其他地方政府的“15分鐘”“8分鐘”等類似“健身圈”的選址，同樣具有參考價(jià)值。