建成环境与中国成人心理健康的长效非线性交互关联：基于纵向设计的阈值效应与协同机制

为解决建成环境(BE)与心理健康(MH)关联中的非线性阈值及交互效应争议，北京大学团队基于中国家庭追踪调查(CFPS)2010-2014年数据，采用XGBoost模型揭示：邻里吸引力提升4单位、医疗设施增至10个可显著改善MH，而早教设施增加8-12个则产生负面效应。该研究为优化城市规划提供精准干预阈值，发表于《Applied Geography》。

　　

心理健康问题已成为全球公共卫生的重大威胁，而建成环境（Built Environment, BE）作为可干预的外部因素，通过神经生理调节、促进体力活动和增强社会互动三条路径影响心理健康（Mental Health, MH）。然而现有研究存在三大局限：一是多数聚焦线性关联，忽视剂量反应中的阈值效应；二是交互效应研究匮乏，难以解释设施协同作用；三是纵向证据不足，且样本多局限于特定区域。这些局限使得城市规划者难以精准把握"何种环境改变、达到何种程度"才能最优提升居民心理健康。

为破解这些难题，中国地质大学（武汉）公共管理学院的研究团队利用中国家庭追踪调查（CFPS）2010-2014年的全国性面板数据，采用机器学习中的XGBoost（Extreme Gradient Boosting）模型，首次系统揭示了BE-MH关联中的非线性阈值与交互机制。研究发现发表于《Applied Geography》，为"健康城市"建设提供了科学依据。

研究关键技术包括：1) 采用CFPS全国代表性样本（覆盖220个城市社区和415个农村村庄），通过双重差分法控制个体固定效应；2) 运用XGBoost模型捕捉BE特征与MH间的复杂非线性关系；3) 通过SHAP（Shapley Additive Explanations）值解析交互效应；4) 重点分析6类BE特征：邻里吸引力、医疗设施、早教设施、零售商店、休闲设施和公共交通站点。

【数据与样本】
研究纳入2010-2014年完成两次调查的15,892名成年人，剔除缺失值后保留12,543人。BE数据来自社区问卷，包括设施数量、NDVI（归一化植被指数）等客观指标，以及居民对绿化、卫生等的主观评分。MH通过CES-D（流行病学研究中心抑郁量表）评估，分值越低状态越好。

【描述性结果】
2010-2014年间，MH均值从26.97降至26.69。BE变化呈现分化：邻里吸引力评分中位数增加0.33单位，医疗设施数量增幅达154%，而早教设施出现8-12个激增的区域占比12.7%。这种差异化为非线性分析提供了天然实验场。

【讨论】
研究首次验证了三项关键发现：

1. 阈值效应：邻里吸引力提升需达到4单位（如绿化率提高15%或卫生评分上升2级）才能产生显著MH收益，符合剂量反应理论（Dose-Response Theory）。医疗设施在增至10个时效益最大化，超过则因"医疗焦虑"产生边际效益递减。
2. 负面效应：早教设施激增（8-12个）导致MH下降，印证资源竞争理论（Resource Competition Theory）——过度供给引发入学竞争压力。
3. 协同机制：医疗设施与邻里吸引力存在正向交互（SHAP值>1.2），说明"绿色医疗环境"能放大健康效益，这与城市活力研究中设施协同效应一致。

【结论】
该研究构建了BE-MH关联的"阈值-协同"新框架：
• 规划干预需瞄准4单位邻里吸引力改善和10个医疗设施的精准阈值
• 避免早教设施在8-12个区间的过度集中布局
• 优先实施"医疗+绿化"的组合式改造策略
这些发现不仅推进了环境健康科学的理论发展，更指导地方政府在老旧社区改造、15分钟生活圈规划中实现成本效益最大化。正如作者Yanxiao Liu强调："识别关键转折点比简单增加设施更重要"。后续研究可结合脑神经影像技术，深入解析BE影响MH的生理机制。