解锁中间地带：基于SBM模型与CCI的后工业英国城市生态紧凑发展效率框架

《Sustainable Cities and Society》：Unlocking the Middle Zone: An Efficiency Framework for Eco-compact Development in Post-Industrial UK Cities

　　

紧凑城市范式长期被视为可持续城市发展的典范，但其与生态绩效的关系仍存在争议。本研究以英国三个后工业城市——贝尔法斯特、格拉斯哥和利物浦为例，在500 m网格尺度上应用非定向松弛变量模型（slacks-based measure, SBM），评估生态紧凑效率（eco-compact efficiency）。研究人员构建了复合紧凑指数（Composite Compactness Index, CCI），涵盖高密度邻近发展模式、高效交通系统以及地方服务与就业可达性三个维度，共九个指标；同时将地表温度（land surface temperature, LST）、PM_2.5浓度和绿地可达性处理为不利环境输入条件，并将紧凑性作为期望输出。结果显示，三个城市核心区的生态紧凑效率均值和中位数均为最高；中间地带的前沿单元比例最低，而边缘地带的比例较高。效率值在空间上呈显著正自相关，效率地图可支持识别环境与紧凑配置较弱的区位，为后工业城市更新提供场所特定筛选依据。

紧凑城市自1970年代正式概念化以来，一直被倡导为当代可持续城市发展的范式，其核心是通过高密度开发、混合土地利用和高效交通的协同作用，同时推进经济、社会和环境可持续性。然而，高密度与生态质量之间存在明显张力，实证研究表明高密度与地表温度升高、近地面PM_2.5浓度上升和绿色空间减少相关。这一矛盾在后工业城市更新中尤为突出：城市需要激活和利用闲置土地，同时必须在已高度建成环境中保持或改善生态质量。既有研究虽然已将紧凑性分析延伸至社区或亚城市尺度，但较少针对核心区、中间地带和边缘地带等具体区位展开；此外，多数文献采用方向性关联分析，而非效率视角。为弥补上述缺口，Tianrui Sun、Cristian Silva和Jennifer McKinley在《Sustainable Cities and Society》期刊发表论文，将非定向松弛变量模型（SBM）引入英国后工业城市贝尔法斯特、格拉斯哥和利物浦，在500 m网格尺度上考察生态紧凑效率的空间格局，并重点分析中间地带的特殊地位。

研究人员开展的研究包括：基于OECD紧凑城市框架和既有文献，构建包含“高密度邻近发展模式”“高效交通系统”“地方服务与就业可达性”三个维度的复合紧凑指数（Composite Compactness Index, CCI），共九个指标，采用专家加权赋权；将地表温度、PM_2.5浓度和绿地可达性三项环境指标处理为不利环境输入，将CCI作为期望输出；使用非定向SBM模型对每个城市分别建模，并进行合并共同前沿分析；最后采用全局和局部莫兰指数（Moran's I）检验效率空间自相关。研究数据主要来自NISRA、NRS、ONS人口普查，Digimap-Verisk建筑足迹，OpenStreetMap道路与公交数据，Landsat 8地表温度产品，DEFRA背景污染数据以及OS Open Greenspace等。三个城市的城市网格单元数量分别为贝尔法斯特349个、格拉斯哥557个、利物浦434个，硬地表覆盖低于20%或总面积小于5 ha的单元被剔除。

结果部分围绕四个小标题展开。4.1 复合紧凑指数（CCI）空间分布：三个城市的高紧凑度单元均集中在市中心，并随距离增加而递减；格拉斯哥整体CCI最高（均值0.31），利物浦次之（0.29），贝尔法斯特最低（0.27）。4.2 环境指标空间分布：利物浦夏季地表温度最高（均值35.45°C），格拉斯哥PM_2.5浓度最低（均值5.47 μg/m³），贝尔法斯特人均绿地可达性最高（63.98 m²/人）；所有城市的建成区内均呈现显著内部差异。4.3 效率结果：在三个城市各自的效率前沿下，核心区的效率均值和单位数均最高，中间地带和边缘地带的平均效率相当，但中间地带的前沿单元比例在三个城市中都低于边缘地带（贝尔法斯特0.4%对6.5%，格拉斯哥0.7%对6.6%，利物浦1.6%对9.9%）。城市尺度上，格拉斯哥在共同前沿下的平均效率最高。全局莫兰指数显示效率呈显著正空间自相关（贝尔法斯特I=0.565，格拉斯哥I=0.594，利物浦I=0.648），局部空间关联指数（LISA）图进一步显示高-高聚类主要位于核心区，低-低聚类主要分布于中间