盧茵怡， 龔建周， 王茯泉

(1. 廣州大學(xué) 地理科學(xué)與遙感學(xué)院， 廣東 廣州 510006; 2. 嶺南師范學(xué)院 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 廣東 湛江 524048)

教育均衡是社會公平的重要基礎(chǔ)，教育資源配置均衡則是實現(xiàn)教育公平的基礎(chǔ)[1].教育系統(tǒng)的均衡狀態(tài)是指教育系統(tǒng)各部門之間建立穩(wěn)定、均衡、有秩序的關(guān)系.所謂教育資源均衡發(fā)展是指依法保護所有公民平等接受教育的權(quán)利，通過調(diào)整資源配置從而提供相對均等的教育條件，以客觀公正的態(tài)度和科學(xué)有效的方法應(yīng)對教育效果和成功機會的相對均衡[2].教育部原副部長朱之文曾在中國教育學(xué)會第31次學(xué)術(shù)年會中指出，基礎(chǔ)教育是現(xiàn)代國民教育體系的基石，對立德樹人具有奠基性作用[3].基礎(chǔ)教育(中小學(xué)教育)對象是6～18歲、身心正處于成長期，還未發(fā)展成熟的孩子.這部分孩子不能脫離家長的監(jiān)護，因此我國1986年通過《中華人民共和國教育法》第9條規(guī)定：“地方各級人民政府適當設(shè)置小學(xué)、初級中等學(xué)校，使兒童、少年就近入學(xué)”[4].基礎(chǔ)教育資源的均衡配置是國家重要公共政策的重要內(nèi)容之一[5]；中小學(xué)布局調(diào)整是我國近年來優(yōu)化教育資源配置，是促進義務(wù)教育改革與發(fā)展的一項重要政策[6].從中學(xué)學(xué)校與居民點分布之間的配置關(guān)系，探討區(qū)域教育資源配置合理與均衡性，旨在以空間為視角，為進一步優(yōu)化教育資源配置提供參考.

國外對中小學(xué)空間分布的研究較早.早在19世紀90年代，教育設(shè)施布點就已經(jīng)包含在霍華德“田園城市”中的城市規(guī)劃構(gòu)想中，霍華德提出為了避免道路對學(xué)校上下學(xué)交通可能帶來的干擾，需要將中小學(xué)融入到居住區(qū)，分布在居住區(qū)的內(nèi)部.1969年，中小學(xué)校布點規(guī)劃因為劉易斯·凱博在《城鄉(xiāng)規(guī)劃原理與實踐》一書中闡述了關(guān)于中小學(xué)布局的相關(guān)理論及其實踐標準而在城市建設(shè)中有了可實施性的依據(jù)，同時該書的相關(guān)理論也成為了教育設(shè)施布局的基本規(guī)范[7].隨著技術(shù)的發(fā)展，國外學(xué)者運用GIS技術(shù)對學(xué)?？臻g分布的研究逐漸多起來.如利用GIS技術(shù)對學(xué)校的空間布局進行了可達性分析[8]；采用數(shù)字高程模型(DEM)，利用GIS對中小學(xué)校選址的規(guī)劃調(diào)整，提高了中小學(xué)校布局的均衡性和規(guī)劃的科學(xué)性.而研究大多關(guān)注國家、省域范圍(宏觀、中觀尺度)[9]，近年開始縮小空間視角，測度相對小范圍的市(區(qū))行政單元[10-11](微觀尺度).隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程不斷加快，城市人口結(jié)構(gòu)、人口規(guī)模和人口分布也都在不斷地發(fā)生變化，城市中學(xué)已呈現(xiàn)出學(xué)校選址和布局不夠合理，造成了有的地區(qū)學(xué)校過于集中，有的地區(qū)學(xué)校很少和學(xué)生不能就近入學(xué)等問題[12].加強市區(qū)等地理微觀尺度下的學(xué)校配置均衡性研究尤其必要.

本文以江門市江海區(qū)(微觀尺度范圍)為研究區(qū)域，利用GIS空間分析技術(shù)，從中學(xué)數(shù)量、位置與街道居民數(shù)之間配置的均衡度，通過泰森多邊形、緩沖區(qū)分析法、基于交通可達性的最小鄰近距離分析法和集中指數(shù)，進行中學(xué)教育資源配置均衡性的案例研究，目的在于探討區(qū)級范圍內(nèi)中學(xué)的空間配置問題.

1 資料與方法

本文以城市街道為分析單元，從兩個方面進行微觀尺度的中學(xué)教育資源配置均衡性研究：①以居民點與最近中學(xué)的最短距離為衡量指標，評估抵達某教育資源的能力；②以中學(xué)數(shù)量和服務(wù)人口是否一致，評估可以到達的公共產(chǎn)品數(shù)量，衡量教育資源分布的均衡特性.

1.1 研究區(qū)域

江門，別稱“五邑”，位于21°27′～22°51′N，111°59′～113°15′E之間.地處廣東省的中南部、西江下游、珠江三角洲西部.江門不僅是粵港澳大灣區(qū)重要節(jié)點城市，同時也是珠江三角洲西部地區(qū)的中心城市之一[13].江海區(qū)(圖1)，隸屬于廣東省江門市，地處江門市東南部，是江門中心城區(qū)之一，北鄰蓬江區(qū)，南面和西面與新會區(qū)相鄰，東與“世界燈飾之都”中山古鎮(zhèn)隔江相望.江海區(qū)現(xiàn)轄外海、禮樂、江南、滘頭和滘北等5個街道(圖2a)，共有34條行政村和29個社區(qū)，面積109.16 km2，常住人口27.16萬.

圖1 研究區(qū)域Fig.1 Location of the study area

江門市江海區(qū)內(nèi)地形平坦，交通比較便利，圖2b為江海區(qū)道路網(wǎng)圖.研究區(qū)南部道路網(wǎng)稀疏，中部以及北部道路網(wǎng)密度大，交通較南部方便.

1.2 數(shù)據(jù)

江門市江海區(qū)中學(xué)資料來源于江門市統(tǒng)計局2019年的統(tǒng)計資料，江海區(qū)人口數(shù)量資料來源于《江門市統(tǒng)計年鑒》(2019)，江海區(qū)的街道行政區(qū)劃圖通過江門市江海區(qū)規(guī)劃局獲得，江海區(qū)道路交通數(shù)據(jù)來源于谷歌地球(圖2b)，江海區(qū)中學(xué)點數(shù)據(jù)來自高德地圖的POI數(shù)據(jù)提取(2020年)(圖2a)，江海區(qū)居民點數(shù)據(jù)(2019年)來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(http://www.webmap.cn/commres.do?method=result100W).

圖2 江海區(qū)區(qū)劃圖以及學(xué)校分布、居民點、道路圖

1.3 方法

1.3.1 基于泰森多邊形制圖的中學(xué)學(xué)區(qū)劃分

一般用泰森多邊形方法劃分公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)范圍.泰森多邊形又叫馮洛諾伊圖，是由連接兩鄰點線段的垂直平分線組成的連續(xù)多邊形.泰森多邊形中的任一位置距其目標點的距離皆比到任何其他目標點的距離近[14].基于泰森多邊形原理和中學(xué)位置圖層劃分各學(xué)校的服務(wù)范圍，利用ArcGIS/Analysis/Proximity/Create Thiessen Polygons工具完成.結(jié)果是：任何一所中學(xué)所屬的多邊形內(nèi)，其任意一點到該學(xué)校的距離小于到其他任何一所學(xué)校的距離.因此，這種基于泰森多邊形服務(wù)范圍的劃定，保證了每個中學(xué)生成的多邊形內(nèi)，是服務(wù)于居民點享受資源的最佳服務(wù)區(qū)域[15].

1.3.2 基于緩沖區(qū)的中學(xué)學(xué)區(qū)劃分

利用緩沖區(qū)分析方法，同時進行中學(xué)的服務(wù)范圍的劃定.緩沖區(qū)就是地理空間目標的一種影響范圍或服務(wù)范圍[16].一方面，利用ArcGIS/Analysis/Proximity/Multiple Ring Buffer工具生成各中學(xué)為源的多環(huán)緩沖區(qū).基于《中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的合理服務(wù)半徑為1 000 m[17]，結(jié)合研究區(qū)實際，并以覆蓋所有居民點為前提，分別生成500 m、1 000 m、1 500 m、2 000 m和2 500 m共5個等級緩沖區(qū).另一方面，基于緩沖區(qū)統(tǒng)計各中學(xué)不同服務(wù)半徑(服務(wù)范圍)的居民點數(shù).

1.3.3 基于空間配置視角的教育資源均衡性

(1)基于公平性視角，從交通可達性評估抵達教育資源的能力.本文采用基于交通可達性的最小鄰近距離法，進行江門市江海區(qū)的中學(xué)可達性評價，從而反映其空間配置的均衡特性.其中，交通可達性用任一居民點到其最鄰近中學(xué)的實際道路距離表示[18].利用ArcGIS/Analysis/Proximity/Network Analyst工具，評價過程如下：首先，查找離各居民點最近的一個中學(xué)；然后，查找最近路徑；最后，分級統(tǒng)計最短路徑，評價中學(xué)空間配置的均衡性.

(2)基于公平性理論，借助公平性指數(shù)考量研究區(qū)域中學(xué)數(shù)量與其服務(wù)人口數(shù)量是否匹配.具體是將研究區(qū)中學(xué)數(shù)量和該區(qū)域人口數(shù)量進行對比，計算中學(xué)數(shù)量和服務(wù)人口是否具有一致性.集中指數(shù)計算公式[19]如下:

(1)

式(1)中，Ri為第i個街道的中學(xué)公平性指數(shù)；Xi、Yi分別是第i個街道的人口總數(shù)和境內(nèi)的中學(xué)數(shù)量；∑Xi、∑Yi分別是研究區(qū)的總?cè)丝跀?shù)和總中學(xué)數(shù).Ri位于0～100之間，Ri越接近于100，說明該街道學(xué)校設(shè)施與人口分布的結(jié)合程度越好；接近于0，說明學(xué)校設(shè)施集中分布于某幾個街道，與人口分布的格局極不一致[20].

2 結(jié) 果

2.1 江海區(qū)中學(xué)的空間分布狀況

由圖2a可見，無論從數(shù)量還是空間布局看，中學(xué)教育資源配置都是不均衡的.街道面積較大的禮樂、外海兩街道，中學(xué)數(shù)量也最多，各有6所、5所中學(xué)；其次是滘頭、滘北街道各有1所中學(xué)；江南街道內(nèi)沒有中學(xué).從空間布局看，中學(xué)集中分布在外海街道和禮樂街道，各街道間差異明顯.

基于泰森多邊形劃定的中學(xué)服務(wù)范圍，如圖3a所示，統(tǒng)計結(jié)果如表1.可以看出，各學(xué)校的影響勢力范圍或大或小.如江海區(qū)陽光學(xué)校(代碼為11)所在泰森多邊形中的學(xué)生上學(xué)距離較近，而禮樂第二初級中學(xué)(代碼為8)的部分學(xué)生需要到離家較遠的學(xué)校上學(xué).統(tǒng)計結(jié)果進一步顯示各中學(xué)服務(wù)的居民點數(shù)量具有較大的差異，五邑大學(xué)附屬中學(xué)、禮樂第三初級中學(xué)和江海區(qū)陽光學(xué)校3所學(xué)校服務(wù)范圍內(nèi)都有10個居民點，服務(wù)居民點的比例達13.5%，總共高達40.5%；江門市第一中學(xué)的最合理服務(wù)區(qū)域內(nèi)卻沒有分布著居民點；江海區(qū)陳伯壇學(xué)校服務(wù)范圍也只有1個居民點.各中學(xué)緩沖區(qū)服務(wù)范圍內(nèi)居民點分布及統(tǒng)計結(jié)果如圖3b和圖3c.

表1 各中學(xué)服務(wù)的居民點數(shù)量

由圖3b和3c可知，40.5%的居民點分布于1 000～1 500 m之間的緩沖區(qū)中.居民點分布在服務(wù)半徑在1 500～2 000 m之間的服務(wù)范圍有9個，占總數(shù)的12.2%；服務(wù)半徑在2 000～2 500 m之間服務(wù)范圍內(nèi)的居民點有4個，占總數(shù)的5.4%；甚至有12.2%的居民點分布在服務(wù)半徑大于2 500 m的區(qū)域內(nèi).

圖3 各中學(xué)服務(wù)范圍內(nèi)居民點數(shù)

國務(wù)院規(guī)定相關(guān)城鎮(zhèn)中學(xué)的服務(wù)半徑在1 000 m的距離內(nèi)[17]，只有29.7%的居民點能夠達到這個要求；共有大約70%的居民點分布在以學(xué)校為圓點的1 500 m服務(wù)半徑覆蓋的范圍內(nèi)，說明江門市江海區(qū)中學(xué)的服務(wù)范圍主要是在1 500 m為服務(wù)半徑的地理空間內(nèi).

2.2 中學(xué)空間配置的均衡性

2.2.1 基于交通可達性的中學(xué)配置均衡性

基于交通可達性的均衡性結(jié)果如圖4.

圖4 居民點到中學(xué)最短距離圖Fig.4 Shortest distance from residential area to middle school

由圖4可知，江門市江海區(qū)中學(xué)的交通可達性存在較大的差異性，可達性最差的地區(qū)為禮樂街道的南部、外海街道的南部和滘北街道的北部，當?shù)鼐用穸夹枰笥? 000 m的路程才能到達距離最近的一個學(xué)校，這些地區(qū)道路網(wǎng)相對稀疏(圖2b)，孩子入學(xué)距離成本較高.圖層屬性數(shù)據(jù)顯示，可達性最好的為泗豐到禮樂第三初級中學(xué)，路程為52 m；可達性最差的為大廠到江門市中港英文學(xué)校，路程為5 742 m，可達性極差.

居民點到中學(xué)最短距離統(tǒng)計結(jié)果如表2.相對最鄰近學(xué)校而言，可達性在1 000 m內(nèi)的有13個居民點，占總數(shù)的17.6%，符合國務(wù)院關(guān)于適齡中學(xué)生就近入學(xué)步行距離在1 000 m以內(nèi)[14]的規(guī)定.可達性在1 000～2 000 m、2 000～3 000 m的居民點分別有21和26個，占比為28.4%和35.1%.可達性在3 000～4 000 m的居民點有6個，占8.1%；大于4 000 m的居民點有8個，占10.8%.整個研究內(nèi)中學(xué)的平均交通可達性為2 170 m，高于國家標準，有超過82.4%的居住區(qū)上學(xué)距離超過1 000 m，表明江海區(qū)中學(xué)的交通可達性水平總體上較差，有必要對江海區(qū)中學(xué)的空間布局進行調(diào)整.

表2 居民點到中學(xué)最短距離統(tǒng)計表

2.2.2 基于一致性的中學(xué)配置均衡性

根據(jù)式(1)的計算，均衡性結(jié)果見表3.江南街道的公平性指數(shù)最低，為93.8%，在5個街道中為最低值，這表明江南街道的中學(xué)分布和人口分布的格局一致性相對其他街道較差；滘北街道的公平性指數(shù)為102.6%，是5個街道中公平性指數(shù)最接近100%的街道，說明滘北街道是5個街道中中學(xué)分布與人口分布結(jié)合程度最好的街道，合理性最高.外海街道的公平性指數(shù)為106.8%，禮樂街道的公平性指數(shù)為106.2%，因為外海街道和禮樂街道的居住人口數(shù)量多，對學(xué)校的需求高，所以學(xué)校分布數(shù)量也多，公平性指數(shù)超出了100%；滘頭街道的公平性指數(shù)為96.8%，因為居住人口數(shù)量少，對學(xué)校需求較其他街道低，分布的學(xué)校相對較少，所以公平性指數(shù)低于100%，呈現(xiàn)缺乏狀態(tài).從總體上看，江門市江海區(qū)5個街道的公平性指數(shù)都接近100%，均衡性比較好，整個研究區(qū)的中學(xué)分布與人口分布結(jié)合程度較好.

表3 江海區(qū)各街道中學(xué)空間分布一致性指數(shù)

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本文通過泰森多邊形、緩沖區(qū)分析法、基于交通可達性的最小鄰近距離分析法和集中指數(shù)對江門市江海區(qū)中學(xué)教育資源配置的均衡性進行研究，得出以下結(jié)論：

(1)中學(xué)集中分布在外海街道和禮樂街道，各街道的中學(xué)數(shù)量差異明顯.有些區(qū)域的學(xué)校分布相對稀疏，難以滿足所有居民點學(xué)生就近入學(xué)的原則，會造成學(xué)生入學(xué)難、上學(xué)路程過遠以及交通事故等問題[21].在城市規(guī)劃發(fā)展中，學(xué)校的分布應(yīng)充分考慮城市所有學(xué)生(包括家長)到達學(xué)校的最便捷程度，進行科學(xué)的空間可達性分析，以盡量滿足城市所有人口到達學(xué)校最低成本的要求.

(2)超過82.4%的居住區(qū)上學(xué)距離超過1 000 m，表明江海區(qū)中學(xué)的交通可達性水平總體上較差，有必要對江海區(qū)中學(xué)的空間布局進行調(diào)整.江門市江海區(qū)中學(xué)的服務(wù)范圍過大，無法滿足學(xué)生就近入學(xué)的教育資源分布原則；居住于在中學(xué)合理服務(wù)范圍之外區(qū)域的學(xué)生就學(xué)距離過大，需要更進一步填補教育資源.

(3)通過公平性指數(shù)分析，江門市江海區(qū)的中學(xué)分布與人口分布保持一致，5個街道學(xué)校設(shè)施與人口分布的結(jié)合程度很好，各個街道的居民享有的中學(xué)教育資源比較均衡.

3.2 討論

基于泰森多邊形制圖的中學(xué)學(xué)區(qū)劃分，該方法的缺點是沒有考慮生成這個多邊形的學(xué)校能容納的學(xué)生數(shù)量[22].在進行學(xué)校布局規(guī)劃時，必須以區(qū)域內(nèi)一定的現(xiàn)實人口為基礎(chǔ)進行合理的空間布局，尤其是對于人口分布相對比較稀疏的地區(qū)，學(xué)校在空間上的布局會影響到受教育人口入學(xué)途徑的遠近.人口分布不僅決定著學(xué)校的空間布局，而且還決定著教育的未來發(fā)展狀況.因此，應(yīng)在現(xiàn)實人口的基礎(chǔ)之上，科學(xué)合理地預(yù)測未來人口的分布狀況，為學(xué)校合理布局學(xué)校提供重要的依據(jù)[23].

獲得了13所中學(xué)的泰森多邊形對空間的劃分之后，從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可看出，有些學(xué)校的泰森多邊形內(nèi)分布著很多的居民點，教育資源較為緊張.但是有一所學(xué)校的泰森多邊形內(nèi)并沒有居民點分布.這所中學(xué)是江門市第一中學(xué)，是一所全寄宿型市高級中學(xué).學(xué)生周末上學(xué)選擇的方式有很多，距離對這所學(xué)校的服務(wù)范圍并無太大影響.隨著城市建設(shè)的不斷向外擴展，中學(xué)空間布局不均衡這一問題將會更加嚴重，城市中學(xué)布局的不均衡已經(jīng)不能滿足未來發(fā)展的需求，因此，合理配置教育資源就成為必須關(guān)注和研究的重點問題之一.