摘要：

隨著人們環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng)，與人的生存和發(fā)展密切相關(guān)的景觀環(huán)境漸漸引起研究學(xué)者的關(guān)注。運(yùn)用科學(xué)的景觀評(píng)價(jià)方法對(duì)景觀進(jìn)行合理規(guī)劃和管理顯得尤為重要。而統(tǒng)計(jì)分析方法建立在對(duì)大量的數(shù)據(jù)搜集、整理及分析的基礎(chǔ)上，探究事物內(nèi)部之間的關(guān)系，最大程度地避免因?yàn)橹饔^原因而導(dǎo)致的評(píng)價(jià)結(jié)果的差異，為科學(xué)的景觀評(píng)價(jià)提供可能。本文通過對(duì)景觀評(píng)價(jià)中常用的方差分析、相關(guān)分析和回歸分析方法的原理及其應(yīng)用介紹，旨在為景觀評(píng)價(jià)探索科學(xué)的實(shí)踐方法。

關(guān)鍵詞：

景觀評(píng)價(jià) 方差分析 相關(guān)分析 回歸分析

中國分類號(hào)：X820.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2015）04-0048-04

一 景觀評(píng)價(jià)的概念與方法簡(jiǎn)述

根據(jù)美國南加州大學(xué)教授J.P-Guilford對(duì)評(píng)價(jià)的心理學(xué)定義，可以將景觀評(píng)價(jià)解釋為：個(gè)人或群體以某種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)景觀的價(jià)值做出判斷，評(píng)價(jià)的過程就是為所做的判斷提供依據(jù)。

從20世紀(jì)60年代中期開始，以美國為中心開展的景觀評(píng)價(jià)研究一直持續(xù)到現(xiàn)在，并出現(xiàn)了許多學(xué)派，目前較為公認(rèn)的有專家學(xué)派、心理物理學(xué)派、認(rèn)知學(xué)派、經(jīng)驗(yàn)學(xué)派等。

不同學(xué)派在不同的理論指導(dǎo)下形成很多不同的評(píng)價(jià)方法，總的來說，可以分為三種類型：一是側(cè)重于“景”，對(duì)景觀的物理特征進(jìn)行分析研究，主要包括形式美學(xué)模式和生態(tài)模式；二是側(cè)重于“觀”，對(duì)個(gè)人或群體的主觀感受進(jìn)行分析研究，主要包括心理模式、認(rèn)知模式和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?；第三種是將主觀感受與客觀存在結(jié)合起來進(jìn)行研究的方法，主要包括心理物理模式。其中，前兩類模式在解釋主觀感受與客觀存在之間的聯(lián)系方面顯得不足。而心理物理模式則是運(yùn)用心理物理學(xué)的方法，尋找并解釋客觀存在與主觀感受之間的聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上對(duì)景觀進(jìn)行的評(píng)價(jià)更加具有科學(xué)價(jià)值。

隨著人們對(duì)景觀評(píng)價(jià)的認(rèn)識(shí)不斷深刻，景觀評(píng)價(jià)的方法也日趨成熟，其中，心理物理學(xué)派被認(rèn)為是目前景觀評(píng)價(jià)中比較科學(xué)、可靠的方法。該方法對(duì)主觀和客觀因素都采取定量研究的方式，通過測(cè)定公眾的審美態(tài)度以及景觀構(gòu)成的各要素量值，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法建立美景度與各要素之間的數(shù)學(xué)模型，不僅使評(píng)價(jià)結(jié)果更加有說服力，也方便將其應(yīng)用于景觀評(píng)價(jià)的實(shí)踐。

統(tǒng)計(jì)方法作為一種實(shí)證性研究，廣泛運(yùn)用在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，它在景觀評(píng)價(jià)中的運(yùn)用，豐富了景觀評(píng)價(jià)方法，為理論假設(shè)提供了檢驗(yàn)性依據(jù)。

在統(tǒng)計(jì)方法中，主要由描述統(tǒng)計(jì)和推斷統(tǒng)計(jì)兩部分組成。其中，描述統(tǒng)計(jì)包括統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖，它可以直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)情況，便于分析問題。推斷統(tǒng)計(jì)建立在描述統(tǒng)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)部之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行深層次的挖掘和分析，為理論研究提供了驗(yàn)證的依據(jù)，使得理論與實(shí)踐更加緊密地結(jié)合。下文是對(duì)幾種常用推斷統(tǒng)計(jì)分析方法：方差分析、相關(guān)分析、回歸分析的介紹。

二 方差分析

（一）方差分析簡(jiǎn)介

方差分析（analysis of variance，簡(jiǎn)稱ANOVA），又稱變異數(shù)分析，主要用于兩組以上樣本均數(shù)間差別的顯著性檢驗(yàn)。1928年英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家費(fèi)希爾（Ronald Aylmer Fisher，1890-1962）第一次在農(nóng)業(yè)試驗(yàn)上應(yīng)用方差分析，最初檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量記做Z，后來發(fā)現(xiàn)這種方法可以在各類實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用。1934年，美國統(tǒng)計(jì)學(xué)家G-W.Snedecor將Z統(tǒng)計(jì)量轉(zhuǎn)換成另一個(gè)更容易運(yùn)算的統(tǒng)計(jì)量F，以此紀(jì)念Fisher的貢獻(xiàn)，故方差分析又簡(jiǎn)稱為“F檢驗(yàn)”。

（二）方差分析理論基礎(chǔ)

在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中，常用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示精密度，用 代表，表達(dá)式為

方差代表各偏差平方和的平均值，用 表示。上式僅適用于大量數(shù)據(jù)的條件下（一般有30次以上測(cè)定），這時(shí)，測(cè)定的平均值接近于真值，用 表示，根式的分子代表各測(cè)定數(shù)據(jù)的偏差的平方和，N是測(cè)定次數(shù)。而當(dāng)測(cè)定次數(shù)有限時(shí)，測(cè)定平均值與真值不相等，這時(shí)，如果按公式（1）去計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差就不合理。為表示有限測(cè)定次數(shù)的精密度，采用符號(hào)S代替，有限測(cè)定次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式為

與公式（1）相比，用試樣平均值代替了真值，用N一1代替N。N-1在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中稱之為“自由度”，它說明在N次測(cè)定中，只有N-1個(gè)可變的偏差。如果有幾個(gè)相互獨(dú)立的因素同時(shí)影響測(cè)定結(jié)果，設(shè)不同來源的方差分別為 ，按方差的加和法則，總的方差 應(yīng)為各個(gè)方差之和：

方差分析就是將總的方差分解為各個(gè)方差的成分，然后利用顯著性檢驗(yàn)法進(jìn)行分析判斷并作出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。

（三）方差分析原理

方差分析的內(nèi)容很多，主要有單因素方差分析、雙因素方差分析、三因素方差分析等，在具體應(yīng)用中根據(jù)不同的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法采用不用的方差分析方法。本文以無交互影響的雙因素方差分析為例，對(duì)方差分析原理作詳細(xì)闡述。

無交互影響的雙因素方差分析原理：

設(shè)因素A取r個(gè)水平，分別記為A1，A2….，Ar，因素B取s個(gè)水平，分別記為B1，B2….，Bs，組合（Ai，Bj）下總體，數(shù)學(xué)模型為：由分解定理可得，當(dāng)H01，H02均成立時(shí)且它們相互獨(dú)立。于是以FA為檢驗(yàn)H01時(shí)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量；以FB為檢驗(yàn)H02時(shí)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。（3）寫出拒絕域由此可得，無交互影響的雙因素方差分析表（表1）。

（四）方差分析在景觀評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

翁殊斐在用SBE法進(jìn)行廣州市公園植物配置的研究中，將所有評(píng)判者依據(jù)不同原則（美學(xué)原則和生態(tài)學(xué)原則）做的植物景觀評(píng)判結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將兩個(gè)原則合并評(píng)判濱水植物景觀和棕櫚類植物景觀時(shí)，其差異不顯著（概率值P=0.8231～0.0802 >0.05）；而在評(píng)判復(fù)層植物景觀、色葉類植物景觀和園林建筑旁植物景觀時(shí)，其差異均極顯著（概率P值=0.0136～0.0001 <0.05）。故在評(píng)判前兩類植物景觀時(shí)，兩原則可以合并；而對(duì)后三類植物景觀，則需分原則進(jìn)行評(píng)判。

三 相關(guān)分析

（一）相關(guān)分析的概念

在社會(huì)生活中存在的許多關(guān)系，歸結(jié)起來大約有以下兩種關(guān)系，即具有確定性的——對(duì)應(yīng)關(guān)系的函數(shù)關(guān)系和非唯一性的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。日常事物之間的關(guān)系往往以非唯一性、非確定性的形式存在，它們之間關(guān)系的性質(zhì)及程度各異。這種關(guān)系被稱之為相關(guān)關(guān)系。

相關(guān)分析是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究?jī)煞N或多種現(xiàn)象間的相互關(guān)系、相互聯(lián)系的性質(zhì)和表現(xiàn)形式，以及聯(lián)系的密切程度的一種分析方法。

（二）相關(guān)分析研究的過程和方法

相關(guān)分析過程通常遵循以下幾個(gè)步驟：（1）根據(jù)大量觀察值，繪制散點(diǎn)圖，根據(jù)散點(diǎn)的密集程度和變化趨勢(shì)初步判定該現(xiàn)象間有無相關(guān)關(guān)系；（2）由散點(diǎn)圖定性確定相關(guān)關(guān)系后，通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)，定量描述變量間相關(guān)關(guān)系的密切程度。在實(shí)際運(yùn)用中，常以英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家卡爾.皮爾遜提出的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)來表征。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，X和Y為兩個(gè)待研究變量，（xi，yi） （i=l，2…n）為兩變量的n對(duì)觀察值，和分別為n個(gè)觀察值的均值。r的正負(fù)表示兩變量間相關(guān)的性質(zhì)，lrl（lrl

（三）相關(guān)分析在景觀評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

為研究不同背景的人對(duì)景觀審美的相關(guān)關(guān)系，馬琳在濟(jì)南植物園景觀評(píng)價(jià)的研究中，對(duì)來自不同組別（專家組、園林專業(yè)學(xué)生組和非專業(yè)學(xué)生組）的人就美學(xué)原則給出的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：就美學(xué)原則評(píng)判來說，專家組和園林專業(yè)學(xué)生組之間、專家組和非專業(yè)學(xué)生組之間對(duì)廣場(chǎng)旁植物景觀和溫室植物景觀評(píng)判均不相關(guān)（顯著性水平P=0.082543～0.15294> 0.05）。除建筑旁景觀外，園林專業(yè)學(xué)生組和非專業(yè)學(xué)生組之間都有密切的相關(guān)性（顯著性水平P=0.00003～0.046029<0.05）。三個(gè)組對(duì)濱水植物景觀、色葉植物景觀和道路旁植物景觀評(píng)判均有密切的相關(guān)性（顯著性水平P=0.00003～0.046029<0.05）。

由此得出，年齡相仿的園林專業(yè)學(xué)生組與非專業(yè)學(xué)生組對(duì)植物景觀評(píng)判具有普遍相關(guān)性，而專家組和學(xué)生組之間的相關(guān)性并不多?？梢姴煌挲g階段的人，對(duì)景觀評(píng)判不同，需要考慮不同年齡層的人展開調(diào)研，才能全面了解大眾對(duì)于植物景觀的審美偏好。

四 回歸分析

（一）回歸分析的概念

回歸分析是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，研究自然界變量之間存在的非確定的相互依賴和制約關(guān)系，并把這種關(guān)系用數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)出來，其目的在于利用這些數(shù)學(xué)表達(dá)式以及對(duì)這些表達(dá)式的精度估計(jì)，對(duì)未知變量做出預(yù)測(cè)或檢驗(yàn)其變化，為決策服務(wù)。

回歸分析方法的種類很多，包括簡(jiǎn)單的一元線性回歸、多元線性回歸、曲線回歸以及不斷發(fā)展壯大起來的新的回歸體系，如逐步回歸、主成分回歸、模糊回歸、灰色回歸、自回歸等，根據(jù)變量類型及研究需要選擇合適的回歸模型進(jìn)行擬合，最終獲得具備一定精度的回歸模型，可以為科學(xué)的預(yù)測(cè)提供可靠依據(jù)。

（二）回歸分析的原理

回歸分析的主要思路是：分析影響預(yù)報(bào)因子的各種因素，依據(jù)一定的規(guī)則，選擇其中一個(gè)或幾個(gè)重要的因素作為影響因子。搜集預(yù)報(bào)因子與影響因子的資料，按此資料確定含參數(shù)的關(guān)系解析式，采用優(yōu)化方法求解參數(shù)，利用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。其中，線性回歸的數(shù)學(xué)表達(dá)形式如下：

設(shè)有k個(gè)自變量（預(yù)報(bào)因子）x1，....k，p個(gè)因變量y1，....yp，相應(yīng)的n組觀測(cè)資料是

統(tǒng)計(jì)問題就是從已知的資料矩陣Y和X出發(fā)，如何求得上式中的這些未知常數(shù)Uij，并且對(duì)誤差XT作出估計(jì)和推斷。Uij稱為回歸系數(shù)，而略去誤差后的關(guān)系式

稱為回歸方程。Uij用最小二乘法求解。

（三）回歸分析在景觀評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

Buhyoff和Wellman早在1982年就采用回歸分析的方法對(duì)受蟲害影響的山松和西部云杉森林的美景度進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過對(duì)景物特征及觀察者的反應(yīng)進(jìn)行定量研究，并采用多元線性回歸法對(duì)不同景觀特征與美景度之間的關(guān)系進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，進(jìn)一步優(yōu)化得到以下的預(yù)測(cè)模型：

其中，SHRP為突起的山形面積；BVF為遠(yuǎn)景森林面積；FLT為照片上的平地面積；TRED為受蟲害林木面積。

由回歸方程可以看出，美景度隨著突起的山形面積的增大而升高到一定程度后，再增加突起的山形面積，反而會(huì)使其美景度下降。遠(yuǎn)景的森林面積與平地面積都與美景度呈現(xiàn)某種程度的正相關(guān)關(guān)系，而受蟲害林木面積與美景度則是負(fù)相關(guān)關(guān)系。

通過此項(xiàng)研究，Buhyoff發(fā)現(xiàn)，城市綠地中，樹木大而少，往往比樹木小而多具有更高的美景度。這樣的模型建立后，既可以解釋保護(hù)古樹名木的重要性，也可以為新的城市綠地建設(shè)提供指導(dǎo)意見，如：種植大樹可以提高景觀品質(zhì)。

五 結(jié)語

通過對(duì)幾種常用的統(tǒng)計(jì)分析方法的原理介紹可以看出，方差分析、相關(guān)分析以及回歸分析都是研究變量間關(guān)系的方法，均可以應(yīng)用于景觀評(píng)價(jià)的研究，但是它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。其中，方差分析是研究一個(gè)或者多個(gè)分類型自變量與一個(gè)數(shù)值型因變量之間的關(guān)系，而回歸分析的研究對(duì)象則是兩個(gè)數(shù)值型變量，這就意味著，在景觀評(píng)價(jià)的研究中，遇到涉及探討分類型自變量與數(shù)值型因變量關(guān)系時(shí)，可以使用方差分析，而回歸分析雖然比方差分析能夠提供更多的信息，但它對(duì)變量的類型有更高的要求。關(guān)于相關(guān)分析和回歸分析之間的密切聯(lián)系，可以概括為，相關(guān)分析是回歸分析的基礎(chǔ)和前提，回歸分析是相關(guān)分析的繼續(xù)和深化。其本質(zhì)區(qū)別就在于，相關(guān)分析是兩變量間質(zhì)的數(shù)量分析，其目的是描述兩變量間的相互關(guān)系，并用一個(gè)定量的指標(biāo)來反映這種關(guān)系的方向和程度；而回歸分析則是對(duì)兩個(gè)變量間量的數(shù)量分析，其目的是描述因變量與自變量間的數(shù)量依存關(guān)系，通過建立回歸模型，從而可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和控制。

從以上幾種統(tǒng)計(jì)分析方法在景觀評(píng)價(jià)中的應(yīng)用舉例，可以看出，將統(tǒng)計(jì)分析方法應(yīng)用于景觀評(píng)價(jià)的研究，具備一定的可行性。科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析方法的引入定會(huì)在一定程度上豐富并完善景觀評(píng)價(jià)的研究體系。