張小東，韓昊英，劉 爽，唐擁軍

(1.塔里木大學 a.水利與建筑工程學院，b.新疆南疆人居環(huán)境研究所，新疆 阿拉爾 843300; 2.浙江大學 建筑與工程學院,杭州 310012)

0 引言

教育資源均等化是每個公民享受教育公平的前提，其空間均等化分布格局直接關系到居民享受教育服務的可達性和便利性。改革開放以來，教育事業(yè)一直是我國優(yōu)先發(fā)展的重大民生事業(yè)。2021年政府工作報告提出發(fā)展更加公平更高質量的教育。教育公平是機會公平中的最大公平，每個公民都有享有公平教育的權利。然而，近年來城市教育資源配置速度明顯滯后于城市擴張速度，在就近分片區(qū)入學的教育政策背景下，出現(xiàn)了學位稀缺、擇校費高昂等民生問題，社會對教育公平的呼聲越來越高，人民日益增長的美好生活需要和教育資源配置不均衡不充分之間的矛盾成為亟待解決的問題。

國外早在20世紀50年代就開始了教育服務設施配置模式研究。P.A.Samuelson基于市場失靈理論探討了以行政中心為核心的公共服務設施供給模式[1]，提出教育、醫(yī)療等公共服務設施應該圍繞行政中心集中開發(fā)建設以形成集約高效的公共服務供給模式；S.Bowles從定量分析視角，運用線性相關模型，探索影響教育設施配置水平的主要因素，并從教育投入和受教育需求等視角提出解決措施，以提升教育服務設施的供給效率和利用率[2]；也有學者從空間組織和時間組織視角探索教育服務設施的均等化和可達性，運用GIS方法構建教育設施配置模型，為政府配置教育設施提供決策工具[3-6]。還有學者從入學人數(shù)預測和上學通勤成本測算等視角探索合理的教育資源配置模式，提出了合并學區(qū)、建設寄宿制學校等政策建議，以解決教育設施不匹配地區(qū)和欠發(fā)達地區(qū)的教育公平問題[7-10]。

我國教育體系主要包括高等教育、中等教育、小學教育和學前教育四部分，與之相對應的教育設施有高校、中學(初中和高中)、小學、幼兒園。國內教育設施空間布局研究起步較晚，主要是對高校[11-12]、中學[13]、小學[14]、學前教育[15]等教育設施的空間分布特征進行分析研究，從教育設施公平性[16]、可達性[17]、均等化[18]和布局效率[19]等視角，利用ArcGIS的可視化空間分析[20]、GeoDa的探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)[21]等方法，對教育設施的公平性、可達性和利用效率進行評價，分析其存在的空間布局問題，并提出促進教育公平、優(yōu)化教育設施空間布局的依據(jù)和對策。隨著居民生活水平的提高，居民對享有教育公平的意識也越來越強烈，關于學區(qū)房對租客的歧視[22]、農民工子女享受不到公平教育待遇[23]等問題也逐漸成為社會關注熱點。還有學者從基礎教育和高等教育兩個視角，分別討論我國基礎教育設施和高等教育設施空間分布特征及影響因素，發(fā)現(xiàn)城市常住人口、建成區(qū)面積和產(chǎn)業(yè)分布等因素都與教育設施空間分布呈顯著的相關關系[24-26]。

已有研究多從微觀和中觀視角探索教育設施空間分布格局，而從宏觀視角對全國教育設施空間分布特征的研究較少。為了系統(tǒng)分析中國教育設施體系的分布狀況，本研究選取覆蓋面廣、精度高、便于分析處理的興趣點(point of interest，POI)數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，采用區(qū)位熵、多元回歸等分析方法，分析中國高校、中學、小學和幼兒園等教育設施空間分布特征，挖掘其內在影響因素，并構建各類教育設施空間分布影響因素相關模型，為優(yōu)化中國教育資源配置提供科學的參考依據(jù)。

1 研究對象、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究對象與數(shù)據(jù)來源

以中國內地339個地級及以上城市為研究基本單元。教育設施POI數(shù)據(jù)來源于高德地圖(https://www.amap.com/)，獲取時間為2020年1月3日。通過數(shù)據(jù)清洗整理后，包括高等院校地理位置數(shù)據(jù)10 423個、中學103 640個、小學131 371個、幼兒園197 273個。其中，高校包括大學、成人教育學院和高等職業(yè)技術學校等；中學包括高中、初中和中等職業(yè)技術學校等；小學和幼兒園數(shù)據(jù)比較單一。人口、經(jīng)濟和社會發(fā)展等相關數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒2021》。部分城市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)布滯后，導致部分數(shù)據(jù)缺失，最終篩選出符合回歸分析的樣本城市289個。

1.2 研究方法

1.2.1區(qū)位熵。區(qū)位熵用于衡量某一區(qū)域要素的空間分布情況，反映該要素在區(qū)域內的相對集中程度、專業(yè)化程度和相對優(yōu)劣勢狀況[27]。本研究主要采用比例模型來測度教育設施的建設水平，通過計算教育設施數(shù)量占該類設施總量的比例與研究單元內人口占區(qū)域總人口比例的比值[28]來表征每個研究單元內教育設施的建設水平。公式為：

LQ=(Fk/Pk)/(F/P) 。

式中：LQ為研究單元內教育設施的區(qū)位熵；Fk為k市的教育設施數(shù)量；Pk為k市的人口規(guī)模；F為全國的教育設施總量；P為全國人口總量。LQ=1時，說明該城市教育設施規(guī)模與全國城市的水平相當；LQ<1時，說明該城市教育設施規(guī)模在全國處于劣勢地位；LQ>1時，說明該城市教育設施規(guī)模在全國處于優(yōu)勢地位。LQ越大，說明教育設施的集聚越顯著，其相對優(yōu)勢地位越明顯。

1.2.2探索性空間數(shù)據(jù)分析。探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)主要是對區(qū)域內研究對象之間的空間關聯(lián)性和異質性進行分析，探索研究對象之間的聚集程度。為了探明中國教育基礎設施的集聚程度和均等化水平，采用ArcGIS的聚類和異常值分析工具(Anselin Local Moran’sI)來判斷教育設施是否在空間上具有相關性。其中，Moran’sI是一個有理數(shù)，通過對研究要素進行方差歸一化處理，得到-1.0～1.0的指數(shù)。Moran’sI>0，說明研究要素在空間分布上呈現(xiàn)出局部正相關關系。計算各研究單元內的LISA值[29]，以表征各研究單元內教育設施的聚集特征，計算公式為：

式中：L為研究單元內的LISA指數(shù)；m為研究樣本數(shù)量；Wij為空間權重；Ki和Kj分別代表研究單元i和j觀測值的標準化形式。

1.2.3統(tǒng)計分析。為了分析不同類型教育設施空間分布的主要影響因素，利用SPSS 19.0軟件中相關分析、多元回歸分析等方法[30]，從城市的人口、經(jīng)濟和社會等量化指標中篩選出影響教育設施空間分布的主要因素，構建教育設施空間分布與師資規(guī)模、學生規(guī)模和資金投入等相關影響變量的模型。模型的表達式為：

式中：Yi為i類設施的數(shù)量；α為常數(shù)項；β為各變量的系數(shù)；Xij為所選擇的各個變量。

2 教育設施空間分布特征

2.1 教育設施絕對數(shù)量空間分布特征

從教育設施絕對數(shù)量上看(圖1)，廣東、河南、山東、河北、江蘇等省份教育設施總量排名比較靠前；排名靠后的省份有海南、新疆、寧夏、青海和西藏。華東和華南地區(qū)的學前教育設施數(shù)量在全國處于絕對優(yōu)勢地位，占比均為31%，西北和西南地區(qū)分別占5%和9%，存在較大劣勢；東北和西北地區(qū)的小學教育設施占有份額較小，分別為7%和8%，中等教育和高等教育設施也一樣，占有量均在8%～9%；華東地區(qū)高等教育設施數(shù)量占比33%，高于第二位的華南地區(qū)10百分點，處于明顯的優(yōu)勢地位。其中，廣東、河南、山東學前教育設施總量位列全國前三位；寧夏、青海、西藏學前教育設施總量位于全國后三位；小學教育設施總量居前三位的分別是廣東、河南、河北，最后三位依次為上海、青海、西藏；中等教育設施總量前三位依次為河南、廣東、山東，最后三位依次是寧夏、青海、西藏；高等教育設施總量前三依次為江蘇、廣東、山東，寧夏、青海、西藏仍處于最后三位?？傊?，華東地區(qū)的教育設施總量在全國處于絕對優(yōu)勢地位，特別是高等教育設施建設優(yōu)勢最明顯。華南和華北地區(qū)處于中等水平，西南、東北和西北地區(qū)是教育設施建設總量的劣勢地區(qū)。

從各省份教育設施建設結構來看，新疆、西藏、甘肅、寧夏等省份的幼兒園數(shù)量在本地區(qū)教育設施配置總量中占比最小，學前教育設施建設水平較弱；河南、河北、廣西、江西等省份高等教育設施在地區(qū)教育設施總量中占的份額較小，這些地區(qū)的高等教育設施建設有待進一步加強；相反，新疆、山西、青海和甘肅等省份的中等教育設施配置比例全國最高；西藏、寧夏、云南、甘肅和陜西等省份的小學建設比例也處于全國前列。通過對比不難發(fā)現(xiàn)，教育設施配置不均衡地區(qū)主要集中在西南和西北地區(qū)。由于近年來國家鼓勵各地區(qū)普及九年義務教育，中小學教育設施在各地區(qū)的配置較為均衡，而學前教育和高等教育設施配置偏差較大。

圖1 中國教育設施總量分布

2.2 人均教育設施空間分布特征

各地區(qū)教育設施總量不均衡分布特征只能從宏觀地域上表征出教育資源配置差異。而教育設施的服務對象是人，要從微觀上研究教育公平，還需要從人均視角來探討教育設施的均等化分布特征。選取城市教育設施總量與全市年末戶籍人口總數(shù)的比值作為人均教育設施量化指標，并采用GIS軟件將其可視化(圖2)。中國教育設施配置呈現(xiàn)以下空間特征：人均學前教育設施形成了東南沿海和京哈線兩條較寬的帶狀高值集聚區(qū)，中部地區(qū)和西部地區(qū)出現(xiàn)了低值成片集聚特征，特別是西北和西南地區(qū)的學前教育設施建設有待進一步加強；人均中小學教育設施分布相對均衡，在西北、西南、華北和華南等地區(qū)都出現(xiàn)了高值聚集區(qū)，并逐漸形成了高值點狀集聚地區(qū)帶動周邊地區(qū)面狀擴張的發(fā)展態(tài)勢，形成了高值點狀聚集、中值帶狀集聚、低值相間集聚的空間分布特征；人均高等教育設施呈現(xiàn)出明顯的“政區(qū)化”特征和高值點狀集聚特征，省會城市的人均高等教育設施數(shù)量明顯高于周邊城市，且呈現(xiàn)出離省會城市越遠的地區(qū)人均高等教育設施布局總量越少的趨勢。

圖2 中國人均教育設施分布

為了進一步揭示教育設施的空間集聚關聯(lián)性，采用聚類和異常值分析工具(Anselin Local Moran’sI)來判斷教育設施是否在空間上具有相關性，計算出的Moran’sI值均大于0，表明人均教育設施在空間分布上呈現(xiàn)出局部正相關關系。對幼兒園、小學、中學和高校的局部自相關LISA指數(shù)進行計算和可視化(圖3)。人均學前教育設施的“低-低”聚集區(qū)域主要集中在西北地區(qū)，“高-高”區(qū)域主要集中在東南沿海、華北和東北地區(qū)。小學的 “高-高”區(qū)域在華東、華南和華北等地區(qū)均表現(xiàn)出了明顯的聚集，且在藏南地區(qū)也形成了“高-高”集聚區(qū)域，“低-低”聚集區(qū)域主要分布在華中地區(qū)和西北地區(qū)。中學的“高-高”集聚區(qū)域主要集中在長三角、珠三角和京津冀等發(fā)達城市群周邊，在甘肅和新疆交界地區(qū)也出現(xiàn)了“高-高”集聚區(qū)域，“低-低”集聚區(qū)域在長江中上游地區(qū)，且新疆和藏北出現(xiàn)了大面積的“低-低”集聚區(qū)域。大學的“高-高”集聚區(qū)域主要集中長三角、京津冀、珠三角3個城市群，未出現(xiàn)明顯的“低-低”集聚區(qū)域?？傮w來看，中國的中西部地區(qū)是教育設施的“低-低”集聚區(qū)域，說明這些區(qū)域與周邊教育設施配置份額都不高，關聯(lián)性不強。東部是教育設施的“高-高”集聚區(qū)域，說明東部地區(qū)教育資源配置水平較高，且?guī)恿酥苓叺貐^(qū)教育水平的提升，與周邊地區(qū)形成了較高的關聯(lián)性。

圖3 中國人均教育設施LISA分布

東、西部地區(qū)學前教育和中學教育兩極分化現(xiàn)象較嚴重，小學教育設施在全國交叉均衡分布，而高等教育則在發(fā)達城市群表現(xiàn)出了高度集聚分布特征。

2.3 城市教育資源均等化配置特征

全國宏觀的教育設施均等化分布特征可以為區(qū)域教育設施優(yōu)化配置提供科學參考依據(jù)，同時，各城市的教育設施配置狀態(tài)也是區(qū)域教育設施公平配置的參考依據(jù)?；诖?，采用區(qū)位熵(LQ)來衡量各城市教育設施在全國的配置水平，區(qū)位熵采用比例模型評估研究對象的發(fā)展水平，已經(jīng)被廣泛應用到區(qū)域經(jīng)濟學、地理學等領域[31-33]。計算各城市的幼兒園、小學、中學、高校的區(qū)位熵并進行可視化處理(圖4)。幼兒園LQ值大于1的城市有98個，占比28.9%，說明中國只有約三分之一的城市學前教育設施建設處于優(yōu)勢地位，其他城市都處于劣勢地位，且處于優(yōu)勢地位的城市主要集中在華東、華北和東北地區(qū)，東莞、中山、?？?、廈門等城市學前教育設施建設優(yōu)勢最明顯；小學LQ值大于1的城市有116個，占比34.2%，小學教育設施建設呈現(xiàn)出了“北京—銀川—張掖”和“廈門—廣州—昆明—拉薩”兩條橫向優(yōu)勢建設帶，并沿著京廣線形成了縱向建設優(yōu)勢帶，優(yōu)勢區(qū)域分布較均衡；中學LQ值高于1的城市有121個，占比35.7%，中學的建設優(yōu)勢區(qū)域主要集中在華北和東北地區(qū)，也形成了兩條橫向優(yōu)勢帶。而高等院校LQ值大于1的城市只有63個，占比18.6%，北京的高等院校區(qū)位熵值居全國首位，高等教育處于絕對優(yōu)勢地位，高等院校區(qū)位熵處于前20位的城市基本都是副省級及以上城市，高等教育的“政區(qū)化”建設優(yōu)勢又再次得到佐證?？傊?，中國教育設施建設逐漸形成了“北京—銀川—張掖”和“廈門—廣州—昆明—拉薩”兩條優(yōu)勢帶。中國中部和西部絕大多數(shù)城市處于兩條帶狀結構之間，教育設施建設水平較差。因此，中國中部和西部地區(qū)的各類教育設施配置水平都有待進一步加強。

圖4 中國各城市教育設施區(qū)位熵值

綜上所述，中國教育設施形成了低區(qū)位熵值面狀聚集、中區(qū)位熵值帶狀聚集、高區(qū)位熵值點狀聚集的空間分布特征，中國中部和西部的教育劣勢狀況較為明顯，特別是基礎教育設施的建設劣勢最明顯；高等教育設施呈現(xiàn)出明顯的“政區(qū)化”分布特征。

3 教育設施布局的影響因素

不同類型的教育設施表現(xiàn)出不同的空間分布特征，受到城市人口、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)和建設規(guī)模等多方面因素的影響，且不同類型教育設施的影響因素不同。國內外已有較多學者發(fā)現(xiàn)城市常住人口、建成區(qū)面積和產(chǎn)業(yè)分布等都是教育設施不均衡分布的主要影響因素[24-26]。本研究從教育設施使用者、從業(yè)者和建設投入等視角出發(fā)，選取城市教育從業(yè)人員、學生規(guī)模和建設投入等相關指標，探索教育設施不均衡分布的影響因素(表1)。借助SPSS 19.0軟件的統(tǒng)計分析功能，構建教育設施不均衡分布的解釋模型。首先，采用SPSS相關分析工具對可能影響各類教育設施分布的因素進行雙變量相關分析，篩選出與各類教育設施分布呈顯著相關關系的變量。其次，分別對影響城市幼兒園、小學、中學和高校數(shù)量分布的各項因素進行回歸分析，采用強行進入(enter)的方式開展多元線性回歸分析，逐步剔除GDP、固定資產(chǎn)投資等相關性不顯著、共變關系弱的因素，最終得到擬合度較高的主要變量(表1)。

4個模型T檢驗值的絕對值都大于1.96，表明各自變量對回歸模型的影響程度較大。各變量的方差膨脹系數(shù)(VIF)值均小于7.5，變量之間不存在共線性關系，且顯著性(Sig.)值均小于0.05，也表明各變量對模型存在著顯著的影響作用。同時，通過方差檢驗，回歸模型的Sig.值均為0.000，說明回歸模型具有顯著的統(tǒng)計學意義，且擬合優(yōu)度(R2)均大于0.6，說明4個回歸模型的質量較好、擬合度較高，可以用于分析各城市幼兒園、小學、中學和高校等教育設施空間分布的主要原因。

在4個回歸模型中，幼兒園、小學、中學、高校建設都受到了不同因素的影響。(1)城市幼兒園建設數(shù)量與年末教育單位就業(yè)人員、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重以及小學在校人數(shù)等因素都呈現(xiàn)出顯著的相關關系。其中，學生在校人數(shù)、教育單位從業(yè)人員和人均收入的增加，都需要增加學前教育設施；只有第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重與幼兒園建設數(shù)量成負相關關系，其他影響因素都呈正相關關系，反映出以第二產(chǎn)業(yè)為主導的城市需要進一步加強學前教育設施的建設。(2)城市小學建設數(shù)量與全市教育年末城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員、地方一般公共預算支出和普通小學在校學生數(shù)呈現(xiàn)出顯著的相關關系。城市師資規(guī)模和學生規(guī)模也決定了小學的配建數(shù)量，另外，城市公共預算支出也是小學配置建設的保障，增加城市建設投入并向小學設施建設傾斜有助于提升小學教育設施建設水平。(3)城市中學建設數(shù)量與年末從事教育事業(yè)人數(shù)、普通中學在校學生數(shù)以及城市失業(yè)人數(shù)呈顯著的正相關關系。反映出失業(yè)人數(shù)較多的城市中等職業(yè)教育有待進一步加強，中學的配置規(guī)模也需要增加，以緩解城市中等教育資源不足的問題。(4)城市高校建設數(shù)量與全市教師規(guī)模、普通本?？圃谛W生數(shù)以及地方一般公共預算支出等因素呈現(xiàn)出顯著的相關關系。其中，地方一般公共預算支出對高校數(shù)量建設也起到正向的推動作用。各地需要進一步提高公共預算支出，并適當向高等教育設施建設傾斜，以提升地方高校建設規(guī)模。

表1 城市各類教育設施數(shù)量和相關影響變量的多元線性回歸分析

綜上所述，城市師資規(guī)模、人均收入、財政支出、學生規(guī)模和產(chǎn)業(yè)配置等都是影響教育設施數(shù)量空間差異分布的相關因素?；谥袊逃O施配置模式，適當配置幼兒園、小學、中學和高校比例的同時，還需要考慮部分以第二產(chǎn)業(yè)為主的城市，適當提高其學前教育和高等教育資源配置規(guī)模，以滿足從事第二產(chǎn)業(yè)工作人群的受教育需求，這對教育資源均等化分布具有重要的意義。

4 結論、啟示與討論

4.1 結論

中國教育設施建設逐漸形成了“北京—銀川—張掖”和“廈門—廣州—昆明—拉薩”兩條優(yōu)勢帶。華東地區(qū)的教育設施總量在全國處于絕對優(yōu)勢地位，特別是高等教育設施建設優(yōu)勢最明顯；華南和華北地區(qū)處于中等水平；西南、東北和西北地區(qū)是教育設施建設總量的劣勢地區(qū)。整體表現(xiàn)出了高區(qū)位熵值點狀聚集、中區(qū)位熵值帶狀聚集、低區(qū)位熵值片狀聚集的空間分布特征。

學前教育和高等教育設施配置嚴重不均衡，中小學教育設施形成了穩(wěn)定、均衡的交叉分布格局，高等教育設施則呈現(xiàn)出明顯的“政區(qū)化”分布特征。東、西部學前教育和高等教育資源配置嚴重失衡，華中、西南和西北地區(qū)學前教育和高等教育設施配置不足，有待于進一步提升中西部地區(qū)學前教育和高等教育設施配置水平，華東地區(qū)教育資源配置水平較高，也帶動了周邊地區(qū)教育水平的提升，與周邊地區(qū)形成了較高的關聯(lián)性。

城市師資規(guī)模、人均收入、財政支出、學生規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結構等因素與教育設施空間分布呈現(xiàn)出顯著相關關系，相關因變量的回歸系數(shù)有正有負，表征著不同變量對不同類型的教育設施空間分布既有正向的推動作用，也有負向的抑制作用。

4.2 啟示

中國教育設施還是存在著較明顯的非均等化問題，特別是高等教育設施供給呈現(xiàn)出明顯的“政區(qū)化”和學前教育資源向高收入地區(qū)集聚等現(xiàn)象，且全國教育資源建設重心向東部地區(qū)嚴重傾斜，導致了教育資源的配置失衡。西南、西北和華中地區(qū)教育設施建設水平明顯落后，從而導致這些地區(qū)基礎教育和高等教育水平落后，特別是西藏和新疆等偏遠地區(qū)更需要加強基礎教育投入，以便更好地維護地區(qū)穩(wěn)定發(fā)展。國家應結合教育設施空間分布的相關影響因素，加強教育資源配置弱勢地區(qū)的教育設施建設投入和師資力量培養(yǎng)，以提升其學前教育和高等教育資源配置水平，逐漸形成從學前教育到高等教育配置比例適中的教育體系。

4.3 討論

針對教育公平的研究成果較多，而對全國教育設施空間分布特征的研究較少，本研究對此進行了一定的探索，但還存在不足。首先，由于影響各類教育設施分布的因素不同，在選取影響因素時無法做到完全統(tǒng)一；其次，只對幼兒園、小學、中學和高校等教育設施的空間分布特征進行探討，未對教育設施硬件設備、教師水平等表征教育水平的必要條件進行分析，這也是今后需要深入探討的方向。