学术动态｜衡量城市自然价值的亲自然设计知觉量表研究

（English version below）

城市规划学刊“学术动态（Planning Reviews）”栏目，推介国内外学术书籍和文献报告、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。本期 “城乡可持续发展” 专栏，与大家分享一篇文献。

（专栏编辑：干靓，同济大学建筑与城市规划学院副教授）

衡量城市自然价值的亲自然设计知觉量表研究

来源：HUNG S H, CHANG C Y.How do humans value urban nature? Developing the perceived biophilic design scale (PBDs) for preference and emotion[J]. Urban Forestry & Urban Greening. 2022； 76： 127730.doi：10.1016/j.ufug.2022.127730）

人类利用感官来体验和理解所处的环境，在城市地区也不例外，其中亲自然性（biophilia）是人类在进化过程中所产生的、一种倾向于融入自然的心理状态。过去的几十年间，设计师越来越考虑利用自然元素来平衡自然和建筑环境，从而提高城市的宜居性和吸引力，亲自然设计也由此产生。过去30年间，自然体验研究急剧增多，也出现了许多与环境心理学和感知反应相关的理论，如：注意力恢复理论（attention restoration theory，ART）、压力减缓理论（stress reduction theory，SRT）、场所感与场所精神理论（sense of place or spirit of place）、传统儒道风水理论（traditional environmental Qi）、包括亲自然积极情感和厌自然（biophobia）消极情感的情绪状态理论（emotional states）等。这些理论及其实证研究佐证了将亲自然性融入生活不仅可为人们提供舒适感及与自然的连接，同时也能带来帮助注意力恢复、提供积极情绪、减少生理和心理压力等诸多健康益处。同时，许多基于人与自然接触的研究也不断表明亲自然设计的确具有社会、生态和个人层面的积极意义，并测试了人类所能获得的不同程度的恢复性益处、情绪状态及其选择偏好。但是很少有研究准确度量了哪些亲自然属性会影响人与自然的关系，因此，本文通过讨论景观和人类健康的循证研究，基于建成环境制定了亲自然设计知觉量表（perceived biophilic design scale），以此衡量建成环境中人类—自然体验，阐明该环境中人的景观偏好和情感反应等亲自然特征。

由台湾大学主持的本研究于2021 年5 月进行了为期两个月调研，召集心理健康和耐心良好、视力正常、没有阅读障碍且可以完成10—15 min时长问卷的20— 65 岁的受试者在线参与。受试者首先被要求上传符合调研需求的城市建成环境照片，照片应满足以下要求：①没有特写肖像；②没有特写的单一元素；③一个场景至少有三个元素构成；④照片必须在白天拍摄，图像清晰且注明位置；其次，通过59 个亲自然设计知觉量表条款（perceived biophilic design items， PBDi）对其上传的照片进行知觉审查；接下来要求受试者评估照片引发的情绪状态，主要采用李克特量表（Likert scale）测量总体景观偏好，采用积极—消极情感量表（positive and negative affect schedule， PANAS）测量受试者在不同时间框架中的情绪状态；最后还需收集受试者的性别、年龄、职业等基本个人信息。

通过对所收集数据的统计、清洗，共获得477 条有效数据，作者采用探索性因子分析法（EFA）进行分析并构建起了亲自然设计知觉量表：首先根据关键标准指数在59项条款中减少14项条款；接着采用方差最大旋转主成分分析法剔除17个不满足0.40因子荷载的条款；最后在所剩28 个项目中选择7 个总方差占比为64.35% 的因子，此一到七个因子的初始特征值分别为8.79、2.48、1.82、1.32、1.29、1.19 和1.13，将它们命名为：人与自然的关系（human–nature rela‐ tionships，EHNR）、基于场所的关系（place-based relationships，PBR）、视觉审美质量（visual aes‐ thetic quality， VAQ）、自然变化状态（state of natural change， SNC）、环境感知（environmental perception，EP）、建成环境中的兼容感（sense of compatibility in the built environment， SCBE）、设计方法的自然形态（natural form of design method，NFDM）。

研究者通过验证性因子分析法（CFA）来确认收敛有效性和判别有效性：在标准化因子载荷0.40–0.89和判别有效性为1的情况下，该模型符合良好收敛有效性的标准；确认项目内部一致性的综合信度（CR）值建议至少为0.70 或更高，研究结果数值在0.72 到0.87 之间；提取的平均方差（AVE）值表明模型捕获的方差量高于0.50，而可接受值在0.42 到0.69 之间。综上，可以确定亲自然设计知觉量表与建成环境影响人类心理密切相关。

在上述研究的基础上，作者认为该研究的主要发现在于不断演化的人与自然关系的初始概念可以被分解为两部分，即人与自然关系以及环境感知。前者指人类在大自然中的体验可以与恢复性和与建成环境联系起来，环境提供了丰富的信息，使人类能够理解、探索和预测环境，这可能会培养安全感、私密感和好奇心，与已知的许多理论相符合；后者则说明了景观设计方法及对建成环境的感知可以影响可持续设计、恢复和健康效益。而PBDs采用了更全面的视角，更为精确地解释了人类与自然互动的亲自然设计。

回到量表本身，前六项元素即：人与自然关系（EHNR）、基于场所的关系（PBR）、视觉审美质量（VAQ）、自然变化状态（SNC）、环境感知（EP）、建成环境中的兼容感（SCBE），积极且正向预测了人的景观偏好，促进人工结构和自然之间达到平衡，两者的部分都融入了整体；相反，最后一项设计方法的自然形态式（NFDM）中生态形式的设计方法与景观偏好呈负相关，可能是因为自然元素比建成环境中的仿生元素更具吸引力。此外环境感知的属性、进化的人与自然的关系以及基于场所的关系指的是人们如何通过认知（如理解、想象和从属关系）处理环境信息，提取获得安全感和联系感所需的信息，为人类如何感知城市自然提供了证据。这些结果与研究假设相一致，即接触城市自然和感知的亲自然设计会唤起积极情绪——一种人类对城市自然的积极反馈。

本研究虽然存在参与者年龄组覆盖面较低、新冠大流行影响人与自然接触频率降低、可能出现过时的感知图片等局限，但其价值在于证实了更接近自然的绿色环境更有利于健康，且人类对环境的理解会影响对自然的积极情感体验。因此，在设计环境时，必须在空间和时间上体现出兼容性和舒适性。PBDs中自然环境感知的概念有助于将此类抽象转化为设计，作为未来研究人员、规划师、设计师和管理人员解决和评估建成环境中亲自然性如何影响人类健康的指南。

（1） PBDs中视觉审美质量、自然变化状态、建成环境中的兼容性以及设计方法的自然形态这四个因子为设计提供了新的视野，如：根据现场环境状况和公园、绿道以及运动场的规模，对景观材料、种植品种、颜色和季节适应性进行调整。

（2）其他三项因子——人与自然的关系、环境感知和基于场所的关系，与人类对自然的体验相联系，从而引发感知。例如，在景观设计中，通过具有历史和文化意义的项目，可以唤起与特定场所的联系，满足个人对环境的期望；通过增加当地生活元素，创造一个健康的治疗环境等。

（3） PBDs可广泛应用于建成环境的蓝绿空间设计之中。作为一种工具促进城市自然成为我们增进健康生活的重要组成部分。

综上所述，作者认为将自然融入城市对健康至关重要，而PBDs可以科学检验人类对建成环境的感知、评估城市自然为人类提供了哪些景观属性，以及人类如何感知亲自然环境，因此具有良好的可靠性和有效性。同时PBDs也解释了人是在包含“自然”的整体环境中感受到和谐，而非某一细节，因此设计师应该营造一种普遍的亲自然知觉，通过合适的蓝绿景观布局，创造出具有吸引力的环境，影响人类感知、提升积极情绪，促进公众健康。

（供稿：陈延亮，同济大学建筑与城市规划学院硕士研究生）

文章下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1618866722002734

Article | How do humans value urban nature? Developing the perceived biophilic design scale (PBDs) for preference and emotion

Authors: UNG S H, CHANG C Y.

Source: Urban Forestry & Urban Greening. 2022； 76： 127730.

Abstract: With the growth of urbanization and the increasingly hectic pace of life, exposure to urban nature within blue-green infrastructure is greatly impacting human health and well-being. Biophilia, an evolutional concept, conveys the initial connection between humans and nature; biophilic design transfers into design attributes to indicate the relationship between humans and the environment. A significant advantage of experiencing nature is positive restoration; however, only limited research has been conducted on connecting biophilic design and mental health. This study adopted our perceived biophilic design items (PBDi) to examine the relationship between landscape preferences and emotional states in urban green spaces. Online surveys (valid total n = 477) examining these biophilic items, landscape preferences, and emotional states were conducted. Seven aspects—(1) evolved human–nature relationships, (2) place-based relationships, (3) visual aesthetic quality, (4) state of natural change, (5) environmental perception, (6) sense of compatibility in the built environment, and (7) natural form of design method —were confirmed through exploratory factor analysis (EFA), with 64.35 % of the cumulative variance, and confirmatory factor analysis (CFA) demonstrated good convergent validity and discriminant validity. The overall perceived biophilic design scale (PBDs) with 28 items had a Cronbach’s α of 0.91. In addition, it was found that PBDs significantly explained landscape preferences and positive emotional states within urban nature. The findings provide an alternative tool for measuring human biophilic perceptions that influence environmental experiences. In addition, each item in the scale could be used as a biophilic guideline for designers and planners to reinterpret nature in cities and to enhance our connection to nature in general.

Cite this: HUNG S H, CHANG C Y.How do humans value urban nature? Developing the perceived biophilic design scale (PBDs) for preference and emotion[J]. Urban Forestry & Urban Greening. 2022； 76： 127730.doi：10.1016/j.ufug.2022.127730）

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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1618866722002734

2025/06/02

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