据住建部统计,全国需改造的老旧小区约17万个,影响上亿居民的生活。2020年7月,国务院办公厅印发《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》,要求全面推进老旧小区改造工作,满足人民群众美好生活需要。住建部表示2020年全国计划再启动老旧小区改造项目3.9万个,惠及居民700万户。各地的老旧小区改造也在有序进行之中,以重庆市为例,重庆市计划2020年再启动总面积达3000万平方米的1700个改造项目。旧城改造已成为当前中央到地方各级政府的重点工作之一。

老旧小区如此庞大的待改造数量与相对有限的财政预算之间的矛盾,要求决策者尽快确定每个小区需接受何种程度的更新改造。然而现有研究多集中于改造对策、改造效益及改造模式等方面,鲜有涉及老旧小区改造决策。为此,本文拟在老旧小区改造潜力评价体系的基础上,构建老旧小区改造潜力测算-更新方案决策模型,用定量的方式对小区进行改造前的分析评价,为决策者合理有效推进老旧小区更新改造提供决策参考。

由于老旧小区改造潜力的系统性研究还相对匮乏,故本文在围绕老旧小区改造潜力文献研读的同时,也参考了既有建筑、旧住宅及旧城区的相关研究成果。

老旧小区改造具有长期性、战略性和全局性,期间易引发突发事件,须了解采纳居民的意愿与心声。居民意愿主要包括对建筑质量、环境配套的满意度及对改造的支持度等。老旧小区现状与可利用度也是重要影响因素之一,包括小区的安全性、社会性、配套完善性与交通便捷性等。此外,小区环境与居民生活息息相关,影响着居民的身心健康,可分为户外环境和室内环境进行探讨。老旧小区预计的改造成本、改造后市场价值的增长与使用寿命的延长也会影响小区的改造潜力。因此,从居民意愿、小区现状、环境性能与预期影响四个方面构建老旧小区改造潜力评价指标体系(表1)。

本文评价指标体系共包含4个准则层与28项指标层,指标层指标按照数据类型被分为大数据、标准数据与小数据三类。其中,大数据包括LBS(Location Based Service)数据、GPS(Global Positioning System)数据等,可通过查询互联网地图、爬取POI兴趣点等途径获得;标准数据包括统计数据、行业数据等,可通过国家统计局、国家住建部等网站获取;小数据包括访谈数据、调查数据等,可通过问卷、走访等途径获取。

体系中同时存在大量定性指标与定量指标,涉及领域众多,故本文将结合层次分析法与德尔菲法来确定指标权重:向高校、政府与企业等领域的专家学者发放“老旧小区改造潜力评价指标的重要度判别”表,判断指标的相对重要性;对判别结果差异较大组,重复反馈至结果基本一致;采用加权平均方法分别计算各层各指标权重如表1所示,具体分析过程略。

以文献研究、国家相关法规、标准等为依据,建立本研究指标的评价基准:

对于定量指标,如建筑密度、噪声标准等,评价标准参考国家相关法规、要求或行业普遍水准。对于定性指标,如外观美学等,评价标准参考现有学者研究成果及我国典范小区的普遍水平。

例如:基础设施完备度指标,基础设施包括供水、电力、燃气等,按作用指数分级赋值5、3、1,调查设施的使用保证率,计算基础设施完备度a。

其中,I_i为第i项基础设施的作用指数;λ_i为第i项基础设施在小区的使用保证率;n为老旧小区内基础设施的类别数目。

再如,道路通达度指标,对主干道、次干道、支路的作用指数与影响半径分级赋值5、3、1与0.5、0.3、0.1km,计算小区的道路通达度分数C。

其中:C_i为第i条道路的通达度分数;f_i表示i道路的作用指数;d_i表示影响半径内小区距i道路的最短距离;d表示i道路的影响半径;n为老旧小区周围道路的数量。

本文使用10级李克特量表来对指标的改造潜力Z_i进行分级评价。当Z_i∈(0,2]时,改造潜力低;当Z_i∈(2,4]时,改造潜力较低;当Z_i∈(4,6]时,改造潜力中等;当Z_i∈(6,8]时,改造潜力较高;当Z_i∈(8,10]时,改造潜力高。

28项指标潜力值Z_i与权重W_i的乘积之和即为老旧小区的改造潜力,为了更好地区分不同小区之间改造潜力值的差异,将潜力输出值放大100倍得到QRP(Quarters Renovation Potential)。

QRP反映了该老旧小区改造潜力的大小,QRP值越大,老旧小区的改造潜力越大。

老旧小区的更新方案受众多因素影响而具有高度不确定性,要将其与改造潜力联系起来,思路在于确定指标评价结果与更新方案的关联,再用大量样本统计出“保留”、“改造”、“重建”三个方案的改造潜力值分布。但改造潜力评价指标众多,量化程序繁琐,要调研上千个小区作为样本是不现实的。此情况下,考虑蒙特卡洛模拟常用于具有显著不确定性的随机值的生成模拟。故本文决定采用蒙特卡洛模拟来探索改造潜力与更新方案的联系,建立老旧小区改造潜力测算与更新方案决策模型,具体步骤如下。

潜力指标评级-更新方案偏好矩阵用于揭示潜力指标评价结果与不同更新方案的关联关系。分居民意愿、小区现状、预期影响与环境性能四个方向调查受访者关于指标评价结果(改造潜力低、改造潜力较低、改造潜力中等、改造潜力较高、改造潜力高)对“保留”、“改造”、“重建”三个更新方案偏好值(1-10)的意见,1代表没有偏好,10代表强烈偏好,每项指标对应三个方案的偏好值之和为10。根据调查结果整理出的偏好矩阵如表2所示。

利用蒙特卡洛模拟随机生成潜力指标评价结果(0-10),计算老旧小区的改造潜力值QRP;根据潜力指标评级-更新方案偏好矩阵汇总三个更新方案的偏好值如表3所示。

为了更好地区分偏好值大小关系,将输出值放大100倍得到方案总偏好值P_j,总偏好值P_j最大的被视为最佳更新方案。由此可根据一组维度为28的潜力输入值得到小区的改造潜力与最佳更新方案。

设定评价指标潜力值遵循正态分布,分别取均值μ为0.4、1、2…9进行模拟生成随机数组Z_i(Z_i=0-10,i=1-28)。设定模拟次数为2000次,可得2000组不同的小区改造潜力值及其对应的最佳更新方案结果,以改造潜力值作为横坐标,三个更新方案分别赋值1,2,3作为纵坐标,老旧小区更新方案对应的潜力值分布如图1所示。

当改造潜力∈[0,378]时,表示小区老化程度并不严重,各项指标潜力评价值都较低,方案“维护”偏好值最大,为最优选择。

当改造潜力∈[460,814]时,表示小区某些属性已经严重老化,加权计算后方案“改造”偏好值最大,为最优选择。

当改造潜力∈[880,1000]时,表示小区已经严重老化,无法满足居民美好生活需求,此时大部分指标的评价结果都更倾向于重建,方案“重建”的总偏好值最大,为最优选择。

图中存在两个重合区,改造潜力处于[378,460]的小区对应偏好值最大的方案可能是“维护”,也可能是“改造”,这表示此区间的小区对这两种方案都是可以接受的;同理,改造潜力处于[814,880]的小区对更新方案“改造”与“重建”都是可以接受的。不同更新方案的偏好值随改造潜力值的变化如图2所示:

由图可得,方案“保留”的偏好值随改造潜力的增大而减小,最后趋于平稳;而方案“改造”与“重建”则是随改造潜力的增大而增大。当改造潜力值小于100时,三个方案的偏好值几乎没有变化,这是由于此时所有指标评级都为改造潜力低,给予三个方案的偏好值一致,偏好值最大的方案为“保留”。当改造潜力大于900时也同理,此时最优方案为“重建”。

本文案例是位于重庆市江北区的茶园长安村小区,该小区是上世纪80年代末长安集团集资建成的开放式小区,70%以上的住户都是长安集团职工,邻里关系较和谐。小区有3栋五层高的楼房,共计90户人家。小区房屋外立面破损严重,影响美观;路面破裂突起,影响居民出行;环境恶劣,绿化无人管护。走访居民得知小区还存在住房屋顶漏水、消防设施不齐全及无业委会管理等问题,严重影响到了居民的生活质量。

调查走访该小区居民及街道办负责的工作人员,得到了他们对28项潜力指标的评价结果,根据上文所构建的老旧小区改造潜力评价指标体系,整理得出了项目每项指标的改造潜力值、潜力评价等级、对三种更新方案的偏好值及小区改造潜力如表1所示。

结果显示,居民对改造活动的支持度的改造潜力值达到了7.364,表明受访者对小区更新改造有较高的支持度,居民纷纷表示期待小区的改造。改造潜力较高的指标还包括使用寿命及内部配套完备,使用寿命在改造后预计能得到明显延长,而小区现有内部配套不完善,改造的空间和潜力都很大。相比之下,评分较低的指标有基础设施完备度和建筑密度,这可能是由于现下我国供电、燃气等基础设施的普及情况较为良好,少有出现供应不足的情况。同时小区房屋的密度适宜,未给居民生活造成明显不适。

根据本文决策模型,案例小区的改造潜力值QRP为696.432,按更新方案决策模型所述,QRP∈[460,814]时最佳方案应为“改造”。观察表1可发现方案“改造”的偏好值确实远大于“保留”与“重建”的偏好值,应为最佳方案,这印证了模型的可靠性。依据实地调研和走访面谈,案例小区所处的江北区鲤鱼池三村已被重庆市规划到改造范围内,附近多所同时期建成的老旧小区已经接受了基础设施更新、房屋公共区域修缮等多项改造内容,这与模型预测结果具有一致性,为模型的科学性提供了实据支撑。

本文提出了一种确定老旧小区改造潜力及更新方案的定量决策方法,旨在帮助决策者突破传统的经验决策方式,合理有效地推进老旧小区更新改造工作。研究结论如下:

首先,确立影响老旧小区改造潜力的四个准则:居民意愿、小区现状、预期影响与环境性能,同时细化至28项具体指标,结合层次分析法与德尔菲法确定了指标权重,建立了老旧小区改造潜力评价指标体系。

其次,调查统计四个准则层下指标评价结果对应的更新方案偏好值,构建指标评级-更新方案偏好矩阵,建立老旧小区改造潜力测算与更新方案决策模型。

最后,运用蒙特卡洛模拟探索分析了小区改造潜力与更新方案之间的联系。结果显示当改造潜力值∈[0,378]时,方案“维护”为最佳选择;当改造潜力值∈[460,814]时,方案“改造”为最佳选择;当改造潜力值∈[880,1000]时,更新方案“重建”为最佳选择。