, 石亚灵1, 万丹3, 李林4 1. 重庆大学建筑城规学院, 重庆 400030;
2. 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室, 重庆 400030;
3. 重庆大学规划设计研究院责任有限公司, 重庆 400030;
4. 湖南省建筑设计院有限公司, 长沙 410000
2019年7月25日 收稿; 2019年10月30日 收修改稿
基金项目: 国家重点研发计划（2018YFD1100804）资助
通信作者: 黄勇，E-mail: hyong@cqu.edu.cn
摘要: 为探究山地城镇教育设施网络结构及其空间格局的演变特征，以重庆市万州区为例，运用复杂网络分析方法，构建多时段教育设施协作网络模型，计算其强度分布、网络密度、节点强度、网络腹地等指标，反映网络整体性、层级性、核心设施职能结构。结果表明：1）网络整体空间格局由“一核多翼”向“多核多翼”演变；2）不同层级教育设施呈现出“整体破碎-局部集聚”的空间分布格局；3）核心设施职能分为“结对帮扶型”和“集团核心型”，“结对帮扶型”设施网络腹地受空间距离制约较小，而“集团核心型”设施网络腹地受空间距离制约显著。基于此，结合区位、政策、设施功能等空间格局的影响因素，提炼设施空间格局演变模式，并对规划取向进行探讨。
关键词: 教育设施网络结构空间格局演变特征
Network structure characteristics and spatial pattern evolution of educational facilities in mountainous towns:a case study of Wanzhou District of Chongqing
DENG Liangkai1, HUANG Yong1,2
, SHI Yaling1, WAN Dan3, LI Lin4 1. School of Architecture and Urban Planning, Chongqing University, Chongqing 400030, China;
2. Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area, Chongqing University, Chongqing 400030, China;
3. Chongqing University Planning&Design Institute Co Ltd, Chongqing 400030, China;
4. Hunan Architectural Design Institute Co Ltd, Changsha 410000, China
Abstract: In order to explore the evolution of the network structure and spatial pattern of educational facilities in mountainous cities and towns, taking Wanzhou District of Chongqing, China as a case study, using complex network analysis methods to construct collaboration network models of multi-period educational facilities, we calculate their degree distribution, network density, node strength, and network hinterland. Indicators such as the network hinterland reflect the integrity of the network, the level of hierarchy, and the functional structure of the core facilities. The research shows that: 1)the overall spatial pattern of the network evolves from "one core and many wings" to "multi-core and multi-wing"; 2)influenced by multiple factors such as policies, facility functions, location, etc., different levels of educational facilities appear to be "overall crushing-local agglomeration" in spatial distribution; 3)core facility functions are divided into "pair-assisted type" and "group core type", and the "pair-assisted type" facility network hinterland is less restricted by space distance, while the "group core type" facility network hinterland is subject to space, namely, the distance limit is obvious. Based on this, combined with the influence mechanism of spatial pattern, this research refines the evolution pattern of educational facility spatial pattern and discusses the planning orientation.
Keywords: education facilitiesnetwork structurespatial patternevolutionary characteristics
教育设施是城乡教育服务的核心载体，其时空格局的演变特征是城乡规划、城市地理等学科研究的重要领域[1]。教育设施与行政办公、商业金融、文化娱乐和医疗卫生设施等一并构成城乡公共服务设施领域的研究内容。国外关于教育设施的研究最早可追溯到1898年霍华德提出的“田园城市”理论，从20世纪60年代起，主要经历了3个阶段：1970年代以前关注地域均等化、1970—1990年代注重空间的公平性、20世纪末以来强调社会公平性。而国内关于教育设施的研究起步较晚，陆续经历了20世纪末关于教育设施布局调整公平性阶段、2005—2009年强调设施布局及资源配置的公平性阶段、2010年以后关注教育设施/教育资源布局时空演变特征及空间效应等3个研究阶段[2]。
关于教育设施的具体研究内容则聚焦在设施均等化的理论构建、规划建设标准、规划技术方法、规划优化策略等4个方面。在理论构建上，分别结合教育设施均等化进程、制度、评价指标、规划方法等方面展开规划设计理念与实践归纳的研究[3-7]；在建设标准方面，依据学龄人口城镇化率、千人指标以及生均建设指标等，提出乡村地区教育设施规模、服务半径、班级数量和班额等建设标准[8]；在规划技术方法上，除传统计量分析法，多数研究运用GIS软件构建最近距离模型、Voronoi多边形、引力模型、Huff模型和改进潜能模型、两步移动搜索模型等对教育设施均衡化布局进行研究[9-13]；在规划优化策略方面，以实现学生入学机会公平性为目标[14-15]，依据城乡人口规模、结构及变动趋势等，分别从可达性[16-18]、教育联系[19]和资源空间配置[20-21]等方面对教育设施空间布局结构及演变趋势进行研究[22-23]，并提出教育设施数量、选址、规模、班额、师生配比、学区划分、服务范围等规划优化策略[24-31]。得益于已有研究与实践，教育设施空间布局和资源配置的均等化问题基本得到解决，教育设施的硬件差距逐步缩小，但设施间办学水平和教育质量差距依然显著。相关研究表明，教育设施之间的协作不仅有利于缩小教育设施资源差异，也有利于促进设施之间教育质量的提高，从而达到“1+1＞2”的效果[32]。
总结发现，现有研究在研究对象上多集中于区域教育设施个体的服务半径、服务规模、资源配置等设施个体属性，而对教育设施整体系统的关注不足；在技术方法上运用GIS且更加侧重于教育设施布局空间位置、分布范围等设施属性分析，而对设施关联性关注不足；在规划优化策略上偏重于教育设施个体数量上的增减，对教育设施间的协作关系关注不足；在研究尺度上，侧重于教育设施在平原区域或市域范围内的发展，对于山地城镇地区关注不足。此外，教育设施协作关系的网络化研究虽已起步，但关于城镇教育设施之间的协作复杂性规律、紧密程度、层级结构、核心设施职能分工等问题尚不明晰，相应地在空间格局的演变特征亦处于摸索阶段。加之，山地城镇区域有异于平原或其他地区的复杂地表而产生的空间阻隔效应[33]，从本质上加剧了教育设施协作关系的复杂性，为山地地区教育设施的空间格局研究带来特殊的挑战。
基于此，本研究拟采取复杂网络分析方法，从教育设施之间协作联系视角出发，以重庆市万州区为典型案例，构建教育设施协作网络模型与分析指标体系，对教育设施协作网络结构特征和空间格局的演变规律进行深入剖析，并结合相关影响因素提炼教育设施空间格局演变模式，最后对教育设施规划进行引导。
1 研究方法1.1 整体研究思路为明确教育设施协作下的教育设施网络结构特征及空间格局演变趋势，从系统的角度切入，通过剖析教育协作网络的整体性、层级性和职能特征等3个方面的特征，以反映教育设施整体结构、层级结构以及核心设施职能分工的演变趋势。教育协作网络的“整体性”是为了揭示教育设施整体协作的复杂性规律、紧密程度及发展趋势；合理“层级性”是促进教育设施协作的主要动力；有效的核心设施“职能特征”有助于教育设施协作结构和空间格局的进一步完善。具体而言，协作网络“整体性”要求明确教育设施网络的演变规律、系统内部协作的紧密程度，“层级性”需要明确系统内部各单体设施的功能支撑和层级配合，“职能特征”要求清晰核心教育个体设施在区域、镇域上所承担的职能。
本研究以教育设施网络结构及空间格局演变特征为科学问题，整体研究思路与技术路线分为4步：第1步，教育设施协作机理分析，即语义模型建立；第2步，数据与案例的选取及模型构建。对典型山地城镇重庆市万州区进行分析，确定教育设施协作网络的“节点”和“连线”；第3步，指标体系建立与计算分析。从网络的整体性、层级性、职能特征3个层面，建立包含强度分布、网络密度、节点强度、网络腹地等网络分析的指标体系并进行计算分析；第4步，提炼教育设施协作网络结构特征和空间格局演变规律，剖析其影响因素，凝练演变模式并进行规划引导。
1.2 教育设施协作机理分析教育资源的外部性和流动性是教育设施产生协作关系的前提，教育协作网络的形成有助于提高教育设施的教育质量。由于教师资源、财力资源、物质资源等教育资源要素的空间差异，能够导致教育设施在系统中的地位分异，可分为教育质量较好的优质教育设施和教育质量一般的设施。在教育协作的背景下，优质教育设施的资源会向一般教育设施扩散流动；而一般教育设施除被动接受优质设施资源溢出外，也会主动与优质设施合作，即择优连接机制[34]。设施间的资源溢出和需求合作的发生，促进了区域教育资源的均等化和教育质量的提升，初始的一般教育设施可能在教育设施之间的协作下转变为优质教育设施。
1.3 研究对象及数据选取本次选取重庆市万州区为研究案例的主要原因有两点：第一，万州区是重庆市第一批达到国家义务教育发展均衡认定标准的区县，同时也是重庆市探索城乡学校一体化发展的试点区域；第二，万州区是典型山地城镇，属平行岭谷地貌，地形复杂、地貌多样，区内以山脉为主，西部山丘起伏，中间地势低下，境内地势以长江为界，长江以北为北高南低，长江以南为南高北低，地形阻隔效应显著。
教育设施协作的要素形式一般表现为人力资源流动、财力资源流动、物力资源流动、信息资源流动等。本研究选取人力资源流动表征教育设施协作关系，主要是因为人力资源流动是教育设施协作关系中最为核心的部分[35]，具体表现为优质教育设施通过校长轮岗和教师支教的流动方式将先进的管理经验、教学经验带到一般教育设施，一般教育设施通过教师交流的流动方式到教育质量较好的设施进行学习来提升教学水平，通常校长及教师最短驻留时间为一年，以此促进教育设施之间的均衡发展。由于人力资源的流动通常在小学与小学、中学与中学之间流动，在中小学之间流动情况较少，因此本文所用教育设施以万州区教育协作关系较为显著的中学为研究对象。设施空间布局数据来源于《万州区统计年鉴》、《万州区中小学幼儿园布点规划》，中学之间的校长轮岗、教师支教、教师交流人数的数据来源于万州区教育委员会(2009年43人次、2013年123人次、2017年141人次)。
1.4 分析指标体系1.4.1 教育设施协作网络的整体性分析指标复杂网络结构特征一般可分为规则网络、随机网络和复杂网络3种类型。规则网络节点之间无差异，随机网络的节点强度分布符合泊松分布，复杂网络则具有自组织、无标度、小世界特性中的全部或者部分性质。节点的强度分布是描述网络几何特征的统计参数，若节点强度分布满足幂率分布，则为无标度网络[36]，幂率分布函数为
| $P(k) = c{k^{ - r}},$ | (1) |
网络密度是指在网络中实际拥有的协作关系数量与最多可能拥有的关系数量之比，网络密度可用于测定教育设施协作的紧密程度，计算公式为
| $P = L{\rm{ /[}}N(N{\rm{ - 1) / 2],}}$ | (2) |
1.4.2 教育设施协作网络的层级性分析指标节点强度表示一个教育设施与其他教育设施之间协作关系的数量。协作关系数量的多少反映不同教育设施在协作关系中的层级关系。其计算公式为
| ${S_i} = \sum\limits_{j \in {N_i}} {{W_{ij}}} ,$ | (3) |
1.4.3 教育设施网络腹地分析指标在教育设施协作系统中，以核心教育设施为中心的网络腹地，体现了教育设施帮扶能力。借鉴流空间理论中网络腹地的计算公式[37]，将教育设施i和其他教育设施的协作关系数量Yij与该教育设施自身的中心度Ci做回归分析，得出残差值Rij。如果残差值Rij大于0，意味着教育设施i与教育设施j为强关系，反之为弱关系。所有和教育设施i保持强关系的设施集合，组成该设施的网络腹地。网络腹地的计算公式为
| ${Y_{ij}} = a + b{C_i}\left( { + {R_{ij}}} \right).$ | (4) |
| ${C_i} = d\left( {{n_i}} \right),$ | (5) |
2 计算与分析2.1 拓扑结构特征不同的发展阶段研究区域教育设施协作网络拓扑结构呈现出不同特征：2009年，教育设施协作网络呈现出“线状”、“星形状”式结构，结构中大部分的教育设施仅与少数设施之间有联系，网络中孤立设施共计24个；2013年，教育设施协作网络呈现“串联式枝状结构”，网络中孤立设施共计14个；2017年，教育设施协作网络呈现为“环状结构”，网络中孤立设施共计16个(图 1)。
Fig. 1
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| 图 1 重庆市万州区教育设施协作网络拓扑结构图 Fig. 1 Topology structure of educational facilitycooperation network in Wanzhou District of Chongqing, China 图 1 重庆市万州区教育设施协作网络拓扑结构图 Fig. 1 Topology structure of educational facilitycooperation network in Wanzhou District of Chongqing, China --> | |
2.2 教育设施协作网络特征分析2.2.1 教育协作网络整体性分析从网络节点强度的拟合度R2来看，2009年网络拟合度较低，不满足幂率分布规律，而2013、2017年的节点强度基本满足幂率分布规律(表 1)。网络节点强度分布的幂率指数都低于复杂网络幂率指数的平均水平(2~3)[38]，表明教育设施协作网络的异质性高于一般的复杂网络。2009、2013、2017年协作网络密度分别为0.013、0.035、0.037。计算后发现，教育设施协作网络逐渐呈现出无标度特征，设施择优连接特性逐渐显著，即在教育协作网络体系中教育质量较差且受帮扶程度较低的设施都倾向于与帮扶次数较多的优质教育设施之间形成协作，同时设施间的协作紧密程度在不断增加。
Table 1
 表 1 重庆市万州区教育协作网络复杂性特征Table 1 The complexity characteristics of education collaboration network in Wanzhou District of Chongqing, China
| 表 1 重庆市万州区教育协作网络复杂性特征Table 1 The complexity characteristics of education collaboration network in Wanzhou District of Chongqing, China |
2.2.2 教育设施层级性分析教育设施层级性特征能够较好地反映教育设施在区域中的地位。研究依据不同的教育设施的节点强度，运用ArcGIS自然间断分级法，将教育设施划分为核心教育设施、次级核心教育设施、一般教育设施和边缘教育设施4个层级(表 2)。其中，核心教育设施是与区域范围内其他教育设施有较多协作联系的设施，并对协作关系有一定的控制作用，占据协作网络的核心地位；次级核心教育设施作用仅次于核心教育设施，有较强的协作能力；一般教育设施与其他教育设施协作关系较少，对协作关系的控制力较弱；边缘教育设施未参与到教育协作关系中，处于整个协作网络边缘地位。计算后发现，外国语学校始终处于教育协作网络的核心，万州高级中学、万州第一中学、万州第二中学等学校在2009年为次级核心教育设施，在2013年升为核心层级后，至2017年间一直保持不变。而清泉中学、鱼泉中学等学校在3个年份中一直处于次级核心圈层。对比之下，如五桥初中、纯阳中学等教育设施始终处于一般层级或边缘层级，受帮扶或者寻求协助的机遇和能力较低，或从未参与到教育协作中。
Table 2
表 2 重庆市万州区教育设施层级Table 2 The level of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China
| 表 2 重庆市万州区教育设施层级Table 2 The level of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China |
2.2.3 核心教育设施网络腹地分析为进一步解释核心教育设施在整个教育协作网络中的职能作用，研究选取在2009、2013、2017年3个年份中均稳定处于核心或次级核心层级的教育设施进行网络腹地研究。依据计算结果，对核心教育设施职能进行划分，共分为两步：第一，将与核心教育设施有协作关系的教育设施划分为腹地(与核心教育设施强关联的教育设施)和弱关联教育设施；第二，依据《国家教育事业发展“十三五”规划》提出:“推广集团化办学、结对帮扶等办学形式”的政策要求，结合教育之间协作情况，将教育设施职能划分为“结对帮扶型设施”、“集团核心型设施”两种类型。计算后发现：2009年，核心教育设施类型全部为结对帮扶型；2013年，万州高级中学、上海中学由“结对帮扶型设施”转为“集团核心型设施”，承担区域协作核心作用；2017年，万州第三中学转型为“集团核心型”设施，且其他“集团核心型”教育设施数量在不断增多，集团化的教育发展模式在不断扩张(表 3)。
Table 3
表 3 重庆市万州区教育设施职能划分Table 3 Functional division of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China
| 表 3 重庆市万州区教育设施职能划分Table 3 Functional division of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China |
2.3 教育设施协作网络空间格局演变规律2.3.1 教育设施整体空间格局演变：从“一核三翼”到“多核多翼”2009年，整体形成了以外国语学校为核心，以万州第二中学-分水中学(4)、上海中学-龙驹中学(4)、清泉中学-鱼泉中学(4)等3组教育设施之间为主要协作关系的“一核三翼”空间格局；2013年，“由乡至城”的教育协作关系增多，中心城区的教育设施成为教育协作联系的热点区域，整个网络呈现以万州第二中学、外国语学校等教育设施为核心，国本中学-小周初中(10)、万州第一中学-小周初中(7)等为主要联系的“多核多翼”的空间格局；2017年，整体网络“多核多翼”空间格局仍然维持，中心城区教育设施的协作关系数量仍为最多，并在持续增长。同时，2017年城区核心设施基本与2013年保持一致，而主要协作关系转变为在沙河中学-李河初中(15)、万州第二中学-分水中学(11)等设施之间。产生这些协作关系的教育设施受空间距离制约较小，自组织规律显著(图 2)。
Fig. 2
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| 图 2 重庆市万州区教育设施协作网络空间结构演变 Fig. 2 The spatial structure evolution of educational facility collaboration network in Wanzhou District of Chongqing, China 图 2 重庆市万州区教育设施协作网络空间结构演变 Fig. 2 The spatial structure evolution of educational facility collaboration network in Wanzhou District of Chongqing, China --> | |
2.3.2 教育设施层级空间格局演变：“整体破碎-局部集聚”2009年，核心教育设施外国语学校，次级核心教育设施万州第一中学、万州高级中学等位于中心城区，空间上呈现出“整体破碎”、但在万州中心城区“局部集聚”的空间格局；2013年，核心教育设施数量明显增多，万州中心城区的“集聚”状态明显提升，同时城区外围熊家镇的熊家中学、小周镇的小周初中以及武陵镇的武陵中学升至核心层级，整体呈现“整体破碎-局部集聚”的空间格局，次级核心教育设施也由中心城区向外扩散，在空间上呈现出“整体破碎”状态；2017年，核心教育设施空间格局仍为“整体破碎-局部集聚”的空间格局，一些处于中心城区的核心教育设施，如万州第一中学、万州高级中学等设施的核心地位不断巩固，而城区外的核心设施则转变为李河初中、分水中学、龙宝中学，次级核心教育设施的空间分布仍呈现“整体破碎”状态。而3个年份的一般教育设施和边缘教育设施均呈现“整体破碎”空间格局(图 2)。
2.3.3 “结对帮扶型”和“集团核心型设施”网络腹地的空间格局演变“结对帮扶型”教育设施的腹地受地理空间距离制约较小，在空间上呈现出无规律分布，而“集团核心型”教育设施腹地受地理空间距离制约明显，集中在核心教育设施邻近的空间范围内。以万州区外国语学校、万州第三中学和万州高级中学为例:外国语学校在3个年份类型均为“结对帮扶型”教育设施，腹地设施的距离核心设施的空间距离变换不一，受距离制约不显著；万州第三中学在2009、2013年为“结对帮扶型”核心教育设施，到2017年转变为“集团核心型”教育设施。2009、2013年万州第三中学距离腹地空间距离较远，2017年腹地设施集中在距离万州第三中学较近的区域；万州高级中学在2009年为“结对帮扶型”核心教育设施，到2013、2017年转变为“集团核心型”教育设施。2009年，万州高级中学与腹地教育设施空间距离较近，2013、2017年，腹地教育设施距离万州高级中学空间上距离呈现出减小趋势，受空间距离制约较为明显(图 3)。
Fig. 3
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| 图 3 重庆市万州区核心教育设施腹地范围的空间格局演变 Fig. 3 Evolution of the spatial pattern of the core education facilities in the hinterland in Wanzhou District of Chongqing, China 图 3 重庆市万州区核心教育设施腹地范围的空间格局演变 Fig. 3 Evolution of the spatial pattern of the core education facilities in the hinterland in Wanzhou District of Chongqing, China --> | |
3 教育设施协作网络空间格局影响因素、演变模式及规划引导3.1 教育设施协作网络空间格局影响因素分析3.1.1 教育设施“行政区位-经济区位-山地地形”差异的影响在行政区位方面，核心教育设施，如万州第二中学、万州高级中学等大多处于万州区的中心城区，集中了较好的教育资源，而周边次级核心教育设施和一般教育设施，如李河初中、周家坝初级中学则处于万州镇乡中心，边缘设施如弹子学校、铁峰学校则位于教育资源较差的中心镇村等地区；在经济区位方面，万州中心城区属于经济发达地区，教育资源配置较好且能够吸引到其他地区优质教师，来提升其本身的教育质量，如中心城区内的万州第二中学、万州高级中学等凭借本身丰厚的资源条件，成为教育协作网络的核心设施。而位于经济发展较为落后的区域的设施，如弹子学校、铁峰学校等，设施教育质量较差，被动接受教育资源和主动接受设施合作的能力较差，处于协作网络一般层级与边缘层级；在山地地形方面，万州区属于平行岭谷地貌，其异于平原地区“地下-地面-地上”三维空间而产生的地形起伏，导致教育设施距离中心城区空间可达性的差异，进一步影响了由人力资源流动决定的教育协作关系及教育设施层级。整体来看，产生较多教育协作联系的设施所处的区域都是距离中心城区较近或者与中心城区有国道、省道直接相连的地区，如沙河中学-李河初中、万州第二中学-分水中学等。而一些位于地势较高、地形复杂、距离中心城区较远地区的教育设施，交通可达性差，阻碍了教育人力资源的流动，导致山地地区设施协作关系数量较少。同时，核心教育设施，如万州第二中学、万州高级中学等大多集中分布于空间可达性较好的地形平坦的万州中部地区，而一般层级和边缘层级教育设施，如弹子学校、铁峰学校等，多位于地形复杂的山地地区(图 2)。
3.1.2 从“结对帮扶”到“集团办学”教育政策发展的影响不同阶段的教育政策对于教育协作关系的影响不同。2009年教育政策发展初期，设施之间的教育协作尚处于摸索阶段，以“以强带弱、以城带乡”的结对帮扶模式为主导，网络拓扑结构形态表现为“一对一”或“一对二”的“线型结构”或“星型结构”，教育设施的空间整体格局也表现为城乡之间的“线型”联系；2013年，教育政策发展中期，部分设施之间结对帮扶的协作模式逐渐演变为集团化的协作模式，拓扑结构呈现出“线型结构”和“网络结构”并存的局面，城乡教育设施协作关系数量增加；2017年，教育政策发展深化期，集团化办学、学校联盟、学区化等发展政策的提出，协作关系不仅出现在城乡教育设施之间，城区内部的核心教育设施之间也出现了协作关系，教育设施之间的“网络结构”显著，空间格局的网络化趋势明显(图 4)。
Fig. 4
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| 图 4 教育政策发展与重庆市万州区教育设施空间网络结构演变的相关性 Fig. 4 Correlation between development of education policy and evolution of spatial structure of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China 图 4 教育政策发展与重庆市万州区教育设施空间网络结构演变的相关性 Fig. 4 Correlation between development of education policy and evolution of spatial structure of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China --> | |
3.1.3 设施“服务功能”和“教育质量”差异的影响在设施服务功能方面，万州区中学包含完全中学、初级中学、九年一贯制学校等3种类型，不同类型对应着不同的服务功能，如万州第二中学、万州高级中学等属于完全中学，即教育设施同时包含初中、高中，这类设施在教育硬件设施、资金分配、教师资源等方面相对于一般的初级中学、九年一贯制学校较为充沛，也使其在教育协作网络中的层级较高；在设施教育质量方面，以万州第二中学、万州高级中学为代表的教育设施属于原重庆市市级重点中学、万州区级重点，在教育质量上领先于其他学校，而成为区域内城市一般中学、镇乡中学寻求教育协作的主要对象，也是教育协作关系主要输出设施。而处于网络一般层级和边缘层级的教育设施，如弹子学校、铁峰学校等，大多为镇乡级的一般初中，教育质量较差，大多时候需寻求区域范围内其他教育设施协作，教育协作关系输出较少，得到协作关系数量也有限。
3.2 教育设施协作网络空间格局演变模式与规划引导3.2.1 网络空间格局演变模式提炼为有效揭示教育设施协作网络结构及空间格局演变特征，以万州区为例，对2009、2013、2017年所形成的网络结构进行抽象总结，提炼教育设施空间格局的演变模式。受区位、教育政策发展、设施功能属性等的影响，2009—2017年教育设施协作关系数量、密度不断增加，协作范围不断扩大。2009年，教育设施协作网络发展初期，协作关系集中于中心城区教育设施与周边镇乡地区教育设施之间，协作模式为“一对一”或“一对二”的结对帮扶模式，形成“一核多翼”的放射型空间格局；2013年，教育设施协作网络发展中期，协作关系依然在城乡教育设施之间产生，协作模式由结对帮扶模式转变为结对帮扶、集团化发展的协作模式，形成“多核多翼”的空间格局；2017年，教育设施协作网络的发展后期，协作关系不仅在城乡教育设施之间产生，同样也在城区内部的教育设施之间产生，集团化的协作模式成为发展主流，“多核多翼”的空间格局显著(图 5)。
Fig. 5
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| 图 5 重庆市万州区教育设施协作网络空间格局演变模式示意图 Fig. 5 Schematic diagram of the evolution pattern of the network space pattern of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China 图 5 重庆市万州区教育设施协作网络空间格局演变模式示意图 Fig. 5 Schematic diagram of the evolution pattern of the network space pattern of educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China --> | |
3.2.2 教育设施空间格局规划引导从目前国内外的研究现状来看，对教育设施协作关系仅从定性的角度和统计学的角度进行了一些探索研究[39-41]，《国务院关于统筹推进县域内城乡义务教育一体化改革发展的若干意见》、《国家教育事业发展“十三五”规划》、《重庆市人民政府关于深入推进义务教育均衡发展促进教育公平的意见》等国家、地方的相关政策仅提出需要加强教育设施之间协作，及人力资源流动轮岗的制度及数量要求，但究竟如何进行协作才能达到更好的效果，尚处于摸索阶段。随着教育设施系统内部功能联系越来越紧密，设施的层级分化、集团化发展趋势越来越明显，职能分工也逐渐趋向专业化，设施之间形成密不可分的关系。教育协作关系视角下设施的空间格局与传统基于服务人口规模定层级、教育质量定设施职能的空间格局最大的差异在于，协作关系视角下教育设施是其核心功能腹地及其所在区域的有机组成部分，设施的层级、职能更多取决于其协作能力而非传统意义上的人口规模、教育质量等。尤其是万州高级中学、万州第二中学这样的核心教育设施，正是通过不断与其他设施之间协作，扩展其网络腹地，才有效提升了其在教育设施系统中的层级地位。
有鉴于此，在教育设施的规划引导上，从空间规划的角度构建教育设施空间体系，除仍需要基于人口规模、教育质量等因素考虑外，更需要考虑教育协作关系视角下设施层级、职能的演变规律。本研究以万州区教育设施空间层级规划引导为例，在现状规划基础上，依据教育设施层级的计算结果与变化趋势对现状规划进行优化。具体而言，是指将现状规划中处于次级核心层级或一般层级而在教育协作网络中处于核心层级或者次级核心层级的教育设施，如分水中学、沙河中学等，提升至核心层级或次级核心层级(图 6)。
Fig. 6
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| 图 6 重庆市万州区教育设施层级规划优化策略 Fig. 6 Hierarchical planning optimization strategy for educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China 图 6 重庆市万州区教育设施层级规划优化策略 Fig. 6 Hierarchical planning optimization strategy for educational facilities in Wanzhou District of Chongqing, China --> | |
4 结论本研究尝试将复杂网络理论引入山地城镇教育设施协作网络结构及空间格局演变规律研究中，运用复杂网络理论与分析的技术方法，构建多时段教育设施协作网络模型与分析指标体系，应用于教育设施协作网络的特征分析。具体而言，针对教育设施协作的复杂性规律、紧密程度、层级结构、职能分工不明晰等问题，从教育设施协作网络的整体性、层级性、职能特征等3个方面对教育设施空间格局演变规律进行分析，提出以下几点创新与结论：第一，从系统的视角出发，探索教育设施空间格局的演变规律，具体针对山地城镇教育设施一体化发展的趋势，选取教育设施之间校长轮岗、教师支教、教师交流等协作关系构建教育设施协作网络模型及分析指标体系，对教育设施网络结构进行空间可视化的表达与分析；第二，以万州区为例，分析得出山地城镇教育设施网络整体空间格局“一核多翼”向“多核多翼”的演变规律，并且受到行政区位、经济区位、山地地形、政策、设施功能等多重因素的影响，不同层级教育设施在空间上呈现出“整体破碎-局部集聚”分布格局。同时，发现“结对帮扶型”和“集团核心型”核心教育设施的网络腹地范围受空间距离制约的不同；第三，提炼万州区教育设施空间格局由“一核多翼”结对帮扶协作到“多核多翼”集团化协作的演变模式，并与现状规划的教育设施层级进行对比，提出规划引导策略，对于促进山地城镇教育设施的发展具有一定的指导意义。
未来希望从以下两方面进行：第一，教育设施协作关系完整性的刻画。本次研究由于客观因素，仅从教师、校长等主要教育协作关系对教育设施空间格局进行研究，对设施间资金流动、物资流动等协作关系考虑不足，希望在今后的研究中进一步完善；第二，研究样本量的横向拓展。由于研究周期的限制，本研究仅选取万州区的不同时段教育设施协作关系进行研究，这会在一定程度上影响理论与影响因素匹配的准确性，因此未来研究宜对比不同山地地区不同时段的教育设施空间格局关系变化，从而更有针对性地提出山地城镇教育设施网络结构特征及空间格局演变的一般性规律。
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