基于ArcGis学前教育机构覆盖的空间特征及其改进策略以江苏省为例

　　[摘要 ]随着学前教育的普及，学前教育机构的布局焦点也逐渐从“保覆盖”逐渐转向质量的提高，学前教育机构的覆盖质量成为影响学前教育质量进一步提升的关键。通过 ArcGis对江苏省的幼教机构分布进行分析可以发现，由于新建小区配套幼儿园建设的政策推动，幼教机构已形成围绕居民区、以市中心向周边辐射的覆盖特征。但是这种分布格局在保证就近入园的同时也忽视了交通可达性对幼儿园辐射力的影响。为此，应在充分考虑交通可达性、合理调控房价、入园行为等社会性因素的基础上促进学前教育的高质量发展。

　　[关键词]学前教育机构;覆盖质量;辐射力;交通可达性

　　随着第三期学前教育行动计划基本结束，学前教育资源的投入基本完成了“保覆盖”的任务，学前教育的发展主题转向对教育质量的提升。学前教育机构的覆盖质量成为影响学前教育质量进一步提升的关键。我国学前教育在普及上主要通过新建小区配套幼儿园建设和扩大普惠制幼儿园来实现[1]，但是在以往的研究中，我们往往局限于增加学前教育机构的数量，忽视了学前教育机构的空间分布以及交通路网对学前教育机构的分布影响。为此，运用 ArcGis分析学前教育覆盖的空间特征及其影响因素，对促进学前教育的高质量发展具有重要价值。

　　问题的提出传统有关学前教育资源分配的研究往往仅从“投入—产出”的视角去看待学前教育的发展。在对待学前教育机构分布的问题上，具体表现为仅看到学前教育机构的数量和所辖地区适龄学生人口的关系，忽视了空间异质性对学前教育机构分布的影响。在此方面，ArcGis对设施点与服务对象之间空间位置关系的分析能较好地反映空间异质性的影响。

　　代表性的研究如耶格尔通过上学距离、交通工具和教育期望，综合对学校的选址进行模拟。Boussauw、Witox等学者结合城镇化发展对人口空间流动的影响得出，随着城镇化水平的提升、人口流动性增大，原有的社会空间被不断更新，传统以“学区—居民区”为核心的教育机构分布被抚育子女的便利性取代。[2]我国学者陈晨、修春亮等针对上学中的交通问题发现，城郊地区的幼儿园一方面浪费型通勤较多，另一方面却承担着最大的学前教育需求，城市中心向外的入园率呈现“低—高—低”的分布。[3]

　　综合相关学者的研究可以看到，以往对教育机构的空间分布多是以城市为单位空间，基于家校距离探讨学校的选址分布问题。这些研究关注的着眼点更多是个体的就近入学实现，以及在此基础上学校教育机构的选址规划问题。但是仅局限在这两个方面仍是一种投入导向的思维模式，不能真实反映幼教机构真实的覆盖质量。这也是本研究着眼于学前教育机构的覆盖质量和辐射能力探索其空间分布合理性的动机所在。

　　研究设计本研究选取江苏省学前教育机构为研究对象，通过登陆中科院地理资源数据中心以及 Python语言的爬取获取江苏省的边界数据、路网数据以及学前教育机构和居民住宅的poi信息点，然后将相关数据导入 ArcGis进行处理。首先从家园距离入手分析学前教育机构空间覆盖的一般特征，然后基于江苏的路网信息通过空间位置分配方法对学前教育机构分布的空间特征进行深入分析。传统研究在探讨教育机构的覆盖问题时，多直接从教育机构的数量分布来进行衡量。

　　但是，这种方式并不能真实反映教育机构的辐射能力。因此，本研究主要通过缓冲区分析来衡量江苏省学前教育机构的覆盖质量。具体操作为：首先，导入江苏省的居民区poi信息点和幼教机构poi点，江苏省可检索到的居民点有59680个，相关的幼教机构有10691个。然后，参考国家的幼儿园建设标准对家园距离的规定，在每个居民点周围构建规定距离的缓冲区。最后，计算落入缓冲区幼教机构的数量。

　　一个居民点缓冲区内的幼教机构越多，说明周围相关机构对该居民区的辐射能力越强，覆盖质量越好。与此同时，单纯地考察覆盖机构的数量不能真实地反映幼教机构的辐射能力，因为这种辐射能力还受到交通路网的影响。为此，本研究在幼教机构覆盖程度的基础上，借助网络分析，运用 ArcGis中的设施点位置分配分析和 OD成本矩阵呈现幼教机构的可达性分布，从而为合理规划学前教育机构的布局提供理论支撑。

　　江苏省幼教机构的覆盖程度我国现行的幼儿园建设标准和学前教育普及政策主要是以居民区为中心，从家园距离对幼教机构的覆盖要求进行规范。在操作性上，ArcGis处理的家园距离主要体现为基于居民区和幼教机构经纬坐标的欧氏距离。依据国家建设标准对幼教机构服务半径的要求，以居民区为中心的特定半径内幼教机构越多，居民区被辐射的程度越高，幼教机构对居民区的覆盖质量就越好。

　　在《托儿所、幼儿园建筑设计规范》中规定托儿所、幼儿园的服务半径应为300～500m。根据这一标准，某区域居民点500m 以内的1 江苏省幼教机构覆盖居民点的密度分布幼教机构越多，越能 实 现 入 园 的 便 利 性。在 此 基 础 上，本研究先借助 Python语言编写 检 索 代 码，该 代 码 的 主要功能是在江苏省内每个居民点周围建立500m 范围的圆形缓冲区，然后检索落入缓冲区幼教机构的个数并进行汇总，从而得到每个居民点500m 以内的幼教机构个数。

　　然后，研 究 将 该 数 据 导 入 Arcgis中 的 核 密 度 分析进行处理。核密度分析的方法是以区域内某一信息点为中心，选定检索半径和要 检 索 的 属 性，查 找 该 半 径内其他信息点相同属性的信 息，某 一 簇 信 息 点 越 密 集，表明这一范围的空间属性代表性越强。[4]在 本 研 究 中，核密度越大表明该簇居民点500m 内幼儿园的数量越多，幼教机构的覆盖效果越好。

　　为此，本研究选取1km为搜索半径，各居民点500m 以内的幼教机构个数为检索属性，得到江苏省幼教机构核密度分布的状况如图1。在该图中，研究选取了500m 半径内超过4个幼儿园的居民点作为高覆盖居民点。这些居民点周围的幼儿园较多，在行业竞争的激励下，更有可能为所辖区居民提供高质量的教育服务。地图中颜色从浅到深表示幼教机构的覆盖密度从低到高，密度值表示单位像元周围1平方公里范围内所有居民点拥有的交通便利性幼儿园(居民点500m 以内)总数(含重复)。

　　江苏省学前教育机构整体上覆盖程度较好，但区域之间存在一定差异。交通便利性幼儿园在个别城市高度集聚的表现较为明显。其中以南京市的中部、苏州和无锡的中部以及常州的东北部、徐州的中部最为典型。高覆盖的居民点也往往处于这些覆盖密度较高的中心地带。从总体看，苏南地区幼教机构的覆盖程度要好于苏北。尤其值得注意的是，在常州、无锡、苏州一带已经形成了跨市界的幼教机构空间集聚效应，可见，学前教育机构的空间分布已经超越了简单的行政地理分界。因此，简单从区域人口与学前教育机构的数量去衡量分布并不能反映分布状况的合理性。为了进一步解释这种覆盖状况的成因，研究以县区为单位，分别计算了各县的覆盖率，即某一县区内被幼教机构覆盖的居民点数量与所辖居民点总数的比值。

　　同时，本研究选取了平均工资收入和房价(单位：元/平方米)作为社会性因素，通过比较这两种指标的分布和覆盖率的分布，试图发掘覆盖状况背后的成因。从覆盖率的各县分布状况看，苏北地区尤其是以徐州、盐城为代表的市辖区覆盖率高于苏南地区。对比江苏省各居民点覆盖状况和密度分布，可以发现，各县实际的覆盖率同高覆盖居民点的密度分布呈现出不一致性。这反映出，从普及程度看，苏北的覆盖程度要好于苏南，但是学前教育机构分布较散，没有形成空间集聚效应。进一步，将同一城市的各县区进行比较，幼教机构的覆盖率基本符合从市中心向周边递减的特征。

　　为了分析这种覆盖率分布的成因，本研究选取了工资收入和房价两种社会性因素和覆盖率进行比照。透过江苏省各县的工资收入和房价分布可以看到，覆盖率和工资收入分布间的差别较大。如淮安的涟水县、清江浦县等地区，工资收入虽然不高，但是幼儿园的覆盖率较高。而苏州的常熟、昆山等地工资收入较高，但幼儿园的实际覆盖率较低。相比较房价和覆盖率的关联度较大。尤其在苏北地区，普遍呈现出低房价地区覆盖率较高的状况，相对而言苏南地区的房价与覆盖率关联不大。同时，在同一城市的各县区中，普遍存在中心区高房价高覆盖率的特征，中心区周围地区房价和覆盖率成反比趋势。

　　基于可达性江苏学前教育机构的辐射特征单纯幼教机构的覆盖程度主要以家园距离为切入点，考察幼教机构的分布合理性。在实际幼教机构的空间规划中，除了家园距离，交通的可达性对幼教机构的分布产生重要影响。针对城镇地区，我国学前教育的普及政策重点是新建小区配套幼儿园建设。这使得我们关注各居住区入园便利性的同时，也往往让我们忽视了交通路网对幼教机构空间位置分配的影响，由此可能会带来教育资源的浪费问题。因此，交通的可达性对学前教育机构的辐射能力具有重要影响。

　　所谓可达性，是指某一地点到到达另一地点的交通方便程度。[5]在本研究中，可达性主要是指在江苏省各地区覆盖状况的基础上，引入 ArcGis网络分析中空间位置分配方法，并通过空间成本计算得到江苏省学前教育机构的可达性分布。在具体操作中，本研究首先基于江苏路网Shape文件生成网络数据集“江苏路网_ND”。然后启动ArcGis中网络分析的工具，选择空间位置分配的方法。以居民点为请求点，幼教机构为设施点，参考百度地图预算的10分钟行车路程为5公里，将从请求点到设施点的阻抗距离设置为5千米。

　　在分配的问题类型上，研究选择最小化设施点分析，即考虑到现有交通条件，覆盖江苏省所有居民点最小的幼儿园设施点。单从交通的可达性上看，江苏省这些幼儿园就可以保证入园的全覆盖，所以恰好处于这些位置的现有幼儿园就是交通便利的设施点。ArcGis针对这些交通便利园在属性表中生成权重系数，权重越大意味着该幼教机构从交通可达性上对周围的居民点辐射能力越强。

　　这些辐射力较强的幼儿园主要集中在南京、苏州和南通三个城市。其中，南京市的幼儿园主要集中在秦淮区和鼓楼区，南通市的幼儿园主要集中在崇川区，苏州的幼儿园主要集中在苏州工业园区。这些地区主要集中在苏南，而且，这些幼儿园主要位于这些城市的中心区。3 江苏省幼教机构的交通可达性分布为了进一步衡量幼教机构的可达性情况，研究基于江苏省路网构建 OD 成本矩阵。在该成本矩阵中，加载“江苏路网_ND_Junctions”作为起始点，江 苏 省 内 的 幼 教 机 构 作 为 目 的地点。

　　在分析设置中，将车行时间作为阻抗，通过网络分析求解得到江苏路网各路口到幼教机构的车行时间，亦即各区域到幼教机构的可达性。在此基础上，研究 将“Total_车 行 时间”通过字段连接至 OD 成本矩阵，启动插值分析，采用反距离权重法，得到江苏省各区域至幼教机构的可达性分布图。为于方便比较，研究将交通辐射能力排名前20的幼儿园作为交通高度便利幼教点，周围500m圆形缓冲区覆盖3个以上幼儿园的居民点作为高覆盖居民点不同数值代表幼儿园到居民点的可达性，数值越高代表交通越便利。

　　从可达性分布图中可以看到，苏中、苏南地区各幼儿园的交通可达性较好，苏北地区的交通可达性较差。交通高度便利幼教点一般处于可达性较高的地区，符合交通可达性的分布规律。但从总体看，高覆盖居民点一般并不在可达性高的区域，这在苏北地区体现得尤为明显。这是由于 ArcGis的 OD 成本运算主要基于交通路网，而我们国家在城市地区学前教育的普及政策主要是新建小区配套建设幼儿园。这些幼儿园很多毗邻小区甚至在居住区内，并不在交通路网上，当然也就不会被 ArcGis识别为设施点。

　　基于覆盖质量学前教育机构空间规划的改进策略我国学前教育第三期的三年行动计划已经收官。相关实施意见提出，到2020年，我国应基本建成广覆盖、保基本、有质量的学前教育公共服务体系。为了实现这一目标，对学前教育机构的空间规划不仅要关注覆盖的广度，更要关注覆盖的质量。尤其是包括交通可达性、就近入园便利性等社会性因素对幼教机构布局的影响。以江苏省幼教机构覆盖状况中的问题为代表，可以发现，我国的学前教育机构空间布局在综合考虑交通可达性、促进覆盖效益均衡发展等方面仍有进一步改进的空间。

　　1.加强就近入园，促进幼教机构覆盖质量的均衡发展单从总体数量上，我国的幼教机构已能基本满足幼儿的学前教育需要。但是，从江苏省幼教机构对居民点实际的覆盖状况看，现有的幼教机构仍未能切实满足就近入园的需要，不同区域间的覆盖质量的差异仍较大。这就需要进一步深化就近入园的理念，促进不同区域幼教机构覆盖质量的均衡发展。从调研对象的覆盖状况看，江苏省虽然已经实施了新建小区的配套幼儿园建设，但是仍有多地周围500m 范围内没有被幼教机构覆盖。因此，从就近入园的理念贯彻上，“上好园”的问题仍然存在。

　　而且各地区的覆盖质量很不均衡，从覆盖率上看，城市中心区和郊区的覆盖质量差别较大。经济较发达、传统学前教育基础强劲的地区幼教机构高度集中的状况较为明显，如仅在南京市的鼓楼区、秦淮区、苏州的苏州工业园区等6个区县就聚集了江苏省交通辐射能力最强的十多个幼儿园。所以，提升弱势区域的覆盖质量、促进不同区域均衡发展仍是促进学前教育质量发展的现实问题。为此，从幼教机构的发展状况看，覆盖质量较高的区域一般背倚较好的学前教育基础。如覆盖率较高的徐州、盐城各区县可依托徐州幼儿师范学院、盐城幼儿师范学院，有充足的师资来源做保证。南京鼓楼区的鼓楼幼儿园、如意幼儿园作为传统有影响的学前教育实践基地，具有一定的区域辐射力。

　　从覆盖率与其他社会性因素的关系看，在房价相对低廉的地区覆盖率较高，这是由于当前新建小区配套建设幼儿园成为重要的普及方式，加之学前教育不像中小学教育肩负父母对子女较大的学业期望，相对“有园上”成为多数人随居住区择园的选择。所以，我们一方面要承袭本地学前教育发展的传统优势，增强这些优势的区域辐射力;另一方面通过合理调控房价，引导父母关注入园的便利性和子女对学前教育的个性化需要，促进幼教机构资源的合理配置。

　　2.充分考虑交通可达性对幼教机构辐射能力的影响

　　我国提出以新建小区配套幼儿园建设推进学前教育普及，在政策上确立了以居民区为中心幼教机构的空间分布格局。但是，如“全面二孩”政策的开展，适龄人口增多，单纯依赖居民区为中心的幼教机构布局必然难以长久维持新增的学前教育需要，还很有可能事实上造成教育资源的浪费。

　　因此，为适应日益增长的学前教育需要，幼教机构的空间布局必须考虑交通可达性的影响。通过对江苏省幼教机构的可达性分布进行分析，不难发现覆盖状况较好的居民点同幼儿园交通可达性的分布并不一致。这是由于受国家政策影响，很多新兴幼儿园直接依托新建小区建立，在规划中事实上并没有考虑交通可达性上的辐射力。而从不同地区的比较看，南京、苏州、南通等苏南城市相比较众多的苏北地区，高覆盖居民点和可达性分布呈现较为一致的特征。这是由于这些城市经济较发达，人口基数相对较大。

　　所以怎样在有限空间条件下实现幼教机构资源的合理利用就成为这些城市发展中必须面对的问题。随着我国新生人口增多，适龄学前儿童增长，有限的空间资源必然要求幼教机构的发展从单纯数量上的满足到日益关注布局的合理性问题。在这一过程中，我们必须充分考虑交通可达性对幼儿园辐射能力的影响。尤其是伴随着就职父母增多、人口流动加剧，以居住区为中心的幼教机构布局必然面对满足父母就近接送子女的便利性[2]，交通的可达性对幼教机构的合理布局就显得尤为重要。

　　3.合理管控影响幼教机构需求的社会性因素

　　相比较中小学，学前教育阶段父母对子女的学业期望相对较小，因此，学前教育需求照比其他基础教育阶段更易受到社会性因素的影响。由于我国的幼教机构基本是以居民区为中心的空间布局，所以学前教育发展受地区房价的影响较大。为此，应当合理管控以房价为核心的社会性因素。通过江苏省各县区幼儿园的覆盖率同房价和工资收入状况作比较，可以看到，房价和覆盖率的分布呈现较为一致的表现。而且，房价越低的地方相对覆盖率越高。与此同时，这种相关关系主要体现在城市周边地区，市中心的覆盖率与房价的关系不大，甚至很多市辖区中心地带出现房价高、覆盖率也高的特征。

　　这一方面说明，在我国的城市地区，多数幼儿园仍依据入住人数较多、相对廉价的住宅区需要而建。另一方面，如果某一地区学前教育资源供应充足，则会相对抵消幼教机构对居住地的依赖性影响。比如，在交通可达性较高的条件下，人们会淡化就近入园问题转而关注对幼儿园质量的要求。这也是南京、苏州等城市传统的优质幼儿园既是市中心的经济发达区，又具有较强的交通辐射力的原因。所以，我们一方面应合理调控房价的地区差异引导理性择园，另一方面更要发挥不同幼儿园间的竞争机制，为人们对幼教机构的需求提供多元化的选择。

　　参考文献：

　　[1]中共中央国务院关于学前教育深化改革规范发展的若干意见[EB/OL].[2021-06-14].

　　[2]KOBEBOUSSAUW，MICHIELVAN MEETEREN，FRANK WITLOX.Shorttripsandcentralplaces：thehome-schooldistancesintheFlemishprimaryeducationsystem[J].AppliedGeography，2014(53)：317.

　　[3]陈晨，修春亮，赵要伟.城市幼儿入园与居住地空间的匹配性：以长春市为例[J].学前教育研究，2015(1)：3.

　　[4]王法辉.GIS和数量方法在社会经济研究中的应用[M].刘凌波，译.北京：商务印书馆，2019：54-55.

　　[5]牛强.城乡规划 GIS技术应用指南：GIS方法与经典分析[M].北京：中国建筑工业出版社，2017：154.

　　作者：艾 子1 王 澍2