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长期以来由于城乡二元结构的存在，形成了传统的城乡二元人居环境格局，本文提出人居环境三元性，运用标准变换熵权法、SPSS 系统聚类和降维因子分析测算人居环境宜居度，以此论证微观尺度上同一单元内部人居环境三元性的存在，并实证研究大连市(2002-2011 年)10 个区(县)人居环境三元性的时空演变、系统属性以及形成机理。结果表明：(1)人居环境空间演变上呈现出三元性：行政区划并不完全主导人居环境的单元划分；人居环境不同单元内分布区(县)的个数趋于平衡；大连市人居环境存在三级单元的空间分异，人居环境核心区在人居环境单元划分中并不居于主导地位；(2)人居环境在演变过程中不同的发展阶段上同样呈现出三元性：大连市10 年间人居环境宜居度波动变化较为稳定，存在小幅下降趋势且具有明显的阶段性差异特征；(3)人居环境系统属性特征呈现三元性：同一单元内部人居环境同样存在系统分异和区域差异。工业化和城镇化致使城乡二元结构出现部分瓦解，经济结构、社会结构、居住环境、生活方式出现差异和二元结构分化促使人居环境呈现出三元性。