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过去三十年，中国经济持续高速增长，居民收入和生活水平显著提高，但伴随着财富的增加，居民的幸福感并没有同步提升。国际社会在深入反思单纯追求GDP增长的发展方式之后，提出“超越GDP”的发展，越来越多的国家以提高国民幸福感为新的发展目标。随着我国居民物质生活的丰富，民众愈加关注如何提高幸福感，地方政府也开始探索如何建设幸福城市。现实需求和国际学术前沿对幸福感研究的重视，亟须地理学者承担起探索幸福感理论和实践研究的重任。 西方学者主要从居民幸福感影响因素和幸福城市评价等方面展开研究。国内地理学界对幸福感的研究刚起步，主要以介绍国外研究为主，针对我国城市和居民特色的研究还远远不能满足现实需求。此外，西方已有研究多是基于国家之间的宏观尺度展开，缺少基于城市尺度或更微观的尺度单元的研究，从中观与微观空间尺度研究幸福感的差异、特征和规律具有重要的理论和实践意义。 本论文以居民幸福感为研究对象，在全面评价国内外关于幸福感相关理论、方法和研究进展基础上，首先构建用于研究居民幸福感空间差异的地理学理论框架和幸福感多层级数理分析模型，并基于环渤海地区和北京主城区两个不同尺度的大规模调研问卷数据，结合客观统计数据与人口普查数据，采用多层级模型改进的幸福函数及GIS空间分析方法等，研究居民幸福感在不同尺度的差异，重点关注地理背景因素如何影响居民幸福感。 论文选取城际尺度及城市内部的街道和居住小区两个尺度研究幸福感的空间差异及其影响因素，研究证明，居民幸福感差异及其形成机制存在尺度效应，个体层级是幸福感差异形成的基础尺度，居住小区、街道、城市是幸福感空间差异形成的尺度依托。幸福感差异的尺度表现为，居住小区层级最明显，城市层级次之，街道层级差异最小。 城际尺度的研究主要得到以下结论:(1)环渤海地区的幸福感水平整体较低，北京和天津尤其低，居民幸福感受到城市规模、经济发展水平、环境舒适性、环境健康性、社会人文因素、公共设施的影响;城市经济越发达、人口越多，生活在其中的居民感到越不幸福;环境污染越严重，居民的幸福感越低;优良的自然本底有利于提高居民幸福感;社会人文环境越和谐、服务设施越完善越有利于居民幸福感。(2)环渤海地区城市可以识别为四种类型，其中人口规模较小且经济发展水平较低的Ⅰ类城市与环境优良的Ⅱ类城市的幸福水平较高，人口与经济规模最大的Ⅳ类城市幸福水平最低。(3)居民自身的自然、社会、家庭属性及住房、就业、通勤等相关属性均影响其幸福感;居民自身的属性特征影响城市特征效应的异质性，对于不同属性特征的居民而言，同样的城市效应可以产生不同的作用力。 城市内部两个小尺度的研究主要得到以下结论:(1)街道之间居民幸福感因街道土地利用方式与强度、社会人文特征、设施可达性而异，居住小区之间居民幸福感主要因住房产权类型而异，而且居住小区之间的差异远远大于街道之间的差异。(2)北京城区可以识别为呈圈层分布的五种类型区，位于中心城区的人口混杂老城区的居民幸福感最高，楔入内城的片状高级人才优质住房区的居民幸福感最低。(3)街道人口密度和社会治安对幸福感影响最大，商品房居民的生活幸福感显著高于保障房和单位房;家庭收入对幸福感的影响因住房产权类型而异，对于不同住房产权类型的居民而言，收入可以产生不同的作用力，住房产权对幸福感差异的解释力在空间上呈现出内小外大的分布规律。 本文补充了幸福感研究的中小尺度分析以及尺度对比分析。同时对多个尺度的比较研究需要能够处理尺度转换问题的数理分析工具，多层级模型提供了解决居民幸福感研究中的数据关系异质性与数据嵌套问题。经多尺度模型改进的幸福感函数可以检验地理背景特征对幸福感的影响，通过方差分析识别幸福感差异表现最明显的空间尺度单元，通过残差分析识别影响因素产生效应的空间分布规律，通过跨层级的交互效应分析识别地理背景因素效应的异质性，通过变量随机效应分析验证影响因素的效应如何因地理环境而异。