空间优化正从地理学的一个研究方向成为学科分支,但公平导向的公共服务空间分配优化研究还较薄弱。学区配置是这方面的一个典型问题,受到社会的广泛关注。针对"多校划片"的随机入学方式,以各居住小区所获得的教育质量期望值的方差来定义入学指标空间分配的公平程度,构建了以该方差最小化为目标、包含最大上学距离约束的二次规划模型,探求各小区对所获得指标进行随机抽签的情景下,各校入学指标在各小区的公平最大化分配,并以北京市石景山区为案例进行了应用研究。结果表明,在维持学校布局和师资配置现状的前提下,与"就近入学"相比,公平最大化的"多校划片"能以有限的上学距离代价,显著降低教育分配的空间差异。在最大上学距离为5 km的约束下,各小区教育质量期望值的方差降幅高达99%,教育质量期望值有所提升的小区或学生比例高达约2/3;付出的上学距离代价较显著但可接受,平均上学距离增加到3.99倍,达到3.20 km,仍低于案例区实际平均上学距离。当模型的最大上学距离参数从5 km逐步增至8 km时,教育公平的改善呈指数增长,平均上学距离呈算数增长;当距离为7 km时,各小区教育质量期望值的方差趋近于0,可基本实现上学机会的空间均等化。本文进一步讨论了优化结果对入学政策的启示。