劉延安，李 贏

(1.西北工業(yè)大學(xué)長(zhǎng)安校區(qū)建設(shè)辦公室，陜西西安710072;2西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院建筑系，陜西西安710072)

全球化沖擊及越來(lái)越快速的信息更新使得建筑項(xiàng)目在實(shí)踐過(guò)程中不僅僅包括解決物理問(wèn)題、事理問(wèn)題兩個(gè)方面，還涉及到大量的“人理”問(wèn)題。建筑項(xiàng)目的有序發(fā)展必然遵循一定的規(guī)律和法則，處理物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的理論和實(shí)踐可以歸為“物理”，主要解決用什么做的問(wèn)題(WHAT)。研究組成部分之間的相關(guān)性和機(jī)理變化可以稱之為“事理”，主要解決如何做的問(wèn)題(HOW);這兩個(gè)方面的靜態(tài)因素占較多的份額，動(dòng)態(tài)因素的變化也并不劇烈。隨著建筑項(xiàng)目參與因素的復(fù)雜化，建筑項(xiàng)目完成過(guò)程也由原來(lái)單一的程序變成多人協(xié)作，多力量融合的過(guò)程，在建筑項(xiàng)目決策階段，參與人員也愈來(lái)愈復(fù)雜化，這時(shí)候設(shè)計(jì)過(guò)程的決策相當(dāng)于復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)過(guò)程，多了一個(gè)“人理”的處理過(guò)程，主要解決為什么做和如何做得最好的問(wèn)題(WHY)［1]。建筑項(xiàng)目如何在處理“人理”的過(guò)程中盡量減少?zèng)Q策中主觀的成分，增加客觀分析和科學(xué)判斷的成分，在系統(tǒng)化控制中已經(jīng)有所應(yīng)用，但是應(yīng)用主要集中在大的城市規(guī)劃，在具體的建筑單體應(yīng)用并不多，而單體建筑的建設(shè)過(guò)程的因素和影響因子都較為復(fù)雜，其研究也就成為當(dāng)務(wù)之急。

1 建筑項(xiàng)目程序中的智慧化表征

從系統(tǒng)學(xué)的角度來(lái)分析，建筑項(xiàng)目的發(fā)展過(guò)程是物質(zhì)載體、系統(tǒng)組織與精神空間的動(dòng)態(tài)統(tǒng)一。因此建筑項(xiàng)目也應(yīng)具有智慧化程序的表征［2]。建筑程序的智慧化就是利用最新的系統(tǒng)化方法，同時(shí)處理物理、事理、人理三方面的矛盾。與之同步的應(yīng)對(duì)策略也在不斷地被重建或重構(gòu)的過(guò)程中快速更新。人們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中越來(lái)越快速地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行反饋，這類(lèi)問(wèn)題集中表現(xiàn)在信息的沖擊和需求的多變同普遍的建筑項(xiàng)目體系或設(shè)計(jì)模式僵化之間的矛盾;建筑實(shí)踐和建設(shè)理論研究脫節(jié)造成項(xiàng)目推進(jìn)方法缺乏應(yīng)變性。建筑師參與設(shè)計(jì)的階段性和主觀性是造成建筑項(xiàng)目過(guò)程出現(xiàn)偏差的主要原因。因此對(duì)于建筑項(xiàng)目智慧化表征的描述僅只是一個(gè)開(kāi)始，在這個(gè)表征下，進(jìn)一步對(duì)建筑項(xiàng)目的影響因素進(jìn)行類(lèi)型學(xué)的歸類(lèi)整理是下一步當(dāng)務(wù)之急。本文通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)描述智慧化過(guò)程。

系統(tǒng)科學(xué)的意義在于，在對(duì)組成部分做出分級(jí)，并提取他們之間的關(guān)系，對(duì)模糊的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化、控制、結(jié)構(gòu)分析、數(shù)字分析或者模型模擬分析等等［3]。

從系統(tǒng)學(xué)的角度，建筑項(xiàng)目可以被劃分為三大組織結(jié)構(gòu)。

1)靜態(tài)組成部分也可分為三大層次:(1)和自然條件相關(guān)的設(shè)計(jì)因素，在建筑本身的物質(zhì)生命周期內(nèi)，其變化是可以定量分析的。(2)基于人的生理特征的設(shè)計(jì)組成部分，這類(lèi)組成部分會(huì)在不同的年齡層發(fā)生微小的變化，但基本還是可以定量研究的。(3)和結(jié)構(gòu)、材料、技術(shù)相關(guān)的建構(gòu)組成部分，主要指建筑結(jié)構(gòu)中承重體系的部分，這類(lèi)組成部分在建筑的全生命周期內(nèi)由于穩(wěn)定性和耐久性的要求，變化不大，均可以量化。

2)動(dòng)態(tài)組成部分則可以概括為3個(gè)方面:(1)隨著社會(huì)生產(chǎn)力進(jìn)步而對(duì)建筑產(chǎn)生影響的設(shè)計(jì)組成部分。(2)隨著人們生活方式和需求的變化而對(duì)建筑產(chǎn)生影響的設(shè)計(jì)組成部分。(3)不同心理需求對(duì)建筑產(chǎn)生影響的設(shè)計(jì)組成部分。

3)半動(dòng)態(tài)組成部分則是指相關(guān)的人文組成部分，人文環(huán)境會(huì)隨動(dòng)態(tài)組成部分的變化而變化，同時(shí)又會(huì)影響建筑項(xiàng)目的需求和目標(biāo)。靜態(tài)組成部分也不是一成不變的，只不過(guò)可以限定一定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。動(dòng)態(tài)組成部分和人文組成部分互相影響的同時(shí)又會(huì)對(duì)靜態(tài)組成部分中的某一些過(guò)程造成影響。

2 建筑項(xiàng)目系統(tǒng)維度分析

首先對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行組成部分提取和分析，在傳統(tǒng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)加入智慧化設(shè)計(jì)過(guò)程，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的實(shí)用性和同步性。將方案前期考慮的因素在設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)的同時(shí)加以描述。

2.1 建立基礎(chǔ)權(quán)重指標(biāo)集

根據(jù)業(yè)界理論、采訪專家意見(jiàn)，構(gòu)建評(píng)價(jià)建筑方案的初步指標(biāo)集。該指標(biāo)集可從建筑學(xué)已有理論入手，并結(jié)合設(shè)計(jì)師、建筑師、工程師及用戶意見(jiàn)，形成一個(gè)3級(jí)左右的樹(shù)形結(jié)構(gòu)［4]。下層指標(biāo)對(duì)上層指標(biāo)產(chǎn)生影響，并最終影響建筑項(xiàng)目方案的評(píng)估得分。根據(jù)影響建筑項(xiàng)目組成部分的結(jié)構(gòu)關(guān)系和空間組合方式，細(xì)化建筑項(xiàng)目需要考慮的因素，具體到指標(biāo)。

2.2 基礎(chǔ)權(quán)重?cái)?shù)據(jù)收集

將上一步驟得到的基礎(chǔ)權(quán)重指標(biāo)集(底層指標(biāo))以量表的形式轉(zhuǎn)化為調(diào)研問(wèn)題，并分發(fā)到不同區(qū)域、不同類(lèi)型單位的不同崗位人員，征詢他們對(duì)底層指標(biāo)對(duì)于建筑項(xiàng)目方案優(yōu)劣的重要性［5]。

2.3 數(shù)據(jù)降維

第一步驟得到底層指標(biāo)數(shù)量較大，直接判斷單個(gè)指標(biāo)對(duì)建筑項(xiàng)目方案的影響尚不困難，但若要合理分配這些指標(biāo)對(duì)方案設(shè)計(jì)的重要性權(quán)重，則有很大難度。而且，這些指標(biāo)之間可能存在相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行處理之后，才能建立與方案優(yōu)劣之間的關(guān)系。得到的數(shù)據(jù)以因子分析(Factor Analysis)進(jìn)行降維處理，將多個(gè)指標(biāo)凝練、抽取、轉(zhuǎn)化為數(shù)量較小的幾個(gè)指標(biāo)。

2.4 影響因子權(quán)重分配

降維后保留若干個(gè)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的影響因子。進(jìn)而，通過(guò)德?tīng)柗品椒ù_定影響因子對(duì)設(shè)計(jì)方案影響程度的相對(duì)大小，采用層次分析法(AHP)將總權(quán)重分配到各個(gè)影響因子，從而建立評(píng)價(jià)模型。前兩個(gè)步驟初步確定了影響建筑項(xiàng)目方案的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)，但以變量形式體現(xiàn)的指標(biāo)數(shù)量較多，達(dá)到51個(gè)，并且相互之間存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。這樣信息可能重疊。如果多個(gè)指標(biāo)反映的內(nèi)在因素只有較少的幾個(gè)，而且我們能將這些因素提取出來(lái)，則對(duì)認(rèn)識(shí)事物有非常大的幫助。因此，有必要用少數(shù)幾個(gè)不相關(guān)(獨(dú)立)的綜合變量來(lái)反映原變量提供的大部分信息。通過(guò)因子分析，將每個(gè)基本評(píng)價(jià)指標(biāo)表示成一組因子的線性組合。模型構(gòu)建過(guò)程中，需要用公因子方差(Communality，也叫共同度)來(lái)反映每個(gè)客戶價(jià)值基本評(píng)價(jià)指標(biāo)被公因子解釋的程度。其值等于基本評(píng)價(jià)指標(biāo)方差中由公因子決定的比例。而公因子方差表示了評(píng)價(jià)指標(biāo)方差中能被公因子所解釋的部分。所以，公因子方差越大，評(píng)價(jià)指標(biāo)能被因子說(shuō)明的程度也就越高。

通過(guò)因子提取過(guò)程后，基本達(dá)到了數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)的目的，并確定了因子個(gè)數(shù)和每個(gè)變量的公因子方差。但根據(jù)初始因子解，往往很難解釋因子的業(yè)務(wù)意義，大多數(shù)因子和很多變量都相關(guān)。因子旋轉(zhuǎn)的目的就是通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換使得上述因子解的實(shí)際意義更能得到業(yè)務(wù)解釋。

本案例采用正交旋轉(zhuǎn)中的4次方最大法。通過(guò)4次方最大旋轉(zhuǎn)后，得到了各指標(biāo)變量在5個(gè)因子上的因子載荷系數(shù)借助因子載荷矩陣，可以對(duì)因子做出業(yè)務(wù)解釋。根據(jù)載荷系數(shù)均大于0.5的原則，從因子支配的指標(biāo)上來(lái)看，因子1可稱之為功能分析因子，因子2為規(guī)劃因子，因子3為人文因子，因子4為場(chǎng)景因子，因子5為設(shè)施因子。通過(guò)具有Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的四分旋轉(zhuǎn)法得到的因子得分協(xié)方差矩陣的分析結(jié)果表明，它們之間沒(méi)有交叉支配關(guān)系。

至此，可以認(rèn)為，對(duì)建筑項(xiàng)目方案進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果受到5個(gè)因素的影響，即功能分析、規(guī)劃、人文、場(chǎng)景、設(shè)施。這里的結(jié)果同設(shè)計(jì)方案發(fā)展過(guò)程基本吻合。

2.5 方案評(píng)價(jià)

根據(jù)各個(gè)影響因子涉及的幾個(gè)方面的得分，采用權(quán)重模型，得到方案的最終得分，形成方案是否可取的決策依據(jù)。而各影響因子的分項(xiàng)得分，則可以作為最終得分的解釋原因、設(shè)計(jì)方案應(yīng)保持的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)改進(jìn)的不足之處，為方案調(diào)優(yōu)提供依據(jù)。當(dāng)存在2種或2種以上的方案時(shí)，可將它們同時(shí)作為備選方案，進(jìn)一步做出判斷。得到上述影響因子之后，還需要判斷各因子對(duì)建筑項(xiàng)目方案影響程度孰輕孰重。本文采取層次分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)論

以此計(jì)算的方案得分，不僅可以看到針對(duì)方案的最終評(píng)價(jià)結(jié)果，而且可以分析每個(gè)因子評(píng)價(jià)得分值的高低，找到方案設(shè)計(jì)的短板所在，進(jìn)而回溯到每個(gè)因子下的各個(gè)基礎(chǔ)權(quán)重指標(biāo)，以此為依據(jù)對(duì)方案做出調(diào)整和修改。

［1] 顧基發(fā)，唐錫晉.物理－事理－人理系統(tǒng)方法論［M] .上海:上?？萍冀逃霭嫔?，2006.

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［5] 郭志剛.社會(huì)統(tǒng)計(jì)方法－SPSS應(yīng)用［M] .北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社，1999.