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【摘 要】建筑设计是一个高度复杂的过程,建筑师的灵感、经验和价值观往往决定了一个设计方案的最终形成,而灵感、经验和价值观不是定量化的决策技术所能完全解决的。本文指出了解决建筑设计中的相关问题，解析了建筑设计决策的特点等, 说明了科学决策方法在建筑设计中的应用。
【关键词】建筑设计；决策；应用；方法
1.决策的特点
建筑设计中的决策包括一系列一环扣一环的步骤,相对于其他行业的决策而言,建筑设计决策具有自己鲜明的特点:
1)多准则。
2)多目标。
3)定性和定量的结合。
2.决策的框架
建筑设计中的决策是一个从认识问题到形成最终方案的过程,根据决策的一般原理可以确定建筑设计决策的总体框架,如图1所示。
图1 建筑设计决策的总体框架图
2.1确定问题,明确目的和需要
明确建筑设计的目的和需要是建筑设计决策的第一步,即建筑师要明确建筑设计所要解决的问题,要达到何种目的,满足何种特定的需要。目的和需要是推动建筑师进行创作的内部原因和动力,没有目的和需要也就不存在建筑设计活动。建筑设计中的目的和需要具有主观和客观的双重性,是一个表现为复杂结构的多维动态系统。在主体方面,建筑师不能仅从他个人的意愿出发去进行创作,必须要充分考虑业主的要求和需要。在客体方面,有对建筑的共性要求、专门性要求和特殊性要求之分。共性要求(如实用、经济、美观)面向所有建筑,是建筑共同性的基础;专门性要求(如特殊功能)是不同领域建筑的特殊需要;特殊性要求(如特定条件下的特定要求)则针对个别建筑,是建筑个性的体现。
2.2选择准则,确定权重
准则不是一成不变的,不同的设计有着不同的约束和限制准则,这需要建筑师具体情况具体分析。在选择准则时要尽可能把所有影响建筑设计的因素都包含进来,如地形、高程、坡度自然条件约束,投资、造价、周期经济条件约束,密度、容积率、高度等规划条件约束等等。对于一个设计来说,影响其决策的各种准则相对重要性是不同的,所以需要引入权重的概念来衡量每个准则的重要程度,这有利于建筑师在各种影响因素中抓住主要矛盾,提高设计效率,从而创造性的解决问题。
2.3制定可行的备选方案
备选方案,即针对目标和需要的可供选择的途径和方案。途径和方案不是唯一的。由于环境的多变和复杂、建筑师个人的阅历经验、设计思维的不同,满足同一需要的途径、方案会有许多,其中蕴含着建筑师最终作品的雏形。在建筑设计中,可行方案的制定要从属于目的和需要,在目的和需要的驱使下进行。可行方案应该都能满足目的和需要,能够相互替代,只是存在着优劣之分。这些可行方案中包含着最终设计作品的雏形,这个最终作品应该是这些方案中的最优者。
2.4评价可行方案,做出决策
最后是评价各种可行方案,确定哪一个是满足需要达到目的的最佳方案,实现优胜劣汰。在评价每个方案时要从多准则约束条件入手,全面评价方案的各个部分和各个方面,最大限度地提高评价的敏感性和全面性。建筑师要抓住主要矛盾和主要方面依靠科学的决策技术进行评价,抓住各种方案中的主要长处和短处来最大限度地提高评价的科学性,而不是依靠传统的凭个人主观定性评价这些长处和短处。评价的结果是确定一个方向性的决定即选择一个方案,也即贝聿铭所说的“一步好棋”。接下来的任务是对这个选中的“方向性决定”进行修改、完善直至得到最终的设计作品。
3.决策的技术方法
建筑设计决策中最重要的两步是确定准则权重和方案优选,权重决定建筑师要重点努力的方向,方案优选则直接决定了最终的设计作品,这两步既是重点又是难点。建筑师不可能详细透彻地掌握每一种决策技术方法,需要一个简单易行而又有效的决策方法。此外,建筑设计决策不是一个完全定量化的问题,也有很多主观定性决策的因素,如建筑师个人的专业经验和素养,所以合理的建筑设计决策方法应该是定性定量的有机结合。
在决策学里已经发展出许多有效的科学决策方法,如特尔菲法,层次分析法,理想点法,模糊决策法,灰色系统决策法,基于案例的决策方法等。这些方法在复杂条件下的决策问题中发挥了强大的作用,在各个学科里得到了广泛的应用。其中层次分析法应用最为广泛,而且该方法可以满足建筑设计决策对定性定量相结合的特殊要求。下面简要介绍层次分析法在建筑设计决策中的应用。
层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是美国著名运筹学家T.L.Satty等人在20世纪70年代提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法。这种方法一般用来处理具有复杂因素的技术、经济、社会问题。AHP方法将人们解决复杂系统的思维过程层次化、条理化和数量化,并用数学工具为分析、决策、预报或控制提供定量的依据。其根本原理是在对复杂决策问题的本质、影响因素以及内在关系等进行深入分析之后构建一个层次结构模型,模型用具有递阶结构的目标、子目标(准则)和约束条件来评价方案,通过两两比较的方法来确定决策矩阵,最后综合计算出各方案各自的权重(优先程度或重要程度),从而为决策提供定量的依据。
在建筑设计中应用层次分析法可以确定各个准则的权重和选择最优的设计方案。其基本步骤是:建立层次结构模型→构造判断矩阵,对同一层次上的各因素进行重要性等级的两两比较,赋以定量值→进行层次单排序、层次总排序及其一致性检验,得到各层因素对总目标的权重分配,即确定各准则的权重。进行方案优选时的技术步骤和权重确定基本相同,最后得到的是各个可行方案对实现设计目标的贡献大小值(权重),贡献值最大者可以认为是最优的方案。
4.结语
科学决策是创造优秀建筑作品的前提和保证,是当前建筑领域里落实科学发展观的内在要求。建筑设计决策源于目的和需要,关键在于选择和权衡,结束于评价,然后又是新的需要和选择,如此周而复始,循环不息,给建筑设计以永不枯竭的生命力和源源不断的强大推动力。科学决策的技术方法有很多,其中层次分析法简明有效,应用广泛。它可以科学合理的确定影响设计各个因素的权重和选择最优的设计方案,值得每一位建筑师去学习运用。
然而,在建筑设计中既要发挥建筑师的主观创造力,又要重视决策技术和方法的运用,使定性决策和定量决策有机结合,从而为建筑设计提供更加科学、理性和系统可靠的决策支持。
【参考文献】
［１］杨乃定,李祖怀.管理决策新思维—制定科学合理决策的方法[M].西安:西北工业大学出版社,2004.
［２］黄德才,郑河荣.理想点决策方法的逆序问题与逆序的消除．
［３］系统工程与电子技术,2001,23(12):80-83.
［４］张克荣.贝聿铭[M].北京:现代出版社,2004:122-123.
［５］赵少奎,杨永太.工程系统工程导论[M].北京: 国防工业出版社, 2000.
［６］刘普寅,吴孟达.模糊理论及其应用[M].长沙:国防科技大学出版社,1998.
【关键词】建筑设计；决策；应用；方法
1.决策的特点
建筑设计中的决策包括一系列一环扣一环的步骤,相对于其他行业的决策而言,建筑设计决策具有自己鲜明的特点:
1)多准则。
2)多目标。
3)定性和定量的结合。
2.决策的框架
建筑设计中的决策是一个从认识问题到形成最终方案的过程,根据决策的一般原理可以确定建筑设计决策的总体框架,如图1所示。
图1 建筑设计决策的总体框架图
2.1确定问题,明确目的和需要
明确建筑设计的目的和需要是建筑设计决策的第一步,即建筑师要明确建筑设计所要解决的问题,要达到何种目的,满足何种特定的需要。目的和需要是推动建筑师进行创作的内部原因和动力,没有目的和需要也就不存在建筑设计活动。建筑设计中的目的和需要具有主观和客观的双重性,是一个表现为复杂结构的多维动态系统。在主体方面,建筑师不能仅从他个人的意愿出发去进行创作,必须要充分考虑业主的要求和需要。在客体方面,有对建筑的共性要求、专门性要求和特殊性要求之分。共性要求(如实用、经济、美观)面向所有建筑,是建筑共同性的基础;专门性要求(如特殊功能)是不同领域建筑的特殊需要;特殊性要求(如特定条件下的特定要求)则针对个别建筑,是建筑个性的体现。
2.2选择准则,确定权重
准则不是一成不变的,不同的设计有着不同的约束和限制准则,这需要建筑师具体情况具体分析。在选择准则时要尽可能把所有影响建筑设计的因素都包含进来,如地形、高程、坡度自然条件约束,投资、造价、周期经济条件约束,密度、容积率、高度等规划条件约束等等。对于一个设计来说,影响其决策的各种准则相对重要性是不同的,所以需要引入权重的概念来衡量每个准则的重要程度,这有利于建筑师在各种影响因素中抓住主要矛盾,提高设计效率,从而创造性的解决问题。
2.3制定可行的备选方案
备选方案,即针对目标和需要的可供选择的途径和方案。途径和方案不是唯一的。由于环境的多变和复杂、建筑师个人的阅历经验、设计思维的不同,满足同一需要的途径、方案会有许多,其中蕴含着建筑师最终作品的雏形。在建筑设计中,可行方案的制定要从属于目的和需要,在目的和需要的驱使下进行。可行方案应该都能满足目的和需要,能够相互替代,只是存在着优劣之分。这些可行方案中包含着最终设计作品的雏形,这个最终作品应该是这些方案中的最优者。
2.4评价可行方案,做出决策
最后是评价各种可行方案,确定哪一个是满足需要达到目的的最佳方案,实现优胜劣汰。在评价每个方案时要从多准则约束条件入手,全面评价方案的各个部分和各个方面,最大限度地提高评价的敏感性和全面性。建筑师要抓住主要矛盾和主要方面依靠科学的决策技术进行评价,抓住各种方案中的主要长处和短处来最大限度地提高评价的科学性,而不是依靠传统的凭个人主观定性评价这些长处和短处。评价的结果是确定一个方向性的决定即选择一个方案,也即贝聿铭所说的“一步好棋”。接下来的任务是对这个选中的“方向性决定”进行修改、完善直至得到最终的设计作品。
3.决策的技术方法
建筑设计决策中最重要的两步是确定准则权重和方案优选,权重决定建筑师要重点努力的方向,方案优选则直接决定了最终的设计作品,这两步既是重点又是难点。建筑师不可能详细透彻地掌握每一种决策技术方法,需要一个简单易行而又有效的决策方法。此外,建筑设计决策不是一个完全定量化的问题,也有很多主观定性决策的因素,如建筑师个人的专业经验和素养,所以合理的建筑设计决策方法应该是定性定量的有机结合。
在决策学里已经发展出许多有效的科学决策方法,如特尔菲法,层次分析法,理想点法,模糊决策法,灰色系统决策法,基于案例的决策方法等。这些方法在复杂条件下的决策问题中发挥了强大的作用,在各个学科里得到了广泛的应用。其中层次分析法应用最为广泛,而且该方法可以满足建筑设计决策对定性定量相结合的特殊要求。下面简要介绍层次分析法在建筑设计决策中的应用。
层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是美国著名运筹学家T.L.Satty等人在20世纪70年代提出的一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法。这种方法一般用来处理具有复杂因素的技术、经济、社会问题。AHP方法将人们解决复杂系统的思维过程层次化、条理化和数量化,并用数学工具为分析、决策、预报或控制提供定量的依据。其根本原理是在对复杂决策问题的本质、影响因素以及内在关系等进行深入分析之后构建一个层次结构模型,模型用具有递阶结构的目标、子目标(准则)和约束条件来评价方案,通过两两比较的方法来确定决策矩阵,最后综合计算出各方案各自的权重(优先程度或重要程度),从而为决策提供定量的依据。
在建筑设计中应用层次分析法可以确定各个准则的权重和选择最优的设计方案。其基本步骤是:建立层次结构模型→构造判断矩阵,对同一层次上的各因素进行重要性等级的两两比较,赋以定量值→进行层次单排序、层次总排序及其一致性检验,得到各层因素对总目标的权重分配,即确定各准则的权重。进行方案优选时的技术步骤和权重确定基本相同,最后得到的是各个可行方案对实现设计目标的贡献大小值(权重),贡献值最大者可以认为是最优的方案。
4.结语
科学决策是创造优秀建筑作品的前提和保证,是当前建筑领域里落实科学发展观的内在要求。建筑设计决策源于目的和需要,关键在于选择和权衡,结束于评价,然后又是新的需要和选择,如此周而复始,循环不息,给建筑设计以永不枯竭的生命力和源源不断的强大推动力。科学决策的技术方法有很多,其中层次分析法简明有效,应用广泛。它可以科学合理的确定影响设计各个因素的权重和选择最优的设计方案,值得每一位建筑师去学习运用。
然而,在建筑设计中既要发挥建筑师的主观创造力,又要重视决策技术和方法的运用,使定性决策和定量决策有机结合,从而为建筑设计提供更加科学、理性和系统可靠的决策支持。
【参考文献】
［１］杨乃定,李祖怀.管理决策新思维—制定科学合理决策的方法[M].西安:西北工业大学出版社,2004.
［２］黄德才,郑河荣.理想点决策方法的逆序问题与逆序的消除．
［３］系统工程与电子技术,2001,23(12):80-83.
［４］张克荣.贝聿铭[M].北京:现代出版社,2004:122-123.
［５］赵少奎,杨永太.工程系统工程导论[M].北京: 国防工业出版社, 2000.
［６］刘普寅,吴孟达.模糊理论及其应用[M].长沙:国防科技大学出版社,1998.