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一种基于群决策的建筑项目决策系统及决策方法无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种建筑决策系统及决策方法,尤其是涉及一种基于群决策的建筑项目决策系统及决策方法。

相关背景技术

[0002] 建筑策划是总体规划立项以后,建筑设计之前所开展的一项关于项目整体建设的研究工作,它从建筑科学的角度出发,以实态调研为基础,结合现代科技手段对建设项目所处的环境以及相关制约因素进行定性和定量分析,通过科学论证,最终得出符合项目特点的建设目标、内容和要求,以及实现该目标所应遵循的程序和方法。该项工作能有效提高项目决策的科学性,保障项目建设的科学有序开展,促进项目的可持续发展,使项目的经济效益、环境效益和社会效益实现综合平衡。
[0003] 现有建筑策划方法主要有SD法(语义学解析法)模拟法及数值解析法,多因子变量分析及数据化法,以及诊断式访谈、诊断式观测、问卷与调查、行为地图、业主/用户工作会议等。然而,现有的建筑策划方法有助于了解和分析使用者的期望和有关设计需要考虑的信息,但却难以科学公平分析利益相关的多方信息,做出准确的判断和决策,尤其当项目设计的功能复杂,决策目标多样,利益群体复杂各种矛盾涌现较多需要公平博弈的时候,现有建筑策划方法难以克服其工作中的局限性:忽视多方相关利益群体的差异和决策参与,单纯以业主为核心,建筑师为“助手”,即使在研究使用者群体内部也忽视使用者作为“人”的个体差异,从而无法用定量的方式精确界定多方利益差异,进行决策输出;而正是这些多方利益的冲突处理在建筑策划中占据大量讨论和协调时间、激发相关利益群体矛盾,对实现项目目标至关重要。因而,现有建筑策划无法解决大型复杂项目中的资源浪费问题,尤其体现在:1,决策草率导致建成后使用达不到预期效益;2,决策失误导致项目多次返工;3,缺乏周全的决策指导造成项目建成后不能平衡相关利益群体。由此造成资源浪费现象甚至在一定程度上激化社会矛盾。
[0004] 鉴于大型复杂项目越来越多、规模和数量越来越大,但缺乏科学公平理性决策,而造成建成效益达不到乃至资源浪费严重的现象,而现有建筑策划理论与实践中,尚缺乏一个有效的方法来解决针对多方相关利益的科学公平理性决策问题。

具体实施方式

[0045] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0046] 实施例
[0047] 如图1所示,一种基于群决策的建筑项目决策系统,该系统包括:
[0048] 信息获取模块1:该模块用于获取建筑项目信息,并根据项目信息确定建筑项目中的决策对象和决策主体;
[0049] 决策对象分析模块2:该模块用于对决策对象进行分析,并确定决策对象决策强度;
[0050] 决策主体分析模块3:该模块用于对决策主体进行分析,并确定不同决策主体对每个决策对象的决策权重;
[0051] 决策偏好值计算模块4:该模块用于获取不同决策对象下的决策方案,并获取不同决策主体对不同决策对象的偏好值;
[0052] 决策值计算模块5:该模块根据不同决策主体对不同决策对象的偏好值以及对应的决策权重进行加权求和得到该决策方案对应的决策值;
[0053] 决策报告生成模块6:该模块根据决策对象决策强度以及不同决策方案的决策值进行大小排序生成决策报告。
[0054] 如图2所示,一种基于群决策的建筑项目决策方法,该方法包括如下步骤:
[0055] 步骤S1:获取建筑项目信息,进行项目基础分析,研究项目背景,确定项目类型,分析项目特征,确定项目目标,同时确定建筑项目中的决策对象和决策主体;
[0056] 步骤S2:对决策对象进行分析,确定决策对象的决策强度,决策强度表示的是决策对象的重要性程度,对于决策强度高的决策对象优先考虑;
[0057] 步骤S3:选取代表不同决策主体的决策人员,确定不同决策主体对每个决策对象的决策权重;
[0058] 步骤S4:为每个决策对象设置不同的决策方案,所有决策人员参与决策,获取不同决策主体对不同决策方案的偏好值;
[0059] 步骤S5:对于不同决策对象中的不同决策方案通过不同决策主体的偏好值以及对应的决策权重进行加权求和得到该决策方案对应的决策值;
[0060] 步骤S6:根据决策对象的决策强度以及决策对象中的不同决策方案的决策值由大到小进行排序形成建筑项目的决策报告,即决策报告中优先考虑决策强度高的决策对象,同时对于不同的决策对象,决策对象中的决策方案的决策值较大优先考虑。
[0061] 决策主体通过分层方式获取:首先确定第一层决策主体,包括政府人员、专家、公众和利益相关者,然后根据建筑项目信息对第一层决策主体进行筛选确定第二层决策主体,最后将第二层决策主体作为建筑项目的决策主体。
[0062] 具体地,步骤S1中决策主体通过下述方式确定具体包括:(1)进行决策对象的信息收集,即在建筑策划中,与建筑设计相关的关于功能、形式、经济、时间、生态、文化等各方面的因素;(2)对信息进行梳理,收集的信息按照四大属性(决策属性:需要相关利益主体作出决策的对象;影响属性:客观存在的、不受人的主观意识决定的、且对建筑项目有着重要影响的对象;定性属性:定性分析是对事物的质的研究,是发现与定义问题的过程;定量属性:对事物的定量化研究,本质是通过数量对事物进行描述与阐释)进行分类,提取出决策对象将影响对象和决策对象分离开,提取出决策对象;(3)对以上分离出的决策对象进行再次筛选,进行加工和丢弃。
[0063] 步骤S2中决策对象的决策强度通过逐对比较法获取,具体为:对于一个决策对象,首先将其作为待评分的决策对象,将待评分的决策对象与除自身以外的所有决策对象逐一比较,若待评分的决策对象重要程度高于与其比较的决策对象,则待评分的决策对象获取1分,否则获取0分,然后统计待评分的决策对象的分数和,该分数和为待评分的决策对象的决策强度。举例说明,某个建筑项目中包括5个决策对象:人文、环境、经济、美学、技术,通过上述方式进行决策强度的获取,结果如表1所示,根据决策强度大小,最终可得到这五个决策对象的重要性排序:人文>环境=经济=美学>技术。
[0064] 表1决策对象逐一比较判断结果表格
[0065]  人文 环境 经济 美学 技术 决策强度
人文   1 1 0 1 3
环境 0   1 1 0 2
经济 0 0   1 1 2
美学 1 0 0   1 2
技术 0 1 0 0   1
[0066] 步骤S1中的决策主体,即对某一决策对象进行信息处理与信息反馈的“人”或由人组成的各类团体,主要包括使用者、规划师、策划师、建筑师、政府部门、开发者、投资者、其他专家及利益相关的主体,在不同的策划项目中需要分别界定。可以通过下述方式判断该决策对象的权重向哪一类决策主体倾斜:
[0067] 若决策对象的利益成分<技术成分,权重向专家倾斜。这种决策对象主要有1)功能要素,包括功能组成、空间形态等;2)形式要素,包括建筑尺度、形式、色彩等;3)经济要素,包括投资运营成本、收益等;4)时间要素,包括建设周期、使用期限等;5)生态要素,包括环境影响、能源利用等;
[0068] 对于利益成分≥技术成分的决策对象,必须对决策对象进一步分解。对于公共性利益<财产性利益的情况,权重向利害关系人倾斜。这种决策对象主要是与回收效益、建设周期、使用年限、维护成本相关的决策对象。
[0069] 对于公共性利益≥财产性利益的情况,必须考虑另一个问题:项目的认同需求。若认同需求高,则权重向公众倾斜;若认同需求低,则权重向政府倾斜。
[0070] 步骤S3中不同决策主体对每个决策对象的决策权重是针对每一个决策对象均采用专家赋权法得到每个决策主体的决策权重,具体为:
[0071] (301)设置打分指标并确定各打分指标权重Pi,i=1,2……n,n为打分指标的总个数;
[0072] (302)多个专家对每一个决策主体根据步骤(301)中的打分指标进行打分得到打分值,记Ijki为第j个专家对第k个决策主体根据第i个打分指标得到的打分值,其中j=1,2……m,m为专家总个数,k=1,2……q,q为决策主体总个数;
[0073] (303)根据下式分别求取第j个专家对第k个决策主体总体打分值:
[0074] Ijk=P1Ijk1/(Ij11+Ij21+…Ijq1)+P2Ijk2/(Ij12+Ij22+…Ijq2)+…PnIjkn/(Ij1n+Ij2n+…Ijqn);
[0075] (304)根据下式分别求取第k个决策主体的决策权重:
[0076]
[0077] 步骤S4具体为:
[0078] (401)为每个决策对象设置不同的决策方案,并设计成调查问卷,调查问卷中的每一题对应为一种决策对象,每一题中的选项对应为一个决策方案;
[0079] (402)所有决策人员参与调查问卷的答题,对各选项按照决策主体统计选取该选项的决策人员占该决策主体总人员的比例,从而分别得到第k个决策主体对各决策方案的偏好值Kk,k=1,2……q,q为决策主体总个数。
[0080] 步骤S5具体为:
[0081] 对于一个具体的决策方案,其决策值M通过下式获取:
[0082]
[0083] 其中,k=1,2……q,q为决策主体总个数,Kk为该决策方案中第k个决策主体对的偏好值,Wk该决策方案中对应的第k个决策主体的决策权重。
[0084] 步骤S6产生决策报告后可以通过初步设计概念验证报告正确与否,若决策报告与初步设计概念不一致,则需要重复进行步骤S1~S6直至与初步设计概念一致,此时产生的决策报告即为最终决策报告。
[0085] 以上海市工人新村“原居安老”改造设计建筑项目为例具体介绍本发明决策方法的实施过程:
[0086] 首先,进行上海市工人新村“原居安老”改造设计建筑策划的项目基础分析,理解其背景,确定项目类型以熟悉相关的决策课题,分析项目关键特征,确定上海市工人新村“原居安老”改造设计项目目标。
[0087] 然后,确定决策对象,工人新村适老改造的决策对象包括客观存在的影响对象和需要做出决策的决策对象。将影响对象和决策对象分离开,提取出决策对象:影响对象指的是不受人为控制且客观存在的,对工人新村适老改造存在影响的对象,包括当前工人新村住宅间的日照间距,小区的建筑密度、绿化率、道路网等。决策对象指的是根据决策主体自身利益需求、主观判断做出决策的对象,在工人新村适老改造中包括小区环境的改造需求,单体及户型的改造需求,适老服务的需求等,同时也包括对改造期间的投资预算,施工周期的诉求,接下来,对上述决策对象进行再次筛选和加工,并逐一比较得到决策对象的决策强度,从而进行重要程度排序,该实施例中决策对象按重要程度顺序分为为以下几类:工人新村住区环境、工人新村住宅单体适老化设计、工人新村适老服务、工人新村适老改造经济周期。
[0088] 接下来对决策主体进行分析,得到决策主体权重和对决策主体的组织方式。在本例中,首先,决策主体确定为老年人(长期居住在工人新村的年龄在60岁及其以上的人群,其中又具体分为老人①60-69岁、老人②70-79岁、老人③80岁及以上)、中青年人(年龄在60岁以下暂时或长期居住在工人新村的人群)、政府、专家和学者。选择决策主体类型后,分别根据不同决策对象为其配置决策权重:对于住区环境而言,居民的财产性利益成分大于政府公共性利益成分,则居民与政府而言权重倾向于居民,而技术成分大于公共利益成分,则政府与专家而言权重倾向于专家。然后根据建筑策划群决策的主观赋权方式,得出老人的权重为0.2,中青年人权重为0.12,专家学者权重为0.18,政府部门权重为0.1;对于住宅单体而言,居民的财产性利益成分大于政府公共性利益成分,则居民与政府而言权重倾向于居民,而技术成分大于公共利益成分,则政府与专家而言权重倾向于专家。然后根据建筑策划群决策的主观赋权方式,得出老人的权重为0.2,中青年人权重为0.12,专家学者权重为0.18,政府部门权重为0.1。(关于加建电梯和采暖方式选择这两项的决策上,技术成分则远大于公共利益成分,因此这部分把老人权重设为0.2,中青年人权重设为0.15,专家学者权重设为0.2,政府部门权重设为0.05);对于适老服务而言,居民的财产性利益成分大于政府公共性利益成分,则居民与政府而言权重倾向于居民,而公共利益成分大于技术成分,则政府与专家而言权重倾向于政府。然后根据建筑策划群决策的主观赋权方式,得出老人的权重为0.2,中青年人权重为0.12,专家学者权重为0.1,政府部门权重为0.18;对于经济周期而言,居民的财产性利益成分和政府公共性利益成分相差不大,而利益成分大于技术成分,则居民和政府与专家而言权重倾向于居民和政府。然后根据建筑策划群决策的主观赋权方式,得出老人的权重为0.15,中青年人权重为0.15,专家学者权重为0.1,政府部门权重为
0.3。
[0089] 接下来,对这四类决策主体均采用当面发放问卷的方式统计偏好值。在本例中,对决策主体一共发放了312份有效问卷,统计了作答结果,以部分群决策值计算为例:
[0090] 第一题为多选题,题目为:对老人而言,不行道路不便的有哪些?该题目中的选项包括:A步行道与车行道混杂,B狭窄,不便轮椅使用,C存在高台阶、障碍物,D路边不平整,滑湿,E其他。统计结果显示有72.64%的老人①选择了选项A,因此0.7264就是指决策主体老人①对A的选项分值,即K1,以此类推,老人②、老人③、政府、中青年、专家对选项A的得分K2~K6分别为0.7419、0.7963、0.8947、0.7234、0.6,相应地,这道题属于住区环境部分,因此对应步骤S3所得出的对于住区环境部分各主体的权重:W1=W2=W3=0.2,W4=0.12,W5=0.18,W6=0.1,代入公式,M=K1×W1+K2×W2+……+K6×W6,可得决策值M=0.7264×0.2+
0.7419×0.2+0.7963×0.2+0.8947×0.12+0.7234×0.18+0.6×0.1=0.7372。以此类推,计算出其它选项的决策值,对应B选项的决策值为0.3387,C选项的决策值为0.2906,D选项的决策值为0.3518,E选项的决策值为0.1064。
[0091] 以此类推,计算出所有题目中各选项的决策值。如第二题题目为对于老人而言,住宅单元出入口不便的有哪些?选项A没有设置无障碍坡道,选项B台阶高差过大,选项C台阶处没有设置扶手,选项D地面容易滑倒,选项E其他。选项A~E的决策值依次为0.3697、0.2352、0.3310、0.2494、0.3217;同理,第三题题目为对于老人而言,室外活动空间不方便的有哪些?选项A活动空间缺乏,选项B活动空间被汽车、自行车等占用,选项C活动空间内缺少隐私,选项D活动空间内缺少无障碍设计,选项E其他。选项A~E的决策值依次为0.6413、
0.7544、0.0862、0.2524、0.0634。
[0092] 最后,依据决策值的求解结果和决策对象的重要性顺序,产生出完整的、合乎逻辑的决策报告。在各题目中,每个选项为一个决策方案,决策值大的选项是最迫切需要实施的决策方案,因此,在预算有限的前提下,先实施决策值大的决策方案,再实施决策值小的决策方案。
[0093] 第一题为例,根据决策值得高低排序,A选项步行道和车行道混杂决策值为0.7372,远远高于其他选项的决策值,说明当前步行道与车行混杂是最突出的问题,改造需求度最高,应该首先解决D选项路面不平正,湿滑,B选项狭窄,不便于轮椅使用决策值较高,说明对这部分有一定的需求。对C选项存在高台阶,障碍物的选择人数较少,说明对这部分改造需求度较低,可以延后考虑。
[0094] 据此可得出策划结论:
[0095] 1.针对A选项步行道和车行道混杂,应首先做好工人新村人车分流系统,增加停车位数量,释放道路空间。
[0096] 2.针对B和D这两个需求度一般的选项,应适当关注路面问题,平整路面,做好防滑措施,并做好针对轮椅的无障碍措施。
[0097] 同理第二题,选项A和选项C的决策值较高,其次是选项D和选项B的问题,这四部分决策值较平均,可见改造的需求度类似。
[0098] 据此可得出策划结论:
[0099] 1.选项A需求度最高,无障碍坡道最为重要也最为迫切,应首先考虑解决,在工人新村中设置无障碍坡道。
[0100] 2.C选项需求度较高,因此应尽量在台阶处设置扶手。
[0101] 3.在条件允许的状况下,解决B和D选项中台阶高差过大和地面易滑倒的问题,降低台阶的踢面高度或踏面宽度并对地面(台阶)防滑处理。
[0102] 同理,第三题中选项B和选项A的决策值远高于其他选项,可见这两个项是当前开敞空间存在的普遍问题,改造需求度最高。D选项中现有老年人活动空间内缺乏考虑无障碍设计也是存在的问题,但是并不主要,改造需求度一般。有关私密性的决策值很低,说明室外活动空间基本无需考虑对私密性的改造。
[0103] 据此可得出策划结论:
[0104] 1.针对B选项,合理安排停车空间是最需解决的室外活动空间改造项目,应该予以重点优先解决。
[0105] 2.针对A选项,应该适当增加活动空间,对已有活动空间进行改善,提高利用率。
[0106] 3.针对D选项,应在条件允许的基础上适当考虑活动空间的无障碍设计。
[0107] 以此类推,根据其它所有题目的决策值整理出完整的决策报告。

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