文/重慶大學(xué)建設(shè)管理與房地產(chǎn)學(xué)院 張 萌

0 引言

目前，我國(guó)正處于高速城市化進(jìn)程中，也迎來(lái)城市更新的快速發(fā)展。由于我國(guó)城市更新具有自身的復(fù)雜性和特殊性，亟需根據(jù)其特點(diǎn)和需求，對(duì)城鄉(xiāng)存量國(guó)土空間的利用和管理政策進(jìn)行完善。

城市更新將成為城市發(fā)展的必經(jīng)之路。城市更新作為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅涉及政府、市場(chǎng)、居民等多方參與主體[1]，還包括拆除重建、功能轉(zhuǎn)換、基礎(chǔ)設(shè)施、歷史文化等不同的更新方式[2]，較為常見(jiàn)的運(yùn)作機(jī)制是“政府主導(dǎo)、市場(chǎng)參與模式”“政府引導(dǎo)、市場(chǎng)運(yùn)作模式”及“政府-市場(chǎng)-公眾合作模式”[3]。我們需從環(huán)境效益、生態(tài)效益、社會(huì)文化效益、經(jīng)濟(jì)效益、建筑物理性能等多維度指標(biāo)對(duì)城市更新進(jìn)行科學(xué)客觀的決策評(píng)價(jià)[4]。

城市更新決策涉及多元利益相關(guān)者、多層次決策目標(biāo)，為保證決策的公平合理及政府、市場(chǎng)、公眾的利益，對(duì)城市更新不同決策方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與排序是研究的關(guān)鍵。決策是一個(gè)復(fù)雜、高度松散（非結(jié)構(gòu)化）的過(guò)程，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從理性決策到行為決策、從個(gè)體決策到群體決策、從單一目標(biāo)到多目標(biāo)、從確定性方法到不確定性方法，形成了科學(xué)的理論與方法論體系[5]。群決策是按照某種規(guī)則將不同決策者的偏好信息集成群體偏好的排序過(guò)程[6]。李德毅院士提出的云模型可很好地描述出自然語(yǔ)言的模糊隨機(jī)性，云模型通過(guò)對(duì)模糊數(shù)學(xué)的再次完善，將普通的隸屬函數(shù)隨機(jī)化。

當(dāng)前，群決策理論在城市更新決策研究中的應(yīng)用較少，鑒于此，本文梳理了城市更新多準(zhǔn)則群決策評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助云模型建立模型算法，并以重慶朝天門(mén)為例，提出基于云模型的城市更新群決策評(píng)價(jià)排序模型。

1 城市更新多準(zhǔn)則群決策評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建原則

城市更新決策指標(biāo)體系的構(gòu)建是一個(gè)復(fù)雜的體系，需綜合考慮建筑物理性能、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境資源、社會(huì)文化等多種因素，科學(xué)評(píng)價(jià)既有建筑在城市更新過(guò)程中是否應(yīng)被拆除或保留。在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系過(guò)程中應(yīng)遵循以下原則。

1）科學(xué)性原則 要求選用指標(biāo)的含義、維度、劃分等具有科學(xué)依據(jù)，指標(biāo)需清晰明了，定性與定量相結(jié)合，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行科學(xué)客觀的調(diào)研。

2）代表性原則 要求指標(biāo)選取應(yīng)采用實(shí)踐應(yīng)用中的常規(guī)指標(biāo)，涉及關(guān)鍵特征的需選擇有代表性的典型指標(biāo)。因此，城市更新評(píng)價(jià)涉及社會(huì)文化、經(jīng)濟(jì)效益、政策環(huán)境、區(qū)域特征及建筑自身特性等諸多方面。

3）可持續(xù)性原則 要求指標(biāo)具有動(dòng)態(tài)化和時(shí)效性，考慮更新前、更新中、更新后的指標(biāo)變化與可持續(xù)性。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系說(shuō)明與構(gòu)建

基于國(guó)內(nèi)外城市更新決策評(píng)價(jià)體系和相關(guān)研究，建立五大類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，按指標(biāo)屬性可分為建筑自身及外部社會(huì)環(huán)境指標(biāo)兩大類(lèi)。該評(píng)價(jià)體系涉及既有建筑綜合狀態(tài)的各維度指標(biāo)，包括物理性能、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)文化、環(huán)境資源、區(qū)域條件等（見(jiàn)表1）。

表1 初始指標(biāo)體系及指標(biāo)說(shuō)明

2 云模型與不確定語(yǔ)言變量

2.1 云模型基礎(chǔ)理論

群體決策過(guò)程要解決不確定語(yǔ)言描述的問(wèn)題。李德毅院士提出了云模型，從云模型中演化出了虛擬云、二維云等多種不同模型[7-8]。使用虛擬云對(duì)群體決策過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，可更好地在量化層面描述不確定語(yǔ)言變量模型。

1）定義1 把論域U通過(guò)單調(diào)數(shù)值表示，在U中的概念點(diǎn)C如果可隨機(jī)實(shí)現(xiàn)x，x滿(mǎn)足隸屬度函數(shù)μ(x)∈[0，1]，且函數(shù)μ為穩(wěn)定隨機(jī)數(shù)，則把每個(gè)（x，μ(x)）叫做一個(gè)云滴，μ(x)在論域U上的分布為云。

一般在現(xiàn)實(shí)世界中，隨機(jī)情況幾乎都符合正態(tài)分布，因此正態(tài)云模型是通用、幾乎可描述所有隨機(jī)事件的一種云模型。下文內(nèi)容建立在正態(tài)云模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)云模型將定性描述的語(yǔ)言變量或其他數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，轉(zhuǎn)變?yōu)槎康臄?shù)字特征值。使用云發(fā)生器將數(shù)字特征值描述的云與實(shí)際變量進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。每朵云具有3個(gè)數(shù)字特征值，分別為：期望Ex，表示概念C的整體數(shù)學(xué)期望；熵En，表示在論域中云的有效寬度，即取值范圍；超熵Hε，表示每個(gè)云滴在相應(yīng)取值內(nèi)的不確定度，即熵的熵。通過(guò)3個(gè)數(shù)字的描述，對(duì)滿(mǎn)足云模型的大量定性數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。通過(guò)云的綜合運(yùn)算，把不同決策者對(duì)各方案影響因素的決策進(jìn)行綜合，形成綜合云。

2）定義2 基云通過(guò)加權(quán)平均，成為能描述所有基云特征的綜合云。綜合云是虛擬云的一種，從其他云上抽象得到，并非從實(shí)際數(shù)據(jù)中提煉。云的綜合意味著將成員基云的概念進(jìn)行概括提取，從而形成可代表所有成員的新云[9]。在使用語(yǔ)言變量評(píng)價(jià)方案屬性時(shí)，由于每個(gè)人對(duì)相同語(yǔ)言的理解不同，因此語(yǔ)言變量具有模糊性。一般在問(wèn)卷里，我們經(jīng)常使用5階評(píng)價(jià)變量：很差、差、一般、好、很好，通過(guò)使用黃金分割法分割出表示評(píng)分較低指標(biāo)的左半云和表示評(píng)分較高指標(biāo)的右半云，由上文定義進(jìn)行綜合，可將語(yǔ)言標(biāo)度用云來(lái)表示。

3）定義3 在對(duì)兩朵云進(jìn)行比較時(shí)，由于云并非準(zhǔn)確數(shù)值，因此使用漢明距離來(lái)描述兩朵云之間的差別[10]，漢明距離可表示不同云之間的相對(duì)差別。

2.2 基于云模型的群決策計(jì)算步驟

1）Step1 針對(duì)各方案選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，讓決策者對(duì)其可選的語(yǔ)言評(píng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2）Step2 通過(guò)加權(quán)算法，結(jié)合黃金分割法將評(píng)價(jià)矩陣中的不確定語(yǔ)言變量轉(zhuǎn)化為云，從而在保持模糊性和隨機(jī)性的同時(shí)進(jìn)行云的定量計(jì)算，得到包含不確定語(yǔ)言信息的決策屬性打分。

3）Step3 通過(guò)綜合算法將不確定語(yǔ)言云進(jìn)行綜合分類(lèi)，將同一方案、同一因素、不同決策者的評(píng)價(jià)云進(jìn)行綜合，再將同一方案、不同因素的綜合評(píng)價(jià)云再次綜合，得到關(guān)于每個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)集成云。

4）Step4 在集成云中找到最高的期望，最低的熵與超熵，將3個(gè)特征值組成的云定義為最優(yōu)理想云。同理，期望最低，熵和超熵最高，3個(gè)特征值組成最差理想云。計(jì)算每個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)集成云與最優(yōu)、最差理想云之間的漢明距離，與最優(yōu)理想云距離最近的方案即為最佳方案。

3 實(shí)際案例

選取重慶朝天門(mén)片區(qū)整體拆除再開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行案例研究。項(xiàng)目處于重慶市核心位置，既有建筑規(guī)模大且性質(zhì)復(fù)雜，建筑類(lèi)型豐富，項(xiàng)目具有廣泛的社會(huì)關(guān)注度，涉及的利益相關(guān)者眾多。

3.1 朝天門(mén)城市更新背景

朝天門(mén)位于重慶渝中區(qū)渝中半島的長(zhǎng)江和嘉陵江交匯處，是見(jiàn)證重慶數(shù)千年發(fā)展的文化地標(biāo)。朝天門(mén)是重慶17座古城門(mén)之一，是迎官接圣之地。1927年，因修建朝天門(mén)碼頭，將舊城門(mén)拆除，開(kāi)啟了朝天門(mén)的繁華時(shí)代。1991年，朝天門(mén)市場(chǎng)正式開(kāi)業(yè)，成為朝天門(mén)片區(qū)發(fā)展的核心部分，其建筑面積37萬(wàn)m2，市場(chǎng)內(nèi)設(shè)26個(gè)交易區(qū)，1萬(wàn)個(gè)經(jīng)營(yíng)戶(hù)，1.5萬(wàn)個(gè)攤位，其中數(shù)千家經(jīng)營(yíng)者來(lái)自?xún)?nèi)地其他省市，是長(zhǎng)江上游最大的日用工業(yè)品批發(fā)市場(chǎng)，2000—2013年，租金以20倍速度增長(zhǎng)。天然的地理優(yōu)勢(shì)使朝天門(mén)逐漸發(fā)展成重慶的商業(yè)重地。

朝天門(mén)是重慶對(duì)外展示形象的窗口，但隨著城市發(fā)展、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及全新商貿(mào)格局的形成，朝天門(mén)片區(qū)社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等面臨新的挑戰(zhàn)。

3.2 朝天門(mén)城市更新方案排序與評(píng)價(jià)

1）Step1 基于朝天門(mén)現(xiàn)狀，城市更新改造方案分3種：①拆遷改造為主、功能置換為輔；②功能置換為主，拆遷改造為輔；③外立面改造為主。

2）Step2 通過(guò)定義2將每個(gè)不確定語(yǔ)言變量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的每個(gè)語(yǔ)言變量都成為獨(dú)立的云，可較精確地表現(xiàn)決策者思想、語(yǔ)言中的模糊性和不確定性。針對(duì)第1種方案，5位決策者對(duì)5個(gè)評(píng)價(jià)因素的決策信息云如表2所示。

3）Step3 根據(jù)算法對(duì)決策信息云進(jìn)行綜合，在本算例中使用平均權(quán)重對(duì)決策信息云進(jìn)行綜合，計(jì)算出5位決策者對(duì)各方案的綜合評(píng)價(jià)云，如表3所示。將綜合評(píng)價(jià)云再次綜合，得到每個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)集成云，如表4所示。

4）Step4 通過(guò)上一步得到的綜合評(píng)價(jià)集成云，可找到最優(yōu)與最差理想解，通過(guò)對(duì)漢明距離的計(jì)算與對(duì)比，方案1與最優(yōu)理想解（6.85，0.63，0.94）最為接近，得知方案1優(yōu)于方案2，3。

表2 方案1各因素的決策信息云

表3 5位決策者對(duì)于各個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)云

表4 各方案綜合評(píng)價(jià)集成云

3.3 朝天門(mén)城市更新方案驗(yàn)證

“渝中區(qū)‘十二五’規(guī)劃”提出：加快朝天門(mén)片區(qū)拆遷改造，完成朝天門(mén)市場(chǎng)功能置換、異地發(fā)展，建設(shè)“重慶之門(mén)、西部之窗”等標(biāo)志性建筑，集聚國(guó)內(nèi)外知名的金融、商貿(mào)、辦公等總部機(jī)構(gòu)。在此規(guī)劃指導(dǎo)下，朝天門(mén)片區(qū)的改造工作逐步推進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

使用云模型的群體決策方法建立的模型可在很大程度上表征群體決策時(shí)的不確定語(yǔ)言變量因素，從而較為準(zhǔn)確地描述出各決策者的真實(shí)意圖。通過(guò)云的綜合算法可簡(jiǎn)單獲得各方案的優(yōu)劣程度。還可進(jìn)一步將云圖像化，從而更直觀地判斷方案的優(yōu)劣，也可通過(guò)云來(lái)計(jì)算各決策者乃至各方案的精確權(quán)重，更準(zhǔn)確地進(jìn)行決策。未來(lái)，在城市更新中可使用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)云模型的輸入進(jìn)行拓展，更好地適配復(fù)雜多變的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。