王　婷　張運(yùn)吉

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安　271000)

灰色聚類法在岱廟古建筑綜合價(jià)值評(píng)估中的應(yīng)用

王婷張運(yùn)吉

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安271000)

摘要:采用灰色聚類分析法，在岱廟古建筑多重價(jià)值屬性與特征的基礎(chǔ)上，分析比選了合理的聚類指標(biāo)、等級(jí)量化標(biāo)準(zhǔn)和聚類灰類，并構(gòu)造了白化權(quán)函數(shù)，對(duì)岱廟古建筑綜合價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，提高了評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞:灰色聚類法，古建筑，綜合價(jià)值

古建筑是城市建筑歷史的延續(xù)，同時(shí)也是民族文化的傳承和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的見(jiàn)證。近年來(lái)，在城市化進(jìn)程不斷加速的背景下，隨著舊城改建和新城擴(kuò)建的興起，迫使古建筑遭到嚴(yán)重的自然損耗和人為破壞，同時(shí)受到新建筑的圍堵及舊城區(qū)改造的利益驅(qū)動(dòng)，促使古建筑面臨過(guò)度商業(yè)化強(qiáng)烈沖擊的挑戰(zhàn)。由于古建筑的不可再生性、稀缺性和增值性，相關(guān)部門對(duì)古建筑的保護(hù)運(yùn)動(dòng)即時(shí)興起，并且得到越來(lái)越多人的關(guān)注。如何全面的鑒定古建筑的綜合價(jià)值，為古建筑的開發(fā)利用提供更科學(xué)的依據(jù)，成為當(dāng)代新時(shí)期古建開發(fā)過(guò)程中面臨的一個(gè)重要課題。因此，本文將灰色聚類分析法運(yùn)用到對(duì)古建筑綜合價(jià)值評(píng)估中，從而平衡與協(xié)調(diào)多價(jià)值觀。古建筑綜合價(jià)值系統(tǒng)復(fù)雜而又多面，它的始建年代、構(gòu)造手法、布局風(fēng)格及結(jié)構(gòu)特征等外延是清晰的;然而它的內(nèi)涵卻相對(duì)很模糊，例如影響古建筑綜合價(jià)值的各個(gè)指標(biāo)和指標(biāo)之間的聯(lián)系性等。因此，所要研究的古建筑綜合價(jià)值體系是一個(gè)部分信息不確定的灰色系統(tǒng)，具有一定的模糊性、非確定性和信息不完全性。本文是對(duì)岱廟古建筑綜合價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，主要運(yùn)用灰色聚類分析法，該方法具有灰色系統(tǒng)理論的“貧信息”和“小樣本”特點(diǎn)，對(duì)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確度及信息利用率都有所提高。

1　研究方法及步驟

1.1研究對(duì)象概況

岱廟建于漢，興于唐，拓建于宋，與北京故宮、山東曲阜三孔、承德避暑山莊和外八廟稱為四大古建筑群。它位于泰山中路古建筑群的南北軸線及泰安古城的中軸線上，是一座帝王宮殿模式的古建筑群，古時(shí)作為封建帝王祭祀泰山神的圣地，同時(shí)也是道教圣地和當(dāng)?shù)乩习傩者M(jìn)香祈福之所。其宮城呈長(zhǎng)方形，東側(cè)梳洗河與西側(cè)渿河蜿蜒流過(guò)，北與泰山相望，總面積達(dá)96 637.2 m2，是泰安目前保存最完整的古建筑群。岱廟古建筑群作為泰山地域文化與靈魂的代表，可歸屬為文化遺產(chǎn)的古建筑，有著深厚的歷史文化積淀和突出的建筑、藝術(shù)、科技以及美學(xué)上的價(jià)值。并且其現(xiàn)存建筑風(fēng)格基本延續(xù)明清時(shí)代特征，部分保留了宋代特征，對(duì)研究建筑特征及風(fēng)格的演變具有重要意義。

1.2岱廟古建筑綜合價(jià)值評(píng)估方法

本文所運(yùn)用的灰色聚類法是一種等級(jí)歸屬的方法，利用該方法進(jìn)行評(píng)估，首先是要建立在灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)生成基礎(chǔ)上。設(shè)聚類對(duì)象、聚類指標(biāo)及不同灰類個(gè)數(shù)分別用n，m，s進(jìn)行表示，根據(jù)第i( i = 1，2，…，n)個(gè)對(duì)象關(guān)于j( j =1，2，…，m)指標(biāo)的樣本值xji( i =1，2，…，n; j = 1，2，…，m)將第i個(gè)對(duì)象歸入第k( k∈{ 1，2，…，s} )個(gè)灰類之中，稱為灰色聚類［1，2］。它是將聚類對(duì)象對(duì)于不同的聚類指標(biāo)所擁有的白化數(shù)進(jìn)行總結(jié)，然后按幾個(gè)灰類進(jìn)行歸納統(tǒng)一，繼而判定該聚類對(duì)象屬于哪一類。它的實(shí)質(zhì)是充分、合理地利用已知信息來(lái)替代未知的、非確知的信息，對(duì)灰色系統(tǒng)的本質(zhì)屬性進(jìn)行分類識(shí)別，并給出客觀、可靠的量化分析結(jié)果［1］。

1.3評(píng)估步驟

運(yùn)用灰色聚類分析法對(duì)岱廟古建筑綜合價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要確保其分析過(guò)程步驟的合理性，具有一定的科學(xué)性，具體分析步驟如下: 1)全面分析了解灰色聚類方法及應(yīng)用范圍，根據(jù)研究目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)情況，選取合理的聚類對(duì)象，科學(xué)的聚類指標(biāo)和聚類灰類數(shù); 2)總結(jié)出古建筑聚類指標(biāo)的等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，確定其綜合價(jià)值評(píng)定等級(jí)的量化標(biāo)準(zhǔn); 3)收集原始樣本數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而對(duì)聚類指標(biāo)進(jìn)行量化處理; 4)確定出每個(gè)聚類指標(biāo)的臨界值，并根據(jù)其構(gòu)造合理的白化權(quán)函數(shù)，最后計(jì)算出各指標(biāo)聚類的權(quán)重; 5)根據(jù)白化權(quán)函數(shù)、量化的聚類指標(biāo)樣本值及聚類權(quán)值，確定聚類系數(shù)，判斷聚類對(duì)象所屬灰類。

2　評(píng)估結(jié)果與分析

2.1各相關(guān)因子的確定

1)聚類對(duì)象及指標(biāo)的選擇。不同專家學(xué)者在對(duì)古建筑綜合價(jià)值進(jìn)行評(píng)估上都有不同的分類方法，目前并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只因這種評(píng)估是一個(gè)相對(duì)較復(fù)雜的系統(tǒng)。選擇合理的評(píng)估對(duì)象和指標(biāo)，對(duì)灰色聚類評(píng)估結(jié)果具有重要影響，尤其指標(biāo)的選擇至關(guān)重要，因此，在聚類指標(biāo)的選取上要尊重其實(shí)際意義，要求不僅要有較強(qiáng)的辨識(shí)力，還應(yīng)該有一定的代表性。主要遵守的原則是: a.選取的聚類指標(biāo)要在古建筑綜合價(jià)值等級(jí)判定的過(guò)程中具有一定典型性，并且可以全方位的展示古建筑的綜合價(jià)值; b.由于各指標(biāo)的級(jí)別都有不同的界線值，所以在選取聚類指標(biāo)時(shí)，應(yīng)滿足其聚類級(jí)別的分級(jí)要求; c.聚類指標(biāo)本身具有多樣性的特點(diǎn)，這樣就決定了在選擇它的時(shí)候，最好遵循不同樣本之間的差異性和可比性原則，并且還要綜合考慮其易操作性原則。根據(jù)已建立的古建筑綜合價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系，本著簡(jiǎn)便性、客觀性及一定的可操作性原則，給各評(píng)估指標(biāo)劃定詳細(xì)的等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)不同屬性統(tǒng)一對(duì)各項(xiàng)等級(jí)分別賦不同的界線值，并且能夠削弱在評(píng)估過(guò)程中因主觀因素影響所造成的一定偏差。

2)聚類灰類的確定。由于岱廟古建筑價(jià)值的復(fù)雜性及其自身的特殊性，采用哪種評(píng)級(jí)方法能夠?qū)︶窂R古建筑進(jìn)行綜合價(jià)值評(píng)定，到目前為止還沒(méi)有明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。筆者在調(diào)研掌握岱廟古建筑基本信息的基礎(chǔ)上，綜合相關(guān)方面的理論，并請(qǐng)多位專家進(jìn)行審核討論，然后做出相應(yīng)調(diào)整，最終確定岱廟古建筑綜合價(jià)值評(píng)定等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和聚類灰類。

3)樣本數(shù)據(jù)的采集及量化處理。根據(jù)受各評(píng)估指標(biāo)影響的方向及影響程度的不同，針對(duì)性的收集整理大量的相關(guān)資料，例如與岱廟古建筑本身密切相關(guān)的歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值及社會(huì)價(jià)值等;然后結(jié)合灰色聚類分析法的基本要求，邀請(qǐng)專業(yè)評(píng)估人員進(jìn)行把關(guān)，并對(duì)各指標(biāo)等級(jí)評(píng)定進(jìn)行打分。按照一定標(biāo)準(zhǔn)，將所有指標(biāo)劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)，分別賦值3分、2分、1分和0分;最后根據(jù)公式得出每一個(gè)指標(biāo)的平均值。

2.2白化權(quán)函數(shù)的構(gòu)造

岱廟古建筑綜合價(jià)值等級(jí)評(píng)估指標(biāo)的白化權(quán)函數(shù)用分段函數(shù)來(lái)表示，它表示的是該指標(biāo)的灰數(shù)對(duì)其臨界值的權(quán)重程度，這部分是整個(gè)聚類分析過(guò)程的重點(diǎn)所在。本文涉及的臨界值、起止點(diǎn)即是每個(gè)指標(biāo)其白化函數(shù)所對(duì)應(yīng)曲線的特征值，通過(guò)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)得出的。首先得到樣本d = ( dij)，進(jìn)而確定第j個(gè)指標(biāo)對(duì)第k個(gè)等級(jí)的白化權(quán)函數(shù)為fjk( x)，剩余各指標(biāo)的白化權(quán)函數(shù)分別為:

2.3灰色聚類權(quán)值的計(jì)算

2.4岱廟古建筑綜合價(jià)值鑒定等級(jí)聚類系數(shù)

把每一個(gè)指標(biāo)的原始樣本數(shù)據(jù)代入其相對(duì)應(yīng)的白化權(quán)fjk( x)函數(shù)中，根據(jù)公式，依次計(jì)算從而得到灰色聚類系數(shù)，最后整合得到聚類系數(shù)向量。按照灰色聚類法最大值的原則，進(jìn)而判定其樣本所歸屬的子類。建立聚類向量σi= (σi1，σi2，σi3，σi4)，以天貺殿為例，對(duì)其進(jìn)行綜合價(jià)值評(píng)估，并進(jìn)行分析總結(jié)，可得:σi= (σi1，σi2，σi3，σi4) = ( 0.702 8，0.536 4，0.020 8，0.000 0)，即σ11＞σ21＞σ31＞σ41，由此能夠看出天貺殿的綜合價(jià)值歸為一級(jí)的可能性比較大，所以將其綜合價(jià)值的評(píng)估等級(jí)定為一級(jí)，并且與實(shí)際專家判定的一級(jí)結(jié)果相吻合;綜合價(jià)值歸為四級(jí)的隸屬度為0.000 0，因此，能夠看出這些建筑綜合價(jià)值在鑒定的過(guò)程中，被檢測(cè)的影響建筑綜合價(jià)值的各因素均為三級(jí)以上的因素，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)四級(jí)的因素。同時(shí)，能夠得到影響岱廟古建筑綜合價(jià)值評(píng)估的各因素中二級(jí)因素比三級(jí)因素多。與專家經(jīng)驗(yàn)結(jié)論相比較，上述12個(gè)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果具有一定的正確度，進(jìn)而能夠得出灰色聚類分析法是一種較為實(shí)用的判斷方法。

3　結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用灰色聚類分析方法，能夠正確的判斷岱廟古建筑綜合價(jià)值等級(jí)，計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，基本能滿足工程運(yùn)用的要求，是解決古建筑綜合價(jià)值等級(jí)歸屬的一個(gè)有效途徑;在分析過(guò)程中，綜合考慮了多種因素對(duì)評(píng)估指標(biāo)的影響，避免了認(rèn)為權(quán)重分析的干擾，從分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直接確定歷史建筑隸屬的等級(jí)，意義十分明確。灰色聚類一方面根據(jù)聚類系數(shù)最大原則，將古建筑綜合價(jià)值進(jìn)行等級(jí)劃分;另一方面還將各樣本在不同等級(jí)中的隸屬程度顯示在聚類系數(shù)矩陣中。這對(duì)于全面了解各建筑綜合價(jià)值情況提供了較為豐富的信息資源，并且該方法操作簡(jiǎn)單，步驟容易掌握。

由于古建筑自身的特殊性，決定其綜合價(jià)值評(píng)估過(guò)程的復(fù)雜性，因此，結(jié)合本文的研究，總結(jié)出用灰色聚類分析法對(duì)古建筑綜合價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí)，應(yīng)該著重考慮這些方面: 1)結(jié)合古建筑實(shí)際情況，全面綜合考慮指標(biāo)的選取，確保其合理性和具有代表性; 2)不同臨界值的檢驗(yàn)對(duì)比，并判斷其函數(shù)構(gòu)建的準(zhǔn)確度; 3)模型建立的準(zhǔn)確性等。

參考文獻(xiàn):

［1］劉思峰，郭天榜，黨耀國(guó).灰色系統(tǒng)理論及應(yīng)用［M］.北京:科學(xué)出版社，1999.

［2］鄧聚龍.灰色控制系統(tǒng)［M］.武漢:華中工學(xué)院出版社，1985.

On application of grey clustering method in comprehensive evaluation of old buildings in Daimiao Temple

Wang Ting Zhang Yunji
( College of Gardening Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Tai’an 271000，China)

Abstract:The paper adopts the grey clustering method，analyzes the reasonable clustering indexes，gradation quantitative standard，and clustering grey based on the multiple values and features of old buildings at Daimiao Temple，and constitutes while function，and undertakes the comprehensive evaluation of the old buildings，so as to improve the accuracy of the evaluation.

Key words:grey clustering method，old building，comprehensive value

作者簡(jiǎn)介:王婷(1991-)，女，在讀碩士

收稿日期:2015-11-22

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0016-02

中圖分類號(hào):TU-86

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A