基于AHP的农村住宅舒适性评价

郭 阳，郄恩田，李 勇

（武汉科技大学城市建设学院，武汉 430065）

目前，我国农村住宅建设正处于高速发展期，每年新增住宅建筑面积在7～8亿m2。近几年，各地政府按照统筹城乡发展的要求，采取了一系列支农惠农重大政策，对改善农宅的居住质量起到了很大的推动作用，但仍旧存在一些问题，主要表现为：对村落空间形式、环境创造等给予了更多的关注，忽略总体布局形式对单体住宅的舒适性影响；忽视不同地区的农村自然环境、经济状况等的差异，没有因地制宜地采取与农村住宅相对应的低成本建造技术来解决农村住宅的建造问题；缺少对农民生活行为模式的深入研究，试图以一种或数种固定房型来满足多样化的居民生产生活需要等。当前，国家正大力推进农村城镇化建设，在这一过程中，农村住宅的舒适性应给予足够的重视。

我国的农村住宅多以农民自建房为主，其对舒适性的考虑更多的是依据经验和风俗习惯等来确定，缺少对其影响因素的定量评价。因此，在当前城镇化过程中有必要采取一种科学、合理的方法来分析农村住宅舒适性的影响因素。目前有关农村住宅舒适性的研究大多是研究者根据实地考察并结合经验等方法给予评价，其结论的客观性受人为因素影响较大。因此，如何选择合理的评价方法对农村住宅舒适性进行评价就显得尤为重要。

AHP（Analytic Hierarchy Process）是美国运筹学家T.L.Saaty等人于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多准则评价方法，它是把复杂问题中的各影响因素通过划分为相互联系的有序层次，使之条理化、简单化，以便于对复杂系统进行分析。AHP的核心是根据问题的总目标和决策方案构建层次结构模型，通常将其分为目标层A、准则层B和方案层C三个层次，然后运用两两比较的方法确定决策方案C相对于目标层A重要性的权重，进而做出比较客观的决策。该文采用AHP构建农村住宅舒适性评价体系层次结构模型，明确各因素的影响程度并进行排序，并为农村住宅的舒适性设计提供一些参考。

1 层次结构模型的构建

构建评价模型首先要对问题有明确的认识，并确定各影响因素之间的从属关系，然后建立评价系统的递阶层次结构。宅基地选址、建筑形式、建造质量、通风、朝向、遮阳、窗墙比以及经济状况等因素都直接或间接地影响着农村住宅的舒适性，例如围护结构有外墙、外门窗、屋顶等的传热系数以及外门窗的气密性等直接影响因素；生土结构、木结构、砖混结构等各种结构形式都会对住宅的舒适性产生不同程度的影响。通过相关数据资料，结合农村住宅建设的实际情况，构建由目标层A、准则层B、指标层C组成的层次结构模型，见表1。

表1 层次结构模型

2 判断矩阵的构建

首先以目标层A（即农村住宅舒适性）为准则，对准则层要素B进行两两比较判断，结合有关资料及相关文献确定判断矩阵元素值，建立判断矩阵A＝（aij）n×n（式中aij为因素i相对于因素j的重要性量化值，aji＝1/aij，aij取值见表2），得到如表3所示判断矩阵A－B；同理，以B为准则可得到判断矩阵B－Ck（其中k＝1，2，3，4，5，6），见表4～表9。

表2 1～9标度的含义

表3 判断矩阵A－B

表4 判断矩阵B1－C

表5 判断矩阵B2－C

表6 判断矩阵B3－C

表7 判断矩阵B4－C

表8 判断矩阵B5－C

表9 判断矩阵B6－C

3 层次单排序及一致性检验

在构造判断矩阵A之后，求出判断矩阵A的最大（绝对值）特征值λmax，再利用其所对应的特征方程AW＝λmaxW求解出相应的特征向量W，然后将W做归一化处理，即为同一层次上的各个因素相对于上一层次中某个因素的重要性权重，这个过程称之为层次单排序。由于客观事物的复杂性，在构造判断矩阵进行两两对比时，我们的认识常常带有很大的主观性和片面性，致使在估计的过程中难免存在误差，进而影响单权重系数的可信度。因此，在构造判断矩阵A之后，还必须进行一致性检验，见式（1）

式中：CI为一致性检验指标；λmax为判断矩阵最大特征值；n为判断矩阵阶数。

计算一致性比例C.R.＝CI/RI，其中RI值见表10。当C.R.＜0.1时，判断矩阵满足一致性要求；当C.R.≥0.1时，应当对判断矩阵进行适当的修正或者舍弃。同理，准则层B也需进行一致性检验，见表11。

表10 随机一致性指标RI值

表11 层次单排序及一致性检验

4 层次总排序及其组合一致性检验

在上述各层次的单权重系数确定之后便可由递推运算判断各层次间因素的组合权重系数，组合权重系数是综合考虑准则层B和指标层C上各因素的权重系数后，得出的相对于目标层A的权重系数，称之为层次总排序。由3中判断矩阵已求得B层各因素的单权重系数为Bj，C层各因素的单权重系数为Cij，则C层各因素的组合权重系数为BCij，见式（2）

层次总排序要进行组合一致性检验。类似地，当C.R.＜0.1时，可以认为层次总排序结果满足一致性要求，否则需要重新调整判断矩阵。见式（3），式（4）

计算指标层C层所有元素相对于最高层目标层A的权重，并按相对重要性进行总排序，同时进行整个评价体系模型的一致性检验，C.R.＝0.035 2＜0.1，即说明总排序的结果满足一致性要求，见表12。

表12 层次总排序及其组合一致性检验

5 评 价

在影响农村住宅舒适性的第一层因素中，相对重要性依次为围护结构、建筑形式、结构形式、布局等；在第二层影响因素中，最主要的影响因素为窗墙面积比，其后依次是外门窗材料、通风、建筑物朝向、外墙材料、遮阳设施等。综上所述，AHP不仅能够客观地对农村住宅舒适性进行评价，还可以根据各因素影响程度的不同对其提出针对性的改善措施。因此，在农宅的建设过程中，应特别注意外围护结构和建筑形式两方面，严格控制窗墙面积比、提高外围护结构的保温隔热性能、组织有利的穿堂风、布置有利住宅朝向等措施是提高农村住宅舒适性的有效途径。

［1］ 刘 峥，王世宁.农村住宅节能的影响因素分析与评价［J］.安徽农业科学，2011，39（15）：9219－9220.

［2］ 杜运兴，赵光超，周芬.区域安全住宅登记评价方法研究［J］.湖南大学报，2011，39（1）：21－26.

［3］ 谢季坚，刘承平.模糊数学方法及其应用［M］.4版.武汉：华中科技大学出版社，2013.