“對學生宿舍設計方案的評價〞的論文評閱分析1.命題的期望和評閱要點題目：D題對學生宿舍設計方案的評價學生宿舍事關學生在校期間的生活品質,直接或間接地影響到學生的生活、學習和健康成長。學生宿舍的使用面積、布局和設施配置等的設計既要讓學生生活舒適，也要方便管理,同時要考慮本錢和收費的平衡,這些還與所在城市的地域、區位、文化習俗和經濟開展水平有關。因此，學生宿舍的設計必須考慮經濟性、舒適性和平安性等問題。經濟性：建設本錢、運行本錢和收費標準等。舒適性：人均面積、使用方便、互不干擾、采光和通風等。平安性：人員疏散和防盜等。附件是四種比擬典型的學生宿舍的設計方案。請你們用數學建模的方法就它們的經濟性、舒適性和平安性作出綜合量化評價和比擬。此題的期望：因為大多數大學生都居住在宿舍里，他們對學習環境體會深刻，可以通過收集各種有根據的信息和數學建模來評估這四種方案(進行排序)，同時也希望告訴設計人員在確定應該建設怎樣的學生宿舍中數學是很有用的。D題評閱要點此題所附的只是平面設計圖，因此，必須對有關問題做出合理的假設。要說清楚所考慮的因素及其有根據的量化標準。清楚表述所建立的綜合評價模型及其求解過程，說明模型和解法是合理的。根據模型的結論給出綜合評價結果。評閱一般原那么：假設的合理性，建模的創造性，結果的合理性，表述的清晰性2.優秀論文簡評層次分析法(Theanalytichierarchyprocess，AHP)b.逼近理想解排序法(TechniqueforOrderPreferencebySimilaritytoIdealSolution,TOPSIS)c.秩和比法(Rank-sumratio，RSR)a.層次分析法(AHP)“學生宿舍設計方案的分析與評價〞北京財貿職業學院王博、王凱、屈松躍指導教師王研摘要此題主要研究從宿舍樓的經濟性、舒適性和平安性三方面因素綜合評價四種比擬典型的學生宿舍的設計方案。此題屬于含有子因素的復雜性系統決策問題，所以本文運用層次分析法建立模型并利用Matlab軟件求解計算。此題的難點在于因素判斷矩陣的建立和影響因素的量化。因為不同的影響因素在建筑行業上的重要性不同，不能憑我們主觀判斷給出因素判斷矩陣，應符合建筑設計行業的專業標準，所以本文采用專家調查法設計了宿舍設計影響因素調查問卷，邀請兩位建筑行業的資深專家完成此份調查問卷，得到專業的因素判斷矩陣和影響因素量化的條件，本文采用通過一致性檢驗的調查問卷中的影響因素判斷矩陣。通過調查我們不僅得到因素判斷矩陣和影響因素量化的條件，而且兩位專家給出了他們評價建設方案的方法，本文在此根底上揚長避短，給出了更加合理的評價方法，此方法得到了專家們的認可，引起專家的關注興趣，并希望跟我們有進一步的合作。運用層次分析法給出影響因素權重的總排序并進行一致性檢驗。綜合兩位專家給出的影響因素量化的條件，得出每個影響因素的量化，最終給出四種設計方案的得分總排序，確定出最優秀的設計方案是方案四，并結合專家意見對該方案的布局進行分析評價。但是在實際案例中要根據不同學校、不同住宿人群等情況綜合考慮影響因素的相對重要性，只考慮本文中專家給出的固定權重是不合理的，所以本文利用Matlab軟件圖形用戶界面〔GUI〕設計了一個小軟件，本軟件操作簡單、使用方便，該軟件的建立不僅到達了模型的推廣，而且在實際生活中再遇到相同復雜性系統決策問題時，不需要再重新建立模型，應用軟件即可自動得出結果，具有一定的實用性和一般性。關鍵詞：專家調查法、調查問卷、層次分析法、Matlab軟件、圖形用戶界面GUI文章選摘附：層次結構圖平安性平安性舒適性建設本錢人員疏散防盜盜使用方便人均面積互不干擾通風風采光光收費標準運行本錢評價宿舍設計方案經濟性方案四方案三方案二方案一方案四方案三方案二方案一目錄一、問題重述.....................................................(3)二、模型假設.....................................................(3)三、符號說明.....................................................(3)四、模型建立與分析求解...........................................(3)4.1問題的分析─—論文整體方法及思路分析.......................(3)因素判斷矩陣的建立─—宿舍設計影響因素調查問卷的設計....(4)模型的擴展─—Matlab軟件圖形用戶界面GUI................(4)4.2模型的建立與結果分析........................................(4)影響因素權重的計算─—層次分析法.........................(4)影響因素的量化.........................................(8)設計方案的總排序........................................(14)結果分析................................................(14)4.3模型改良─—引入Matlab軟件圖形用戶界面GUI...................(15)4.4模型的推廣─—Matlab軟件程序.................................(15)制作過程................................................(15)軟件界面使用的介紹......................................(15)五、結果分析.....................................................(16)六、模型評價....................................................(16)參考文獻.........................................................(16)附錄1：調查問卷一................................................(16)附錄2：調查問卷二................................................(16)附錄3：Matlab軟件圖形用戶界面〔GUI〕............................(17)附錄4—8：Matlab軟件程序.........................................(18)b.逼近理想解排序法(TOPSIS)“學生宿舍設計方案評價模型〞廣東科學技術職業學院鐘志平、鄭思穎、羅凱指導教師數模組摘要本文考慮到學生宿舍設計方案中各評價準那么的復雜性、模糊性等難于完全量化的問題，首先分析并獲取各個準那么現實情況的評價指標。通過進一步分析將現實評價指標轉化為設計方案所能得到的信息指標。針對經濟性，本文根據指標間獨立或相關性等關系，建立基于層次分析法(AHP)量化評價模型。在量化評價經濟性時，考慮到經濟性準那么中建設本錢和運行本錢受地區的影響較大，并針對本錢和收費標準平衡性的問題，發現不能簡單的通過層次分析法對經濟性進行量化求解。為此本文先對建設本錢和運行本錢的現實指標轉化為設計方案圖中能獲取到的指標信息，然后分別建立基于層次分析法的“建設本錢評估模型〞和“運行本錢評估模型〞。再根據求得的建設本錢和運行本錢量化信息求出4個設計方案的人均收費標準系數。其建設本錢、運行本錢和收費標準從高到低排序為：方案2、方案3、方案4、方案1。針對舒適性，在量化評價舒適性時，首先把人均面積、使用方便、互不干擾、采光和通風等指標轉化為方案中的信息指標。分析轉化后的信息指標，發現各指標間相對獨立，難于使用層次分析法求解，為此本文在解決該問題時選用了逼近理想解排序法(TOPSIS)很好的解決了這一難題。模型結果從高到低排序為：方案2、方案4、方案3、方案1。最終在論文推廣處分析4種方案寢室設備擺放方式的優劣情況。針對平安性，本文引入EVACNET4仿真模型對4種設計圖的人員疏散情況進行仿真，并用日本Togawa疏散時間近似公式對其進行檢驗。得出最終結果差距不大，由于設計圖參數詳細及EVACNET4人員疏散仿真軟件技術較為成熟，所以該模型對人員疏散時間計算有較高的實際意義。防盜方面主要以各寢室人數，宿舍樓(電)梯出口，寢室總數為指標，建立基于TOPSIS方法的防盜性評價模型，模型結果從高到低排序為：方案1、方案4、方案2、方案3。最終綜合考慮經濟性、舒適性及平安性，根據上文求得各指標分析，從中選取經濟性的單位面積收費標準系數、舒適性的舒適性綜合系數和平安性的防盜性綜合系數與單位時間疏散人數四個指標建立基于逼近理想解排序法(TOPSIS)的量化評價模型。最終模型結果從高到低排序為：方案2、方案1、方案4、方案3。本文充分的利用了DPS統計軟件和EVACNET4仿真軟件，對數據處理，使得算法易于實現，其結果最為精確。關鍵詞：指標轉化，層次分析法，TOPSIS，疏散仿真，EVACNET4，Togawa文章選摘建立基于層次分析法的經濟性評價指標:附：學生宿舍經濟性評價層次分析圖建立基于層次分析法的建設本錢估算模型、運行本錢估算模型。建立基于TOPSIS方法的舒適性評價指標:TOPSIS方法是一種逼近理想解排序方法，其根本思想是把綜合評價的問題轉化為求各評價對象之間的差異。即按照一定的法那么先確定理想解和負理想解，然后通過計算每一個被評價對象與理想解和負理想解之間的距離，再加以比擬得出綜合評價排名。其中“理想解〞和“負理想解〞是TOPSIS法的兩個根本概念。所謂理想解是一設想的最優的解(方案)，它的各個屬性值都到達各備選方案中的最好的值；而負理想解是一設想的最劣的解(方案)，它的各個屬性值都到達各備選方案中的最壞的值。方案排序的規那么是把各備選方案與理想解和負理想解做比擬，假設其中有一個方案最接近理想解，而同時又遠離負理想解，那么該方案是備選方案中最好的方案。步驟1：評價指標的極性本文中，指標間的正比和負比關系就是兩種極性處理，得到極性一致化矩陣X*。本文中，指標間的正比和負比關系就是兩種極性通過的分析可知這4個指標與宿舍方案中能求得的指標之間的聯系如下表〔表12〕。表12：評價舒適性指標轉化表舒適性指標基于宿舍方案指標關系人均面積人均居住面積、人均衛浴面積、人均活動空間正比使用方便性人均居住面積、人均衛浴面積、人均活動空間正比互不干擾性人均居住面積、長廊寬度正比每個寢室人數反比通風采光性長廊寬度正比長廊最大深度反比根據表12的轉化指標，因此有：X={xi1,xi2,…,xin}=(xij)mn，其中i=方案1-4；j=人均總面積、人均居住面積、人均衛浴面積、人均活動空間、每個寢室人數、長廊寬度、長廊最大深度，原指標數據值如下表〔表13〕。表13：原指標數據值表方案人均總面積/m2人均居住面積/m2人均衛浴面積/m2人均活動空間/m2每個寢室人數/人長廊寬度/m長廊最大深度/m方案14.773.198方案212.096.254方案39.784.486方案414.295.452其中存在不同極性指標：其中人均總面積、人均居住面積、人均衛浴面積、人均活動空間、廊寬度為正向指標；每個寢室人數，長廊最大深度為負向指標。為了使指標具有同趨勢化，統一將負向指標轉化為正向指標，轉換方式使用倒數法進行同趨勢化〔7〕通過趨勢化求得其同趨勢化矩陣為：其同趨勢化矩陣數據如表14。表14：同趨勢化數據表方案人均總面積人均居住面積人均衛浴面積人均活動空間每個寢室人數(同趨勢化值)長廊寬度長廊最大深度(同趨勢化值)方案1方案2方案3方案4步驟2：對同趨勢化后的數據矩陣進行歸一化處理，處理公式：〔8〕歸一化后各數據如表15。表15：歸一化數據表方案人均總面積人均居住面積人均衛浴面積人均活動空間每個寢室人數長廊寬度長廊最大深度方案1方案2方案3方案4步驟3：確定正理想解Z＋和負理想解Z－。歸一化得到矩陣Z＝(Zij)n×m，其各列最大、最小值構成的最優、最劣向量分別記為：正理想解：Z＋＝(Zmax1,Zmax2,…,Zmaxn)負理想解：Z－＝(Zmin1,Zmin2,…,Zminm)所以根據表13求得其正、負理想解分別為：正理想解：Z＋＝600,0.6281,0.7001,0.7037,0.8381,0.5421,0.8269)負理想解：Z－＝(0.2203,0.3206,0.1296,0.2569,0.2095,0.4066,0.1838)步驟4：計算距離：被評價對象到正理想解和負理想解的歐氏距離即歐幾里得度量，是一個通常采用的距離定義，它是在m維空間中兩點之間的真實距離。在二維和三維空間中歐氏距離就是兩點之間的距離。為：即歐幾里得度量，是一個通常采用的距離定義，它是在m維空間中兩點之間的真實距離。在二維和三維空間中歐氏距離就是兩點之間的距離。〔9〕根據公式6的各指標到正、負理想解的距離為(表16)：表16：各指標到正、負理想解的距離方案D+D-方案1方案23方案3方案4步驟5：求綜合評價值。計算各個用戶與最優方案的相對接近長度Li:〔10〕Li在0與1之間取值，越接近1，表示該用戶越接近評價最優水平；反之，越接近0，表示該用戶越不接近評價水平。按Li的大小將不同用戶進行排序。根據公式10求得各宿舍舒適性的排序如下表(表17)。表17：各宿舍舒適性排序表方案指標Li名次方案14方案21方案33方案42從得出的數據可以看出宿舍方案2舒適性最好，宿舍方案1舒適性最差。量化平安性評價指標:建立基于TOPSIS方法的防盜性評價模型:步驟1：評價指標的極性處理，得到極性一致化矩陣X*。根據中對于防盜性因素的分析，可知影響防盜因素的指標以及各指標的極性如下表(表18)。表18：防盜性影響因素各指標表平安性指標基于宿舍方案指標關系同寢室人數每個寢室人數正比人流量宿舍樓梯、電梯出口正比管理難度宿舍樓人口密度正比根據表18的轉化指標，因此有：X={xi1,xi2,…,xin}=(xij)mn，其中i=方案1-4；j=每個寢室人數、宿舍樓梯、電梯出口處、宿舍樓總人數，原指標數據值如下表(表19)。表19：防盜性原數據矩陣方案每個寢室人數/人宿舍樓〔電〕梯出口/個人口密度方案182方案249方案3610方案4210由于同寢室人數、人流量、管理難度等是負向指標，其轉化后各指標都與原指標成正比關系，因此轉化后指標也是負向指標。為了符合人類常規思維模式，本文使用上文提到的倒數法(公式7)將所有負向指標都轉化為正向指標，其同趨勢化后數據矩陣為(表20)。表20：同趨勢化后各指標數據方案每個寢室人數宿舍樓(電)梯出口人口密度方案1方案2方案3方案4步驟2：對同趨勢化后的數據矩陣進行歸一化處理求得歸一后數據如表20：表20：歸一化后各指標數據方案每個寢室人數宿舍樓(電)梯出口人口密度方案1方案2方案3方案4步驟3：確定正理想解Z＋和負理想解Z－。根據歸一化數據表求得其正負理想解分別為：正理想解：Z＋＝(0.8381,0.9410,0.6500)負理想解：Z－＝(0.2095,0.1882,)步驟4：計算距離：通過各歸一化數據和正負理想解求得距離表如下(表21)。表21：各指標到正負理想解的距離方案D+D-方案1方案2方案3方案4步驟5：求綜合評價值。根據公式10求得各宿舍舒適性的排序如下表(表17)。表22：各宿舍防盜性排序表方案指標Li名次方案12方案23方案34方案40.50351使用EVACNET4模型仿真人員疏散(略)建立基于TOPSIS的綜合評價模型:步驟1：評價指標的極性處理，得到極性一致化矩陣X*。由上文的分析可知，綜合評價的指標有：單位面積收費標準系數、舒適性綜合評價系數、防盜性綜合評價系數和單位時間疏散人數。其中單位面積收費標準系數為收費標準系數與宿舍總面積比值。因此有：X={xi1,xi2,…,xin}=(xij)mn，其中i=方案1-4；j=單位面積收費標準系數、舒適性綜合評價系數、防盜性綜合評價系數、單位時間疏散人數，原指標數據值如下表(表26)。表26：綜合評價指標原數據矩陣方案單位面積的收費標準系數舒適性綜合分數防盜綜合分數單位時間疏散人數方案1200方案2330方案3182方案499其中存在不同極性指標：舒適性綜合分數、防盜綜合分數、疏散時間為正向指標；每個寢室人數、單位面積的收費標準系數為負向指標。為了使指標具有同趨勢化，統一將負向指標轉化為正向指標，轉換方式使用倒數法進行同趨勢化，其同趨勢化矩陣數據如表27。表27：綜合評價指標同趨勢化數據矩陣方案單位面積的收費標準系數舒適性綜合分數防盜綜合分數單位時間疏散人數方案1200方案2330方案3182方案499步驟2：對同趨勢化后的數據矩陣進行歸一化處理求得歸一后數據如表28：表28：綜合評價指標同趨勢化數據矩陣方案單位面積的收費標準系數舒適性綜合分數防盜綜合分數單位時間疏散人數方案1方案2方案3方案4步驟3：確定正理想解Z＋和負理想解Z－.根據歸一化數據表求得其正負理想解分別為：正理想解：Z＋＝，，，0.7535)負理想解：Z－＝(0.4429 ，，，0.226)步驟4：計算距離：通過各歸一化數據和正負理想解求得距離表如下(表29)。表29：各指標到正負理想解的距離方案D+D-方案1方案2方案3方案4步驟5：求綜合評價值根據公式10求得各方案綜合評價排序如下表(表30).表30：各方案綜合評價排序表方案指標Li名次方案12方案21方案34方案43從表30中可以看到方案1與方案2的綜合評價結果相當接近，綜合評價方案2是最優方案，比擬各個方案設計圖可以看出方案2雖然本錢高，但是方案2的舒適性遠優于其他設計方案，物有所值型，適合經濟較為興旺的地區。對于方案1，由于方案1建筑本錢遠低于其他各個方案，方案1為經濟實惠型，更適合于經濟落后地區。模型總結： 根據所求得各個指標的系數值，分別以方案一為標準做出其比例條形比照圖如下〔圖5〕。圖5：各方案不同指標比例對照圖從圖5中可以看到對于建設本錢、運行本錢、收費標準和舒適性方案1都是最低，方案2最高。對于防盜性方案1和方案4根本相同。對于疏散速度方案2最好。根據圖5，以“高、中等、低、最低〞四個等級對各方案進行評價，評價表如下〔表31〕表31：各方案相對各指標等級表指標方案1方案2方案3方案4建設本錢最低高中等低運行本錢最低高中等低收費標準最低高中等低舒適性最低高低中等防盜性中等低最低高疏散速度中等高低最低綜合評價中等高最低低c.秩和比法(RSR)“學生宿舍設計方案的評價模型〞(長春工業大學馬佳琳、陳妙清、趙鎖，指導教師：荀立)摘要本文分別運用秩和比法〔RSR〕、主成分分析法、Topsis法對四種典型的學生宿舍設計方案進行了綜合評價。首先按照校方投資建設的經濟性和學生的學習、生活舒適性以及平安性設定11個評判指標，運用秩和比法計算各個評價指標的權重，同時確定各個指標的評價等級，根據每個評價指標的分析結果對設計方案進行排序，得到的結論是設計方案從優到劣依次為design2>design4>design3>design1(>表示好于)。同時，還運用主成分分析方法應用Matlab軟件根據所評價指標的奉獻率對評價指標進行篩選，按照97.6%的累積奉獻率選定了建設本錢、運行本錢、采光、通風、人員疏散、防盜共計6個評價指標，建立綜合評價函數，根據每個設計方案的得分對四個學生宿舍設計方案進行綜合排名，排名從優到劣依design2>design3>design4>design1。同時把兩種方法篩選的評價指標進行了比照，得到大致相同的篩選結果，證實了選用的篩選方法的合理性。其次，援引Topsis方法，驗證選用的兩種篩選所得結果的正確性。此方法根據歸一化后的原始數據矩陣找出最優方案和最劣方案，其中最優方案和最劣方案分別用最優向量4C和最劣向1C量表示，然后分別計算各個設計方案與最優方案和最劣方案間的距離，獲得各個設計方案與最優方案的相對接近程度，用相對接近程度作為評價方案優劣的依據。用Topsis方法得到設計方案排名從優到design2>design4>design3>design1。最后，經計算求得三種方法得到的宿舍設計方案評價結論大體一致，更有力地證實了我們的結論。同時，本文對三種方案進行分析，得出相對最優方案，并畫出了學生宿舍設計方案圖示，對學生宿舍設計提供一定的參考價值。關鍵詞：秩和比法；主成分分析法；Topsis法；綜合評價函數。文章選摘4.1秩和比方法RSR數據整理〔略〕數據分析〔統計學方法〕由數據的統計數據得出下表：表4-17數據總統計表原那么指標比較值經濟性建筑本錢design1>design4>design3>design2內飾本錢design1>design3>design2>design4運行本錢design1>design4>design3>design2收費標準(學校)design2>design3>design4>design1收費標準(學生)design1>design3>design2>design4舒適性人均面積desing2>desing4>desing3>desing1便捷性design4>design2>design3>design1采光design4>design2>design3>design1通風design2>design4>design3>design1平安性人員疏散design1>design4>design3>design2防盜design2>design4>design1>design3根據上表的大小關系，由大到小設定其秩為4、3、2、1。1.經濟性分析:表4-18經濟性編秩表經濟性建筑本錢內飾本錢運行本錢收費標準(學校)收費標準(學校)design144414design212142design323233design431321圖4-4經濟性比擬圖由圖可知，design1是建設本錢、運行本錢最經濟型的設計方案，但八人間的設計收費最低，對學校贏利是最小的，對于學生那么是最經濟的選擇。design2的建設本錢相對較高，但對學校贏利是最大的。design3整條折線波動較小，建筑本錢、運行本錢適中，且對于學校和學生的經濟利益是均等的。design4建筑本錢因為內飾本錢最高而增加，所以對學校學生的經濟利益都不高，所以減小內飾本錢，有助于提高經濟性。由此，對于經濟性design3>design2>design1>design42.舒適性分析：表4-19舒適性編秩表舒適性人均面積人均面積采光通風design11111design24334design32222design43443圖4-5舒適性比擬圖由圖表可知，design4與design2舒適性根本相當，且design3與design1的數值保持穩定，從圖中不難看出舒適性為：design2>design4>design3>design13.平安性分析：表4-20平安性編秩圖平安性人員疏散防盜design142design214design321design433圖4-6平安性比擬圖由圖表可知，design4是平安性最合理的設計方案，design1在緊急情況下人員疏散是最優的;防盜水平為中等，因其人口密度最大，出現意外幾率也大。design2防盜的平安性是最高的，但其人員疏散困難，因其人員密集，樓梯電梯設施多設置在端點，人員疏散長度過長。design3人員疏散、防盜系數均衡起來是最平安的。由此可得平安性：design4>design1>design2>design3綜上統計出的分析表為：表4-21三大原那么統計表經濟性design3>design2>design1>gesign4舒適性design2>design4>design3>design1平安性design4>design1>design2>design3綜合三大原那么運用統計學方法分析，得出設計方案排序為design2>design4>design3>design1秩和比方法〔RSR〕模型建立1.在一個行列矩陣中，通過秩轉換，獲得無量綱統計量，然后運用參數統計分析的概念與方法進行研究，以RSR值對評價對象的優劣直接排序或分檔排序。由中表4-18、表4-19、表4-20中數據作為編秩表數據。利用公式，在一個n行(n個設計方案)m列〔m個評價指標〕矩陣中，RSR的計算公式為:是第i行第j列元素的秩。算出4行11列矩陣中RSR的值為：(原文有筆誤，把都寫成了)，那么RSR值的排序為：排序4132由此可得學生宿舍綜合評價相對最優的design2，其次為design4、design3,最劣為design1。2.確定RSR的分布RSR的分布是指用概率單位〔Probit〕表達的值特定的向下累計頻率。其方法為：(1)編制RSR頻數分布表，列出各組頻數?，計算各組累計頻數f；(2)確定各組RSR的秩次范圍R及平均秩次；(3)計算向下累計頻率；(4)將百分率P換算為概率單位可查百分率與概率單位對照表〔P