层次分析法-北京财贸职业学院-学生宿舍设计方案的分析与评价

1、学生宿舍设计方案的分析与评价北京财贸职业学院 XXX、XXX、XXX 指导教师 XXX摘要本题主要研究从宿舍楼的经济性、舒适性和安全性三方面因素综合评价四种比较典型的学生宿舍的设计方案。本题属于含有子因素的复杂性系统决策问题，所以本文运用层次分析法建立模型并利用Matlab软件求解计算。本题的难点在于因素判断矩阵的建立和影响因素的量化。因为不同的影响因素在建筑行业上的重要性不同，不能凭我们主观判断给出因素判断矩阵，应符合建筑设计行业的专业规范，所以本文采用专家调查法设计了宿舍设计影响因素调查问卷，邀请两位建筑行业的资深专家完成此份调查问卷，得到专业的因素判断矩阵和影响因素量化的条件，本文采用通

2、过一致性检验的调查问卷中的影响因素判断矩阵。通过调查我们不仅得到因素判断矩阵和影响因素量化的条件，而且两位专家给出了他们评价建设方案的方法，本文在此基础上扬长避短，给出了更加合理的评价方法，此方法得到了专家们的认可，引起专家的关注兴趣，并希望跟我们有近一步的合作。运用层次分析法给出影响因素权重的总排序并进行一致性检验。综合两位专家给出的影响因素量化的条件，得出每个影响因素的量化，最终给出四种设计方案的得分总排序，确定出最优秀的设计方案是方案四，并结合专家意见对该方案的布局进行分析评价。但是在实际案例中要根据不同学校、不同住宿人群等情况综合考虑影响因素的相对重要性，只考虑本文中专家给出的固定权重

3、是不合理的，所以本文利用Matlab软件图形用户界面（GUI）设计了一个小软件，本软件操作简单、使用方便，该软件的建立不仅达到了模型的推广，而且在实际生活中再遇到相同复杂性系统决策问题时，不需要再重新建立模型，应用软件即可自动得出结果，具有一定的实用性和一般性。关键词：专家调查法、调查问卷、层次分析法、Matlab软件、图形用户界面GUI目录一、问题重述.(3)二、模型假设.(3)三、符号说明.(3)四、模型建立与分析求解.(3)4.1 问题的分析论文整体方法及思路分析 .(3)4.1.1因素判断矩阵的建立宿舍设计影响因素调查问卷的设计. (4)4.1.2模型的扩展Matlab软件图形用户界面

4、GUI .(4)4.2 模型的建立与结果分析.(4)4.2.1影响因素权重的计算层次分析法.(4)4.2.2影响因素的量化 . (8)4.2.3设计方案的总排序.(14)4.2.4结果分析.(14)4.3 模型改进引入Matlab软件图形用户界面GUI.(15)4.4 模型的推广Matlab软件程序.(15)4.4.1 制作过程.(15)4.4.2软件界面使用的介绍.(15)五、结果分析.(16)六、模型评价. .(16)参考文献 .(16)附录1：调查问卷一.(16)附录2：调查问卷二.(16)附录3：Matlab软件图形用户界面（GUI）. .(17)附录48：Matlab软件程序.(18

5、)一、问题重述学生宿舍事关学生在校期间的生活品质,直接或间接地影响到学生的生活、学习和健康成长。学生宿舍的使用面积、布局和设施配置等的设计既要让学生生活舒适，也要方便老师管理, 同时要考虑成本和收费的平衡, 这些还与所在城市的地域、区位、文化习俗和经济发展水平有关。因此，学生宿舍的设计必须考虑经济性、舒适性和安全性等问题。经济性方面可以从建设成本、运行成本和收费标准等方面衡量；舒适性则可以考虑人均面积、使用方便、互不干扰、采光和通风等因素；安全性可以从人员疏散和防盗等方面考察。通过运用数学建模的方法从宿舍楼的经济性、舒适性和安全性三方面因素综合量化评价和比较四种比较典型的学生宿舍的设计方案。二

6、、模型假设(1)根据题目信息和专家调查问卷的结果，采用题中给出的10个影响因素；(2)假设使用面积只计算套间内面积；(3)假设四个宿舍设计方案的建筑结构形式是相同的。三、符号说明(1)：分别表示一致性指标、随机一致性指标和一致性检验指标；(2)：建立层次结构模型的决策目标，即评价学生宿舍设计方案；(3)：建立层次结构模型的因素层，（经济性 舒适性 安全性），（）；(4)：建立层次结构模型的子因素层，（建设成本 运行成本 收费标准 人均面积 使用方便 互不干扰 采光 通风 人员疏散 防盗），；(5)：第个设计方案，（）； (6)：经济性、舒适性和安全性三方面影响因素层对目标的因素判断矩阵；(7)

7、：层子因素对层的因素判断矩阵，（）；(8)：与矩阵最大特征根对应的特征向量归一化后取值； (9)：与矩阵最大特征根对应的特征向量归一化后取值，（）； (10)：四种设计方案对第个影响因素的权重规范化后得分向量，； (11)：分别表示四种设计方案中的建筑面积、学生总人数、寝室数量和一间寝室内的宿舍人数。四、模型建立与分析求解4.1 问题的分析论文整体方法及思路分析由题意可知，本文主要研究从宿舍楼的经济性、舒适性和安全性三方面因素综合量化评价和比较四种比较典型的学生宿舍的设计方案，属于含有子因素的复杂性系统决策问题，故本文运用层次分析法建立模型，但是结合实际分析本文考虑到以下几点：4. 1.1因素

8、判断矩阵的建立宿舍设计影响因素调查问卷的设计本题涉及到建筑学专业领域，不同的影响因素在建筑设计上的权重不同且每个影响因素的量化要符合建筑设计专业的规则，所以本文设计了宿舍设计影响因素调查问卷，邀请两位建筑行业的资深专家完成此份调查问卷（问卷调查内容见附录1和附录2），请专家给出最符合建筑设计规则的影响因素权重（详见4.2.1节）和各影响因素在建筑设计专业上的如何量化（详见4.2.2节）。4. 1.模型的扩展Matlab软件图形用户界面GUI通过分析可以得出，在实际设计过程中不同学校、不同住宿人群等情况综合考虑影响因素的相对重要性，只考虑固定的权重是不合理的，所以本文设计Matlab软件图形用户

9、界面GUI，只需根据实际情况在软件界面里输入影响因素的矩阵即可得出权重，再点击计算“比较结果”按钮即可得出设计方案的总排序（详见4.2.3节）。4.2 模型的建立与结果分析 本文主要研究从宿舍楼的经济性、舒适性和安全性三方面因素综合评价和比较四种比较典型的学生宿舍的设计方案，可以运用层次分析法建立模型，故本文下面开始建立层次分析模型：4.2.1影响因素权重的计算层次分析法一、层次结构图的建立1、目标层的确定 本文主要对四个设计方案进行量化评价和比较，即评价宿舍设计方案为目标层。2、因素层的确定通过对本题的分析得出需从经济性、舒适性和安全性三方面评价设计方案，所以将经济性、舒适性和安全性作为第一

10、层影响因素；同时还要考虑三个影响因素下三组子因素（共10个影响因素）的影响权重。综上所述，给出层次结构图，见图1：安全性舒适性建设成本人员疏散防盗使用方便人均面积互不干扰通风采光收费标准运行成本评价宿舍设计方案经济性 图1 层次结构图二、因素判断矩阵的建立及一致性检验（一）、因素判断矩阵建立的方法设计宿舍设计影响因素调查问卷1、调查原因及目的 因为本题涉及到建筑学专业领域，不同的影响因素在具体的建筑设计案例上的权重不同，每个影响因素量化的衡量条件也要符合建筑设计专业的规则，所以本文设计了宿舍设计影响因素调查问卷，邀请两位建筑行业的资深专家完成此份调查问卷，请专家给出最专业和最符合建筑设计规则的

11、影响因素权重和各影响因素在建筑设计专业上的衡量条件。通过调查，我们希望得出各影响因素的权重和各影响因素在建筑设计专业上的衡量条件，在与专家的沟通过程中得到更多参考资料。2、调查方式及对象调查对象：北京市通州区勘察设计院的建筑专家；调查方式：在调查者的讲解和指导下由调查对象口述，调查者进行填写调查问卷。 3、调查结果通过调查一共收回两份有效问卷，但是其中调查问卷一给出的因素判断矩阵一致性检验未通过，所以本文采用调查问卷二给出的因素判断矩阵，结果如表1所示：表1 专家给出的因素判断矩阵因素判断矩阵数据4、调查问卷设计的优点与不足通过调查问卷的形式可以和有丰富工作经验的专家直接沟通，确定层次分析法中

12、各影响因素的权重、各影响因素如何和量化等关键资料。另外，通过调查可以了解专家之前进行建设方案评价中采用的方法，而本文在评价设计方案时可以吸取这些方法的优点，完善自己评价设计方案中的方法。整份调查问卷不需调查对象亲自填写，可以口述由调查者填写，比较方便。易于调查对象接受。互动式的调查问卷填写方式加强我们与专家们的沟通，便于获取更多的信息。但是本份调查问卷设计的过于繁琐，里面涉及到数学建模的相关知识，被调查者对这些方面的了解较少，所以需要在调查者的讲解和指导下填写。（二）、因素判断矩阵的建立及一致性检验由题意可知，不同的因素所占的相对重要性不同，所以建立第一层影响因素（经济性、舒适性和安全性）对目

13、标（评价宿舍设计方案）的判断矩阵，令正数为影响因素与影响因素对目标的影响的相对重要性指标，其数值大小表示重要的程度，根据九级标度法（见表2）确定不同程度的取值：表2 九级标度法相当较重要重要很重要绝对重要13579例如：安全性与舒适性相对于目标，专家认为安全性“相对重要一点”，所以根据九级标度法令=2；类似地，即建立判断矩阵：为判断所列矩阵的准确性，需进行一致性检验，即要计算一致性指标和一致性检验比率，其中：，为矩阵的最大特征根，为矩阵的阶数；，是平均随机一致性指标；若，则判断矩阵有满意的一致性。对于判断矩阵，最大特征根。阶数，则由表3知=0.58；的取值见表3：表3 的取值阶数1234567

14、89000.580.901.121.241.321.411.45即： 综上所述，判断矩阵有满意的一致性。 由题可知，经济性方面从建设成本、运行成本和收费标准方面衡量；舒适性则考虑人均面积、使用方便、互不干扰、采光和通风因素；安全性可以从人员疏散和防盗方面考察。依据专家意见，建立判断矩阵、和，与判断矩阵的建立过程及一致性检验类似，结果见表4：表4 影响因素层对影响因素层的判断矩阵及最大特征根判断矩阵最大特征根一致性检验；从表中数据可以看出三个矩阵都通过一致性检验,有满意的一致性（三）确定层次因素的单层排序层次单排序计算问题可以归结为计算判断矩阵的最大特征根及特征向量的问题，因为矩阵都通过一致性检

15、验,有满意的一致性，可用其最大特征向量作为权向量，并将最大特征根所对应的特征向量归一化，最后得出四个判断矩阵的各层次单排序，（程序见附录4、附录5、附录6和附录7），具体结果见表5：表5 判断矩阵的层次单层排序判断矩阵最大特征根所对应的特征向量归一化后的向量综合以上分析求解得出判断矩阵和判断矩阵的最大特征根所对应的归一化特征向量，综合表4中的数据，即各影响因素的单层权重，见如图2：各因素的权重经济性（权重0.5815）舒适性（权重0.3090）安全性（权重0.1095）建设成本（权重0.1929）运行成本（权重0.1062）收费标准（权重0.7010）人均面积（权重0.2687）使用方便（权重

16、0.4706）互不干扰（权重0.1449）采光（权重0.0359）通风（权重0.0799）人员疏散（权重0.75）防盗（权重0.25） 图2 各影响因素的单层权重由图2可以看出，经济性、舒适性和安全性三方面影响因素对目标来说，经济性的权重最大，而舒适性和安全性两项影响因素所占的权重较小，即重要性程度排列为：经济性舒适性安全性。建设成本、运行成本和收费标准三个影响因素对经济性来说，收费标准的权重占大约70%多的比例，建设成本和运行成本占很小的权重，即重要性程度排列为：收费标准建设成本运行标准。同理可得，对舒适性和安全性来说，重要性程度排列分别为：使用方便人均面积互不干扰通风采光；人员疏散防盗。（

17、四）总排序及其一致性检验层次总排序就是利用层次单排序的结果计算出各层次的组合权值，即每一个判断矩阵各因素针对目标层（最上层）的相对权重。经检验层次总排序的一致性后，即可得到层次总排序。例如：经济性对总目标的权重是0.5815，经济性考察的其中一个因素建设成本对经济性因素的权重是0.1929,所以人员疏散因素对总目标的权重为前两项权重之积0.1122。故求得第二层10个影响因素对于总目标的权重为：即在宿舍设计方案中，10个影响因素的重要性排序为：收费标准；使用方便；建设成本；人均面积；人员疏散；运行成本；互不干扰；防盗；通风；采光。 因为三方面影响因素，的排序已完成，得到了权重值，与对应的本层次

18、因素，单排序结果为总排序为：为评价层次总排序的计算结果的一致性，用下面公式进行检验：经一致性检验指标，说明有满意的一致性。4.2.2影响因素的量化（一）正、逆指标处理方法的介绍影响因素指标对评价对象的作用分为正影响及逆影响两种，如将这两类指标混为一谈，分析出的综合指标就没有任何意义。所以需将影响因素指标对评价对象的作用统一，常用的统一正逆指标的方法有最大值做差法和倒数法二种。若有个评价对象，记是第个评价对象属性数值，设是运用最大值做差法处理后的属性值，则有：设是运用倒数法处理后的的属性值，则有：（二）数据规范化方法的介绍属性，之间由于各量纲及量级得不同而存在不可公平性。例如，对人的升高、体重进

19、行测量，用厘米表示身高的量纲，而用千克作为体重的量纲。即使人的体重为100千克的壮汉，他的体重折合成吨后数值就变成0.1了，这时，在对其进行综合评价，实际起到主要作用是身高这一项。 因此，量纲不同及数值量级悬殊的影响和现象发生时，需要对指标进行无量纲化处理。指标的无量纲化就叫做指标数据的标准化、规范化。若有个评价对象，记是第个评价对象属性数值，若设是属性的规范化属性值，则有： （三）十个影响因素的量化 1、建设成本综合调查问卷信息可得建设成本与建设面积和建筑结构形式两方面因素有关，但是由于四个方案设计图纸中都没有给出具体的建筑结构形式，所以本文假设它们的建筑结构形式是相同的，故而建筑成本只与建

20、设面积有关。因为建设成本是建设宿舍楼所投入的费用，而建设面积越大所花费的建设成本就越高，故假设建设成本与建筑面积成正比，即：；其中为建设成本，为建筑面积，表示常量系数，从四种设计方案图可知，建筑面积，建设成本越高则所获得的利润就越少，将中的数据进行正、逆指标处理，采用取倒数的方法（详见4.2.2（一）节），之后再进行规范化（详见4.2.2（二）节）得出四种设计方案在建设成本中的得分向量为：；2、运行成本综合调查问卷信息可得在建筑学方面运行成本与水费、电费、排暖费、管理费、维修费五项因素有关。水费取决于学生的用水量，即与学生人数有关，学生人数越多所需的用水量就越大，故假设水费与学生人数成正比，即

21、：；其中为水费，为学生人数，表示常量系数，从图纸中可以得出每个设计方案的学生人数分别为：，进行规范化得出四种设计方案在水费得分向量为。电费取决于每个房间的用电量，与房间数量有关，房间的数量越多所需要付的电费也就越多，故假设电费与房间的数量成正比，即：；其中为电费，为房间数量，表示常量系数，从四种设计方案图纸中可知，房间数量为，进行规范化得出四种学生宿舍的设计方案在电费得分向量为排暖指整个宿舍楼的供暖，建筑面积越大所需的供暖费也就越多，故假设排暖费与建筑面积成正比关系, 即：；其中为排暖费，为建筑面积，表示常量系数，四种设计方案的建筑面积为，进行规范化得出四种设计方案在排暖费中的得分向量为。管理

22、费是对宿舍管理所需要的费用，故与建筑面积有关，建筑面积越大所需的管理费用也就越多，故假设管理费与建筑面积成正比，即：；其中为排暖费，为建筑面积，表示常量系数，通过分析四种设计方案可知建筑面积为，进行规范化得出四种学生宿舍的设计方案在管理费中得分向量为维修费是对宿舍的设施进行维修管理，宿舍所住的学生人数越多则维修管理费就越多，故假设维修费正比于学生人数，即：；其中为水费,为学生人数，表示常量系数，运行成本指宿舍楼投入使用后所学校需要支付的各种费用，即是五项因素得分向量之和，即为：运行成本应是越少越好，将中的数据进行正、逆指标互换处理，采用取倒数方法，之后再进行规范化得出四种学生宿舍的设计方案在运

23、行成本中的得分向量为：；3、收费标准根据北京教育委员会网站中查询公办高校的住宿费标准，分别给出四种学生宿舍的设计方案中每间宿舍的收费标准如表6 ： 表6 四种学生宿舍的收费标准宿舍宿舍一宿舍二宿舍三宿舍四收费标准（元）900150012001800由上表可知四种宿舍的设计方案的收费标准为，再进行规范化得出四种学生宿舍的设计方案在收费标准中的得分向量为：；4、人均面积从舒适性的角度而言，人均面积是指在宿舍中每人的平均使用面积，即使用面积与学生人数的比例，因此学生人数少、使用面积又大的宿舍，人均面积的权重肯定大。因假设使用面积只计算套间内的面积，即：； 其中为人均面积，为使用面积，为学生人数，表示

24、常量系，通过计算得出四种设计方案的使用面积为 ,将进行规范化得出四种学生宿舍的设计方案在人均面积中的得分向量为：；5、使用方便使用方便在宿舍环境中主要考虑卫生间及盥洗室，要考虑到卫生间里人均共用马桶个数及人均盥洗室里盥洗槽的使用个数，通过表5可以得出共用马桶的个数及盥洗槽的个数，再除以所有学生人数，得出人均共用马桶个数及人均盥洗槽的个数，见表7： 表7 人均共用马桶个数及人均盥洗槽的个数宿舍一宿舍二宿舍三宿舍四共用马桶（个）0.040.250.180.17盥洗槽（个）0.100.340.440.5使用方便是人均共用马桶个数与人均公用盥洗槽个数因素得分向量之和，即：；其中为使用面积，为马桶个数，

25、为盥洗槽个数，为学生人数将结果再进行规范化得出四种设计方案在使用方便中的得分向量为： ；6、互不干扰互不干扰在宿舍环境中主要是受同一空间内人数的影响，四种设计方案中一间寝室内的宿舍人数为，一间寝室的人数为总人数与房间数量的比值，即：；其中为互不干扰，为学生人数，房间数量，表示常量系数，因为同一空间内的宿舍人数越少，互相干扰也就越少，将中的数据进行正、逆指标互换处理，采用取倒数的方法，之后再进行规范化得出四种宿舍设计方案在互不干扰中的得分向量为：；7、采光通过综合分析两位专家给出的专业知识，可以得出宿舍的采光主要靠窗户的面积占整个空间面积的比例来衡量，因为四个宿舍设计方案中都没有明确给出窗户的具

26、体高度，所以假设四个宿舍设计方案中的窗户高度统一为；因为每个寝室的布局都是一样的，所以四个设计方案中采光的量化只考虑一间寝室的采光，即只需得出每个设计方案中一间寝室窗户面积与整个寝室空间面积的比例即可。如宿舍设计方案一的局部所示，见图3：门连窗 图3 宿舍设计方案一寝室的局部平面图从图中可以看出，该设计方案的寝室采用的是门连窗形式（见图中标记处），通过查找建筑设计资料可知，门连窗的窗户和门都可以达到采光效果，故假设采光与窗户的面积占寝室面积的比例成正比，即：；其中为采光，为窗户的宽度，为窗户的高度，为寝室面积；从图中数据可知窗户面积为1.8，故方案一的采光量化值为0.068；如方案一的分析方法

27、可知，方案二的窗户面积为1.8、方案三的窗户面积为4.5，方案四的为2.4；即四种方案的采光量化值为，进行规范化后的向量为：；8、通风通过查找建筑设计方面的规则可知建筑物室内应有与室外空气直接流通的窗户或开口，否则应设有效的自然通风道或机械通风设施。采用直接自然通风者应符合下列规定：自然通风道的位置应设于窗户或进风口相对的一面，故假设通风与窗户面积成正比，即：； 其中为通风，窗户的宽度，为窗户的高度，表示常量系数，得出四个方案的通风量化值为，规范化后的向量为：；9、人员疏散通过调查问卷分析得出人员疏散与两个影响因素有关：人均楼梯宽度离楼梯最远距离的寝室到楼梯的距离。楼梯宽度等于楼梯个数与楼梯宽

28、度的乘积，而人均楼梯宽度等于楼梯宽度占总学生人数的比例，即可得出四个宿舍设计方案的人均楼梯宽度，进行规范化后的向量为；在发生紧急情况进行人员安全疏散时，关键在于最后一个逃生的人所用的时间，以确保在最短时间内所有人都能逃生，最后一个逃生的人所走的路线就是离楼梯最远距离的寝室到楼梯的距离，由此分析计算得出四个方案中离楼梯最远距离的寝室到楼梯的距离，但因为的取值应越小越好，说明能在更短的距离和时间里逃生，所以运用正逆指标得出，规范化后的向量为。综合上述两个影响因素得出人员疏散的量化公式即为：；其中为人员疏散，为楼梯个数，为楼梯宽度，为学生人数，为离楼梯最远距离的寝室到楼梯的距离，表示常量系数，将影响

29、人员疏散的两个因素规范化后的向量相加得出四个方案中人员疏散得分，再进行规范化得出最后得分为：。10、防盗防盗的影响因素有首层护栏的安装、每层出入口的个数及位置、监视探头及监视器的安装三方面，但是由于四种宿舍设计方案中没有给出三方面具体的设施配置情况，故可以假设四种宿舍设计方案的防盗措施都是一样的，因此四个学生宿舍的设计方案在防盗方面的权重都是一样的，可以不计考虑在内，故不妨设四种宿舍设计方案在防盗方面的量化得分为：。4.2.3设计方案的总排序 层次总排序就是利用层次单排序的结果计算出各层次的组合权值，即每一个判断矩阵各因素针对目标层（最上层）的相对权重。故将四个宿舍设计方案对10个影响因素的权

30、重向量（）建立矩阵,则：故四个宿舍设计方案的最终得分分别等于其在10个影响因素上的得分判断矩阵与10个影响因素的权重向量分别相乘的和：即：；其中为四种设计方案的最终得分最后得出四个宿舍设计方案的最终得分（程序见附录8），方案一的得分为：0.2338，方案二的得分为：0.4518、方案三和方案四的得分分别为：0.4277和0.8537，如表8:表8 四个设计方案的最终得分及排序方案方案四方案二方案三方案一得分0.85370.45180.42770.2338可以看出，通过对影响宿舍设计方案的因素进行量化和综合分析，评价出四个方案中最优秀的是方案四。4.2.4结果分析通过对影响宿舍设计方案的因素进行

31、量化和综合分析，评价出四个方案中最优秀的是方案四，其它依次排序是方案二、方案三和方案一。通过分析得出方案四的优点和特色主要有以下几点：宿舍的布局是2个人住一居室，人均面积在四个方案中是最大的；宿舍的作用首先是休息，其次是娱乐和学习，2个人住一居室，人数少可以使学生充分休息，避免了人数过多造成的互相干扰、影响睡眠，人数少还有利于通风和便于在发生紧急情况时的人员疏散；在设施配置上，方案四的每个宿舍都有独立的卫生间、洗漱间和休息室，给学生提供了较大的独立活动空间和生活上的方便；因为方案四宿舍的设计给学生的独立空间较大，每个宿舍都提供了独立的卫生间等设施，所以方案四的收费标准高于其它方案，给学校带来的

32、经济利益也会相应提高。4.3 模型改进引入Matlab软件图形用户界面GUI在实际设计过程中要根据不同学校、不同住宿人群等情况综合考虑影响因素的相对重要性，只考虑本文中专家给出的固定权重是不合理的，故本文引入Matlab软件图形用户界面GUI。图形用户界面GUI对于制作一个供反复使用且操作简单的专用工具是最好的选择，本文运用图形用户界面GUI编程建立一个半自动的复杂系统决策模型，半自动指使用者只需根据实际情况手动输入各因素的矩阵并点击按钮，之后Matlab程序运行相应语句自动得出结果。Matlab软件图形用户界面GUI程序的建立使以后再遇到相同复杂系统决策问题时，不需要再重新建立模型，只需根据

33、实际情况在软件界面里输入影响因素的矩阵得出权重，再点击计算比较结果按钮即可得出设计方案的总排序，该软件操作简单、使用方便，可以应用到更多领域，具有一定的实用性和一般性。4.4 模型的推广Matlab软件程序Matlab软件图形用户界面GUI是由窗口、光标、按键、文字等说明对象构成的一个用户界面，除提供给用户一个常见的界面外，还提供一些控件，通过点击按钮用户图形界面初始化操作，该软件对于制作一个供反复使用且操作简单的专用工具是最好的选择，故本文运用图形用户界面GUI编程建立一个半自动的复杂系统决策模型。 4.4.1 制作过程 制作流程及过程截图详见附录3；4.4.2软件界面使用的介绍图4 软件界

34、面图应用该软件时的操作十分便捷，具体操作过程如下：只需根据实际情况在软件界面框I里相应位置输入影响因素的判断矩阵，点击框II的“计算权重”按钮即可在框中得出权重，再点击框中的“计算比较结果”按钮即可得出框中的各设计方案总得分，得分最高的即为最优的方案。五、结果分析通过对影响宿舍设计方案的因素进行量化和综合分析，评价出四个方案中最优秀的是方案四，其它依次排序是方案二、方案三和方案一。通过分析得出方案四的优点和特色主要有以下几点：宿舍的布局是2个人住一居室，人均面积在四个方案中是最大的；宿舍的作用首先是休息，其次是娱乐和学习，2个人住一居室，人数少可以使学生充分休息，避免了人数过多造成的互相干扰、

35、影响睡眠，人数少还有利于通风和便于在发生紧急情况时的人员疏散；在设施配置上，方案四的每个宿舍都有独立的卫生间、洗漱间和休息室，给学生提供了较大的独立活动空间和生活上的方便；因为方案四宿舍的设计给学生的独立空间较大，每个宿舍都提供了独立的卫生间等设施，所以方案四的收费标准高于其它方案，给学校带来的经济利益也会相应提高。六、模型评价本文运用层次分析法建立模型并利用Matlab软件求解。首先，通过宿舍设计影响因素调查问卷请专家给出专业的影响因素权重和影响因素量化的条件。其次，运用层次分析法建立模型，确定10个影响因素对目标的权重，再将10个影响因素对四个典型宿舍设计方案图的信息进行量化，得出四种宿舍方案的得分总排序。 最后考虑到各影响因素的权重会根据不同情况而变化，故本文设计Matlab软件图形用户界面GUI，给出一个可以提供反复使用且操作简单的程序，达到模型推广。我们提出的模型具有如下特点： （1）运用专家调查法，给出符合建筑设计方面专业规则的因素矩阵；（2）建立的模型具有系统性，将每个层次中的每个因素对目标的影响程度都进行量化，非常清晰明确；（3）设计Matlab软件图形用户界面GUI，达到了模型的推广，具有一定的实用性和简洁性。参考文献1 中国建筑标准设计研究所，宿舍建筑设计规范JGJ36-2005：第三章。中国建