伊恩?畢夏普:2013地理設(shè)計會議演講

　　演講人：伊恩•畢夏普 Ian Bishop 澳大利亞墨爾本大學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施工程系榮譽教授
　　演講主題：地理設(shè)計的優(yōu)化：主動或被動？

　　我報告的主題是地理設(shè)計的最優(yōu)化，邁克爾•F•古特柴爾德（Michael F. Goodchild）說過，最優(yōu)化設(shè)計是小寫d的設(shè)計(design)，對工程師而言是一個最優(yōu)化的過程，其區(qū)別于設(shè)計師的大寫D(Design)——涉及景觀設(shè)計和規(guī)劃領(lǐng)域。我的觀點是，最優(yōu)化既不是小寫d也不是大寫D。首先讓我來介紹一下，我認為的地理設(shè)計和最優(yōu)化是什么。我同意邁克爾90%的說法，他在2010年的論文中寫道，很多人把大數(shù)據(jù)輸入電腦中經(jīng)過計算就可以得出一個最佳方案。在這個層面上我同意最優(yōu)化是小寫的d，但是最優(yōu)化也可以用于更多的、探索式的方案解決過程，也就是一系列既非劣性又非最優(yōu)的解決方案。我們已經(jīng)探討了很多關(guān)于地理設(shè)計的定義，我想說如果沒有技術(shù)支持，地理設(shè)計就不能實現(xiàn)。如果我們想做出以技術(shù)為導(dǎo)向的解決方案，或是探索更多的成果并讓更多用戶參與其中，在地理設(shè)計的整個過程和定義中最重要的一點，就是采用什么樣的工具來做設(shè)計，它們應(yīng)該是一整套用以實現(xiàn)總體目標的工具。

　　地理設(shè)計有不同的組成部分，我們需要運用一系列的工具、概念和最優(yōu)化的手段實現(xiàn)預(yù)期目標，這一點卡爾•斯坦尼茲（Carl Steinitz）教授已經(jīng)做得非常棒了，他在2012年的著作中有一個章節(jié)叫“最優(yōu)化的改變模型”，我覺得他闡述的是假性或偽性的最優(yōu)化。盡管不是真實的最優(yōu)化，但是我完全同意他在這一章的結(jié)論——最優(yōu)化的優(yōu)勢之一就是能夠避免浪費時間。

　　時間當(dāng)然是有限的，那么什么東西是無限的？是可能性。我們面臨一個問題而找到的解決方案是無窮盡的，這個問題的復(fù)雜性也是無窮盡的，這給我們帶來了很大挑戰(zhàn)。哪怕是在沒有時間限制的條件下，我們做出一份被認可的解決方案，但是未來有很多因素會發(fā)生變化，這其中很多變化都會使我們的思路和對未來的預(yù)見性發(fā)生變化，從而導(dǎo)致解決方案的變化。所以我們要盡量找出有可能產(chǎn)生的后果，在做決策的時候考慮到無窮盡的解決方案，同時還要考慮到背景、利益相關(guān)方和很多對決策產(chǎn)生影響的因素。

　　實際上，通過設(shè)計可以在很多可能的方案中遴選出較好方案，也就是利用各種專業(yè)智能、專業(yè)知識找出一系列的可能性和解決方案。這些方案也許對一部分利益相關(guān)方奏效，也許對另一部分就不是最好的，尤其有的方案無法適應(yīng)未來的某些變化或者實際操作性不佳，所以我們要充分考慮到設(shè)計的復(fù)雜性。

　　另一個需要考慮的因素是時間節(jié)點，有沒有某種方法能幫助我們更短、平、快地做出決策，尤其是在如此多利益相關(guān)方青睞不同利益目標的情況下。不同的人有不同的青睞的選項，有一些選項其他的利益相關(guān)方是完全不考慮的，所以要通過排序來防止這種情況的產(chǎn)生，從而節(jié)約時間。我的觀點是我們可以用數(shù)學(xué)方法來找到非劣性的解決方案，我們需要技術(shù)來幫助利益相關(guān)方了解處理問題的過程，我們還希望能夠應(yīng)對不確定性和時空變化的情況。

　　首先讓我們定義下“最優(yōu)化”，最優(yōu)化實際上是針對一個具體目標，去最大化或者最小化某種影響。如果我們只有唯一一個目標，這個過程就比較簡單。但是現(xiàn)實生活并不是這么簡單，無論區(qū)域或是國家、無論什么尺度，從來都不只是針對一個目標來發(fā)展的，而是多重目標，這就為最優(yōu)化框架帶來了限制因子，這些限制因子必須得以體現(xiàn)。我們可以用一種數(shù)學(xué)方式來表述這些因子，做出一定的假設(shè)從而找出解決方案。

　　第二個問題是怎樣把設(shè)計師納入到這個過程中。以我在澳大利亞做的一個森林管理規(guī)劃為例，我們邀請公眾參與設(shè)計過程并獲得了幾種不同的方案，這些公眾包括利益相關(guān)方和來自不同領(lǐng)域的專家。我們把所有的解決方案都輸入到電腦中，用GIS等軟件進行分析，去分析限制因子是什么、公眾想得到怎樣的結(jié)果等等。這個方案涉及四萬八千個多邊形，每個多邊形都要考慮十個產(chǎn)出因子，包括經(jīng)濟、環(huán)境和社會三大類。即使在這樣的條件下，我們也不能百分之百確定最終選出的方案就是非劣性的方案，這是一個非常復(fù)雜的問題。我們現(xiàn)在已經(jīng)開始考慮，如何在少用限制因子和數(shù)學(xué)公式的背景下做設(shè)計，使之更加開放，讓利益相關(guān)方的更多建議能得到考慮。
　　下一個問題是如何來進行計算的管理。以前的“老古董”計算機計算數(shù)據(jù)往往要花上一整夜，現(xiàn)在可能只需要幾秒鐘，在我看來技術(shù)確實有了很大的進步，這也帶給我們設(shè)計師很多福祉和好處，計算時間大大縮短、整個流程得以簡化。我們可以進行全面分析、納入更多利益相關(guān)方，甚至設(shè)計一個相應(yīng)的加權(quán)計劃來滿足不同目標，進而最終做出我們的決策。

　　在我們現(xiàn)在的研究中，對方案產(chǎn)出的影響排序已經(jīng)不是最重要的目標了，我們甚至不知道我們未來的目標是什么。因為現(xiàn)在處在一個非常不確定的事件里，我們的假設(shè)、設(shè)計的選擇都是不確定的。但是不管怎么樣，我們可以采用的數(shù)學(xué)分析方法是有規(guī)律可循的，我們要在其基礎(chǔ)上進行權(quán)衡取舍。

　　剛才介紹了一些設(shè)計的知識和相應(yīng)的規(guī)律，有一些是顯而易見的，比如制圖的技術(shù)、數(shù)學(xué)的技術(shù)和方法，它們可以幫助回避我們設(shè)計者本身的一些缺陷，而有一些是我們沒有做到的，比如不斷發(fā)揮我們的創(chuàng)意和想象、不斷增加我們創(chuàng)造的微妙的感覺。同時，我們也必須把軟件的繪圖技術(shù)和天馬行空的想象力很好地結(jié)合在一起。我們可以在不到一分鐘的時間內(nèi)給出一個最佳的解決方案，但是我們更希望能夠進行一種互動式的設(shè)計和交流，而不是這種被動式的交流。所以我非常樂意地指出我們有很多工具，這些工具在整個設(shè)計的過程和影響力評估各方面建立起聯(lián)系，這就是GIS能夠帶給我們的好處。GIS是一個非常好用的工具，它向我們展示，利用這樣的工具能夠進行設(shè)計的優(yōu)化。

　　回到報告開始我談到的話題，我不認為最優(yōu)化設(shè)計是小寫d的設(shè)計(design)，如果我們能將更多技術(shù)工具引入地理設(shè)計的過程，我們的設(shè)計將擁有更多的“主權(quán)”而不是被技術(shù)所“奴役”。