伊恩?畢夏普:2013地理設(shè)計(jì)會(huì)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(yù)教授
　　演講主題：地理設(shè)計(jì)的優(yōu)化：主動(dòng)或被動(dòng)？

　　我報(bào)告的主題是地理設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，邁克爾•F•古特柴爾德（Michael F. Goodchild）說(shuō)過(guò)，最優(yōu)化設(shè)計(jì)是小寫(xiě)d的設(shè)計(jì)(design)，對(duì)工程師而言是一個(gè)最優(yōu)化的過(guò)程，其區(qū)別于設(shè)計(jì)師的大寫(xiě)D(Design)——涉及景觀設(shè)計(jì)和規(guī)劃領(lǐng)域。我的觀點(diǎn)是，最優(yōu)化既不是小寫(xiě)d也不是大寫(xiě)D。首先讓我來(lái)介紹一下，我認(rèn)為的地理設(shè)計(jì)和最優(yōu)化是什么。我同意邁克爾90%的說(shuō)法，他在2010年的論文中寫(xiě)道，很多人把大數(shù)據(jù)輸入電腦中經(jīng)過(guò)計(jì)算就可以得出一個(gè)最佳方案。在這個(gè)層面上我同意最優(yōu)化是小寫(xiě)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(guò)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(jì)的定義，我想說(shuō)如果沒(méi)有技術(shù)支持，地理設(shè)計(jì)就不能實(shí)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(jì)的整個(gè)過(guò)程和定義中最重要的一點(diǎn)，就是采用什么樣的工具來(lái)做設(shè)計(jì)，它們應(yīng)該是一整套用以實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)的工具。

　　地理設(shè)計(jì)有不同的組成部分，我們需要運(yùn)用一系列的工具、概念和最優(yōu)化的手段實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，這一點(diǎn)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(gè)章節(jié)叫“最優(yōu)化的改變模型”，我覺(jué)得他闡述的是假性或偽性的最優(yōu)化。盡管不是真實(shí)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(shì)之一就是能夠避免浪費(fèi)時(shí)間。

　　時(shí)間當(dāng)然是有限的，那么什么東西是無(wú)限的？是可能性。我們面臨一個(gè)問(wèn)題而找到的解決方案是無(wú)窮盡的，這個(gè)問(wèn)題的復(fù)雜性也是無(wú)窮盡的，這給我們帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。哪怕是在沒(méi)有時(shí)間限制的條件下，我們做出一份被認(rèn)可的解決方案，但是未來(lái)有很多因素會(huì)發(fā)生變化，這其中很多變化都會(huì)使我們的思路和對(duì)未來(lái)的預(yù)見(jiàn)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(shí)候考慮到無(wú)窮盡的解決方案，同時(shí)還要考慮到背景、利益相關(guān)方和很多對(duì)決策產(chǎn)生影響的因素。

　　實(shí)際上，通過(guò)設(shè)計(jì)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(shí)找出一系列的可能性和解決方案。這些方案也許對(duì)一部分利益相關(guān)方奏效，也許對(duì)另一部分就不是最好的，尤其有的方案無(wú)法適應(yīng)未來(lái)的某些變化或者實(shí)際操作性不佳，所以我們要充分考慮到設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

　　另一個(gè)需要考慮的因素是時(shí)間節(jié)點(diǎn)，有沒(méi)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(biāo)的情況下。不同的人有不同的青睞的選項(xiàng)，有一些選項(xiàng)其他的利益相關(guān)方是完全不考慮的，所以要通過(guò)排序來(lái)防止這種情況的產(chǎn)生，從而節(jié)約時(shí)間。我的觀點(diǎn)是我們可以用數(shù)學(xué)方法來(lái)找到非劣性的解決方案，我們需要技術(shù)來(lái)幫助利益相關(guān)方了解處理問(wèn)題的過(guò)程，我們還希望能夠應(yīng)對(duì)不確定性和時(shí)空變化的情況。

　　首先讓我們定義下“最優(yōu)化”，最優(yōu)化實(shí)際上是針對(duì)一個(gè)具體目標(biāo)，去最大化或者最小化某種影響。如果我們只有唯一一個(gè)目標(biāo)，這個(gè)過(guò)程就比較簡(jiǎn)單。但是現(xiàn)實(shí)生活并不是這么簡(jiǎn)單，無(wú)論區(qū)域或是國(guó)家、無(wú)論什么尺度，從來(lái)都不只是針對(duì)一個(gè)目標(biāo)來(lái)發(fā)展的，而是多重目標(biāo)，這就為最優(yōu)化框架帶來(lái)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(lái)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(gè)問(wèn)題是怎樣把設(shè)計(jì)師納入到這個(gè)過(guò)程中。以我在澳大利亞做的一個(gè)森林管理規(guī)劃為例，我們邀請(qǐng)公眾參與設(shè)計(jì)過(guò)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(lái)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(jìn)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(gè)方案涉及四萬(wàn)八千個(gè)多邊形，每個(gè)多邊形都要考慮十個(gè)產(chǎn)出因子，包括經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)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(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。我們現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)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(jì)，使之更加開(kāi)放，讓利益相關(guān)方的更多建議能得到考慮。
　　下一個(gè)問(wèn)題是如何來(lái)進(jìn)行計(jì)算的管理。以前的“老古董”計(jì)算機(jī)計(jì)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(lái)技術(shù)確實(shí)有了很大的進(jìn)步，這也帶給我們?cè)O(shè)計(jì)師很多福祉和好處，計(jì)算時(shí)間大大縮短、整個(gè)流程得以簡(jiǎn)化。我們可以進(jìn)行全面分析、納入更多利益相關(guān)方，甚至設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的加權(quán)計(jì)劃來(lái)滿足不同目標(biāo)，進(jìn)而最終做出我們的決策。

　　在我們現(xiàn)在的研究中，對(duì)方案產(chǎn)出的影響排序已經(jīng)不是最重要的目標(biāo)了，我們甚至不知道我們未來(lái)的目標(biāo)是什么。因?yàn)楝F(xiàn)在處在一個(gè)非常不確定的事件里，我們的假設(shè)、設(shè)計(jì)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(jìn)行權(quán)衡取舍。

　　剛才介紹了一些設(shè)計(jì)的知識(shí)和相應(yīng)的規(guī)律，有一些是顯而易見(jiàn)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?cè)O(shè)計(jì)者本身的一些缺陷，而有一些是我們沒(méi)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(jué)。同時(shí)，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(shí)間內(nèi)給出一個(gè)最佳的解決方案，但是我們更希望能夠進(jìn)行一種互動(dòng)式的設(shè)計(jì)和交流，而不是這種被動(dòng)式的交流。所以我非常樂(lè)意地指出我們有很多工具，這些工具在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程和影響力評(píng)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(gè)非常好用的工具，它向我們展示，利用這樣的工具能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

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