伊恩•毕夏普:2013地理设计会议演讲

　　演讲人：伊恩•毕夏普 Ian Bishop 澳大利亚墨尔本大学基础设施工程系荣誉教授
　　演讲主题：地理设计的优化：主动或被动？

　　我报告的主题是地理设计的最优化，迈克尔•F•古特柴尔德（Michael F. Goodchild）说过，最优化设计是小写d的设计(design)，对工程师而言是一个最优化的过程，其区别于设计师的大写D(Design)——涉及景观设计和规划领域。我的观点是，最优化既不是小写d也不是大写D。首先让我来介绍一下，我认为的地理设计和最优化是什么。我同意迈克尔90%的说法，他在2010年的论文中写道，很多人把大数据输入电脑中经过计算就可以得出一个最佳方案。在这个层面上我同意最优化是小写的d，但是最优化也可以用于更多的、探索式的方案解决过程，也就是一系列既非劣性又非最优的解决方案。我们已经探讨了很多关于地理设计的定义，我想说如果没有技术支持，地理设计就不能实现。如果我们想做出以技术为导向的解决方案，或是探索更多的成果并让更多用户参与其中，在地理设计的整个过程和定义中最重要的一点，就是采用什么样的工具来做设计，它们应该是一整套用以实现总体目标的工具。

　　地理设计有不同的组成部分，我们需要运用一系列的工具、概念和最优化的手段实现预期目标，这一点卡尔•斯坦尼兹（Carl Steinitz）教授已经做得非常棒了，他在2012年的著作中有一个章节叫“最优化的改变模型”，我觉得他阐述的是假性或伪性的最优化。尽管不是真实的最优化，但是我完全同意他在这一章的结论——最优化的优势之一就是能够避免浪费时间。

　　时间当然是有限的，那么什么东西是无限的？是可能性。我们面临一个问题而找到的解决方案是无穷尽的，这个问题的复杂性也是无穷尽的，这给我们带来了很大挑战。哪怕是在没有时间限制的条件下，我们做出一份被认可的解决方案，但是未来有很多因素会发生变化，这其中很多变化都会使我们的思路和对未来的预见性发生变化，从而导致解决方案的变化。所以我们要尽量找出有可能产生的后果，在做决策的时候考虑到无穷尽的解决方案，同时还要考虑到背景、利益相关方和很多对决策产生影响的因素。

　　实际上，通过设计可以在很多可能的方案中遴选出较好方案，也就是利用各种专业智能、专业知识找出一系列的可能性和解决方案。这些方案也许对一部分利益相关方奏效，也许对另一部分就不是最好的，尤其有的方案无法适应未来的某些变化或者实际操作性不佳，所以我们要充分考虑到设计的复杂性。

　　另一个需要考虑的因素是时间节点，有没有某种方法能帮助我们更短、平、快地做出决策，尤其是在如此多利益相关方青睐不同利益目标的情况下。不同的人有不同的青睐的选项，有一些选项其他的利益相关方是完全不考虑的，所以要通过排序来防止这种情况的产生，从而节约时间。我的观点是我们可以用数学方法来找到非劣性的解决方案，我们需要技术来帮助利益相关方了解处理问题的过程，我们还希望能够应对不确定性和时空变化的情况。

　　首先让我们定义下“最优化”，最优化实际上是针对一个具体目标，去最大化或者最小化某种影响。如果我们只有唯一一个目标，这个过程就比较简单。但是现实生活并不是这么简单，无论区域或是国家、无论什么尺度，从来都不只是针对一个目标来发展的，而是多重目标，这就为最优化框架带来了限制因子，这些限制因子必须得以体现。我们可以用一种数学方式来表述这些因子，做出一定的假设从而找出解决方案。

　　第二个问题是怎样把设计师纳入到这个过程中。以我在澳大利亚做的一个森林管理规划为例，我们邀请公众参与设计过程并获得了几种不同的方案，这些公众包括利益相关方和来自不同领域的专家。我们把所有的解决方案都输入到电脑中，用GIS等软件进行分析，去分析限制因子是什么、公众想得到怎样的结果等等。这个方案涉及四万八千个多边形，每个多边形都要考虑十个产出因子，包括经济、环境和社会三大类。即使在这样的条件下，我们也不能百分之百确定最终选出的方案就是非劣性的方案，这是一个非常复杂的问题。我们现在已经开始考虑，如何在少用限制因子和数学公式的背景下做设计，使之更加开放，让利益相关方的更多建议能得到考虑。
　　下一个问题是如何来进行计算的管理。以前的“老古董”计算机计算数据往往要花上一整夜，现在可能只需要几秒钟，在我看来技术确实有了很大的进步，这也带给我们设计师很多福祉和好处，计算时间大大缩短、整个流程得以简化。我们可以进行全面分析、纳入更多利益相关方，甚至设计一个相应的加权计划来满足不同目标，进而最终做出我们的决策。

　　在我们现在的研究中，对方案产出的影响排序已经不是最重要的目标了，我们甚至不知道我们未来的目标是什么。因为现在处在一个非常不确定的事件里，我们的假设、设计的选择都是不确定的。但是不管怎么样，我们可以采用的数学分析方法是有规律可循的，我们要在其基础上进行权衡取舍。

　　刚才介绍了一些设计的知识和相应的规律，有一些是显而易见的，比如制图的技术、数学的技术和方法，它们可以帮助回避我们设计者本身的一些缺陷，而有一些是我们没有做到的，比如不断发挥我们的创意和想象、不断增加我们创造的微妙的感觉。同时，我们也必须把软件的绘图技术和天马行空的想象力很好地结合在一起。我们可以在不到一分钟的时间内给出一个最佳的解决方案，但是我们更希望能够进行一种互动式的设计和交流，而不是这种被动式的交流。所以我非常乐意地指出我们有很多工具，这些工具在整个设计的过程和影响力评估各方面建立起联系，这就是GIS能够带给我们的好处。GIS是一个非常好用的工具，它向我们展示，利用这样的工具能够进行设计的优化。

　　回到报告开始我谈到的话题，我不认为最优化设计是小写d的设计(design)，如果我们能将更多技术工具引入地理设计的过程，我们的设计将拥有更多的“主权”而不是被技术所“奴役”。