因子分析定權法在使用后評價中的應用
———以大型鐵路客運站物理環境使用后評價體系評價因子定權為例

李峰

( 西南交通大學建筑學院，四川成都610031)

1 使用后評價及評價的關鍵點

使用后評價(Post Occupancy Evaluation，簡稱POE )是對建筑物及其物理環境在建成并使用一段時間后，進行的一套系統的評價程序和方法。它關注的是建筑及其環境的實際使用情況和使用者的意見和需求。其原理是通過建筑與規劃的預期目的與實際使用加以對照、比較，收集反饋信息，以便為將來同類建筑與環境的規劃、設計提供可靠的客觀依據[1]。POE作為一門應用科學方法，具有以下幾點功能：全面評價建筑物的性能，以便針對使用中暴露的問題采取補救措施；檢驗建筑設計的品質，發現潛在的問題和新的使用需求，為改進當前的設計提出科學的論證意見；為同類建筑的開發與設計積累數據和反饋信息，以不斷提高其設計質量；促進建筑科研的發展，提出新的研究課題。

1.1 POE的評價過程

使用后評價的評價過程可以分為準備階段、實施階段和總結階段。

準備階段是指通過相關背景的研究，發現問題，在確定調研對象、目標的情況下，通過相關理論資料的收集，初步構建評價因子模型，為下一階段做準備。

實施階段包括兩個方面，一是現場的實地調研，主要目的在于數據的收集(問卷和其他相關數據的收集)；二是數據的分析，這里包括定量分析和定性分析兩個內容。定性分析，是指對難以量化的內容，進行描述性的分析。定量分析，則是指通過嚴謹的數學方法，對數據進行科學的、邏輯的、嚴謹的分析，主要目的在于排除主觀性因素，得出客觀科學的結論。其中涉及到的方法主要有均值分析、標準差分析、相關分析、獨立性檢驗、因子分析與主成分分析、回歸分析等。

總結階段是通過前兩個階段的研究，形成指導性的原則，反饋到設計，達到POE的目的。

1.2 POE評價的關鍵點

POE評價的關鍵點是評價因子權重的確定。權重是指以某種數量形式的對比，權衡被評價事物總體中諸因素相對重要的程度的量值，它是評價因子本質屬性的反映[2]。建構評價因子模型，是POE評價的中心任務之一，而評價因子權重的確定，則是該任務的核心問題。因為權重反映了整個評價的內在效度，即評價因子與評價目標之間的關聯性，所以只有抓住最重要的評價因子，才會是高效的評價。

但由于評價因子的凸顯性、重要性是受到外在條件影響的，即在不同的條件下，同一個評價因子的重要性會發生變化。因此，在一定的條件下，不盲目迷信“經驗之談”，通過科學的方法，區分評價因子的相對重要程度，是正確進行評價的基礎。

確定權重的方法有多種，常用的方法有主觀定權法和數學分析法兩類。前者是由專家直接給出評價因子的權重，特點是比較方便，但帶有主觀性，同時會受到一些外在條件的限制。后者則是利用數學方法，嚴格地進行邏輯分析，得出評價因子的權重，特點是盡可能地剔除主觀成分，以符合客觀實際。

數學分析法定權重的方法有很多，如層次分析法，統計定權法、因子分析法等，都是目前常用的方法。本文研究利用因子分析法確定評價因子的權重。

2 用因子分析法確定使用后評價體系的評價因子權重

2.1 因子分析模型

因子分析是一種利用少數潛在公共因子，探索因子間內在相關關系的多元統計分析方法。它可以起到簡化指標的作用。因子分析數學模型如下：

假設有一個由p(X1、X2……Xp)個變量描述的系統，可以用m個(m

X1=a11×f1+a12×f2+......a1 m×fm+ε1

……

……

Xp=ap1×f1+ap2×f2+......ap m×fm+εp

其中X1、X2……Xp是實測變量，aij(i表示第“i”行，且i=1、2……p；j表示第“j”列，且j=1、2……p，余同)為因子荷載。因子荷載可以理解為公共因子對變量的重要性系數。

值得注意的是，當使用主成分法提取因子時，得到互不相關的公共因子(正交性)，一般以特征值大于1為標準，把經最大方差旋轉后求出的因子荷載矩陣作為最后的結果[4]。

由于實際應用中可能出現在某些變量上的因子負荷過小，不太符合實際情況，因此往往還會以共同度作為定權的依據[5]。共同度表示公共因子f1、f2……fm，共同對變量Xp的方差所作解釋的比例，也就是fm對各變量的全部貢獻水平。它考慮了所有公共因子的共同作用。在以共同度作為求權依據的時候，應注意將公共因子標準化。

本文所采用的方法是利用最大方差旋轉后的因子荷載求得重要性系數。

2.2 大型鐵路客站物理環境使用后評價體系評價因子定權

2.2.1 構建大型鐵路客站物理環境的總體舒適度評價結構模型

以大型鐵路客站物理環境的總體舒適度評價為目標層；與目標層直接關聯的評價因子歸結為三大類，作為準則層；隸屬各準則層的評價因子則構成子準則層；隸屬各個子準則層的具體評價因子作為方案層，以此來構建客運站物理環境舒適度評價結構模型(表1)。

表1 大型鐵路客站物理環境舒適度評價結構模型

2.2.2 大型鐵路客站物理環境使用后評價體系評價因子定權

以表1為結構問卷母本，我們于2013年5月先后對北京南站、上海虹橋站等十個大型鐵路客站進行了實地調研，共發放問卷2 830份，有效問卷2 526份，有效率達到89.26 %。我們采用因子分析法求得評價體系中相關因子權重，具體步驟如下：

(1)效度檢驗。

在進行因子分析前，先進行數據效度的檢驗，即KMO指數檢驗和球度檢驗。

KMO指數檢驗，可作為因子分析取樣足夠性的度量，一般要求與“1”越接近越好。球度檢驗，即巴氏統計量，可檢驗相關矩陣是否為單位矩陣，如果為單位矩陣則認為因子模型不合適做因子分析[6]。利用統計軟件SPSS對回收的數據進行分析，見表2。

表2 KMO 和 Bartlett 的檢驗

數據顯示，KMO指數檢驗達到0.939，表現很好；同時，巴氏統計量的概率顯著性為0，即認為總體變量間的相關矩陣為非單位矩陣，因子模型合適。

(2)提取公因子。

采用主成分法提取公共因子(正交)，以特征值大于1為原則，把經最大標準差旋轉后的公共因子荷載矩陣作為因子模型的依據，計算結果見表3。

表3 提取公因子計算表

從表3中可以看出，當設定閾值為3時，當前分類可以解釋所有數據信息的75 %，表現尚可[6]，在一定程度上保證了數據信息量。

2.2.2.3 利用共同度求各評價因子權重

利用統計軟件SPSS，求得經最大方差旋轉后的因子荷載，如表4所示。

表4 旋轉成份矩陣表

根據各個評價因子所屬層級，利用公式：

Ni=Xi/X(i,j,k,...,l)(其中，Xi表示某個評價因子的貢獻程度，X(i,j,k,...,l)表示某一組貢獻程度的總和)

對方案層的評價因子分別進行權重計算，進而得出其相對于準則層的近似權重，同時可以求得子準則層相對于準則層的近似權重，如D111的相對于D11的權重為D111a、D111b、D111c和D111d相對于準則層的近似權重之和，因此得表5。

表5 最終權重賦值表

注：準則層相對于目標層的近似權重由專家直接給出。

從表5看出，熱環境是影響客站物理環境的最重要的影響因子，其權重值達到42 %，因此熱環境的好壞，將直接影響旅客對客站物理環境狀況的評價。其次是聲環境，在聲環境的子準則層中評價因子“廣播聲”所占權重較大，這反映了以出行為目的旅客的需求。再次是光環境，在光環境子準則層中，照明質量所占權重較大。

3 總結

通過以上論述，我們可以看出在使用后評價理論對大型鐵路客站物理環境進行評價時，評價體系設置的合理性，在很大程度上決定了評價的合理性。而評價因子權重的確定是建立評價體系合理性的核心任務。這一任務可以通過因子分析法使之科學化的完成，當然在分析的過程中也可與其他方法相結合，如層次分析法構建評價模型，專家打分定權等方法。

所確定的評價因子權重以熱環境最高，其中熱舒適的權重最大，超過80 %，而構成熱舒適的評價因素權重比較接近；空氣質量權重相對較低，為17 %。聲環境的權重次之，其中廣播聲的權重較高；光環境中照明質量的權重最高。反饋到設計中應以熱環境的營造為重點，注重廣播聲和照明質量的控制。

[1] 吳碩賢.建筑學的重要研究方向——使用后評估[J].南方建筑,2009,(1)

[2] 霍珺.城市公共空間使用后評價因素分析與方法的初探[D].江南大學，2008

[3] 李沛良.社會研究的統計應用[M].北京：社會科學文獻出版社,2001

[4] 朱小雷.建成環境主觀評價方法研究[D].廣州:華南理工大學，2005