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1、 山 东 经 济 学 院本科课程设计(论文)设计(论文)题目: 对学生宿舍设计方案的评价 序号班级姓名学号1数学0801 20080500282数学0801 20080500343数学0801 2008050013指导教师： 成 绩：_ 年 11 月 24 日山东经济学院本科课程设计论文对学生宿舍设计方案的评价摘要根据题目中的四个方案图先对数据进行预处理，从中提取与评价相关的因素，对四种学生宿舍设计方案先分别从经济性、舒适性和安全性进行评价，然后根据对这三个方面的评价结果进行综合评价。在评价过程中，给不同指标分配不同权重，运用层次分析法与模糊综合评价相结合对学生宿舍设计方案进行评价和比较，并利
2、用MATLAB软件进行求解。在经济性方面，运用层次分析法，合理构造两两判断矩阵，用MATLAB 计算机软件求出两两比较矩阵的最大特征值，通过对两两比较矩阵的一致性检验，说明所有两两比较矩阵都满足一致性要求，并求出组合全向量为=。根据指标越小，优先选择程度越大的准则得出：方案1最优，然后依次是方案3、方案4与方案2。在舒适性方面，采用相同的方法得到组合权向量为。根据指标越大，优先选择程度越大的准则得到：方案2最优，然后依次是方案4、方案3和方案1。在安全性方面，得到组合权向量为。根据指标越大，优先选择程度越大的准则得到：方案2最优，然后依次是方案3、方案4以及方案1。最后，通过模糊综合评价的方法
3、，综合分析四种方案的优劣。综合以上的因素比较可得方案2的宿舍设计是最好的，然后是方案3、方案4，方案1最差，这也说明了现在学生对生活质量的看重和提高。关键词：层次分析法 权重 模糊综合评价 MATLAB 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。宿舍的设计对学生来说至关重要，并且学生宿舍的改革还是一个中国教育事业发展的又一课题，它是中国高校教育改革进程中的重要环节，是高校事业发展的重要保障。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
4、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。附件提供了四种比较典型的学生宿舍的设计方案，要求用数学建模的方法就这四种方案的经济性、舒适性、安全性作出综合量化评价和比较二、问题分析本题为我们提供了四种比较典型的学生宿舍的设计方案，要求用数学建模的方法就这四种方案的经济性、舒适性、安全性作出综合量化评价和比较。在考虑经济性时，需考虑：运行成本和收费标准；所需建筑材料的价格和当地物价；所在城市的交通和经济发展状况； 在考虑舒适性时，需考虑：人均面积、使用的方便程度、通风情况和采光度；对房间的平面尺寸、房间门窗的设置、窗户的位置、面积；辅助房间，如厕所、盥浴室、浴室、卫生间
5、等的平面设计、门厅设计；在考虑安全性时，需要考虑：走廊的宽度、长度；走廊的采光和通风；楼梯设计，其中包括楼梯的形式、位置、数量；我们给出的模型中经济性主要考虑建设成本、运行成本和收费标准等因素，舒适性考虑人均面积、使用方便、互不干扰、通风和采光等因素，而安全性主要考虑人员疏散和防盗两方面的因素。从以上三方面讲，也就是对于每方面既有不同类别的差异，同类别又有不同量的差异，故而我们需要将这些因素综合考虑并据此进行综合评价。学生宿舍是校园的重要组成部分。从学校角度说，宿舍的规模对学校招生人数起限制作用，在一定程度上影响到学校的长远发展。从学生角度说，宿舍是学生日常生活中停留时间最长的地方，且这一时期
6、是学生成长的关键时期。宿舍的环境对学生日后的人生观、价值观等思想层面的影响也是很大的。所以，一个好的宿舍环境正日益受到人们的关注，成为学校不可忽略的重要硬件条件。可见四种典型的学生宿舍设计方案的评价受很多因素指标的影响，这些指标既有独立性指标，也有关联性指标，既有定性指标，也有定量指标。对于定量指标如建造成本，运行成本，收费标准可以根据一定的数学公式求出准确数值，对于定性指标，很难用某一准确的量值进行描述，如对学生宿舍的舒适度的评价。所以本问题应该利用模糊综合评价方法将定量指标和定性指标集成到模糊集上，合理地解释评价结果。另一方面，众多的因素指标对方案影响的重要程度也不尽相同，为了能使评价结果
7、准确可靠，在评价过程中应允许考虑不同指标的作用的强弱，即需要给不同指标分配不同权重，后评价指标具有明显的层次结构，需要分层确定各指标的权重。因此选择层次分析法与模糊综合评价相结合的多目标层次模糊综合评价法对学生宿舍设计方案进行评价和比较。三、模型假设3.1 由于题目只给出了每个宿舍楼一层的设计图，则假设在此模型中不考虑楼层数不同带来指标的差异，均以此标准层为标准来考核；3.2 假设房屋的使用年限为50年来评价使用成本；3.3 在模型中，用地面积和总面积是相等的，因此忽略容积率等指标带来的舒适度的差异；3.4 参考山东省建造工程费用，由于数目庞杂，门类繁多，假设所有的门类都合并为一个整体，用平均
8、值来衡量；3.5 本文中设备的费用均取市场最低价购买；3.6 假设只是从学生对宿舍的评价方面出发考核指标，而并未从学校的角度考核指标。四、定义与符号说明：表示学生宿舍的设计方案；：表示不同层次结构下的目标层；：表示不同层次结构下的准则层；：表示不同层次结构下的决策层；：表示准则层下的经济性因素；：表示准则层下的舒适性因素；：表示准则层下的安全性因素；：表示子准则层下的建设成本；：表示子准则层下的学生宿舍设计方案的建设成本：表示准则层下的运行成本；：表示子准则层下的运行成本中房屋折旧费用；：表示子准则层下的运行成本中房屋维修费用；：表示子准则层下的运行成本中能源损耗费；：表示子准则层下的运行成本
9、中低值易耗品和杂费；：表示子准则层下的运行成本中服务管理费；：表示子准则层下的运行成本中其他费用：表示子准则层下的收费标准因素；：表示子准则层下的人均面积因素；：表示子准则层下的使用方便因素；：表示子准则层下的互不干扰因素；：表示子准则层下的采光通风因素；：表示子准则层下的学生宿舍设计方案的采光通风因素：表示子准则层下的人员疏散因素；：表示子准则层下的防盗因素；：表示一致性指标；：表示随机一致性指标；：表示一致性比率；：表示正互反矩阵的特征值；：表示经济因素下建设成本、运行成本、收费标准分别对经济的权向量；：表示经济因素下四种设计方案之间的权向量；：表示舒适因素下四种设计方案之间的权向量；：表
10、示安全情况下四种设计方案之间的权向量；：表示经济性、舒适性、安全性分别对综合评价的权向量；：表示四种设计方案之间的权向量；五、模型的建立与求解5.1经济性方面5.1.1建设成本根据北京市发布的京政发200581号文的规定，新建学生公寓享受政府政策的14项优惠，而其他省、市、自治区大都也有相应的优惠政策。因此学生宿舍楼不能按一般房屋的建筑成本核算，更不能按纯商品房核算。根据搜集到的山东省的资料及相关数据，学生宿舍的单方造价一般应定位在10001350元，上下浮动不大，因此我们假设四栋学生宿舍楼的单方造价相同，即。又考虑到由于设计方案的不同也可能出现四栋宿舍楼的层数不同，因此仅以标准层作为参考系来
11、研究。四种学生宿舍设计分别记为，标准层面积分别为，。由于单方造价相同，其建设成本由其建筑面积决定，所以各自的建设成本依次为：将以上的数据进行归一化处理可得各自的成本的权重为则宿舍设计按其成本的高低排序为：5.1.2运行成本学生宿舍的运行成本主要包括公寓的房屋折旧及维修、能源消耗及低值易耗品、管理服务费、其他费用等方面： 5.1.2.1房屋折旧费对于一般企业来说，房屋是企业的固定资产，房屋折旧费则成为企业的主要成本之一，每年企业都会根据企业的实际情况通过不同的方法进行折旧，如直线法、年数总和法或余额递减法，对房屋折旧费的发生进行相应的会计处理。由于高校后勤企业属于非盈利性企业，其目的在于对现有资
12、源的合理配置以满足高校师生的住宿需要，在此对于房屋以及其他一些固定资产的折旧费摊销不涉及到利润的调整，因此我们采用直线法对其进行核算。城市建设部规定，砖混结构的多层楼房一般使用期为47年。实际上，山东省高校的同类房屋50年以内拆除的极少。故房龄按50年计算比较符合实际。由此推算，四栋楼的年房屋折旧费依次约为：将以上的数据进行归一化处理可得各自的成本的权重为则宿舍设计按其成本的高低排序为：5.1.2.2房屋维修费国务院城乡建设部规定，房屋维修一般分为翻修、大修、中修、小修、综合维修五种。所谓翻修，是指需要全部拆除另行设计重新建筑或仅保留原房的一小部分而进行较大的改造。这样所需的经费，几乎等于新建
13、，差异只在于不及征地拆迁费、三通一平费及勘察费；而对于大学生公寓而言，一般把该项经费列入到新建房屋的折旧费中，而不列入维修费；大修，按城市建设部规定，一般占房屋造价的20%以内，正常情况下1020年大修一次，平均值可取为15年。还规定凡大修费超过房屋造价（或重置价）25%的，就不值得再大修；中修，一般58年一次，可取均值为六年半。费用不超过造价的10%，取平均值5%；小修，年年进行，费用为造价的0.5%左右，最高不超过1%。综合维修，是指以整栋楼为单位对其大、中、小修一次性地修复。为了避免重复计费，一般不单独计算。【1】由此基准计算，单方年均维修费为：单方年均维修费=所以，四种学生宿舍设计的年
14、房屋维修费依次为： 则宿舍设计按其房屋维修费的高低排序为：5.1.2.3能源损耗费在能源耗费上主要考虑水电费两方面。因为我国当前大多数城市的水电供应比较短缺，对学生的用水用电都有一定的限制，超过部分学生自费，不作考虑。参考全国各高校的供应状况及各城市的水电价格并对其进行处理后，规定每生每年的供水量为36，每立方米水费为3元，供电量为60度，每度电0.7元。所以四栋楼的年能源耗费费用依次为:则宿舍设计按能源消耗的高低排序为： 5.1.2.4 低值易耗品和杂费低值易耗品，主要指学生宿舍各室配备的笤帚、簸箕、墩布、纸篓，以及清洁工用的清扫工具和清洁剂。为了便于计算，这里只粗定一个指标：年生均低值易耗
15、品和杂费合计为20元。所以四栋楼的年低值易耗品和杂费费用依次为：则宿舍设计按低值易耗品和杂费的高低排序为：5.1.2.5 服务管理费按有关资料测算，每生每年的服务管理费用为150元，所以四栋楼的年服务管理费依次为：则宿舍设计按低值易耗品和杂费的高低排序为：5.1.2.6其他费用在这里为了简化模型，我们把设备的维修和折旧均归为其他费用当中，中无特殊公用设备，不作考虑；中的公用设备有电视，会议桌，餐桌，电梯；中的公用设备有餐桌，电梯；中的公用设备有电梯。考虑到公用设备的多元性及调查相关数据，会议桌和餐桌的试用期按8年计算，电梯的一般使用期为15年，电视的使用期一般为10年，所以三栋楼的年公用设备折旧费依次为： 维修费用也是控制住1%左右，其维护费用每
