基于文化进化算法的民族乡土聚落更新规划评估研究——以侗族为例

This project is built in response to the urgent demands which the regeneration of national rural settlements in urban and rural construction presses for. With guidance on its initial decision, setting inheritance of material cultural features in human settlements as the object of study, integrated with theories relevant to informatics and sociology, this project analyses the inheritance of material cultural features in human settlements from the perspective of cultural evolution. Further more, it converts the problem into a study of optimal solution about evolution of rural settlement meme which is regulated by planning and design. The project tries to build the assessment criteria and model for the first time, in which settlement meme works as medium in study and cultural evolutionary algorithm lies at the heart of this work. Through the case study of Dong's rural settlement, researching the evolution law of settlement meme and the application of meme in the assessment model, the project identifies the specific algorithms, rules and parameters of the assessment model, and establishes a new cultural-evolutionary-algorithm-based system for quantitative assessment which is combined with decision-making processes for management and has explicit orientation of cultural features. .The project discusses the regularity about the correlative conjunctions of material cultural features in rural settlements, factors of planning and design, and the assessment system. It explores the theories and methods on evaluation about inheritance of cultural characteristics which focuses on management and decision-making of urban and rural planning. This research makes efforts to give scientific basis and technical support on regeneration planning, construction, management and decision-making of rural settlements. The study is of important theory significance and practical value in enhancing the construction of multi-ethnic harmonious society and improving the urban and rural development.

本项目是因应城乡建设中民族乡土聚落更新建设的迫切要求，以项目的初期决策为导向，以规划设计方案的物质文化特征传承性为研究对象，融合信息学、社会学相关理论从文化进化角度分析聚落物质文化特征传承性问题。通过将问题转化为规划方案约束下聚落模因进化的最优解问题，首次建立以聚落模因为介质、以文化进化算法为核心的评估标准和评估模型。以侗族乡土聚落为案例，研究聚落模因的演化规律及其在评估模型中的应用，确定评估模型的具体算法、规则和参数，结合管理决策流程，建立基于文化进化算法、具有明确文化特征指向的新型量化评估体系。.本项目从学术上探索了乡土聚落物质文化特征、规划设计因素和评估体系三者间相互关联的规律性，研究了针对城乡规划管理和决策的文化特征传承性评估的理论和方法，为乡土聚落的更新规划、建设和管理决策提供科学依据和技术支撑，对加强多民族和谐社会建设、提高城乡科学发展水平具有重要理论意义和指导作用。

进入现代社会发展时期后，民族乡土聚落普遍表现出面对现代社会、经济发展要求的不适应以及超常快速转型。民族物质文化特征的传承已成为民族乡土聚落在当代更新与发展面临的重要问题。受限制于制约因素复杂多样、评审个体认知程度差异以及缺乏相对统一的评价尺度等原因，目前常用主观评审的方法对聚落更新规划涉及的民族物质文化传承问题难以给出明确的、可比较的结论，对方案的评估选择和决策缺乏科学、准确的数据支持。.本项目研究的主要内容包括3部分：1）基础理论研究：在对聚落文化特征及聚落演化动因的全面分析的基础上提出乡土聚落物质文化特征研究的框架；论证了聚落模因与乡土聚落文化特征的逻辑一致性；论证了聚落模因演进模式与文化进化算法的逻辑一致性。2）评估方法研究：对赴湖南、广西、贵州三省（区）侗族聚居地的对侗族乡土聚落的81个典型村落进行了比较全面的实地调研和测绘工作，在基础数据整理过程中，已经为调查过的每一个村落和每一个建筑建立了独立的基础数据信息表，并根据信息图示理论和符号理论对模因特征进行了提炼简化，基本建立了侗族乡土聚落的聚落模因库；将模因库中的建筑和村落分解为包含若干模因块的多层级组件，通过对模因块的二进制描述完成了对聚落模因的编码；根据评估类型和在侗族文化区域中的层级选择适当的个体进行模因组合并编码，完成了对评估对象的数字化建模；通过对较长的历史时间段中既有的侗族村落与建筑的演进分析，总结出聚落模因的分布规律与一般进化规则，确定了文化进化算法的进化规则；结合国家制度、产业结构和聚落管理层面的策略，建立了更新规划评估的文化进化算法约束条件体系，并采用层次分析法（AHP）确定出4个层次共52个模因指标的分值，建立了评估标准体系。3）实证研究：通过对3个更新规划项目进行专家评估和用本项目方法评估，对比分析评估结果，验证、调整各项指标的计算方法和计算参数，检验和修正整个评估体系。.通过上述研究，探索了民族乡土聚落物质文化特征、规划设计因素和评估体系三者间相互关联的规律性，建立了以民族乡土聚落物质文化特征传承为目标、以聚落模因为介质，具有定量化、动态化和前瞻性的评估模型，研究了在更新规划方案的既定多约束条件下聚落模因演化的模拟算法和评估标准，并以侗族案例为基础，总结出通用型物质文化特征传承性评估的建模方法和应用流程，能为民族乡土聚落的规划、管理和决策提供科学依据和技术支撑。