建筑历史
Architectural History
历史建筑评估中的结构方程模型研究
Structural Equation Models in Evaluation of Historic Buildings
童 乔 慧 刘 天 桢
Tong QiaohuLiu Tianzhen
中图分类号 TU31文献标识码 A
文章编号 1003-739X（2008）12-0263-04摘 要 历史建筑评估是历史建筑保护工作中的重要一环，评估中指标体系的权重系数是保证评估工作客观有效的重要因素。在历史建筑评估工作中引入结构方程模型，科学确定历史建筑评估体系中各项指标系数，这是历史建筑评估工作定性和定量的根本保证。
关键词 历史建筑 评估 结构方程模型
Abstract Evaluation is an important link in the process of historic buildings protection, and the coefficient of index system is the key factor to guarantee evaluation objective and effective. The structural equation models are introduced to evaluation, and each index coefficient is confirmed scientifically, which ultimately guarantee the evaluation qualitative and quantitative.
Key Words Historic buildings, Evaluation, Structural equation models
作为历史文化载体的历史建筑是人类不可再生的宝贵资源，它构成了城市丰富多彩的文化历史面貌，成为人民千百年传统的活的见证（威尼斯宪章，1964年）。一般认为，历史建筑包括文物类建筑及构成历史文化名城、历史文化保护区的古建筑及优秀近现代建筑。它的研究和发展一直得到广泛的关注。在西方历史中，历史建筑第一次的定位是在15世纪的意大利。在法国古物搜集家米林（Millin）所著的《国家古物遗迹和纪念物搜集》一书中，指出历史建筑是从古代到15~18世纪一直延续下来的。法国在欧洲（包括德国、意大利）乃至全世界都是对历史建筑最早立法的国家，它在1887年颁布了第一部“历史建筑法规（Historic Buildings Act）”①。
历史建筑保护一直以来是城市规划、建筑学的研究重点之一，是城市规划和政府决策必不可少的一部分。对于城市、地区及国家而言，它也日益成为一个经济来源。开展对于历史建筑的保护，就需要对历史建筑提出分类保护要求，对历史建筑进行保护价值、保护意义的界定，制定相应的分级保护与整治措施。要解决好这个问题，首先应该开展对于历史建筑的评估，对不同等级的历史建筑做出相应的解
1 历史建筑评估的既往研究
发达国家由于对于历史建筑的保护工作开展的较早，评估工作也走在了前面。1830年法国创建了历史性建筑监察官一职，历史性建筑监察官和历史性建筑委员会合作参与古建筑的等级划分②。从1860年到1960年，欧洲对于历史性建筑的保护以及实践几乎是相似的。1931年，第一届关于历史性建筑的国际会议在雅典召开，1954年，“欧洲文化遗产协议（European Cultural Agreement）”由欧洲理事会审议通过得以正式公布。从20世纪70年代末到80年代，美国有40个大学开展建筑历史研究的硕士、博士课程，欧洲的法国、意大利等国都开设有文物保护研究中心。这些使得历史建筑的保护工作日趋科学化。加拿大1970年成立了历史建筑资料管理局，搜集了20万处的古建筑资料，并在此基础上开展历史建筑的评估工作③。
国内历史建筑保护工作从起步到建立相对来说较晚，1930年中国建立关于古建筑保护的最初的法律《古物保存法》，1980年专门发布了《关于加强历史文物保护工作的通知》，并批转了国家文物事业管理局、国家基本建设委员会《关于加强古建筑和文物古迹保护管理的报告》。这些表明我国历史建筑保护工作正在逐步开展，很多历史城市与建筑保护工程都有评估工作作为先导。
在对历史建筑综合价值进行不同理解的同时，学者们陆续推出了众多的评价指标体系。东南大学建筑学院建筑系在历史建筑保护研究方面颇具影响，在建筑遗产
作者单位第一作者第二作者邮 编电子信箱收稿日期
武汉大学城市设计学院副教授硕士研究生430072
[email protected] 07 04
决方案。科学合理地保护和利用历史建筑是历史建筑评估的最终目的。通过评估可以知道哪些历史建筑综合价值高，哪些历史建筑综合价值低；哪一个建筑的哪一方面的价值高，哪一方面的价值低，这为文物保护和旧城改造工作提供了决策依据。
第26卷 华中建筑
263
评估方面的工作实践相对较多。在由朱光亚教授主持的建筑遗产资源评估研究中，指标体系由多位专家共同商讨确定，并结合每一次评估的评估目的和评估项目的特点建立不同的评价指标体系。如1997年对苏州20号街坊控制保护建筑评估时，对于建筑的综合价值评估确立了建筑的本体价值、对建筑价值产生影响的外部因素两个一级指标，其中，在建筑的本体价值方面，确定了历史价值、科学价值、艺术价值、空间布局的价值、实用价值等5个二级指标。在对皖南呈坎建筑遗产进行评估时确定了5个一级指标：建筑的历史文物价值、建筑的科学价值、建筑的艺术价值、建筑的实用价值、建筑是否有某一特征④。
东南大学刘先觉教授与澳门特别行政区文化局合作的科研项目《澳门建筑文化遗产》对于澳门历史建筑进行了一次全面的价值评估与现状评估，评估体系表由课题组成员自行制定，评估内容翔实细致。另外，在山西财经大学课题组承担的“山西省哲学社会科学2003年度课题”——《山西省文化资源评估指标体系及评估方法研究》中，设计了5个一级评估指标：资源品相、资源价值、资源效用、发展预期、传承能力等，在各个一级指标下又总共设立了25个二级评估指标，从稀缺性、时间价值到资源环境、交通运输便利度等，含盖了文化资源的各主要方面。可见，国内历史建筑评估理论与实践已初见成效，但由于起步相对较晚，目前对于历史建筑评估研究还处于探索时期，对于历史建筑评估的指标体系仍没有一套规范、通用、权威的标准，有待进一步突破。
在评估方法上，目前国内的相关研究多采用层次分析法、Delphi法等评估方法。指标的权重系数通常采用两种方法；一是各层指标体系的熟悉程度系数和权重系数是由多位专家给定，然后求得平均值所得；二是运用系统工程相关研究，运用矩阵理论等系统工程理论方法对系数进行计算。然后将各项指标的综合得分相加，得到某一评估项目的综合价值得分。陈勇（1997年）在对重庆南开步行街评估的过程中采用的是以上方法。⑤这些评估方法中存在着一定的共性问题，那就是指标的量化标准和权重主要依靠专家的主观意见事先确定，这使得指标体系具有较强的主观性。由于历史建筑种类千差万别，评估主体对于测评对象的熟悉程度也不同，历史建筑评估往往是根据个别专家确立的评估指标体系来确定，而没有一个统一的评价指标体系，缺乏对历史建筑发展整体性考察的态度，缺乏比较性研究，自然难
以保证评估工作的客观与真实。
另外，在对城市历史建筑进行综合价值评估时，是从使用者角度还是从专家角度进行评估？还是从综合的角度评估?在评估主体的选择方面，目前国内多是请建筑专家、规划师、政府职能部门、房地产开发人员等组成评估小组进行测评。国外研究学者已经认识到使用者，也就是非专业人士对于历史建筑评估的影响作用，他们的评估标准、价值认知和专家往往大相径庭。如在荷兰，建筑学者注意到历史建筑的使用者（或居民）对于历史建筑改造的效果常常表示不满。这说明在评估过程中应充分考虑这类人群对于历史建筑价值取向的定位问题（J. F. Coeterier, 2002年）⑥。 Lynch （1972年）⑦， Lowenthal （1985年）⑧， Schama （1995年）⑨ 研究标明历史价值的确定对于使用者往往并没有带来太多环境品质的改善作用。于是Purcell and Nasar （1992年）采用了一个新的价值体系来测评历史建筑，将使用者对于历史地区的熟悉程度和感兴趣程度作为考虑对象之一。 因此，在对历史建筑进行评估的过程中，评估者的选择应该更加广泛，这使得评估体系中的各项指标权重的确定要更加客观。因此，我们需要引入各种统计分析方法对建筑做出客观、正确和符合实际的评价，改善评估工作中随机性和经验性的不足。
路径分析，70年代开始应用于心理学、社会学等领域，80年代初计量经济学与SEM亲密接缘，如今SEM技术已广泛运用到众多的学科。结构方程模型（SEM）的偏最小二乘（PLS）算法，在单位向量约束下找到了最小二乘迭代初值，提高了收敛速度，说明了收敛性；将这种模型和算法扩展到历史建筑评估的多层结构方程模型中，有效提高了评估工作的科学性。
由于SEM的计算比较复杂，很多学者往往绕开SEM这个“壁垒”，在评估中转而寻求一些诸如加权法、层次分析法、模糊测度法等方法，这些方法普遍存在的问题是缺乏对模型变量构建进行探讨，对权重系数的确定不够客观和科学，且实际可操作性差，不易于推广。
根据笔者的研究发现，建筑学领域中进行历史建筑评估或者空间品质评估等评估工作中，权重系数的确立存在不确定性和主观性，这就为评估工作带来一定的片面性是根据研究者本身的主观判断来决定。结构方程模型在历史建筑评估应用过程中能够科学确定历史建筑评估体系中各指标的系数，这是历史建筑评估定性和定量的根本保证。
3 历史建筑评估中的结构方程模型应用
SEM包括两个方程组，一个是结构变量之间的关系方程组，称为结构方程组；一个是结构变量与观测变量之间的关系方程组，称为观测方程组。我们可以为历史建筑建立一个结构方程模型，模型中有5个结构变量和18个观测变量，如表所示。每个指标分别对应了4、4、4、2、4个观测变量。
在这些结构变量间的路径关系和因果关系，可以用下面这个结构方程模型来表示。
2 结构方程模型在历史建筑评估中的作用
随着科学技术的发展和人们生活的日益复杂化，单纯以经验、直觉和灵感等传统建筑方法已不能满足现代社会的需求。Archer（1963年－1964年）在论文中应用子问题理论，Alexander（1964年）在论文中用不相称变量等等。 这些研究都试图把数学方法应用到建筑学领域中来。结构方程模型（SEM）是一种国际上具有较强适用性的评估方法，在其他很多领域的评估工作中都得到了非常广泛的应用，将其引入到历史建筑评估研究中，可以大大加强评估工作的科学性，这将为历史建筑评估工作取得国际前沿水平的研究成果。
SEM技术是最近几十年来在应用统计领域发展最为迅速的一个分支，该项技术主要包括因果模式、路径图、最小二乘回归分析以及LISREL分析等方法；由于它极强的实用性，许多国际知名的软件公司不断推出升级版的SEM应用软件(如LISREL, AOMS, EQS,SEPATH, MPLUS和SAS中CALIS模快等)。SEM起源于上世纪20年代遗传学者Sewall Wright发明的
（1）
在这个方程中， 为结构变量， 是变量 的系数， 是自变量 和因变量 的路径系数。自变量作用的关系为 ，因变量之间的作用关系为 。
在一般情形，结构变量不一定是4个，结构方程系数形式除了要求对角线是0且是下三角矩阵外也可以不同于（1），自变量的个数也可以多于一个。我们采用向
m量与矩阵记法进行一般描述。设有 个因
值，就可以对方程组（3）、（4）求解，变量，将 排成列向量，记为
有 个自变量，将 排成列向量，此时的 就有了估计值，而不再是记为 ； 的系数矩阵为 阶方阵，记任给的初值14。 有了估计值，就为 B， 的系数矩阵为 阶矩阵，记为 可以回到迭代起点，开始新一轮迭代。迭Γ，残差向量为 ，则结构方程组（1）代收敛控制可以选取迭代过程中所有对应可以扩展为：元素的差值小于指定的误差精度。上述迭
代过程可以表示为：SEM的结构变量是隐含的，不能直接观测，而是对应若干个观测变量。设一共有M个观测变量，对每一个观测变量有 N N次观测，在历史建筑评估分析中就是对应 个专家（或者使用者）的打分，这样我们可以用下图来表示结构方程模型我们得到的数据是一个N×M矩阵。运算过程中式（3）~（6）：
结构变量与观测变量之间的作用关系也可以用方程来表示，按作用的因果路径有两种表示方式。设与自变量 对应的 S（t）个观测变量为 ，与因变量 对应的 个观测变量为 ，于是从观测变量到结构变量的观测方程组可以表达为：
，
目前，通常的SEM可以通过以上这些形式表示出来。这样的模型方程求解出来的各个指标体系的系数（也就是我们通常称作的“权重”）是根据各项指标评分求解出来，而不是评估指标体系的制作者事先规定的。也就是说，通常的评估工作中，先确定指标系数，再进行评估打分。而SEM的引入可以先评估打分，再根据各项分值用模型算法求解出各项指标系数，这样有效避免了评估的先验性和主观性。
结 语
历史建筑是一个多层次、多目标的评估对象，我们应该把历史建筑评价内容层次化、条理化，确定评估指标体系中的自变量和因变量，确定一级指标因素和二级指标因素，以及它们彼此的影响关系，并提出一个较为有适应性和推广意义的历史建筑评估指标体系，在指标体系中纳入使用者的影响因素。同时，对于历史建筑评估的模型方法侧重采用数据分析手段，通过SEM计算出各项指标的系数，这样得出
，反之，从结构变量到观测变量的观测
方程可以表达为：
表1 历史建筑价值评估表12
其中 、 为载荷项。我们将（2）、（3）、（4）合在一起（或者（2）、（5）、（6）合在一起）称为结构方程模型，有时也称为路径分析模型13。
目前国际通行的路径分析模型求解是采用偏最小二乘（PLS）迭代算法。以历史建筑评估模型为例，PLS方法是先在（3）、（4）中给出 的任意初值，然后根据已知的观测变量 的值，利用公式（3）、（4）求出结构变量
的值；结构方程的变量 有了数值，就可以对方程组（2）求最小二乘解，于是有了系数 的估计值，进而有了变量 的估计值 。结构变量 与观测变量 都有了数
表2 历史建筑价值评估表
第26卷 华中建筑
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的系数应该是合理客观而不是事先指定的，保证了评估过程的客观性和普遍性。
历史建筑的保护与开发是一对矛盾的共生体，要掌握历史建筑的存在状况，需要不断寻找潜在的问题和新的使用需求，不断地进行监测和评估。在以上研究的基础上，可以建立动态评估模型来最大限度地提高开发历史建筑的综合价值和质量。建立动态评估模型对历史建筑的开发进行跟踪监测评估，建立信息反馈机制，可以有效减小开发历史建筑的风险，挽回开发过程中的损失。通过对现有历史建筑评估的理论与方法进行改进与创新，我们可以进一步探索历史建筑评估的新理论以及有效科学的新方法。 ■
集区的一项基础性工作——建筑遗产评估.规划师.1996年01期.1996:37-42（5） 陈勇.城市空间评价方法初探——以重
庆南开步行商业街为例.重庆建筑大学学报.Vol.19.No.4.2007:38-46
（6）J. F. Coeterier, Lay people’s evaluation
of historic sites, Landscape and Urban Planning, Volume 59, Issue 2, 15 April 2002:111-123
（7） Lynch, 1972. Lynch, K., 1972. What time is this
place? MIT Press, Cambridge, MA
（8） Lowenthal, 1985. Lowenthal, D.,
1985. The Past is a Foreign Country. Cambridge University Press, Cambridge（9）Schama, 1995. Schama, S., 1995. Landscape and
Memory. Harper Collins, London
（10） Purcell and Nasar, 1992. A.T. Purcell
and J.L. Nasar , Experiencing other people’s houses. J. Environ. Psychol. 12 (1992), 199-211.
（11）权重系数见表1－1范例表格中所示，
通常权重系数由评估表格的制定者自行得出，往往带有一定的随机性和经验性，无法保证其客观性。
（12）此表只是一个范例，具体评估过程中变
量包含的指标内容可能更多、更复杂。（13）童恒庆.理论计量经济学.北京：科学
出版社.2005。
（14）童恒庆、熊丽、彭慧. Self-organized
Path Constraint Neural Network Structure and Algorithm. NEURAL INFORMATION PROCESSING. Part I 457～466. October.2006.（EI核心版检索）。
参考文献
1 S.Y. Sohn, T.H. Moon．Structural Equation
Model for Predicting Technology：Commercialization Success Index (TCSI)．Technological Forecasting & Social Change．2 童恒庆.理论计量经济学.北京：科学出版
社.2005
3 雷冬霞.我国历史地段的评估.南京：东南大学
建筑系硕士论文.
4 陈志华.保护文物建筑和历史地段的国际文
献.台湾博远出版有限公司.1992.
注 释
（1）童乔慧、李百浩.欧洲建筑与城市
遗产概念及其发展（一）——欧洲历史性建筑遗产.华中建筑.Vol.19.No.1.2001:80-81
（2）童乔慧、李百浩.欧洲建筑与城市遗
产概念及其发展（一）——欧洲历史性建筑遗产（续）.华中建筑.Vol. 19.No.2.2001:95-96
（3）、（4）朱光亚、蒋惠.开发建筑遗产密
建筑历史
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历史建筑评估中的结构方程模型研究
Structural Equation Models in Evaluation of Historic Buildings
童 乔 慧 刘 天 桢
Tong QiaohuLiu Tianzhen
中图分类号 TU31文献标识码 A
文章编号 1003-739X（2008）12-0263-04摘 要 历史建筑评估是历史建筑保护工作中的重要一环，评估中指标体系的权重系数是保证评估工作客观有效的重要因素。在历史建筑评估工作中引入结构方程模型，科学确定历史建筑评估体系中各项指标系数，这是历史建筑评估工作定性和定量的根本保证。
关键词 历史建筑 评估 结构方程模型
Abstract Evaluation is an important link in the process of historic buildings protection, and the coefficient of index system is the key factor to guarantee evaluation objective and effective. The structural equation models are introduced to evaluation, and each index coefficient is confirmed scientifically, which ultimately guarantee the evaluation qualitative and quantitative.
Key Words Historic buildings, Evaluation, Structural equation models
作为历史文化载体的历史建筑是人类不可再生的宝贵资源，它构成了城市丰富多彩的文化历史面貌，成为人民千百年传统的活的见证（威尼斯宪章，1964年）。一般认为，历史建筑包括文物类建筑及构成历史文化名城、历史文化保护区的古建筑及优秀近现代建筑。它的研究和发展一直得到广泛的关注。在西方历史中，历史建筑第一次的定位是在15世纪的意大利。在法国古物搜集家米林（Millin）所著的《国家古物遗迹和纪念物搜集》一书中，指出历史建筑是从古代到15~18世纪一直延续下来的。法国在欧洲（包括德国、意大利）乃至全世界都是对历史建筑最早立法的国家，它在1887年颁布了第一部“历史建筑法规（Historic Buildings Act）”①。
历史建筑保护一直以来是城市规划、建筑学的研究重点之一，是城市规划和政府决策必不可少的一部分。对于城市、地区及国家而言，它也日益成为一个经济来源。开展对于历史建筑的保护，就需要对历史建筑提出分类保护要求，对历史建筑进行保护价值、保护意义的界定，制定相应的分级保护与整治措施。要解决好这个问题，首先应该开展对于历史建筑的评估，对不同等级的历史建筑做出相应的解
1 历史建筑评估的既往研究
发达国家由于对于历史建筑的保护工作开展的较早，评估工作也走在了前面。1830年法国创建了历史性建筑监察官一职，历史性建筑监察官和历史性建筑委员会合作参与古建筑的等级划分②。从1860年到1960年，欧洲对于历史性建筑的保护以及实践几乎是相似的。1931年，第一届关于历史性建筑的国际会议在雅典召开，1954年，“欧洲文化遗产协议（European Cultural Agreement）”由欧洲理事会审议通过得以正式公布。从20世纪70年代末到80年代，美国有40个大学开展建筑历史研究的硕士、博士课程，欧洲的法国、意大利等国都开设有文物保护研究中心。这些使得历史建筑的保护工作日趋科学化。加拿大1970年成立了历史建筑资料管理局，搜集了20万处的古建筑资料，并在此基础上开展历史建筑的评估工作③。
国内历史建筑保护工作从起步到建立相对来说较晚，1930年中国建立关于古建筑保护的最初的法律《古物保存法》，1980年专门发布了《关于加强历史文物保护工作的通知》，并批转了国家文物事业管理局、国家基本建设委员会《关于加强古建筑和文物古迹保护管理的报告》。这些表明我国历史建筑保护工作正在逐步开展，很多历史城市与建筑保护工程都有评估工作作为先导。
在对历史建筑综合价值进行不同理解的同时，学者们陆续推出了众多的评价指标体系。东南大学建筑学院建筑系在历史建筑保护研究方面颇具影响，在建筑遗产
作者单位第一作者第二作者邮 编电子信箱收稿日期
武汉大学城市设计学院副教授硕士研究生430072
[email protected] 07 04
决方案。科学合理地保护和利用历史建筑是历史建筑评估的最终目的。通过评估可以知道哪些历史建筑综合价值高，哪些历史建筑综合价值低；哪一个建筑的哪一方面的价值高，哪一方面的价值低，这为文物保护和旧城改造工作提供了决策依据。
第26卷 华中建筑
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评估方面的工作实践相对较多。在由朱光亚教授主持的建筑遗产资源评估研究中，指标体系由多位专家共同商讨确定，并结合每一次评估的评估目的和评估项目的特点建立不同的评价指标体系。如1997年对苏州20号街坊控制保护建筑评估时，对于建筑的综合价值评估确立了建筑的本体价值、对建筑价值产生影响的外部因素两个一级指标，其中，在建筑的本体价值方面，确定了历史价值、科学价值、艺术价值、空间布局的价值、实用价值等5个二级指标。在对皖南呈坎建筑遗产进行评估时确定了5个一级指标：建筑的历史文物价值、建筑的科学价值、建筑的艺术价值、建筑的实用价值、建筑是否有某一特征④。
东南大学刘先觉教授与澳门特别行政区文化局合作的科研项目《澳门建筑文化遗产》对于澳门历史建筑进行了一次全面的价值评估与现状评估，评估体系表由课题组成员自行制定，评估内容翔实细致。另外，在山西财经大学课题组承担的“山西省哲学社会科学2003年度课题”——《山西省文化资源评估指标体系及评估方法研究》中，设计了5个一级评估指标：资源品相、资源价值、资源效用、发展预期、传承能力等，在各个一级指标下又总共设立了25个二级评估指标，从稀缺性、时间价值到资源环境、交通运输便利度等，含盖了文化资源的各主要方面。可见，国内历史建筑评估理论与实践已初见成效，但由于起步相对较晚，目前对于历史建筑评估研究还处于探索时期，对于历史建筑评估的指标体系仍没有一套规范、通用、权威的标准，有待进一步突破。
在评估方法上，目前国内的相关研究多采用层次分析法、Delphi法等评估方法。指标的权重系数通常采用两种方法；一是各层指标体系的熟悉程度系数和权重系数是由多位专家给定，然后求得平均值所得；二是运用系统工程相关研究，运用矩阵理论等系统工程理论方法对系数进行计算。然后将各项指标的综合得分相加，得到某一评估项目的综合价值得分。陈勇（1997年）在对重庆南开步行街评估的过程中采用的是以上方法。⑤这些评估方法中存在着一定的共性问题，那就是指标的量化标准和权重主要依靠专家的主观意见事先确定，这使得指标体系具有较强的主观性。由于历史建筑种类千差万别，评估主体对于测评对象的熟悉程度也不同，历史建筑评估往往是根据个别专家确立的评估指标体系来确定，而没有一个统一的评价指标体系，缺乏对历史建筑发展整体性考察的态度，缺乏比较性研究，自然难
以保证评估工作的客观与真实。
另外，在对城市历史建筑进行综合价值评估时，是从使用者角度还是从专家角度进行评估？还是从综合的角度评估?在评估主体的选择方面，目前国内多是请建筑专家、规划师、政府职能部门、房地产开发人员等组成评估小组进行测评。国外研究学者已经认识到使用者，也就是非专业人士对于历史建筑评估的影响作用，他们的评估标准、价值认知和专家往往大相径庭。如在荷兰，建筑学者注意到历史建筑的使用者（或居民）对于历史建筑改造的效果常常表示不满。这说明在评估过程中应充分考虑这类人群对于历史建筑价值取向的定位问题（J. F. Coeterier, 2002年）⑥。 Lynch （1972年）⑦， Lowenthal （1985年）⑧， Schama （1995年）⑨ 研究标明历史价值的确定对于使用者往往并没有带来太多环境品质的改善作用。于是Purcell and Nasar （1992年）采用了一个新的价值体系来测评历史建筑，将使用者对于历史地区的熟悉程度和感兴趣程度作为考虑对象之一。 因此，在对历史建筑进行评估的过程中，评估者的选择应该更加广泛，这使得评估体系中的各项指标权重的确定要更加客观。因此，我们需要引入各种统计分析方法对建筑做出客观、正确和符合实际的评价，改善评估工作中随机性和经验性的不足。
路径分析，70年代开始应用于心理学、社会学等领域，80年代初计量经济学与SEM亲密接缘，如今SEM技术已广泛运用到众多的学科。结构方程模型（SEM）的偏最小二乘（PLS）算法，在单位向量约束下找到了最小二乘迭代初值，提高了收敛速度，说明了收敛性；将这种模型和算法扩展到历史建筑评估的多层结构方程模型中，有效提高了评估工作的科学性。
由于SEM的计算比较复杂，很多学者往往绕开SEM这个“壁垒”，在评估中转而寻求一些诸如加权法、层次分析法、模糊测度法等方法，这些方法普遍存在的问题是缺乏对模型变量构建进行探讨，对权重系数的确定不够客观和科学，且实际可操作性差，不易于推广。
根据笔者的研究发现，建筑学领域中进行历史建筑评估或者空间品质评估等评估工作中，权重系数的确立存在不确定性和主观性，这就为评估工作带来一定的片面性是根据研究者本身的主观判断来决定。结构方程模型在历史建筑评估应用过程中能够科学确定历史建筑评估体系中各指标的系数，这是历史建筑评估定性和定量的根本保证。
3 历史建筑评估中的结构方程模型应用
SEM包括两个方程组，一个是结构变量之间的关系方程组，称为结构方程组；一个是结构变量与观测变量之间的关系方程组，称为观测方程组。我们可以为历史建筑建立一个结构方程模型，模型中有5个结构变量和18个观测变量，如表所示。每个指标分别对应了4、4、4、2、4个观测变量。
在这些结构变量间的路径关系和因果关系，可以用下面这个结构方程模型来表示。
2 结构方程模型在历史建筑评估中的作用
随着科学技术的发展和人们生活的日益复杂化，单纯以经验、直觉和灵感等传统建筑方法已不能满足现代社会的需求。Archer（1963年－1964年）在论文中应用子问题理论，Alexander（1964年）在论文中用不相称变量等等。 这些研究都试图把数学方法应用到建筑学领域中来。结构方程模型（SEM）是一种国际上具有较强适用性的评估方法，在其他很多领域的评估工作中都得到了非常广泛的应用，将其引入到历史建筑评估研究中，可以大大加强评估工作的科学性，这将为历史建筑评估工作取得国际前沿水平的研究成果。
SEM技术是最近几十年来在应用统计领域发展最为迅速的一个分支，该项技术主要包括因果模式、路径图、最小二乘回归分析以及LISREL分析等方法；由于它极强的实用性，许多国际知名的软件公司不断推出升级版的SEM应用软件(如LISREL, AOMS, EQS,SEPATH, MPLUS和SAS中CALIS模快等)。SEM起源于上世纪20年代遗传学者Sewall Wright发明的
（1）
在这个方程中， 为结构变量， 是变量 的系数， 是自变量 和因变量 的路径系数。自变量作用的关系为 ，因变量之间的作用关系为 。
在一般情形，结构变量不一定是4个，结构方程系数形式除了要求对角线是0且是下三角矩阵外也可以不同于（1），自变量的个数也可以多于一个。我们采用向
m量与矩阵记法进行一般描述。设有 个因
值，就可以对方程组（3）、（4）求解，变量，将 排成列向量，记为
有 个自变量，将 排成列向量，此时的 就有了估计值，而不再是记为 ； 的系数矩阵为 阶方阵，记任给的初值14。 有了估计值，就为 B， 的系数矩阵为 阶矩阵，记为 可以回到迭代起点，开始新一轮迭代。迭Γ，残差向量为 ，则结构方程组（1）代收敛控制可以选取迭代过程中所有对应可以扩展为：元素的差值小于指定的误差精度。上述迭
代过程可以表示为：SEM的结构变量是隐含的，不能直接观测，而是对应若干个观测变量。设一共有M个观测变量，对每一个观测变量有 N N次观测，在历史建筑评估分析中就是对应 个专家（或者使用者）的打分，这样我们可以用下图来表示结构方程模型我们得到的数据是一个N×M矩阵。运算过程中式（3）~（6）：
结构变量与观测变量之间的作用关系也可以用方程来表示，按作用的因果路径有两种表示方式。设与自变量 对应的 S（t）个观测变量为 ，与因变量 对应的 个观测变量为 ，于是从观测变量到结构变量的观测方程组可以表达为：
，
目前，通常的SEM可以通过以上这些形式表示出来。这样的模型方程求解出来的各个指标体系的系数（也就是我们通常称作的“权重”）是根据各项指标评分求解出来，而不是评估指标体系的制作者事先规定的。也就是说，通常的评估工作中，先确定指标系数，再进行评估打分。而SEM的引入可以先评估打分，再根据各项分值用模型算法求解出各项指标系数，这样有效避免了评估的先验性和主观性。
结 语
历史建筑是一个多层次、多目标的评估对象，我们应该把历史建筑评价内容层次化、条理化，确定评估指标体系中的自变量和因变量，确定一级指标因素和二级指标因素，以及它们彼此的影响关系，并提出一个较为有适应性和推广意义的历史建筑评估指标体系，在指标体系中纳入使用者的影响因素。同时，对于历史建筑评估的模型方法侧重采用数据分析手段，通过SEM计算出各项指标的系数，这样得出
，反之，从结构变量到观测变量的观测
方程可以表达为：
表1 历史建筑价值评估表12
其中 、 为载荷项。我们将（2）、（3）、（4）合在一起（或者（2）、（5）、（6）合在一起）称为结构方程模型，有时也称为路径分析模型13。
目前国际通行的路径分析模型求解是采用偏最小二乘（PLS）迭代算法。以历史建筑评估模型为例，PLS方法是先在（3）、（4）中给出 的任意初值，然后根据已知的观测变量 的值，利用公式（3）、（4）求出结构变量
的值；结构方程的变量 有了数值，就可以对方程组（2）求最小二乘解，于是有了系数 的估计值，进而有了变量 的估计值 。结构变量 与观测变量 都有了数
表2 历史建筑价值评估表
第26卷 华中建筑
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的系数应该是合理客观而不是事先指定的，保证了评估过程的客观性和普遍性。
历史建筑的保护与开发是一对矛盾的共生体，要掌握历史建筑的存在状况，需要不断寻找潜在的问题和新的使用需求，不断地进行监测和评估。在以上研究的基础上，可以建立动态评估模型来最大限度地提高开发历史建筑的综合价值和质量。建立动态评估模型对历史建筑的开发进行跟踪监测评估，建立信息反馈机制，可以有效减小开发历史建筑的风险，挽回开发过程中的损失。通过对现有历史建筑评估的理论与方法进行改进与创新，我们可以进一步探索历史建筑评估的新理论以及有效科学的新方法。 ■
集区的一项基础性工作——建筑遗产评估.规划师.1996年01期.1996:37-42（5） 陈勇.城市空间评价方法初探——以重
庆南开步行商业街为例.重庆建筑大学学报.Vol.19.No.4.2007:38-46
（6）J. F. Coeterier, Lay people’s evaluation
of historic sites, Landscape and Urban Planning, Volume 59, Issue 2, 15 April 2002:111-123
（7） Lynch, 1972. Lynch, K., 1972. What time is this
place? MIT Press, Cambridge, MA
（8） Lowenthal, 1985. Lowenthal, D.,
1985. The Past is a Foreign Country. Cambridge University Press, Cambridge（9）Schama, 1995. Schama, S., 1995. Landscape and
Memory. Harper Collins, London
（10） Purcell and Nasar, 1992. A.T. Purcell
and J.L. Nasar , Experiencing other people’s houses. J. Environ. Psychol. 12 (1992), 199-211.
（11）权重系数见表1－1范例表格中所示，
通常权重系数由评估表格的制定者自行得出，往往带有一定的随机性和经验性，无法保证其客观性。
（12）此表只是一个范例，具体评估过程中变
量包含的指标内容可能更多、更复杂。（13）童恒庆.理论计量经济学.北京：科学
出版社.2005。
（14）童恒庆、熊丽、彭慧. Self-organized
Path Constraint Neural Network Structure and Algorithm. NEURAL INFORMATION PROCESSING. Part I 457～466. October.2006.（EI核心版检索）。
参考文献
1 S.Y. Sohn, T.H. Moon．Structural Equation
Model for Predicting Technology：Commercialization Success Index (TCSI)．Technological Forecasting & Social Change．2 童恒庆.理论计量经济学.北京：科学出版
社.2005
3 雷冬霞.我国历史地段的评估.南京：东南大学
建筑系硕士论文.
4 陈志华.保护文物建筑和历史地段的国际文
献.台湾博远出版有限公司.1992.
注 释
（1）童乔慧、李百浩.欧洲建筑与城市
遗产概念及其发展（一）——欧洲历史性建筑遗产.华中建筑.Vol.19.No.1.2001:80-81
（2）童乔慧、李百浩.欧洲建筑与城市遗
产概念及其发展（一）——欧洲历史性建筑遗产（续）.华中建筑.Vol. 19.No.2.2001:95-96
（3）、（4）朱光亚、蒋惠.开发建筑遗产密