〔摘 要〕運(yùn)用基于指數(shù)標(biāo)度法和完全一致性判斷矩陣的層次分析法建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)教學(xué)型高等學(xué)校圖書(shū)館的藏書(shū)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和探究,將圖書(shū)館藏書(shū)劃分為四個(gè)等級(jí),通過(guò)層次排序確定四類(lèi)藏書(shū)之間,以及每個(gè)等級(jí)各類(lèi)文獻(xiàn)資料之間的比例關(guān)系。
〔關(guān)鍵詞〕AHP;指數(shù)標(biāo)度;判斷矩陣;排序計(jì)算;一致性檢驗(yàn)
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2010.10.007
〔中圖分類(lèi)號(hào)〕G253 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕B 〔文章編號(hào)〕1008-0821(2010)10-0026-04
The Application of AHP Based on Index Scale in the
Analysis of Librarys Collection StructureSong Heping1 Song Jianhe2 Li Lihua1 Liu Xue1
(1.Library,Hebei Normal University of Science Technology,Qinhuangdao 066004,China;
2.Hebei Engineering and Technical College,Cangzhou 061001,China)
〔Abstract〕This paper aimed to build mathematics model using AHP which based on the method of index scale and the comparison matrix of complete consistency to discuss and analyse librarys collection structure of type of teaching colleges and universities.Divide collection structure into four grades,through calculating priorities,ascertain the proportional relation among the four kinds of books and the reasonable priority of each kind of literature in total collection structure and every grade.
〔Keywords〕AHP;index scale;comparison matrix;priorities calculate;consistency check
運(yùn)用層次分析法(簡(jiǎn)稱(chēng)AHP)[1-2]對(duì)圖書(shū)館藏書(shū)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,方法科學(xué),值得借鑒,隨著方法的廣泛使用和深入研究,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的比例標(biāo)度法(1~9標(biāo)度法)和判斷矩陣構(gòu)造法,都有一定局限性,(1)是采用傳統(tǒng)的1~9標(biāo)度法在實(shí)際應(yīng)用中,其評(píng)判準(zhǔn)則與日常語(yǔ)言判斷習(xí)慣難以協(xié)調(diào),可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確,合理性較差以及一致性檢驗(yàn)的錯(cuò)誤;(2)是運(yùn)用傳統(tǒng) AHP構(gòu)造的判斷矩陣易出偏差、精確度不高,需要不斷進(jìn)行一致性檢驗(yàn),計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜。
近年來(lái),很多專(zhuān)家學(xué)者針對(duì)該方法的某些缺陷和不足作了不同方面的改進(jìn)。采用指數(shù)標(biāo)度法代替?zhèn)鹘y(tǒng)1~9標(biāo)度,從而使其評(píng)判準(zhǔn)則與日常語(yǔ)言判斷習(xí)慣能夠更好的協(xié)調(diào)[3-4],在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)采用新的方法使得所構(gòu)造的判斷矩陣本身具有完全一致性,從而取消了一致性檢驗(yàn),不但簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程,也使得其結(jié)果更加精確[5]。
1 經(jīng)改進(jìn)的AHP在館藏結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用
運(yùn)用AHP解決實(shí)際問(wèn)題,大體可以分為4個(gè)基本步驟[6]:(1)分析各元素關(guān)系,建立層次結(jié)構(gòu)模型;(2)構(gòu)造判斷矩陣;(3)層次單排序及一致性檢驗(yàn);(4)層次總排序及一致性檢驗(yàn)。
1.1 建立館藏結(jié)構(gòu)的層次分析模型
運(yùn)用層次分析法的第一步就是建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)和要達(dá)到的目標(biāo),把復(fù)雜問(wèn)題中的各種因素通過(guò)劃分變成相互聯(lián)系的有序?qū)?,一般可以劃分為目?biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層。
在目標(biāo)層中,確定了4個(gè)準(zhǔn)則:(1)滿(mǎn)足教師及其科研人員的教學(xué)、科研需要;(2)滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)課業(yè)知識(shí)的需要;(3)滿(mǎn)足教師從業(yè)能力的需要;(4)滿(mǎn)足各個(gè)層面的讀者拓寬知識(shí),放大視野及提高自身修養(yǎng)的需要;在方案層中,根據(jù)圖書(shū)館文獻(xiàn)收集、整理加工、管理的實(shí)際情況,劃分為7種類(lèi)型:中文圖書(shū)、中文雜志期刊、外文圖書(shū)、外文雜志期刊、各類(lèi)報(bào)紙(中、外文)、特種文獻(xiàn)(中、外文)、電子資源。
這樣就可以建立藏書(shū)結(jié)構(gòu)的層次分析模型[7]如下:圖1 藏書(shū)結(jié)構(gòu)的層次分析模型
1.2 構(gòu)造判斷矩陣
這一步就是要對(duì)同一層次的各元素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)造判斷矩陣,或稱(chēng)兩兩比較矩陣。
1.2.1 指數(shù)標(biāo)度法
在構(gòu)造判斷矩陣時(shí),為了將定性判斷準(zhǔn)確地定量化,其定量值應(yīng)當(dāng)符合各個(gè)定性的準(zhǔn)則之間的重要程度的相互關(guān)系。
首先將判斷等級(jí)分為:同等重要、稍微重要、重要、明顯重要、強(qiáng)烈重要、極端重要6個(gè)等級(jí)(表1)。數(shù)字上的判斷極限為9,即a8=9,亦即a=1.3161(注:a8以上的值均記為9),由此可以給出指數(shù)標(biāo)度表(表2)。表2中m、n分別代表兩相鄰等級(jí)所對(duì)應(yīng)的a的指數(shù)。表1 指標(biāo)取值范圍表
判斷等級(jí)指標(biāo)取值范圍A與B同等重要A∶B=1A比B稍微重要A∶B=aA比B重要A∶B=a2A比B明顯重要A∶B=a4A比B強(qiáng)烈重要A∶B=a6A比B極端重要A∶B=a8判斷中間值A(chǔ)∶B=am+n2
1.2.2 完全一致性判斷矩陣
所謂判斷矩陣的完全一致性,即判斷矩陣的每一個(gè)元素aij均滿(mǎn)足:aij=aik×akj,其含義是:若已知相對(duì)于某準(zhǔn)則A,Bi對(duì)Bk和Bk對(duì)Bj的比較等級(jí),則Bi對(duì)Bj的比較等級(jí)具有傳遞性。如:bik=a2即Bi比Bk重要,bkj=a4即Bk比Bj明顯重要,則bij=bik×bkj=a2×a4=a6即Bi比Bj強(qiáng)烈重要。這樣就從根本上消除不一致性數(shù)據(jù),取消一致性檢驗(yàn),簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,使得計(jì)算更簡(jiǎn)便,精確度更高,便于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
1.2.3 館藏結(jié)構(gòu)的判斷矩陣
基于以上兩處改進(jìn),并根據(jù)第一步所建立的層次結(jié)構(gòu)模型,即可構(gòu)造判斷矩陣。準(zhǔn)則層B對(duì)目標(biāo)層A的判斷矩陣的構(gòu)造(以教學(xué)型高校為例):
(1)B對(duì)A的判斷矩陣AB1B2B3B4B11a-1aa5B2a1a2a6B3a-1a-21a4B4a-5a-6a-41(a-1)a=1.3161AB1B2B3B4B110.75981.31613.9486B21.316111.73215.1968B30.75980.577313B40.25330.19240.33331(a-2)
矩陣(a-1)的元素除第一行(列)是通過(guò)主觀上對(duì)結(jié)構(gòu)模型中的因素兩兩相比較得到,其余位置元素可以由完全一致性判斷矩陣的性質(zhì),即由公式Bii=1,bij=1/bji,bij=bik×bkj推算得到。判斷矩陣中的每一個(gè)元素bij表示:相對(duì)于準(zhǔn)則A,Bi相比于Bj其重要程度。例如:b12=B1/B2=a-1表示在圖書(shū)管藏書(shū)結(jié)構(gòu)中,教學(xué)和科研用文獻(xiàn)B1比學(xué)生學(xué)習(xí)用文獻(xiàn)B2稍微次要一些;b24=B2/B4=a6表示B2比B4強(qiáng)烈重要等等。
運(yùn)用同樣的方法可以構(gòu)造其它4個(gè)矩陣如下:
1.3 層次單排序
所謂層次單排序是指:對(duì)于上一層某因素而言, 本層次與之有聯(lián)系的因素的重要性次序的權(quán)值。它是本層次所有因素相對(duì)上一層次而言的重要性進(jìn)行排序的基礎(chǔ)[8]。以B對(duì)A判斷矩陣采用和積法進(jìn)行排序:矩陣(a-2)的每一列利用公式
1.4 層次總排序
利用同一層次中所有層次單排序的結(jié)果以及上層次所有元素的權(quán)重,來(lái)計(jì)算針對(duì)總目標(biāo)而言,本層次所有元素的權(quán)重值的過(guò)程,稱(chēng)為層次總排序。層次總排序由上而下逐層順序進(jìn)行,對(duì)于第二層而言,單排序即總排序,其他各層需依次進(jìn)行總排序。
層次總排序結(jié)果如表3所示。
2 結(jié)果分析及討論
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,可以將教學(xué)型高校的館藏結(jié)構(gòu)大致可分為4個(gè)等級(jí):研究級(jí)藏書(shū)、學(xué)習(xí)級(jí)藏書(shū)、教育科學(xué)級(jí)藏書(shū)以及基礎(chǔ)級(jí)藏書(shū)。
2.1 研究級(jí)藏書(shū)
主要指教師及其他科研人員用教學(xué)參考書(shū)及科研用書(shū),此類(lèi)用書(shū)的專(zhuān)深程度應(yīng)當(dāng)比一般本科學(xué)生用書(shū)更深一層次,而且要具有時(shí)代性,能夠反應(yīng)新的理論、新的成果。期刊更新快的特點(diǎn)決定了它在這方面優(yōu)于圖書(shū),書(shū)籍知識(shí)的專(zhuān)業(yè)性、科學(xué)性又優(yōu)于報(bào)紙。此外,電子資源也為教師的教學(xué)科研提供了大量有價(jià)值的文獻(xiàn)材料。所以,研究級(jí)館藏應(yīng)以外文期刊為主,占館藏總資源的26.33%,其它依次是電子資源占20.01%、中文期刊及特種文獻(xiàn)占15.20%、中文圖書(shū)占11.55%、外文圖書(shū)占8.78%、各類(lèi)報(bào)紙占2.93%。(見(jiàn)表3中B1列)
2.2 學(xué)習(xí)級(jí)藏書(shū)
主要指大學(xué)教材及學(xué)生用的教學(xué)參考書(shū)等,在這部分藏館中,應(yīng)以中文圖書(shū)為主,占總資源的40.4%、其它依次是中文期刊占17.72%、電子資源占13.47%、外文圖書(shū)占10.23%、外文期刊占7.77%、特種文獻(xiàn)占5.91%、各類(lèi)報(bào)紙占4.49%。(見(jiàn)表3中B2列)
2.3 教育科學(xué)級(jí)藏書(shū)
主要指為滿(mǎn)足師范生在校期間培養(yǎng)良好的教師素質(zhì),提高教師從業(yè)能力需要的與教育教學(xué)相關(guān)的書(shū)刊資料。館藏中教育科學(xué)級(jí)藏書(shū),中文期刊應(yīng)占總資源的35.73%,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑獲取的電子資源更具有時(shí)效性和廣泛性,因此電子資源占20.63%,其它依次是中文圖書(shū)占15.67%、特種文獻(xiàn)占11.91%、外文期刊占6.87%、外文圖書(shū)占5.22%、各類(lèi)報(bào)紙占3.97%。(見(jiàn)表3中B3列)
2.4 基礎(chǔ)級(jí)藏書(shū)
主要指科普、娛樂(lè)性讀物等。在這部分館藏中,應(yīng)以中文圖書(shū)為主,占33.54%,其它依次是中文期刊(25.48%)、各類(lèi)報(bào)紙(14.71%)、電子資源(11.18%)、外文圖書(shū)(6.45%)、外文期刊(4.9%)、特種文獻(xiàn)(3.73%)。(見(jiàn)表3中B4列)
作為教學(xué)型高校,在其館藏中,研究級(jí)、學(xué)習(xí)級(jí)藏書(shū)是藏書(shū)的精華,擔(dān)負(fù)著為教師教學(xué)、科研及學(xué)生學(xué)習(xí)課業(yè)知識(shí)服務(wù)的任務(wù),分別占館藏30.04%和39.53%;教育科學(xué)級(jí)藏書(shū)是特色藏書(shū),約占館藏的22.82%,基礎(chǔ)級(jí)藏書(shū)是前面3種藏書(shū)的補(bǔ)充,占館藏的7.61%。(見(jiàn)表3)
在整個(gè)館藏中,中文圖書(shū)約占25.57%,中文期刊約占21.66%,外文圖書(shū)約占8.36%,外文期刊約占12.92%,各類(lèi)報(bào)紙約占4.68%,特種文獻(xiàn)約占9.9%,電子資源約占16.89%。(見(jiàn)表3W總)。
只有將以上各級(jí)藏書(shū)資源有機(jī)結(jié)合,使其比例恰當(dāng),結(jié)構(gòu)合理,有主有從,有專(zhuān)有博,彼此相得益彰,構(gòu)成合理的館藏結(jié)構(gòu),才能為高等師范類(lèi)院校圖書(shū)館發(fā)揮其教育職能和情報(bào)職能奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳義華.數(shù)學(xué)建模的層次分析法[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,(9):92-97.
[2]王蓮芬,許樹(shù)柏.層次分析法引論[M].北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社,1990:103-108,350-384.
[3]高幸,韓佩宏.改進(jìn)層次分析法在ABS高速公路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用[J].公路工程,2007,(10):64-69
[4]汪浩,馬達(dá).層次分析標(biāo)度評(píng)價(jià)與新標(biāo)度方法[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,1993,13(5):24-26.
[5]胡子義,譚水木.層次分析法的一種改進(jìn)[J].許昌學(xué)院學(xué)報(bào),2005,(9):26-29.
[6]呂躍進(jìn),覃菊瑩.層次分析法建模中的結(jié)構(gòu)問(wèn)題[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003,10:58-61.
[7]朱若松.高校圖書(shū)館藏書(shū)結(jié)構(gòu)的一個(gè)數(shù)學(xué)模型[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版),2002,20(3):15-19.
[8]徐曉敏.層次分析法的運(yùn)用[J].統(tǒng)計(jì)與決策,2008,(1):156-158.