摘要：為了解決傳統(tǒng)遺傳算法在自動組卷中容易出現(xiàn)未成熟收斂和收斂速度慢等問題，提出了一種基于改進遺傳算法的自動組卷方法。采用分段二進制編碼策略，對每個子空間進行初始種群選擇，保證了初始種群含有豐富的模式，從而增加搜索收斂于全局最優(yōu)的可能性。并對交叉算子和變異算子進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了交叉和變異概率隨解的變化而自適應(yīng)調(diào)整。實驗結(jié)果表明，改進的遺傳算法能有效地解決自動組卷問題，提高了收斂速度和組卷的成功率。

關(guān)鍵詞：遺傳算法；自動組卷；適應(yīng)度函數(shù)；分段二進制編碼

中圖分類號：TN91134文獻標識碼：A文章編號：1004373X（2012）18008003

引言

自動組卷是實現(xiàn)網(wǎng)上考試系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，國內(nèi)外的許多學(xué)校機構(gòu)、科研單位都對組卷系統(tǒng)進行了研究，要求生成的試卷能最大程度地滿足用戶的需要，并具有科學(xué)性、隨機性和合理性[1]。在題庫試題質(zhì)量高的前提下，自動組卷的效率與質(zhì)量完全取決于抽題算法的設(shè)計。如何設(shè)計一個高效、合理、科學(xué)的算法，是自動組卷的關(guān)鍵，涉及到一個全局尋優(yōu)和收斂速度快慢的問題，具有很高的研究價值[2]。

1組卷問題的數(shù)學(xué)描述

只有滿足一定條件的試題才能參與組卷，因此試題組卷時需要給出以下約束條件：總時間、試卷平均難度、試卷總分、知識范圍、各種題型比例等[3]。組卷中決定一道試題，就要決定n項約束條件，決定一份試卷，就決定一個m×n的矩陣，其中m是試卷所含的題目數(shù)[4]。本模型中n簡化為5，即僅考慮總分、難度、題型、知識范圍和答題時間5項指標。s=d11d12…d15

d21d22…d25

………

dm1dm2…dm52改進遺傳算法的自動組卷設(shè)計

針對試題組卷的具體情況，對標準遺傳算法進行改進后用于求解組卷問題，以下給出具體解決方法。

2.1編碼方案

本系統(tǒng)采用了分段二進制編碼策略。將整個題庫劃分為不同的段，每一段反映一種題型，每一段長度由題庫中該題型的數(shù)目決定，每一種題型單獨進行傳統(tǒng)的二進制編碼，編碼長度由試題庫中所含試題數(shù)決定[5]。