鄭小發(fā) 楊 麗

（重慶機電職業(yè)技術學院 重慶 420760）

基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”的高職“一身兩翼”辦學模式優(yōu)化研究

鄭小發(fā) 楊 麗

（重慶機電職業(yè)技術學院 重慶 420760）

立足于我國的國情和高職教育現(xiàn)狀，借鑒國外發(fā)達國家高職教育教師專業(yè)體系結構優(yōu)化發(fā)展的經(jīng)驗，提出基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”優(yōu)化重慶機電職業(yè)技術學院“一身兩翼”辦學模式。

灰色神經(jīng)網(wǎng)絡；高職；一身兩翼；辦學模式

隨著發(fā)達國家優(yōu)質(zhì)教育資源對國內(nèi)生源市場的爭奪與分流力度越來越大，主動融入、大力推進國際職業(yè)教育合作與交流成為全國高職院校開闊視野、拓寬人才培養(yǎng)途徑的應勢之舉。

重慶機電職業(yè)技術學院的“一身兩翼”辦學模式

（一）重慶機電職業(yè)技術學院“一身兩翼”辦學模式的理念

“一身”指的是教學，是教育核心價值所在，特指我院的新型教學模式?！皟梢怼敝械囊灰硎侵竾H高校合作及高、中、低端培訓，另一翼是指產(chǎn)品孵化、產(chǎn)業(yè)經(jīng)營。在“十二五”期間，我們要緊緊抓住重慶市產(chǎn)業(yè)“6+1大發(fā)展”、“再造一個重慶”發(fā)展戰(zhàn)略的大好機遇，遵循教育規(guī)律，面向社會需求，加強管理，提高質(zhì)量，立足重慶，依托兵工企業(yè)，面向西部，輻射全國，進一步優(yōu)化專業(yè)結構，適應經(jīng)濟和社會發(fā)展要求，穩(wěn)步推進產(chǎn)學結合、校企結合，提高學院教育教學質(zhì)量。

（二）重慶機電職業(yè)技術學院“一身兩翼”辦學模式定位

在“十二五”期間，教育部將按照統(tǒng)籌規(guī)劃、先行試點、動態(tài)調(diào)整的原則，逐步啟動國家示范性高等職業(yè)院校建設計劃二期工程、地市級高等職業(yè)教育綜合改革試點、示范性職業(yè)教育集團學校建設、高等職業(yè)院?！半p師型”教師隊伍建設、高等職業(yè)教育實訓基地建設、高等職業(yè)教育共享型教學資源庫和技能培訓與繼續(xù)教育服務平臺建設等重大項目與改革試點。我院“十二五”期間的總方針是“深化改革、固本升位”，“十二五”期間要實現(xiàn)的目標是 “創(chuàng)建以育人為中心、多功能自力型的辦學實體”。我院將“一身兩翼”辦學模式應用于校際合作、中外合作、中德草簽聯(lián)合辦學和實習產(chǎn)業(yè)協(xié)議等，來增強學院“兩種經(jīng)濟”和“外圓內(nèi)方”的教學管理模式，集中財力使學院呈現(xiàn)出高水平的人才培養(yǎng)質(zhì)量及堅實雄厚的財力支撐。

（三）重慶機電職業(yè)技術學院辦學指導思想

學院充分發(fā)揮背靠兵工、依托兵工和“校企同源”的獨特優(yōu)勢，用科學發(fā)展觀統(tǒng)領學院改革發(fā)展全局，提出“德為根、人為本、和為貴、能為先”的辦學指導思想，創(chuàng)新性地提出“一身兩翼”、“以服務求生存、以貢獻求發(fā)展”和“依托行業(yè)優(yōu)勢，以企業(yè)需要為導向，為用人單位量身打造技能型人才。

（四）重慶機電職業(yè)技術學院“一身兩翼”辦學模式應用于專業(yè)群實訓基地建設

建設專業(yè)群校內(nèi)生產(chǎn)型實訓基地:（1）機械制造與維修及機械結構優(yōu)化實訓基地；（2）汽車檢測與維修及汽車底盤結構優(yōu)化實訓基地；（3）物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)技術教育、物聯(lián)網(wǎng)應用技術、計算機網(wǎng)絡技術綜合實訓與信息安全技術實訓基地；（4）電子商務、市場營銷與物流管理模擬實訓基地；（5）建筑工程管理、工程造價預決算模擬實訓基地；（6）藝術設計實訓基地。

基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”進行辦學模式預測的可行性

首先，一個好的辦學模式預測模型應符合辦學模式基本理論和數(shù)學建模要求，這是選擇模型的關鍵。其次，要保證模型數(shù)據(jù)可得一致和可比性，在數(shù)據(jù)預測檢驗階段應充分擬合原始數(shù)據(jù)，特別是有波動的數(shù)據(jù)，因為波動性數(shù)據(jù)往往蘊藏了系統(tǒng)重要信息。

“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”是指既含有已知信息，又含有未知信息的系統(tǒng)，是基于我國華中理工大學（現(xiàn)華中科技大學）鄧聚龍教授于1982年提出的灰色理論發(fā)展而來的，是系統(tǒng)思想的一種深化和發(fā)展。它所需模型因素少，模型簡單。對于模型因素空間難以窮盡，運行機制尚不明確，又缺乏確定關系的信息系統(tǒng)的研究，“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”理論及方法提供了新的思路和有益的嘗試。

基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”的非線性映射與辦學模式非線性特征是相近的，對于未知的辦學模式動力學系統(tǒng)可通過“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”來了解系統(tǒng)的表征量并進行預測。已有定理從數(shù)學上保證了網(wǎng)絡用于時間序列預測的可行性。因此，結合模型映射性質(zhì)、輸入變量的選擇和波動性數(shù)據(jù)擬合等可知“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”模型用于辦學模式預測是可行的。與傳統(tǒng)的辦學模式預測方法相比，將基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”的時間序列預測方法用于辦學模式預測，避免了繁瑣的常規(guī)建模過程，使預測結構計算簡單、靈活。運用計算機強大的組合能力，可以更好地提高辦學模式預測的效率和精度。

基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”理論優(yōu)化“一身兩翼”辦學模式

基于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”的預測方法是根據(jù)過去及現(xiàn)在已知的或非確知的信息，建立一個從過去引申到將來的GM模型，從而確定系統(tǒng)在未來發(fā)展變化的趨勢，為規(guī)劃決策提供依據(jù)。在灰色預測模型中，對時間序列進行數(shù)量大小的預測，隨機性被弱化了，確定性增強了。此時，在生成層次上求解得到生成函數(shù)，據(jù)此建立被求序列的數(shù)列預測，其預測模型為一階微分方程，即只有一個變量的灰色神經(jīng)模型，記為GM（1，1）模型。重慶機電職業(yè)技術學院為優(yōu)化辦學模式的效果，利用重慶機電職業(yè)技術學院辦學模式灰色算法GM（1，1）進行數(shù)據(jù)信息優(yōu)化處理，即運用重慶機電職業(yè)技術學院“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”理論進一步優(yōu)化“一身兩翼”辦學模式。

（1）設所要預測“一身兩翼”模型中的某項指標的原始數(shù)據(jù)列為x（0）={x（0）（1），x（0）（2），x（0）（3），……，x（0）（n）}

（2）對原始數(shù)據(jù)列做一次累加，先生成（1-AGO），再生成（1）新數(shù)據(jù)列，即（3）對生成的數(shù)據(jù)列x（1），建立相應的微分方程，式中a為發(fā)展系數(shù)，u為內(nèi)生控制系數(shù)。（4）解步驟（3）中方程式，可得其相應的時間響應算法為:

（5）設方程的參數(shù)的向量:式中B為累加生成矩陣，YN為向量，二者的構造分別為:

式中x（0）（i）為第i年的原始數(shù)據(jù)；x（1）（i）為第i+1年的一次累加。

（7）求出原始數(shù)據(jù)的還原預測值與實際數(shù)據(jù)值之間的殘差值ε0（t）和相對誤差q（t），進行殘差檢驗

（8）進行關聯(lián)度R檢驗；后驗差C檢驗和小誤差概率P檢驗。

（9）如果殘差檢驗、關聯(lián)度檢驗和后驗差都能通過，則可以用所建立的算法進行預測。否則要進行殘差修正。而重慶機電職業(yè)技術學院“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”是以辦學模式為網(wǎng)絡樣本，算法即誤差反向傳播算法，利用重慶機電職業(yè)技術學院“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”算法自組織學習過程，分別為辦學模式網(wǎng)絡樣本進行正向傳播和誤差的反向傳播。其通過辦學模式網(wǎng)絡樣本進行前一次迭代的權值和閾值來應用神經(jīng)網(wǎng)絡技術中的第一層向后計算各層自組織神經(jīng)元的輸出，即最后層向前計算各層權值和閾值。其總誤差的梯度進而對前面各層的權值和閾值進行修改運算，反復直到神經(jīng)網(wǎng)絡樣本收斂重慶機電職業(yè)技術學院“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”輸入向量為

X=（x1，x2，……，xi，……，xn）T；隱含層輸出向量為Y=（y1，y2，……，yi， ……,yn）T； 輸出層的輸出向量為 O=（o1，o2， ……，oi,……，ol）T；期望輸出向量為；輸入層到隱含層之間的權值矩陣V=（V1，V2，……，Vj,……，Vm）T。其中，列向量Vj為隱含層第j個重慶機電職業(yè)技術學院自組織神經(jīng)元對應的權向量。隱含層到輸入層之間的權值矩陣w=（w1，w2，……，wk,……，wl）T。其中，列向量wk為輸出層第k個重慶機電職業(yè)技術學院自組織神經(jīng)元對應的權向量。各層信號之間的算法結構為:上式中f（x）的均為雜類型函數(shù)，f（x）的導數(shù)方程為；

則辦學模式算法樣本輸出層和隱含層的權值調(diào)整量分別為:

式中:η為比例系數(shù)，在利用灰色算法訓練辦學模式中代表學習速率。如果重慶機電職業(yè)技術學院灰色自組織神經(jīng)網(wǎng)絡有個隱含層，各隱含層節(jié)點分別記為m1，m2，……，mh，各隱含層輸出分別記為y1，y2，……，yh則各層權值調(diào)整計算公式分別如下:

綜合上述，預測分析重慶機電職業(yè)技術學院灰色神經(jīng)模型，運用各層權值調(diào)整公式均由學習速率、樣本以隱含層輸出的誤差信號和隱含層輸入數(shù)字離散信號決定辦學模式樣本，同時，利用灰色學習理論過程來決策環(huán)境復雜程度和訓練辦學模式樣本的收斂性，即需要增大多層網(wǎng)絡樣本訓練量來優(yōu)化重慶機電職業(yè)技術學院“一身兩翼”辦學模式。同時，應注意樣本的全面性、代表性以及提高樣本的精確性，增大抗干擾噪聲。還可以采用其他方法收集多層訓練辦學模式算法樣本數(shù)據(jù)。以上是運用重慶機電職業(yè)技術學院“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”優(yōu)化“一身兩翼”這個非線性、復雜、不確定的辦學模式的新方法。實踐證明，此辦學模式運用內(nèi)涵構建使重慶機電職業(yè)技術學院教育教學有了進一步創(chuàng)新。

研究既利用了“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”進行預測需要數(shù)據(jù)少的優(yōu)點，又吸收了“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”容錯能力、自適應能力強的優(yōu)點。此模型簡單實用，特別是在原始數(shù)據(jù)非常有限的情況下，可以得到相當精度的擬合數(shù)據(jù)，并能得到可靠的預測數(shù)據(jù)。

由于“灰色神經(jīng)網(wǎng)絡”的功能強大，形式多樣，若能將其他網(wǎng)絡形式同灰色理論模型相結合，則能進一步提高預測精度，并能在優(yōu)化辦學模式預測方面發(fā)揮更大的作用。

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G718

A

1672-5727（2012）10-0156-02

鄭小發(fā)（1981—），男，重慶市人，碩士，重慶機電職業(yè)技術學院高級工程師，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術開發(fā)、智能信號處理與目標跟蹤、多傳感器信息融合、神經(jīng)網(wǎng)絡與模式算法識別、神經(jīng)網(wǎng)絡與混沌信號處理。