尹婷婷（西北工業(yè)大學(xué) 圖書館，西安 710072）

1 引言

圖書供應(yīng)商是影響圖書館圖書采購質(zhì)量和館藏建設(shè)的關(guān)鍵要素之一,因此準(zhǔn)確評(píng)價(jià)與合理選擇書商對(duì)圖書館來說至關(guān)重要。近年來圖書館都相繼開始采用圖書招標(biāo)方式進(jìn)行圖書采購,而在圖書招標(biāo)中建立一種科學(xué)的書商優(yōu)選模式,避免單靠經(jīng)驗(yàn)選擇書商顯得十分重要。同時(shí),圖書館也要隨時(shí)、方便地對(duì)已合作書商的綜合能力變化情況進(jìn)行科學(xué)判斷,這樣有利于保證圖書館對(duì)書商實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)選擇。此外,書商之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,他們需要關(guān)注自己的綜合能力,并不斷完善以求發(fā)展。這些都要求對(duì)書商的綜合能力進(jìn)行科學(xué)、快捷的定量評(píng)價(jià),找出影響其綜合能力的主要指標(biāo)。因此,圖書館書商綜合能力的評(píng)價(jià)對(duì)圖書館和書商而言都成了一個(gè)急需解決的問題,也是圖書館學(xué)的熱門話題，[1]相關(guān)研究論文和專著層出不窮，一些論文和專著對(duì)圖書供應(yīng)商的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)分析，還有的文獻(xiàn)將層次分析法應(yīng)用到書商選擇上。[2-4]層次分析法的特點(diǎn)是在對(duì)復(fù)雜的決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,利用較少的定量信息使決策的思維過程數(shù)學(xué)化,從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題提供簡(jiǎn)便的決策方法，該方法的整個(gè)過程體現(xiàn)了人的決策思維的基本特征,即分解、判斷與綜合,定性與定量相結(jié)合,便于決策者之間彼此溝通,是一種十分有效的系統(tǒng)分析方法。[5]但這種方法仍存在局限性，主要表現(xiàn)在：（1）評(píng)價(jià)過程中下一層要素與上一層要素的線性或非線性關(guān)系難以確定，不同的評(píng)價(jià)者可能得出不同的結(jié)果；（2）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，容易出現(xiàn)判斷上的邏輯錯(cuò)誤，必須進(jìn)行一致性檢驗(yàn)；（3）檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性非常困難，當(dāng)判斷矩陣不具有一致性時(shí)，要經(jīng)過若干次的調(diào)整、檢驗(yàn)、再調(diào)整、再檢驗(yàn)的過程才能使判斷矩陣具有一致性。

因此本文根據(jù)圖書館發(fā)展要求和書商服務(wù)的特點(diǎn)，借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一非線性科學(xué)理論，采用基于BP 算法的層次分析法構(gòu)建適合定量分析評(píng)價(jià)書商綜合能力的模型，[6]進(jìn)行圖書供應(yīng)商的綜合能力評(píng)價(jià)。這種方法克服了傳統(tǒng)層次分析法的不足與局限，同時(shí)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的大規(guī)模并行、分布、存儲(chǔ)、自適應(yīng)、自組織和自學(xué)習(xí)的功能，不斷積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，不斷修正所學(xué)的知識(shí)，從而克服評(píng)價(jià)與決策過程中的人為因素，使評(píng)價(jià)與決策更準(zhǔn)確、客觀。

2 建立圖書館供應(yīng)商綜合能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及層次劃分

按照全面性與科學(xué)性、定量分析與定性分析相結(jié)合、可行性與可操作性、靈活性與目標(biāo)導(dǎo)向性的原則，綜合考慮各方面因素的影響，同時(shí)便于比較，本文采用書商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與層次劃分。[1,7-10]

（1）供應(yīng)能力。作為圖書供應(yīng)商必須具備圖書供應(yīng)的能力,提供最新版本的圖書和提供國(guó)家一級(jí)出版社出版的圖書比率的大小是供應(yīng)商在供應(yīng)能力方面的重要體現(xiàn)。

（2）書目數(shù)據(jù)。圖書供應(yīng)商不僅需要向圖書館提供圖書,還需要提供一定的服務(wù),主要包括以下幾方面：免費(fèi)提供全面的采訪數(shù)據(jù)，提供采編數(shù)據(jù)加工，提供符合國(guó)標(biāo)或CALIS 標(biāo)準(zhǔn)的編目數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋采不到或出版變化的圖書，提供義務(wù)咨詢以及有針對(duì)性地制作個(gè)性化征訂數(shù)據(jù)等服務(wù)，圖書出現(xiàn)破損、錯(cuò)訂等情況能夠及時(shí)進(jìn)行調(diào)換等。

（3）價(jià)格。由于不同供應(yīng)商對(duì)圖書的折扣率亦有不同,從而造成圖書采購價(jià)格的差異。

（4）影響力。供應(yīng)商的經(jīng)營(yíng)規(guī)模、資金狀況、信譽(yù)度、與國(guó)家一級(jí)出版社合作關(guān)系、定準(zhǔn)率等自身綜合實(shí)力對(duì)圖書館選擇供應(yīng)商起到很大的影響作用。

（5）業(yè)績(jī)。主要包括與其他圖書館的合作情況，最近3年的營(yíng)業(yè)狀況，最大營(yíng)業(yè)額，市場(chǎng)占有率。

（6）交貨能力。圖書供應(yīng)商的交貨能力指訂書提前期和交書率，訂書提前期指從發(fā)出訂單到收到圖書所用的時(shí)間，交書率高是體現(xiàn)供應(yīng)商實(shí)力的重要指標(biāo)。

（7）采購方式。實(shí)現(xiàn)書目信息預(yù)訂與現(xiàn)場(chǎng)采購相結(jié)合的圖書訂購方式。

（8）信譽(yù)。主要包括資質(zhì)和誠信狀況，嚴(yán)格按圖書館的訂單發(fā)書,防止任意搭配非訂購圖書的行為，無違法亂紀(jì)的經(jīng)營(yíng)行為，允許訂購方合理退書等。

3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次分析法及各層權(quán)值的確定

將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于層次分析法的基本原理為：把評(píng)價(jià)或決策指標(biāo)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量，把相應(yīng)綜合評(píng)價(jià)的目標(biāo)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，把層次分析法中的判據(jù)層作為網(wǎng)絡(luò)的隱含層。使用網(wǎng)絡(luò)前，先用一些經(jīng)傳統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)取得成功的樣本集訓(xùn)練這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)所具有的連接權(quán)值經(jīng)過自適應(yīng)學(xué)習(xí)后得到正確的內(nèi)部表示，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以作為綜合評(píng)價(jià)與決策的有效工具。輸入評(píng)價(jià)方案或決策目標(biāo)的指標(biāo)參數(shù)即可輸出評(píng)價(jià)目標(biāo)量值。評(píng)價(jià)或決策時(shí)可以利用貢獻(xiàn)分析變量選擇理論，[11]對(duì)評(píng)價(jià)或決策指標(biāo)進(jìn)行選擇和篩選，使用于評(píng)價(jià)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型盡可能簡(jiǎn)化，有利于計(jì)算機(jī)編程和運(yùn)算。

按照BP 算法原理，可以得出基于BP 算法的層次分析法的步驟：[6]

（1）確定基本隨機(jī)變量的概率模型，創(chuàng)建用于評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)，輸入層、隱含層、輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)，學(xué)習(xí)系數(shù)，誤差允許范圍δ 等。

（2）為網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)賦初值。

（3）對(duì)基本隨機(jī)變量重復(fù)m+n 次有目的的采樣（m、n 分別為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)所需要的次數(shù)），利用有限元軟件[12]進(jìn)行m+n 次分析，獲得m+n 組響應(yīng)量值。

（4）將m 次采樣的基本隨機(jī)變量作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練值，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，計(jì)算樣本隱含層和輸出層各處理單元的實(shí)際輸出值。

（6）求Yp和Ep。

（7）若Ep≤δ，則結(jié)束學(xué)習(xí)。

（8）對(duì)隱含層和輸出層的處理單元分別計(jì)算其誤差。

（9）對(duì)權(quán)值進(jìn)行修正。

（11）輸入評(píng)價(jià)或決策系統(tǒng)的各指標(biāo)參數(shù)至訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)，模擬網(wǎng)絡(luò)，輸出系統(tǒng)評(píng)價(jià)量值。

4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次分析法仿真實(shí)例

4.1 確定基本變量及初始樣本點(diǎn)

為了便于與傳統(tǒng)的層次分析法相比較，本文選用李麗華等發(fā)表的“基于AHP 線性規(guī)劃的優(yōu)化圖書供應(yīng)量分配方案”文章中層次分析法的各項(xiàng)指標(biāo)值作為BP網(wǎng)絡(luò)輸入層的17個(gè)節(jié)點(diǎn)。輸出層為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，為供應(yīng)商的綜合指標(biāo)數(shù)，如表1 所示。17個(gè)基本輸入變量均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，利用自適應(yīng)重要抽樣法[13]篩選17個(gè)輸入變量的值，各指標(biāo)如表2 所示，輸入值及其對(duì)應(yīng)的輸出值即構(gòu)成BP網(wǎng)絡(luò)的初始樣本點(diǎn)。

表1 結(jié)果對(duì)比

4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立及訓(xùn)練

利用初始樣本值通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)得到網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值和閥值，其中輸入層采用“tansig”傳輸函數(shù)，隱含層采用“purelin”傳遞函數(shù)，學(xué)習(xí)過程中根據(jù)迭代情況適當(dāng)調(diào)整隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)。當(dāng)隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為19時(shí)網(wǎng)絡(luò)收斂較快，收斂條件為網(wǎng)絡(luò)的誤差小于等于1.0e-2，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練曲線如圖所示。網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)束后，利用已知數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)的目標(biāo)值與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練值的比較見表1。

表2 初始樣本點(diǎn)

圖 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練曲線

由表1 可見，各組數(shù)據(jù)的目標(biāo)值與訓(xùn)練值的誤差最大為5.5%，滿足工程所需的精度，因此該BP網(wǎng)絡(luò)已達(dá)到了仿真所需要的要求。

4.3 仿真實(shí)例

根據(jù)已得到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)3個(gè)不同的供應(yīng)商進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)，所得到的數(shù)據(jù)如表3 所示。列出了3個(gè)不同供應(yīng)商的綜合評(píng)價(jià)目標(biāo)值計(jì)算結(jié)果，依據(jù)目標(biāo)值的大小，3個(gè)不同供應(yīng)商供書質(zhì)量由好到壞依次為：D2、D1、D3，同時(shí)說明D2 供應(yīng)商具有較好的綜合供應(yīng)能力。

表3 不同供應(yīng)商的比較

5 結(jié)論

本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及層次分析法，在充分分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，建立圖書供應(yīng)商綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)模型，客觀、公正地解決了圖書采購的供應(yīng)商選擇問題。本方法可以克服傳統(tǒng)層次分析法的人為因素較多，影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性的不足，同時(shí)本方法具有不需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，可以避免出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤的優(yōu)點(diǎn)，并且可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行反饋和模型修正。

當(dāng)然，基于BP 算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層次分析法也具有一定的局限性，這種方法的收斂速度和所選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)有關(guān)，并且可能出現(xiàn)局部最小的情況，隨后的研究中將考慮綜合利用標(biāo)桿法、模糊數(shù)學(xué)、多目標(biāo)規(guī)劃、智能計(jì)算等技術(shù)和方法對(duì)所做的模型進(jìn)行進(jìn)一步的修正。

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