李 焓

(成都理工大學(xué) 教務(wù)處，成都 610059)

模糊物元模型在實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

李 焓

(成都理工大學(xué) 教務(wù)處，成都 610059)

對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施績(jī)效評(píng)價(jià)，有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)量值的特點(diǎn)，利用改進(jìn)的熵值法確定指標(biāo)權(quán)重，建立起模糊物元實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)模型。運(yùn)用該模型進(jìn)行實(shí)例分析，并將分析結(jié)果與其他方法對(duì)比，結(jié)果表明：利用模糊物元模型對(duì)實(shí)驗(yàn)室績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有可靠性和實(shí)用性，為實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)提供了新的參考方法。

模糊物元模型；實(shí)驗(yàn)室；績(jī)效評(píng)價(jià)；熵值法

高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、提供社會(huì)服務(wù)的重要場(chǎng)所[1]。對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施績(jī)效評(píng)價(jià)，有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展，進(jìn)行有效的資源配置和優(yōu)化。對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施績(jī)效評(píng)價(jià)是衡量實(shí)驗(yàn)室管理工作質(zhì)量和管理水平高低的重要依據(jù)，它能夠真實(shí)地反映實(shí)驗(yàn)室管理工作及運(yùn)行的現(xiàn)狀[2]。

近年來(lái)，我國(guó)一些學(xué)者在實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)方法上進(jìn)行了相應(yīng)研究，如：陳淑燕[3]等利用模糊綜合評(píng)價(jià)法，劉洛娜[4]利用關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)法，張柯等[5]基于APH評(píng)價(jià)法，宗軍君等[6]利用模糊可拓層次分析法等。我國(guó)學(xué)者蔡文于1983年首創(chuàng)了一門介于數(shù)學(xué)與試驗(yàn)之間的學(xué)科——物元分析法[7]，它研究解決現(xiàn)實(shí)世界中的不相容問(wèn)題及其變化規(guī)律，具有方法簡(jiǎn)便、結(jié)論正確、計(jì)算可靠、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)[8]。將物元分析法引入到實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)中，建立起模糊物元實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)模型，將為實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)提供一種新的參考方法。

1 模糊物元模型

1.1 模糊物元分析理論

給定事物的名稱N，關(guān)于其特征c有量值ν，以有序三元組R=(N，c，ν)作為描述事物的基本元，簡(jiǎn)稱物元。其中，量值ν具有模糊性，稱為模糊物元。如果事物N有n個(gè)特征c1，c2，…，cn和相應(yīng)的模糊量值ν1，ν2，…，νn那么，稱R為n維模糊物元，簡(jiǎn)記為R=(n，c，ν)。如果m個(gè)事物的n維物元組合在一起，那么構(gòu)成m個(gè)事物n維復(fù)合物元Rmn。若將Rmn的量值改寫為模糊物元量值，則稱為m個(gè)事物n維復(fù)合模糊物元[9]，記作：

式中：Rmn為m個(gè)事物n維復(fù)合模糊物元;Mi為第i個(gè)事物;(i=1，2，…，m);Cj為第j項(xiàng)特征; uji表示第j個(gè)方案第i個(gè)事物第j個(gè)特征對(duì)應(yīng)的模糊量值，即隸屬度。

1.2 從優(yōu)隸屬度模糊物元

從優(yōu)隸屬度就是各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊量值從屬于標(biāo)準(zhǔn)方案各對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊量值的隸屬程度。由此建立的原則為從優(yōu)隸屬度原則。由于各評(píng)價(jià)指標(biāo)特征值對(duì)于評(píng)價(jià)方案具有不同的特性，有的是越大越優(yōu)，有的是越小越優(yōu)，因此可以依照評(píng)價(jià)指標(biāo)的特性計(jì)算其從優(yōu)隸屬度為：

式中：μij為從優(yōu)隸屬度;max uij、min uij分別代表各事物中每一評(píng)價(jià)指標(biāo)特征量值中的最大和最小值。由此可以構(gòu)造從優(yōu)隸屬度模糊物元：

1.3 關(guān)聯(lián)分析

1.3.1 關(guān)聯(lián)變換

相應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)復(fù)合模糊物元為：

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重確定

熵值法是根據(jù)某一指標(biāo)中各樣本值之間的差異程度，來(lái)反映該指標(biāo)的重要程度，差距越大，則該項(xiàng)指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中所起的作用越大，其權(quán)重也越大，反之，權(quán)重就越小[10]。

在實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)時(shí)，指標(biāo)量值常常存在不全為正值的量值，利用熵值進(jìn)行賦權(quán)，存在限制條件，即對(duì)數(shù)運(yùn)算要求真數(shù)大于零。為了避免這種情況，利用改進(jìn)的熵值法，即先利用功效系數(shù)法進(jìn)行變換后再求權(quán)重[11]，其具體計(jì)算步驟如下：

1)建立m個(gè)樣本n個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)矩陣R，

式中：χij為第i個(gè)樣本第j項(xiàng)指標(biāo)值。

2)將原始數(shù)據(jù)矩陣R，利用功效系數(shù)法進(jìn)行變換，變換采用式(5)方法進(jìn)行。

3)將利用功效系數(shù)法變換后的矩陣按式(6)進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化處理。

6)對(duì)差異性系數(shù)進(jìn)行歸一化處理得到各指標(biāo)的權(quán)重。

最后形成評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重模糊物元：

1.3.3 計(jì)算綜合關(guān)聯(lián)度向量

關(guān)聯(lián)度K是描述事物之間關(guān)聯(lián)性大小的一種度量，權(quán)重模糊物元與關(guān)聯(lián)系數(shù)復(fù)合模糊物元的積向量為綜合關(guān)聯(lián)度向量，即：

通過(guò)比較各樣本間綜合關(guān)聯(lián)度向量大小，即可做出綜合評(píng)價(jià)。

2 實(shí)例分析

1)構(gòu)建模糊物元。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，對(duì)16個(gè)實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)指標(biāo)及5個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象建立復(fù)合模糊物元Rmn。根據(jù)式(1)和式(2)建立從優(yōu)隸屬度模糊物元(表1中帶*的指標(biāo)代表越小越優(yōu)型)。

表1 2010學(xué)年某高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合指標(biāo)及特征值

2)熵值法確定指標(biāo)權(quán)重。依據(jù)上述改進(jìn)的熵值權(quán)重確定方法，計(jì)算得權(quán)重模糊物元Rω為：

其中，比例系數(shù)a在各指標(biāo)的值都取0.5。

3)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算。利用所得的權(quán)重模糊物元與依據(jù)從優(yōu)隸屬度所確定的關(guān)聯(lián)系數(shù)復(fù)合模糊物元的積向量得到各實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)系度分量：

4)結(jié)果分析。各實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系度分量計(jì)算結(jié)果(見表2)，即為各實(shí)驗(yàn)室績(jī)效綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。依據(jù)聯(lián)系度分量的大小排序：k4＞k3＞k1＞k5＞k2。

表2 各實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系度K的計(jì)算結(jié)果

將評(píng)價(jià)結(jié)果與集對(duì)分析法、綜合指數(shù)分析法進(jìn)行對(duì)比，從表3可以看出，其結(jié)果完全相同，進(jìn)一步證明了模糊物元模型在實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)中的可靠性、可行性。

表3 評(píng)價(jià)結(jié)果比較

3 結(jié)束語(yǔ)

在建立起高校實(shí)驗(yàn)室績(jī)效模糊物元評(píng)價(jià)模型，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)比評(píng)價(jià)分析結(jié)果，表明了該評(píng)價(jià)方法在實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)價(jià)中的有效性和可靠性。同時(shí)，針對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中指標(biāo)值不全為正數(shù)的特征，采用改進(jìn)的熵值法，很好地解決了熵值法確定指標(biāo)權(quán)重的方法。

[1]賴燕玲.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理，提高學(xué)科建設(shè)水平[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29(6)：27_30.

[2]袁輝斌，李傳寶.論民辦高校實(shí)驗(yàn)室管理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)化構(gòu)建[J].西安歐亞學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(1)：51_ 52.

[3]陳淑燕，王景華，瞿高峰.高校實(shí)驗(yàn)室的一種模糊評(píng)估方法[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003 (2)：140_142.

[4]劉洛娜.利用關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)建立高校實(shí)驗(yàn)室管理評(píng)價(jià)體系[J].中州大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，23(4)：94_95，100.

[5]張柯，李慧，吳敏，等.基于AHP的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用有效性評(píng)價(jià)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30 (11)：59_67.

[6]宗軍君，葉結(jié)松，侯智斌.模糊可拓層次分析法在實(shí)驗(yàn)室評(píng)估中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31 (3)：195_201.

[7]蔡文.物元模型及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1994.

[8]肖芳淳.模糊物元分析及其應(yīng)用研究[J].強(qiáng)度與環(huán)境，1995(2)：51_52.

[9]唐碩，羅周全，徐海.基于模糊物元的采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2012(7)：24_29.

[10]馬丹.熵值法在高等教育資源配置效益評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].煤炭高等教育，2008，26(5)：37_40.

[11]李柏年.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用[M].北京：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，1997.

[12]劉文莉.高校教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室績(jī)效評(píng)估[J].嘉興學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(3)：139_144.

Application of Fuzzy M atter-element M odel in Laboratory Performance Evaluation

LIHan
(Educational Administration Office，Chengdu University Of Technology，Chengdu 610059，China)

Laboratory performance evaluation would be helpful to promote the construction and developmentof the laboratory.According to the characteristics of laboratory evaluation index value，to determine the index weight，by using improved information entropymethod，established the fuzzymatter-elementmethod of performance evaluation of laboratory.Thismodel of evaluation is applied to case analysis，and compared the resultwith othermethods shows that：the use of fuzzymatter-elementmodel for evaluation of laboratory performance，is reliability and practicability，provides a referencemethod for laboratory performance evaluation.

fuzzymatter-elementmethod;laboratory;performance evaluation;information entropy

G482

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.059

文獻(xiàn)[12]中的某高校實(shí)驗(yàn)室的指標(biāo)體系及相關(guān)數(shù)據(jù)(見表1)，利用所建模糊物元模型進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。其具體方法如下：

2013_06_19；修改日期：2013_09_17

李 焓（1978_），男，碩士（博士在讀），研究實(shí)習(xí)員，研究方向：實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理。