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        粗糙集理論在外聘教師教學(xué)質(zhì)量評價中的應(yīng)用

        2016-11-02 08:06:05韓慧蓉
        西安航空學(xué)院學(xué)報 2016年5期
        關(guān)鍵詞:約簡粗糙集信息系統(tǒng)

        韓慧蓉

        (西安航空學(xué)院 理學(xué)院,陜西 西安 710077)

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        粗糙集理論在外聘教師教學(xué)質(zhì)量評價中的應(yīng)用

        韓慧蓉

        (西安航空學(xué)院 理學(xué)院,陜西 西安 710077)

        應(yīng)用粗糙集理論對外聘教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價。利用粗糙集理論中的屬性簡約和重要度計算對評價指標(biāo)進(jìn)行約簡,得到指標(biāo)的客觀權(quán)重,并與主觀權(quán)重相結(jié)合,給出了教師評價的排序結(jié)果。

        粗糙集理論;教學(xué)質(zhì)量評價;屬性約簡;客觀權(quán)重

        0 引言

        指標(biāo)權(quán)重是決策分析中的重要數(shù)值,是評價和決策中的重要依據(jù),確定權(quán)重的方法有很多,粗糙集理論[1-3]就是其中的一種。粗糙集理論[4]是由波蘭華沙理工大學(xué)教授帕拉克(Z.Pawlak)在1982年研究不完整數(shù)據(jù)和不精確知識的表達(dá)運用中提出的。它建立在某種分類機(jī)制基礎(chǔ)上,把研究對象進(jìn)行等價劃分,在保持分類基礎(chǔ)不變的情況下,對屬性進(jìn)行約簡,去掉冗余的屬性,并可以計算出單個屬性的重要度,從而確定各屬性的客觀權(quán)重。

        1 粗糙集理論[1]

        1.1不可辨識關(guān)系

        對信息系統(tǒng)IS=(U,A,V,f),則?B?A,不可辨識關(guān)系

        1.2下近似集與上近似集[1]

        1.3正域、負(fù)域、邊界

        1.4冗余和獨立

        1.5約簡和核[5]

        約簡是與信息系統(tǒng)的屬性全集具有相同基本集的最小屬性子集。令信息系統(tǒng)IS=(U,A,V,f),設(shè)B?A,如果B是獨立的,且Ind(B)=Ind(A),則B是A的一個約簡。屬性的核是信息系統(tǒng)的屬性集合A的所有必要屬性構(gòu)成的集合,記作core(A)。記red(A)為A的所有約簡集合,那么存在關(guān)系core(A)=∩red(A)。

        約簡與核是粗糙集理論的兩個基本概念。約簡是一個信息系統(tǒng)的本質(zhì)部分,與原系統(tǒng)有相同的辨識性,能識別出所有原信息系統(tǒng)可識別的對象。核是所有約簡的共同部分。核和約簡可以通過可辨識矩陣來計算。

        1.6可辨識矩陣和可辨識函數(shù)

        1.7指標(biāo)的客觀權(quán)重

        2 粗糙集理論客觀權(quán)重分析流程[6-10]

        利用粗糙集理論綜合分析客觀權(quán)重,首先應(yīng)建立一個信息系統(tǒng),然后離散化數(shù)據(jù)指標(biāo),再進(jìn)行信息系統(tǒng)的屬性約簡,最后確定指標(biāo)的客觀權(quán)重。

        3 基于顧客滿意度的指標(biāo)權(quán)重

        3.1建立信息系統(tǒng)

        表1 某學(xué)校外聘教師各項指標(biāo)數(shù)據(jù)信息表

        3.2離散化數(shù)據(jù)

        a1,a2:90-100記為1,80-89記為2,70-79記為3,60-69記為4,不及格記為5;a3:優(yōu)秀記為1,合格記為2;a4:5年以上記為1,1-4年記為2,無教學(xué)經(jīng)驗記為3;a5,a6:“有”記為1,“無”記為0。評價結(jié)果f:A記為1,B記為2,C記為3。數(shù)據(jù)經(jīng)過離散化處理后,得到表2,即為一個信息系統(tǒng)。

        表2 某學(xué)校外聘教師各項指標(biāo)離散化數(shù)據(jù)信息表

        3.3信息系統(tǒng)屬性約簡

        為了進(jìn)行信息系統(tǒng)的屬性約簡,根據(jù)表2建立區(qū)分矩陣表3。其中每個對象自己和自己不區(qū)分。區(qū)分矩陣是一個12×12的矩陣,由于篇幅所限,表3只列出其中部分?jǐn)?shù)據(jù)。

        表3 顧客滿意體驗區(qū)分矩陣表

        可識別函數(shù)

        f(A)=(a3∨a4)(a1∨a4)(a1∨a3)…

        (a2∨a3∨a5)(a1∨a2∨a4)(a1+a2)…

        (a1∨a2)(a1∨a2∨a4)…a4

        =a1a2a3a4

        3.4各指標(biāo)的權(quán)重[10]

        表4 指標(biāo)約簡外聘教師評價信息表

        論域U對于決策屬性D的劃分是:

        POSC(D)=U

        由公式

        =0.333,即a1的重要度是0.333;

        同理可得

        σCf(a2)=0.5

        σCf(a3)=0

        σCf(a5)=0.167

        歸一化后,得到評價指標(biāo)中學(xué)生評分、學(xué)校檢查評分、教學(xué)規(guī)范程度、教齡的客觀權(quán)重分別是0.333,0.5,0,0.167,按照經(jīng)驗,學(xué)生評分、學(xué)校檢查評分、教學(xué)規(guī)范程度(優(yōu)秀按照90分計,合格按照80分計)、教齡,有無調(diào)停課、有無教學(xué)事故分別的主觀權(quán)重分別是0.3,0.2,0.1,0,并按照主觀權(quán)重和客觀權(quán)重分別占30%,70%,對每位外聘教師賦分值,得到12位外聘教師x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12的分值分別74.0639,70.3176,69.1166,63.0853,63.1983,67.2483,70.608,65.4921,57.8373,67.238,59.5294,59.4953,排序結(jié)果是x1,x7,x2,x3,x6,x10,x8,x5,x4,x11,x12,x9。

        4 結(jié)論

        通過以上分析,原有的教師評價結(jié)果更依賴于主觀判斷,在教師人數(shù)較多時評價結(jié)果不夠準(zhǔn)確,也可能會出現(xiàn)偏差,例如教師X7,原評價結(jié)果是B,而計算排序結(jié)果是第二名。利用粗糙集給出評價指標(biāo)的客觀權(quán)重,并與主觀權(quán)重相結(jié)合,既有效避免了主觀偏差,又克服了客觀權(quán)重在信息不明確的情況下出現(xiàn)的數(shù)據(jù)失真,所以更準(zhǔn)確、更具有說服力。

        [1] 張文修.粗糙集理論與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2001:2-13.

        [2] 苗奪謙,李道國.粗糙集理論、算法和應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008:82-122.

        [3] 王彪,段禪倫,吳昊,等.粗糙集與模糊集的研究及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008:2-30.

        [4] Pawlak Z.Rough Set[J]Internationgnal Journal of Computer and Information Science,1982(11):341-356.

        [5] 張文修.粗糙集屬性簡約的一般理論[J].中國科學(xué)(E輯 信息科學(xué)),2005,35(12):1304-1313.

        [6] 盧鵬,吳健樂.粗糙集層次分析法在學(xué)生綜合評價中的應(yīng)用[J].宜賓學(xué)院學(xué)報,2015,15(6):103-107.

        [7] 韋良.粗糙集理及其應(yīng)用于發(fā)展研究[J].電腦知識與技術(shù),2008,4(1):172-174.

        [8] 韓禎祥,張琦,文福拴.粗糙集理論及其應(yīng)用綜述[J],控制理論與應(yīng)用,1999,16(2):153-155.

        [9] 李永敏,朱善軍,等.基于粗糙集理論的數(shù)據(jù)挖掘模型[J],清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1999,39(1),110-113.

        [10] 孫斌,王立杰.基于粗糙集理論的權(quán)重確定方法研究[J],計算機(jī)工程與應(yīng)用,2006(29):216-217.

        [責(zé)任編輯、校對:周千]

        Application of Rough Set Theory to the Teaching Quality Evaluation of Part-time Teachers

        HANHui-rong

        (Faculty of Science,Xi'an Aeronautical University,Xi'an 710077,China)

        The rough set theory is applied to the teaching quality evaluation of part-time teachers.Attribute reduction and importance calculation in the theory are employed to reduce evaluation indexes.Their objective weights are obtained,and combined with subjective weights to produce the sorting result of part-time teachers.

        rough set;teaching quality evaluation;attribute reduction;objective weight

        2016-07-04

        韓慧蓉(1971-),女,山西盂縣人,副教授,從事基礎(chǔ)數(shù)學(xué)方面的研究。

        O221.6

        A

        1008-9233(2016)05-0065-04

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