基于DEA方法的高校科研管理與評價系統(tǒng)

王建璽，張 琳

（平頂山學(xué)院 河南 平頂山 467000）

隨著我國高等教育的迅速發(fā)展和國家對高等院校科研投入的不斷增大，高校的科研成果不斷增多，科研管理部門的工作量愈加繁重。目前，很多高校的科研管理工作還是通過Excel、Word等辦公軟件人工處理大量數(shù)據(jù)，這種方式帶來了一系列的問題：

1）工作量大、效率低下且手工操作很容易出現(xiàn)錯誤；

2）不能自動統(tǒng)計和分析各種科研數(shù)據(jù)，不利于宏觀上把握全校科研工作的總體情況；

3）科研業(yè)績量化計算比較復(fù)雜，科研績效評價模型不夠科學(xué)[1]；

4）不能實(shí)現(xiàn)對科研項(xiàng)目的整個實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)控和自動化管理。

因此，通過自動化手段對日常科研工作進(jìn)行管理，整合科研工作流程，提升科研管理水平，是當(dāng)今高校科研管理的大勢所趨。本課題受作者所在單位平頂山學(xué)院科研處委托，為其設(shè)計一套符合學(xué)校特點(diǎn)的基于瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）模式的科研管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)目標(biāo)

本系統(tǒng)的設(shè)計目的是為各級科研管理和工作人員提供統(tǒng)一的平臺，提高工作效率，具體目標(biāo)如下：

1）及時收集學(xué)校最新的科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)、成果和學(xué)術(shù)活動等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析，為學(xué)校科研管理決策提供科學(xué)有效的輔助支持。

2）動態(tài)生成院系部門或科研人員的成果統(tǒng)計表和科研量化考核表，科學(xué)、合理、公正評價相關(guān)人員和管理部門的科研業(yè)績。

3）對科研項(xiàng)目整個生命周期進(jìn)行控制。

4）提供有效的數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)功能和操作日志的查詢等功能。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 架構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)采用目前主流的SSH（Struts+Spring+Hibernate）3層架構(gòu)技術(shù)，它是目前流行的模型-視圖-控制（Model-View-Controller，MVC）模式之一。Struts作為系統(tǒng)的整體基礎(chǔ)架構(gòu)，負(fù)責(zé)MVC的分離[2]；Spring與Struts的結(jié)合采用Action托管方式，數(shù)據(jù)持久化操作由Hibernate完成。該架構(gòu)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更清晰、分工更明確，有利于后期的維護(hù)和升級[3]。

2.2 功能設(shè)計

根據(jù)目前高校科研管理工作的實(shí)際需要，將該系統(tǒng)分為6大模塊，整個系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

下面詳細(xì)介紹每個模塊的功能。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.1 System function structure

1）項(xiàng)目管理模塊

校科研秘書可以根據(jù)各級科研部門的相關(guān)安排發(fā)布項(xiàng)目申報批次信息，科研人員據(jù)此申報項(xiàng)目，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提交中期檢查報告，并在項(xiàng)目完成后提交結(jié)項(xiàng)報告申請結(jié)項(xiàng)；項(xiàng)目鑒定后，將項(xiàng)目信息和取得成果錄入成果數(shù)據(jù)庫。

2）成果管理模塊

包括論文、論著、項(xiàng)目和專利等不同類別成果信息的管理，科研人員負(fù)責(zé)錄入成果信息，院、校科研秘書負(fù)責(zé)審核，審核通過之后，成果存入數(shù)據(jù)庫。同時，用戶可設(shè)定多個查詢條件實(shí)現(xiàn)成果信息的高級搜索。

3）業(yè)績考核模塊

按年度統(tǒng)計科研人員完成的各項(xiàng)科研成果，參照業(yè)績量化辦法對科研業(yè)績進(jìn)行量化，并依據(jù)評價模型對個人和院系科研管理績效進(jìn)行評價。同時，根據(jù)科研管理情況的變化，動態(tài)調(diào)整科研量化標(biāo)準(zhǔn)和職稱任務(wù)分值。

4）經(jīng)費(fèi)管理模塊

實(shí)現(xiàn)對科研經(jīng)費(fèi)的管理，包括統(tǒng)計各項(xiàng)科研經(jīng)費(fèi)，并對其分配、使用情況進(jìn)行跟蹤，對科研基金收入進(jìn)行結(jié)算。

5）學(xué)術(shù)活動模塊

包括對學(xué)術(shù)活動、學(xué)術(shù)會議信息的管理，主要是各項(xiàng)信息的添加和查詢功能。

6）系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理員能夠?qū)Ω黝愑脩艉驮合档男畔⑦M(jìn)行管理[4]，也可根據(jù)需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份和還原。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計經(jīng)歷了數(shù)據(jù)需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計等幾個階段，鑒于篇幅有限，此處只給出主要的幾個表如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)表清單Tab.1 Table list

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

鑒于篇幅有限，此處只給出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的幾個關(guān)鍵問題解決方案。

3.1 成果兩級審核

為了實(shí)現(xiàn)院、校兩級審批，在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時為各類成果表中設(shè)計了兩個字段：院審批狀態(tài) （state1）和校審批狀態(tài)（state2），分別用于存放院系的審批狀態(tài)（通過或不通過）和學(xué)校的審批狀態(tài)（通過或不通過）。當(dāng)院審狀態(tài)為未審批或院審未通過時，此信息只在科研人員頁面和系科研秘書頁面上顯示；只有當(dāng)院審狀態(tài)為院審?fù)ㄟ^時，此信息才會在校科研秘書頁面上顯示。例如：獲取在校科研秘書頁面上顯示的申報信息的實(shí)現(xiàn)代碼如下。

if（userclasify.equals（"2"））{

Query query=session.createQuery（"from Project1 where pstatus=null and pstate1=’系審?fù)ㄟ^’"）；

list=query.list（）；

query=null；}

3.2 項(xiàng)目生命周期管理

為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息在項(xiàng)目生命周期的不同階段顯示，在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時為項(xiàng)目表設(shè)計了兩個字段：項(xiàng)目狀態(tài)（state3）和申請標(biāo)記（status）分別用于存放項(xiàng)目在項(xiàng)目申報、立項(xiàng)、中檢、結(jié)項(xiàng)、延期和終止6個階段的狀態(tài)信息（通過或不通過）和科研人員所做的申請（立項(xiàng)申請、中檢申請、結(jié)項(xiàng)申請、延期申請、終止申請）。這兩個字段相互配合用以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目在不同階段的顯示[5]。例如：當(dāng)項(xiàng)目狀態(tài)為“立項(xiàng)通過”、申請標(biāo)記為“中檢申請”時，該項(xiàng)目信息會從“項(xiàng)目立項(xiàng)”頁面流向“項(xiàng)目中檢”頁面。

其代碼實(shí)現(xiàn)如下。

if（userclasify.equals（"2"））{

Query query=session.createQuery（"from Project1 where（pstatus=’中檢’ and pstate3=’中檢 1’） or（pstatus=’中檢’and pstatus=’中檢 2’）"）；

list=query.list（）；

query=null；}

3.3 科研績效評價

傳統(tǒng)的定量績效考評方法標(biāo)準(zhǔn)模糊，主觀性、隨意性較大，無法準(zhǔn)確地評估科研人員的工作量，容易挫傷教師的積極性和創(chuàng)造性，影響科研水平的提高。本文采用靜態(tài)評價和動態(tài)評價相結(jié)合的方法對工作人員的科研績效進(jìn)行評價。

3.3.1 靜態(tài)評價

通過業(yè)績量化，科研人員的年度科研量化分值已經(jīng)計算出來，但單純依靠分值高低來判斷科研人員的科研業(yè)績是不科學(xué)的。職稱不同，科研能力高低也不同，依據(jù)學(xué)校針對不同職稱的科研人員設(shè)定的年度科研工作量使用相對完成率來評價科研人員的科研業(yè)績，相對完成率X的計算公式如下：

其中，S為科研人員年度科研量化總分值，T為相應(yīng)職稱的年度任務(wù)分值。

同時，在對所有院系進(jìn)行考評時，要綜合考慮該院系所有的參評對象，故院系完成率取所有人員的平均完成率，設(shè)某院系共有n個科研人員，則平均完成率Xˉ的計算公式如下：

3.3.2 動態(tài)評價

由于學(xué)科基礎(chǔ)、硬件設(shè)施、科研投入等均會影響科研產(chǎn)出，實(shí)際上各個院系的基礎(chǔ)，包括各個科研人員的基礎(chǔ)都不盡相同，但上一節(jié)給出的定量評價并沒有考慮基礎(chǔ)條件差異對科研業(yè)績的影響，為了尋找一種能夠?qū)λ性u價對象都能起到激勵和約束作用的評價方法，提高評價的客觀性和公正性，本文還采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析 （Data Envelopment Analysis，DEA）方法進(jìn)行績效的動態(tài)評估，該方法將各測評單元（decision making unit，DMU）歷年的科研業(yè)績綜合指數(shù)構(gòu)造出DEA數(shù)據(jù)模型[6]。數(shù)組（xj，yj）稱為第j個DMU在該時間段的指數(shù)狀態(tài)，可用x-y平面的一個點(diǎn)表示。并增設(shè)了一個原點(diǎn)指數(shù)狀態(tài)（x0，y0）=（0，0）。 它們的線性組合構(gòu)成集合：

稱為指數(shù)狀態(tài)可能集，在x-y平面上是一個凸多邊形包圍的區(qū)域，如圖2所示。有一個包絡(luò)前沿面。

圖2 指數(shù)狀態(tài)可能集及前沿面Fig.2 Frontier of the index state possible set

DEA方法是用構(gòu)造出數(shù)據(jù)包絡(luò)前沿面的方法，求出各DMU的相對效益（有效性），進(jìn)而比較各測評單元在這個時段內(nèi)的管理效率。該方法的線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型如下：

該模型的意義是：設(shè)第j0個測評單元的參考指數(shù)為Xj0，當(dāng)前指數(shù)為Yj0，求線性規(guī)劃的最優(yōu)值Z0，在輸入量的線性組不大于Xj0的情況下，使得輸出量的線性組合盡可能的大，為Yj0的z0倍。

可以看出，Z0最小等于1，輸出量即為Yj0本身。若求得的最優(yōu)值Z0等于1，說明無論如何組合輸出量都不會大于Yj0，則稱為DMU有效，可以證明此指數(shù)狀態(tài)（Xj0，Yj0）位于集T的前沿面上。若最優(yōu)值大于1，則DMU為相對無效，可進(jìn)一步求得該DMU的相對效益（有效性）η=1/Z0×100%，亦即該測評單元當(dāng)前指數(shù)Yj0與最優(yōu)輸出Z0Yj0的百分比。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段測試和使用結(jié)果表明，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，滿足了平頂山學(xué)院科研管理工作的實(shí)際需要。本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）科研績效評價合理、科學(xué)。把DEA動態(tài)評價引入了業(yè)績評價模塊，能夠反映評價對象的主觀有效努力程度。

2）科研業(yè)績量化考核流程透明化。業(yè)績量化工作通過設(shè)置量化標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自動計算量化分值，減少人為因素，增強(qiáng)了考核工作公正性。

下一步將考慮與高校其他管理系統(tǒng)的集成，并根據(jù)學(xué)校對科研績效考核的要求，不斷調(diào)整、優(yōu)化科研業(yè)績量化標(biāo)準(zhǔn)和評價模型。

[1]顏寧江.我國高校教師科研業(yè)績評價問題探究 [D].武漢:華中師范大學(xué)，2009.

[2]Turner J， Bedell K.Struts Kick Start（中文版）[M].孫勇，譯.北京:電子工業(yè)出版社，2008.

[3]王明，陸正球.基于MVC科研管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].微計算機(jī)應(yīng)用，2009，30（1）:77－80.WANG Ming，LU Zheng-qiu.Research and implementation of scientific research management system based on MVC[J].Microcomputer Applications，2009，30（1）:77－80.

[4]暴志剛，胡艷軍，顧新建.基于WEB的系統(tǒng)權(quán)限管理實(shí)現(xiàn)方法[J].計算機(jī)工程，2006，32（1）:169－170.BAO Zhi-gang，HU Yan-jun，GU Xin-jian. Realization method about access control of system based on WEB[J].Computer Engineering，2006，32（1）:169－170.

[5]高勃.基于工作流的科研管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].北京:北京交通大學(xué)，2010.

[6]楊正.基于DEA效率的高校科研評價研究[D].安徽:中國科技大學(xué)，2010.