基于層次分析法的科研立項(xiàng)評(píng)估

杜鳳珍 ，李寶喜 ，張萍香 ，童偉文 ，楊皓瓊 ，王守榮 ，徐冬云 ，牟微 ，馮釗 ，馬喜 9，0

（1.武漢市蔬菜科學(xué)研究所，436400；2.武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院；3.武漢市畜牧獸醫(yī)科學(xué)研究所；4.武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所；5.武漢市水產(chǎn)科學(xué)研究所；6.武漢市林業(yè)果樹研究所；7.武漢市農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所；8.武漢中博生物股份有限公司；9.武漢都市農(nóng)業(yè)研究院；10.武漢都市農(nóng)業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院）

科研立項(xiàng)是進(jìn)行科學(xué)研究的先決條件，也是決定科學(xué)研究起點(diǎn)的重要因素，為此才有“立項(xiàng)成功了，項(xiàng)目就完成了一半”的說法，因此，抓好立項(xiàng)的申報(bào)工作對(duì)科管部門來說尤為重要。為在科研立項(xiàng)過程中確定優(yōu)先申報(bào)項(xiàng)目，提高項(xiàng)目獲批概率，為武漢市農(nóng)科院爭(zhēng)取更多的項(xiàng)目資金支持，運(yùn)用層次分析法構(gòu)建了科研立項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)體系，并對(duì)武漢市農(nóng)科院的4個(gè)具有典型性的科研項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)估。

1 科研立項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

構(gòu)建科研項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是一個(gè)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。建立指標(biāo)體系的主要工作是指標(biāo)的選取和指標(biāo)之間結(jié)構(gòu)關(guān)系的確定。指標(biāo)體系要全面反映出所要評(píng)價(jià)系統(tǒng)的各項(xiàng)目標(biāo)要求，盡可能地做到科學(xué)、合理、可操作，且符合實(shí)際情況，并基本上能為有關(guān)人員和部門所接受。為此，制定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系需在全面分析的基礎(chǔ)上，先擬定指標(biāo)草案，經(jīng)過廣泛征求專家意見，反復(fù)交換信息，統(tǒng)計(jì)處理和綜合歸納等，最后確定系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[1]，這就要求建立者既對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)有很好的把握，又有豐富的經(jīng)驗(yàn)。在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文收集相關(guān)科研人員意見，發(fā)現(xiàn)20個(gè)指標(biāo)對(duì)科研課題成功申報(bào)較為重要，這20個(gè)指標(biāo)可以歸納為4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、16個(gè)二級(jí)指標(biāo)，具體評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇及各指標(biāo)間的關(guān)系構(gòu)架見下表1。

2 運(yùn)用層次分析法確定指標(biāo)體系的權(quán)重

2.1 構(gòu)建判斷矩陣

建立判斷矩陣是層次分析法的核心。同層次各元素的重要性依據(jù)上層準(zhǔn)則經(jīng)兩兩比較確定，從而需建立一個(gè)兩兩比較的判斷矩陣。在對(duì)同層元素進(jìn)行兩兩比較時(shí)，重要程度一般分為5個(gè)等級(jí)，即“同等重要、稍微重要、重要、顯著重要和極端重要”，分別賦值為“1、3、5、7、9”。 若認(rèn)為 5 個(gè)等級(jí)劃分粗略，也可插入“2、4、6、8”4 個(gè)亞等級(jí)，其中“2”為“1、3”中間值，以此類推（表2）。

將同層次的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，并將比較結(jié)果寫入矩陣，便可得到下列矩陣形式：

表1 科研項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

表2 1-9比例標(biāo)度

表3 項(xiàng)目綜合得分（A）判斷矩陣

表4 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊(duì)建設(shè)（A1）判斷矩陣

其中元素aij表示同層次元素i和元素j相比的判斷結(jié)果。由上述定義可知，判斷矩陣具有如下3個(gè)特點(diǎn)：是方陣，對(duì)角元素為1，以主對(duì)角線為軸的對(duì)應(yīng)元素互為倒數(shù)。本文邀請(qǐng)數(shù)位專家對(duì)指標(biāo)體系中的指標(biāo)進(jìn)行比較，采取少數(shù)服從多數(shù)的方法使各位專家的意見統(tǒng)一，得到判斷矩陣，見表3～7。

2.2 計(jì)算判斷矩陣的特征根和特征向量，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

計(jì)算判斷矩陣權(quán)重的方法較多，有和法、根法（即幾何平均法）、特征根法、對(duì)數(shù)最小二乘法和最小二乘法等[2]。各方法本質(zhì)相同，考慮到可直接調(diào)用Matlab軟件的eig程序計(jì)算方陣的特征值和特征向量，本文選用特征根法。本文以矩陣A為例求判斷矩陣的特征根和特征向量并對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

最大的特征值 λmax=4.15，特征向量 W=（0.14，0.31，0.24，0.31）T。

當(dāng)計(jì)算出方陣的特征值和特征向量后，必須進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。在判斷矩陣的構(gòu)造中，并不要求判斷矩陣具有傳遞性和一致性，即不要求aij×ajk=aik嚴(yán)格成立，因?yàn)榭陀^事物比較復(fù)雜而且人的認(rèn)識(shí)水平不一定非常深入，但要求判斷矩陣在大體上滿足一致性。對(duì)一致性進(jìn)行檢驗(yàn)主要有如下3個(gè)步驟：

首先，計(jì)算一致性指標(biāo) CI（Consistency index），公式如下：

其次，查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（Random index），已有相關(guān)研究結(jié)果，可直接借用[2]。表8中給出了1-15階正互反矩陣計(jì)算1 000次得到的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)；

表5 項(xiàng)目意義及必要性（A2）判斷矩陣

表6 項(xiàng)目研究內(nèi)容與研究方案（A3）判斷矩陣

表7 項(xiàng)目目標(biāo)及預(yù)期結(jié)果（A4）判斷矩陣

最后，計(jì)算一致性比例CR（Consistency ratio），

當(dāng)CR＜0.1時(shí)，我們認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受，從而計(jì)算出的權(quán)重也是可以接受的。若CR≥0.1，應(yīng)當(dāng)對(duì)判斷矩陣作適當(dāng)修改。由此可知，對(duì)判斷矩陣A的一致性檢驗(yàn)結(jié)果符合要求。其他判斷矩陣權(quán)重計(jì)算過程簡略，計(jì)算結(jié)果見表9。

2.3 計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重并排序

從表10可以看出，一級(jí)指標(biāo)中“項(xiàng)目意義與重要性（A2）”和“項(xiàng)目目標(biāo)及預(yù)期結(jié)果（A4）”這 2 個(gè)指標(biāo)的得分最高，均為0.31，說明在武漢市農(nóng)科院的項(xiàng)目申請(qǐng)中比較看重項(xiàng)目的立項(xiàng)意義和預(yù)期結(jié)果，這與武漢市農(nóng)科院的職能密不可分，武漢市農(nóng)科院以“服務(wù)三農(nóng)”為主旋律，以“農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收”為己任，履行科技公共服務(wù)職能，“做給農(nóng)民看，帶著農(nóng)民干，給農(nóng)民做示范，讓農(nóng)民有錢賺”已成為服務(wù)三農(nóng)的武漢模式。另外，武漢市農(nóng)科院在注重基礎(chǔ)研究的同時(shí)，更為注重科研成果的轉(zhuǎn)化，以期在湖北新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮農(nóng)業(yè)技術(shù)支撐的作用，故武漢市農(nóng)科院在申請(qǐng)項(xiàng)目時(shí)比較注重項(xiàng)目的意義和預(yù)期結(jié)果。一級(jí)指標(biāo)中“項(xiàng)目的研究內(nèi)容與研究方案（A3）”和“項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊(duì)建設(shè)（A1）”2個(gè)指標(biāo)的得分分別為0.24和0.14，二者重要程度不及前2個(gè)，但也是項(xiàng)目申請(qǐng)中必不可少的一部分。

在A1指標(biāo)中得分最高的是“科學(xué)精神與創(chuàng)新能力（B4）”，為 0.27，總得分為 0.038，這說明項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的科學(xué)精神及創(chuàng)新能力對(duì)科研項(xiàng)目的申請(qǐng)作用較大。在A2指標(biāo)中，“已有研究基礎(chǔ)條件（B9）”的得分最高，為0.4，其總得分為0.124，在所有指標(biāo)中排第2，足以說明科研單位及科研團(tuán)隊(duì)的研究基礎(chǔ)條件對(duì)科研項(xiàng)目的申報(bào)具有重要的作用。A3指標(biāo)的4個(gè)二級(jí)指標(biāo)重要程度相同，都為0.25，總得分為0.06。A4指標(biāo)中，“總體目標(biāo)與階段性目標(biāo)是否明確（B15）”得分最高，為0.45，總得分為0.14，在所有指標(biāo)中排名第1，說明在填寫科研項(xiàng)目申報(bào)書時(shí)明確總體與階段性目標(biāo)對(duì)成功申請(qǐng)項(xiàng)目具有至關(guān)重要的作用。

表8 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

表9 判斷陣特征向量與一致性檢驗(yàn)結(jié)果

3 以武漢市蔬菜科學(xué)研究所為例進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)

為了對(duì)武漢農(nóng)科院的科研項(xiàng)目進(jìn)行深層次的分析，以總結(jié)出優(yōu)選項(xiàng)目，我們運(yùn)用前文構(gòu)建的指標(biāo)體系對(duì)4項(xiàng)比較有代表性的項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)價(jià)。由表11可以看出，項(xiàng)目4的加權(quán)后總得分最高，為8.446。事實(shí)證明，本文構(gòu)建的科研項(xiàng)目立項(xiàng)評(píng)價(jià)體系操作簡單而且科學(xué)合理。

4 小結(jié)

本文運(yùn)用層次分析法構(gòu)建了科研立項(xiàng)評(píng)估體系，并對(duì)武漢市農(nóng)科院具代表性的4項(xiàng)課題進(jìn)行了評(píng)估。研究認(rèn)為，武漢市農(nóng)科院的項(xiàng)目申請(qǐng)中比較看重項(xiàng)目的立項(xiàng)意義和預(yù)期結(jié)果，武漢市農(nóng)科院注重科研成果的轉(zhuǎn)化，從而在申請(qǐng)項(xiàng)目時(shí)強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的意義和預(yù)期結(jié)果。另外，研究還認(rèn)為填寫科研項(xiàng)目申報(bào)書時(shí)明確總體與階段性目標(biāo)對(duì)成功申報(bào)項(xiàng)目具有至關(guān)重要的作用。

表10 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重及排序

表11 武漢市農(nóng)科院研究項(xiàng)目得分情況

[1]宋春霞.層次分析法在高校科研課題評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2009（4）：144-146，148.

[2]馬小雨.基于AHP的煤炭科研項(xiàng)目評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2007.