基于灰色聚類與模糊評價的“人”字型課程結構關聯(lián)度評價信息處理技術研究

[摘 要]本文運用層次分析法確定的“人”字型課程結構各項評價指標權重，以灰色聚類分析法為基礎，結合模糊評價方法提出了“人”字型課程結構評價模型及算法，對“人”字型課程結構關聯(lián)度做出科學的評價和度量，為應用型本科教學建設提供了一個廣闊的前景。

[關鍵詞]課程關聯(lián)度 評價指標 灰色聚類 模糊評價

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）22-0007-03

一、引言

到目前為止，課程結構關聯(lián)度評價模式的研究，很少發(fā)現(xiàn)對信息綜合處理的理論與方法的論述。如何客觀地評價課程結構關聯(lián)度的現(xiàn)狀，科學地度量和推進課程結構關聯(lián)度的優(yōu)化，構建科學的課程結構關聯(lián)度評價指標體系并采用相適應的評價方法已經成為一個亟須解決的問題。本文針對目前課程結構關聯(lián)度評價方法存在不足的現(xiàn)狀，運用層次分析法確定的課程結構關聯(lián)度各項評價指標相應權重，采用灰色聚類分析和模糊評價方法建立課程結構關聯(lián)度評價模型及算法，并運用實例數(shù)據進行了驗證分析，彌補了其他方法的不足，同時也克服了傳統(tǒng)的用單一值評價多因素的缺點，為課程結構關聯(lián)度的優(yōu)化提供了一種實用性強、易于操作的方法。

二、建立“人”字型課程結構關聯(lián)度模型及評價信息處理

課程結構關聯(lián)度模型的建立及評價信息處理過程包括三大步驟：首先，建立課程結構關聯(lián)度評價指標體系層次結構模型，確定指標權重；其次建立課程結構關聯(lián)度評價灰色聚類模型；最后應用模糊評價方法獲得評價結果。

（一）建立課程結構關聯(lián)度評價指標體系層次結構模型及確定指標權重

根據評價目的和要求，課程結構關聯(lián)度評價指標體系的層次結構一般模型如圖1所示；

運用層次分析法求得各指標權重，得到一級指標B1，B2，…，Bn相對于總目標A 的權重向量（b1，b2，…，bn），對應于B層要素Bn的C層權重為cn=（c1，c2，…，ccn），cn表示對應于要素Bn的C層要素Cm的數(shù)量。同理，對應于C層要素的D層的權重為dm=（d1，d2，…，dcm）。

（二）建立課程結構關聯(lián)度評價灰色聚類模型

1.確定評價值矩陣

設p有個評價專家，即t=1，2，…p；q個評價對象，即s=1，2，…q；由圖1所示的層次結構可列出有n個一級指標；m個二級指標；km個三級指標。由專家依照三級指標的評分標準給某項被評對象打分，假設第t個評價專家對第s個被評對象按三級指標的評分標準給出的評分為d■■（i=1，2，…，m；j=k1，…，ki；t=1，2，…，p；s=1，2，…，q），則第s個被評對象的評價值矩陣D■為：

D■=d■■ d■■ … d■■ ……d■■ d■■ … d■■ ……d■■ d■■ … d■■ ……d■■ d■■ … d■■

2.評價判斷灰類的確定

評價判斷灰類等級數(shù)、灰類的灰數(shù)及灰類的白化權函數(shù)的確定，要依據課程結構關聯(lián)度評價體系層次結構。假設評價灰類等級數(shù)有g個，即評價灰類e=1，2，…，g；而灰數(shù)不是一個數(shù)，而是一個數(shù)集、一個區(qū)間，把灰數(shù)記為■。

3.灰類評價系數(shù)η■■的計算

依據課程關聯(lián)度評價指標，應用白化權函數(shù)fe■■（d■■）和評價判斷對象s的評價判斷值d■■計算評價對象s屬于評價灰類的灰色評價系數(shù)η■■如下：

η■■=■fe■■（d■■）

4.應用灰色評價權函數(shù)r■■計算得到灰色評價權矩陣

評價專家依據三級評價指標對評價s對象主張灰類e的灰色評價權r■■為：

r■■=η■■/■η■■

對各灰類的評價對象s進行綜合分析和判斷，以及三級評價指標灰色評價權向量r■■：

r■■=（r■■，r■■，…，r■■）

綜合分析和判斷二級指標Ci所有三級指標的灰色評價權r■■，得到評價對象s在Ci大類指標對于各評價灰類的灰色評價權判斷矩陣為R■■：

R■■=r■■r■■■r■■=r■■ r■■ … r■■r■■ r■■ … r■■■ ■ ■ ■r■■ r■■ … r■■

5.計算二級評價指標Ci的灰色評價向量TT■■

鑒于評價對象s，對應于C層要素Ci的D層相對權重向量是di=（d1，d2，…，dci），以及指標Ci對于各評價灰類的灰色評價權矩陣進行綜合分析與評價，得到評價對象s的二級評價指標Ci的灰色評價向量TT■■：

TT■■=di·R■■=（tt■■，tt■■，…，tt■■，）

6.計算一級指標Bn的灰色評價向量LT■■

鑒于評價對象s，分析和綜合各二級指標Ci的灰色評價向量TT■■，得到評價對象s在Bn大類指標對于各評價灰類的灰色評價權矩陣L■■：

L■■=TT■■TT■■■TT■■=tt■■ tt■■ … tt■■tt■■ tt■■ … tt■■■ ■ ■ ■tt■■ tt■■ … tt■■

鑒于對應的B層要素Bn的C層相對權重向量ci=（c1，c2，…，ccn），以及評價對象s的灰色評價權矩陣L■■做綜合分析和評價，得到評價對象一級指標Bn的灰色評價向量TT■■：

LT■■=cn·L■■=（lt■■，lt■■，…，lt■■，）

7.聚類結果的計算

鑒于評價對象s，分析和綜合各一級指標B■■（i=1，2，…，n）的灰色評價向量LT■■得到評價對象s對于各評價灰類的灰色評價權矩陣Z■■：

Z■■=LT■■LT■■■LT■■=lt■■ lt■■ … lt■■lt■■ lt■■ … lt■■■ ■ ■ ■lt■■ lt■■ … lt■■

鑒于一級指標B■■（i=1，2，…，n）的權重向量b=（b1，b2，…，bn），以及評價對象s的灰色評價權矩陣Z■■做綜合聚類，可獲得評價對象的聚類結果是X■■：

X■=b·Z■■=（x■■，x■■，…，x■■，）

（三）運用模糊評價方法獲得評價結果

鑒于各評價灰類的閥值作為其等級值，計算完成各評價對象的綜合評價值。如灰類1的閥值為d1 ，灰類2的閥值為d2，…，灰類g 的閥值為dg ，則各評價灰類的等級值向量是F=（d1，d2，…，dg）。則評價對象s的綜合評價值G■為：

G■=X■·F■ （1）

得到各評價對象的綜合評價值G■后，依據G■大小排序，得到其優(yōu)劣次序。

三、實證檢驗

依據“人”字型課程關聯(lián)度評價指標，說明基于灰色聚類分析法和模糊評價方法的課程關聯(lián)度評價模型及評價信息綜合處理過程。根據圖1的層次結構模型，我們運用層次分析方法確定了課程結構關聯(lián)度評價各項分類指標相應權重，然后由5位專家對課程結構關聯(lián)度各項指標進行評價（見表1數(shù)據），得到下列評價值矩陣：

根據課程結構關聯(lián)度指標體系的評分標準，選定評價灰類數(shù)e=5，白化權函數(shù)為f1（x），f2（x），f3（x），f5（x）其中：

f1（x）=1？搖 x∈[9.5，10]x-8.5？搖 x∈[8.5，9.5]0？搖 x∈[0，8.5]

f2（x）=x-7.5？搖 x∈[9.5，10]9.5-x？搖 x∈[8.5，9.5]0？搖 x∈[0，7.5]∪[9.5，10]

f3（x）=x-6.5？搖 x∈[6.5，7.5]8.5-x？搖 x∈[7.5，8.5]0？搖 x∈[0，6.5]∪[8.5，10]

f4（x）=■？搖 x∈[3，6.5]7.5-x？搖 x∈[6.5，7.5]0？搖 x∈[0，3]∪[7.5，10]

f5（x）=1？搖 x∈[0，3]■？搖 x∈[，3，6.5]0？搖 x∈[6.5，10]

運用上述的灰色聚類模型進行計算，可知課程結構關聯(lián)度評價指標的所有二級指標對于各評價灰類的灰色評價權矩陣R■■（以第二個二級指標為例）；

進而，得到一級指標的各評價灰類的灰色評價權矩陣L■■（以第一個一級指標為例）；

最后，該課程結構關聯(lián)度結果的聚類結果如下：

即該課程結構關聯(lián)度結果屬于第二聚類（總評分大于8小于9），然后運用模糊評價方法，由（1）式計算具體總評值：

表1 課程結構關聯(lián)度評價指標體系專家評分及總評表

■

■

綜上所述，在“人”字型課程結構關聯(lián)度評價應用中，根據以上結果分析，可知該課程結構關聯(lián)度屬于第二聚類，即比較優(yōu)化，需要對各項指標中關聯(lián)度不和諧的數(shù)據做進一步調整優(yōu)化。

四、結論

課程結構優(yōu)化評價是一個多因素多指標的科學量化決策問題，每個指標的評價結果各有不同，因此應用灰色聚類分析法和模糊綜合評價法是一個十分靈活可靠的方法。本文嘗試用此方法對課程結構評價信息進行綜合處理，在方法上重視科學性；在內容上強調前沿性；在決策上追求公平性；結果上凸顯導向性。該結果不僅提供了一套評價課程結構關聯(lián)度的理論依據，而且為深化應用型本科教學建設評價提供了一種實用性強、易于操作的方法。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王鵬，彭元偉，全美杰，等.基于層次分析法的和諧校園評價指標權重確定[J].中國科技信息，2010，（14）.

[2] 于俊樂. 基于AHP—GA方法的教育評價信息挖掘技術研究[C]. 2010第三屆高級計算機理論與工程國際會議論文，2010，（8）.

[3] 孫華麗，薛耀峰.基于模糊評價理論的層次分析方法創(chuàng)新研究[C].第八次機械制造與控制國際會議論文，2009，（7）.

[4] 張爽，馬慧民.高校和諧校園評價指標體系研究[J].中國科技信息，2009，（11）.

[5] 顧華寧，張霞.大學生信息素養(yǎng)的模糊綜合評價研究[J].教育與教學研究，2011，（1）.

[責任編輯：左 蕓]