基于灰色關聯分析的數字圖書館評價*

張麗佳

數字圖書館是一個復雜開放的系統，無論從技術角度或從信息資源數字化的角度看，它是伴隨著因特網的快速發展而將信息資源進行重新組織管理的新模式。因此，對其進行評價，有利于滿足用戶對信息的需求、規范數字圖書館建設，提高數字圖書館的開發利用水平。數字圖書館的評價由于存在諸多不確定性因素，因此可從不同角度評價。近年許多學者對此進行多角度的探索性研究，如德爾菲法、層次分析法、多層次模糊綜合評判法[1]、DEA(數據包絡分析)和CA(聚類分析)綜合評判法[2]等。這些評價方法都有其各自的優勢，同時也存在一定的局限性。例如，德爾菲法是一種主觀、定性的方法；層次分析法進行多層比較時需進行一致性檢驗，如果不能通過一致性檢驗，則不能使用此方法進行評價；DEA雖然應用廣，但當決策單元的數量相對輸入輸出指標偏少時，無法對有效的決策單元加以區分，同時輸入輸出指標的權重分配不合理，經常發生不重要的指標權重較大而重要的指標權重較小，甚至為0的情況[3]。通過文獻研究發現，數字圖書館評價系統是一個灰色系統，主要表現為主要指標的統計信息具有信息不完全，或“灰色”的特征[4]。本文嘗試用灰色關聯分析來對數字圖書館進行評價，以期為相關評價方法的研究提供借鑒。

所謂灰色關聯分析是基于行為因子序列的微觀或宏觀幾何接近，以分析和確定因子間的影響程度或因子對主行為的貢獻測度而進行的一種分析方法[5]。灰色關聯分析對樣本量的大小沒有太高的要求，分析時也不需要典型的分布規律，而且分析的結果一般與定性分析相吻合，因而具有廣泛的實用性。

1 數字圖書館評價體系的建立

關于數字圖書館評價體系，已有諸多學者進行了研究。例如有學者采用基礎設施、資源配置、資源組織、資源利用、服務功能作為數字圖書館評價的一級指標體系[4]；有學者從數字圖書館辦館條件、數字圖書館“館藏”資源、圖書館網站建設、數字圖書館館員隊伍、數字圖書館經濟效益五個方面論述了數字圖書館評價體系的構建[6]；還有人將評價體系的一級指標定為各種載體數字化、數據存儲和管理、組成有效的訪問和查詢、數字化資料的傳遞和接收、權限管理和版權保護[1]。

通過對已有數字圖書館評價體系進行對比分析發現，目前現有評價體系的建立，有的是根據數字圖書館自身的特點建立起來的，有的借鑒了數字資源的評價體系，還有的則是將信息系統與傳統的圖書館評價結合起來構建評價體系。本文認為，數字圖書館是以Internet為依托，將各種信息資源整合，以數字化的形式為用戶提供即時服務的。用戶作為數字圖書館的使用者和支撐者，滿足他們的需求才是數字圖書館存在的出發點和服務的最終目的。基于這一特點，根據用戶的需求建立評價體系可能更為恰當。因此，無論是指標的選取還是評價體系的建立，都要符合用戶的特點以及相關需求，這樣建立起來的才是適合實際應用的評價體系。

根據上述評價指標體系的設計原則，并參考相關研究成果，最終選取了如表1所示的相關指標作為利用灰色關聯分析評價數字圖書館的指標體系[1][6][8]。

該評價體系從系統/技術、數字資源、訪問與查詢、網站建設、用戶、知識產權保護等方面，分3個層次，由18個指標構成。其中系統/技術主要指數字圖書館建設的相關物質依托，主要包括網絡設備、儲存設備、集成管理系統以及網絡管理四項指標，這些指標對于數字圖書館的建設和運行有著直接的影響，是數字圖書館為用戶提供網絡信息資源服務的保障；數字資源這一準則層下面包含了綜合數據庫數量、專業數據庫的數量、特色數據庫建設三項指標，這是數字圖書館評價當中重要的指標，代表了電子文獻資源共建共享、資源整合建設狀況；用戶通過互聯網進入數字圖書館后，最直接的操作就是訪問與查詢，面對豐富的數據資源，如何快速、方便地檢索是用戶面臨的首要問題，因此設立了兩項指標：訪問操作界面與信息檢索模式，顯示數字圖書館搜索是否人性化以及檢索功能是否完善；在網站建設方面，選取了網絡資源導航、網上咨詢、個性化、集成化服務和用戶定制服務四項指標，體現了數字圖書館網絡化信息服務水平；在用戶這一準則層，將相關指標設定為登陸人數、電子文獻的利用率、用戶與網站的交流，代表數字圖書館用戶的反饋評價；知識產權保護相關指標表明數字圖書館也要重視對其資源的知識產權保護，這樣才能得到信息所有者的信任，促進網絡信息資源利用的良性循環[7]。

表1 數字圖書館評價指標體系

2 灰色關聯分析評價

數字圖書館是復雜的體系，復雜性主要體現在三方面：(1)學科領域的交叉性；(2)研究與實踐的同時性與廣泛性；(3)涉及問題的多樣性。在數字圖書館評價指標體系中，往往不可能得到指標有關的所有信息，例如在本文的評價體系中，網站建設只選取比較重要的四項指標，還有些指標并未全部列出，而且隨著因特網的發展，這些指標隨時會被新的、更具代表性的指標所取代，即有關數字圖書館的信息具有不完全和不確知性，因此，處理這種既有已知信息又有未知的或非確知信息的有效方法，就是從灰色角度出發進行評價[9]。

灰色關聯分析提供了一種定量分析兩因素之間相互關聯程度的方法。利用灰色關聯分析來評價數字圖書館的基本思路是：以數字圖書館建設最完善(理想數字圖書館)的各指標值作為參考數列X0的個體x0k，被評價數據庫的各指標作為比較數列Xi的個體xik，求關聯度ri。采用灰色關聯度作測度去衡量各因素的實際值與理想值的關聯程度[9]，根據關聯度的大小次序，從而可以得到待評價數字圖書館的優劣次序。關聯度越大，說明被評價的數字圖書館與建設最完善的數字圖書館越相似，建設程度越好。

灰色關聯分析評價的步驟如下：

(1)數據列的確定。對數字圖書館進行關聯分析時，首先需要確定表征系統特征的數據列。假設現有數字圖書館V1、V2、V3、…Vi，數字圖書館的序號設為i；k 為第k 個評價指標的序號，k=1，2，…，n；vik為第i 個數字圖書館的第k 個指標的評價值。根據數字圖書館V1、V2、V3…Vi各指標值，按照相關矩陣計算得出參考數列為：V0=(V01、V02、V03、…V0n)

(2)無量剛化處理。依據下列公式：

對各指標值進行規范化處理，以消除各量剛，便于各指標之間的計算與比較。

(3)計算關聯系數，構造關聯系數矩陣。關聯系數的計算公式為：

i=1，2，…，m；k=1，2，…，n

ρ 為分辨系數，通常取ρ＝0.5。

由此可得各指標與參考數列的關聯系數：

根據關聯系數的值，構造關聯系數矩陣：

(4)確定權重。在求關聯度之前，首先需要確定各指標的權重。本文權重的確定采用層次分析法。層次分析法是一種處理復雜評價問題的主要方法，首先通過分析復雜的問題所包含因素的因果關系，將待解決問題分解為不同層次的要素，構成遞階層次結構，本文主要分為目標層、準則層、指標層三個層次；然后對每一層次要素按規定的準則兩兩進行比較，建立判斷矩陣；運用特定的數學方法計算判斷矩陣最大特征值及對應的正交特征向量，得出每一層次各要素的權重值，并進行一致性檢驗；在一致性檢驗通過后，再計算各層次要素對于所研究問題的組合權重，據此就可解決評價、排序、指標綜合等一系列問題[4]。依據上述原則及計算方法，計算出的各級指標權重，詳見表1。

(5)求關聯度。關聯度計算方法采取權重Z乘以關聯系數，從而得出：

其中，T為該層中的指標個數。

如果評價體系是多層次的，則需要進一步計算，求出多層次的關聯度。具體步驟是：在求出基層關聯度后，把這一層次的計算結果作為下一層次的原始指標，再重復計算上一層次的關聯度，直至求出最高層的關聯度[9]。最高層關聯度的大小順序就是待評價數字圖書館的優劣次序。

因此，根據上述原則，不同數字圖書館之間的關聯度計算方法如下：

根據計算結果，關聯度越接近1，則表明關聯程度越大，說明被評價的數字圖書館與建設最完善的數字圖書館的各項指標值越接近，建設程度越好。依據關聯度的大小，即可對不同數字圖書館建設的優劣次序進行排序。

3 案例應用

下面以3所數字圖書館(V1，V2，V3)為例，說明灰色關聯分析在數字圖書館評價中的具體應用。

(1)建立數字圖書館評價指標體系。數字圖書館評價指標體系由三層指標組成(表1)，即第一層：目標層，數字圖書館(A)；第二層：準則層，包括系統/技術B1、數字資源B2、訪問與查詢B3、網站建設B4、用戶B5、知識產權保護B6；第三層：指標層，這一層中共有18個指標(C1，C2，…C18)。

(2)計算單層關聯度。根據3所數字圖書館(V1，V2，V3)各 指 標 的 數 據vik(i=1，2，3；k=1，2，3；…，18)得出參考數列：

V0=(4.0，5.0，4.0，3.0，6.0，2.6，4.2，3.0，5.2，3.3，2.9，3.0，5.1，3.3，2.25，4.12，4.0，4.0)

各指標值經規范化處理后，得到各指標與參考數列的關聯系數ξik。對于數字圖書館V1，關聯系數ξik的值分別為：0.56，0.38，0.44，…，0.51。同理，分別得出計算數字圖書館V2、V3的關聯系數。

(3)計算多層關聯度。利用層次分析法得到如下權重：

(0.13，0.20，0.17，0.18，0.16，0.16)

(0.3，0.3，0.2，0.2)

(0.4，0.3，0.3)

(0.6，0.4)

(0.3，0.2，0.3，0.2)

(0.3，0.5，0.2)

(0.6，0.4)

(0.42，0.36，0.45)

(0.50，0.59，0.41)

(0.44，0.49，0.63)

(0.51，0.45，0.58)

(0.61，0.59，0.60)

(0.47，0.88，0.57)

最后，求出目標層A 的關聯度：

由此，按目標層關聯度的大小可得3所數字圖書館的優劣次序為：V2>V3>V1，即數字圖書館V2在3所圖書館中建設得最好。

4 結論

數字圖書館評價是個不斷發展與變化的過程，人們一直在探索科學、合理的評價指標體系及評價方法。Saracevic教授認為：數字圖書館是個復雜的整體，許多方法都適用于其評價，但每種方法都有其優缺點，因此，實際上并不存在著一個最佳的評價方法[10]。本文在構建數字圖書館評價指標體系的基礎上，采用層次分析法確定各相關指標權重，嘗試利用灰色關聯分析對其進行評價，依據最終計算的關聯度的大小，將不同數字圖書館建設的優劣次序進行排序，力爭評價結果客觀、有效，以期為數字圖書館綜合評價提供一個新的思路，同時為數字圖書館的選擇和開發建設提供科學決策依據。

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[4] 杜棟，龐慶華，吳炎.現代綜合評價方法與案例精選[M].北京：清華大學出版社，2008.

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[8] 吳建華. 數字圖書館評價方法[M]. 北京：科學出版社，2009.

[9] 江安. 彭宜青. 基于灰色關聯層次分析法的信息化作戰系統評價模型[J].中國科技信息，2010（9）：48-50.

[10] Saracevic， T. Evaluation of digital libraries： An overview. Presentation at the DELOS W P7Workshop on the Evaluation of Digital Libraries， 4-5October 2004 [EB/OL]. [2014-01-03]. http： //www.scils.rutgers. edu/～tefko/articles.htm，2005-07-05.