TOPSIS法在高校實驗教學軟件采購評估中的應用

任光超，楊德利

(上海海洋大學 經濟管理學院，上海 201306)

TOPSIS法在高校實驗教學軟件采購評估中的應用

任光超，楊德利

(上海海洋大學 經濟管理學院，上海 201306)

為了進一步提升高校軟件采購的科學性、合理性和有效性，在分析高校軟件采購研究現(xiàn)狀以及比較軟件采購評估與一般意義軟件評估區(qū)別的基礎上，將系統(tǒng)工程中一種用于有限方案多目標決策分析的方法——TOPSIS法(逼近于理想解的排序法)，運用于多目標決策的高校實驗教學軟件采購評估領域。通過建立基于軟件性能和采購有效度的評估體系，對9項評估內容進行熵值賦權，計算各方案到正負理想解距離及各方案的相對貼近度，能夠對方案進行有效排序，并且排序結果與實際結果基本一致。該方法操作過程較為簡便、計算量較小、評價結果較為合理，并能有效避免采購招標過程中人為評判的主觀隨意性帶來的不良影響，從技術上增加了評估的透明性，可為高校實驗教學軟件采購提供較為科學的評估依據(jù)。

高校,軟件采購,實驗軟件; 評估

0 引 言

隨著高校實驗教學的不斷深入開展，實驗教學軟件資源逐漸取代硬件資源成為制約實驗教學進一步發(fā)展的重要因素。面對市場上眾多軟件公司開發(fā)的各種實驗教學軟件，如何才能進行科學、合理、有效地采購成為高校采購管理人員亟待解決的問題。本文著重介紹TOPSIS法(逼近于理想解的排序法)在高校實驗教學軟件采購評估中的應用。

1 高校軟件采購評估進展

高校實驗教學軟件采購評估主要涉及“軟件采購”和“軟件評估”兩個方面。是一項以高校采購管理人員為主體，在科學評估實驗教學軟件基礎上，進行采購工 作的一系列活動。以“高校軟件采購”為關鍵詞在中國知網進行搜索，從2003～2015年僅有5篇契合度較高的相關文獻。文獻[1]中對高校招標采購問題及實際工作中如何有效操作進行了系統(tǒng)研究。文獻[2]中分析了軟件產品的一些特殊性及軟件采購工作中存在的問題，提出了進一步完善高校軟件采購工作的幾點建議。文獻[3]中根據(jù)高校不同采購對象的特點，分析了實際采購工作中存在的問題，并提出相應對策。文獻[4]中從高校軟件采購周期的角度，分析了采購準備期、評審期和售后期中存在的問題，并提出相關改善建議。文獻[5]中針對高校管理軟件采購的主要內容及特點，總結了管理軟件在采購和項目執(zhí)行各個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題和難點，并結合實際工作中的經驗，提出了改進高校管理軟件采購工作的一些對策。可見，針對高校實驗教學軟件采購管理的研究相對較少，并且多集中于對管理方式、流程的研究。而對“軟件評估”的研究，雖然很多學者提出了不同的方法，如基于模糊理論的教學軟件質量評估模型[6]、客觀測驗評估法[7]、基于Web的教學軟件評價[8]、基于模糊信息熵理論的教學軟件質量綜合評價模型[9]等。這些模型方法都屬于使用后評估，并且受用對象多為軟件供應商。真正從高校采購的角度對軟件評估方法進行研究的同樣非常少。

實驗教學軟件采購中對軟件的評估與一般意義上的軟件評估有很多相同之點，但又有一些不同之處。一方面，對軟件各種性能的評估(如穩(wěn)定性、兼容性、易掌握性等)始終是軟件評估最主要的方面；另一方面，軟件采購還必須從采購的角度對軟件進行考量，因此，軟件的價格、維護、課程化程度等也納入評估內容之中。軟件采購作為一項系統(tǒng)工程，雖然我國高校目前已經廣泛開展了招標管理，保證了軟件采購的公開透明，但對軟件的評估依舊沒有一套相對成熟的定性的方法。高校實驗教學軟件采購往往陷入一種形式上公正，但實質上處于“弱有效性”的狀態(tài)。為此，本文擬通過將TOPSIS法引入高校實驗教學軟件采購，來提升采購的有效性。

2 TOPSIS法的基本原理

TOPSIS法作為系統(tǒng)工程中有限方案多目標決策分析的一種常用方法，是對所有方案進行逼近于理想解的排序。通過計算所有方案與最優(yōu)方案和最劣方案的距離，獲得各評價對象與最優(yōu)方案的相對接近程度，以此作為評價優(yōu)劣的依據(jù)。可以認為，距所定義的理想解距離最近，而距所定義的負理想解距離最遠的方案即為最優(yōu)方案[10-13]。

(1) 建立決策矩陣。假設多指標決策問題的方案集U=(U1,U2,…,Um)；指標集C=(C1,C2,…,Cn)。方案Ui對指標Ci的值記為xij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)，則多目標決策矩陣為：

(2) 決策矩陣無量綱化。為了消除不同物理量綱對評估結果的影響，可將判斷矩陣按照效益型函數(shù)和成本型函數(shù)進行歸一化處理。

對于效益型指標

(1)

i=1,2,…,m;j=1,2,…,n

對于成本型指標

(2)

i=1,2,…,m;j=1,2,…,n

(3) 構建無量綱化決策矩陣

(4) 計算加權無量綱化決策矩陣

(5) 計算矩陣K的正、負理想解分別為：

(6) 計算各方案到正、負理想解的距離分別為：

(3)

(4)

(7) 計算各方案的相對貼近度

(5)

3 TOPSIS法在高校實驗教學軟件采購評估中的應用實例

3.1評估指標體系及定性指標規(guī)范化處理

高校實驗教學軟件評估主要包括軟件性能和對采購有效度兩個方面(見表1)。

3.2權重的確定

熵理論誕生于100多年前的熱力學，在熵思想中，決策的精度和可靠性大小取決于人們在決策中獲得信息的多少和質量[14-15]。熵被公認為是作為不同決策過程的評價或案例的效果評價時的一個很理想的尺度，并且可以度量在獲取的數(shù)據(jù)中有多少是有用信息量。1984年申農定義了一個對離散信息源產生的信息量進行度量的公式：

表1 高校實驗教學軟件評估指標體系及說明

(6)

而熵權的計算式為

(7)

式中,m為指標個數(shù)。

3.3運用TOPSIS法求解

假設某高校擬采購某一實驗教學軟件，共有5款軟件可供選擇。相關指標值如表2所示。

(1) 建立決策矩陣。根據(jù)以上分值，本次軟件采購的決策矩陣為

表2 擬采購實驗教學軟件特征

(2) 無量綱化決策矩陣

根據(jù)式(1)、(2)對決策矩陣進行無量綱化處理：

Z=

(3) 熵值賦權決策矩陣

(4) 正、負理想解：

K+=(0.83,0.68,0.83,0.83,0.83,0.78,0.82,0.59,0.69)

K-=(0,0,0,0,0,0,0,0,0)

(5) 各方案到正負理想解的距離。根據(jù)式(3)、(4)可得：

(6) 各方案的相對貼近度及比較。根據(jù)式(5)計算得

顯然P3gt;P5gt;P2gt;P4gt;P1。所以對本次所有擬采購軟件的排序是U3gt;U5gt;U2gt;U4gt;U1。

4 結 語

TOPSIS法作為一種系統(tǒng)工程方法，能夠對擬采購實驗教學軟件進行排序，有效提高了采購招標過程化管理的科學性、有效性。熵值賦權充分利用客觀信息，避免了采購招標過程中人為評判的主觀隨意性帶來的不良影響，從技術上增加了評估的透明性，減少了采購過程中尋租、作弊行為的發(fā)生。

[1] 薛彩芳.市場經濟條件下高校采購工作的實踐與思考[J].中國教育技術裝備，2005(3):55-58.

[2] 楊 明.做好高校軟件采購工作的幾點思考[J].實驗技術與管理，2010(1):158-159.

[3] 華 菂,王曉華.高校采購風險防范的薄弱問題探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014(9):7-8,11.

[4] 張慶娜.關于高校軟件采購工作的思考[J].中國市場，2015(5):45-46.

[5] 李 瑩.高校管理軟件采購存在的問題及對策[J].實驗室科學，2015(2):193-195,198.

[6] 徐緒堪.基于模糊理論的教學軟件質量評估模型[J].計算機工程，2005(9):188-190.

[7] 趙國棟.一種新的教學軟件評價模式——客觀測驗評估法[J].外國中小學教育.1997(2):19-21,33.

[8] 尚俊杰,張 錚,高利明.基于Web的教學軟件評價研究[J].中國遠程教育，2003(3):66-68.

[9] 張繼國,徐緒堪.基于模糊信息熵理論的教學軟件質量綜合評價模型[J].計算機工程與設計，2008(5):2366-2368,2383.

[10] 周 亞.多屬性決策中的TOPSIS法研究[D].武漢:武漢理工大學，2009.

[11] 羅新星,彭素華.綠色供應鏈中基于AHP和TOPSIS的供應商評價與選擇研究[J].軟科學，2011(2):53-56.

[12] 田 冉.基于模糊粗糙集的TOPSIS供應商評估方法[J].計算機應用研究，2013(8):2319-2322.

[13] 陸偉鋒,唐厚興.關于多屬性決策TOPSIS方法的一種綜合改進[J].統(tǒng)計與決策，2012(19):38-40.

[14] 孫彪彪,蘇喜友.基于AHP/熵值法/TOPSIS算法的供應商選擇決策方法[J].信息系統(tǒng)工程，2014(7):127-130.

[15] 黃永生.基于熵值與TOPSIS在戰(zhàn)略供應商選擇的應用[J].物流科技，2016(3):121-123.

ResearchontheProcurementEvaluationofExperimentalTeachingSoftwareintheUniversitiesbyTOPSIS

RENGuangchao，YANGDeli

(College of Economics amp; Management, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

In order to further enhance the scientificity, rationality and effectiveness of software procurement, and based on analysis of the current situation of research on university software procurement and comparison of the difference between software procurement assessment and general software assessment, we use the TOPSIS method (technique for order preference by similarity to ideal solution) which is an analysis method of limited multi-objective decision in the system engineering to the multi-objective decision in the field of university experimental teaching software procurement evaluation.Through establishing the evaluation system of the software performance and purchasing effectiveness, and giving entropy empowerment of the nine evaluation contents, then calculating the distance to the positive and negative ideal solution and the relative closeness of the program, we can sort the schemes effectively.And the sequencing result is basically identical to the actual result.The operation process is simple, has a small amount of calculation, and the evaluation results are reasonable.The method can effectively avoid the ill effects of human judgment subjective arbitrariness in the process of the procurement bidding, and increase the transparency of the assessment.It can provide a basis for the evaluation of university experimental teaching software procurement.

colleges and university; software acquisition; experiment software; assessment

F 253.2

A

1006-7167(2017)10-0266-04

2016-12-15

任光超(1986-)，女，浙江鄞縣人，碩士，實驗師，主要研究方向：實驗教學與管理。Tel.：15692161288;E-mail：gcren@shou.edu.cn