大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計

馮璐

摘 要： 針對采用當前方法進行大型圖書館中圖書質量在線評價時，難以獲取圖書質量評價指標的主觀和客觀權重的重要系數，存在實際操作復雜、圖書質量評價誤差大的問題，提出一種基于最優組合權重的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法。該方法首先獲取圖書館中圖書質量評價指標集，利用熵值法計算出圖書質量評價指標的信息熵，在此基礎上結合主觀與客觀賦權法對圖書質量評價指標進行賦權，得到大型圖書館中圖書質量評價主觀與客觀權重集合，利用矩估計理論對圖書質量評價指標的主觀權重與客觀權重的期望值進行計算，得到大型圖書館中圖書質量的各項評價指標的主客觀權重的重要系數，由此建立大型圖書館中圖書質量在線評價系統。實驗結果表明，所提方法能夠在圖書質量評價過程中減少隨機誤差以及系統偏差，在提高圖書質量評價結果可信度的同時具有較強的應用性。

關鍵詞： 圖書館； 圖書質量； 權重； 信息熵； 在線評價； 系統設計

中圖分類號： TN99?34； G251 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）01?0129?04

Abstract： The current method used to perform the book quality online evaluation for large library is difficult to acquire the important coefficients of the subjective and objective weights of the book quality evaluation indexes， and has the problems of complex actual operation and big book quality evaluation error. Therefore， an optimal combination weights based design method of the book quality online evaluation system for large library is proposed. With the method， the book quality evaluation index set of the library is acquired， and the entropy method is used to calculate the information entropy of the book quality evaluation index. On this basis， the subjective and objective weighting methods are combined to empower the evaluation index of the book quality， and obtain the subjective and objective weight sets of the book quality evaluation for large library. The moment estimation theory is adopted to calculate the expected value of the subjective and objective weights of the book quality evaluation index to get the important coefficients of the subjective and objective weights of each book quality evaluation index for large library， so as to establish the book quality online evaluation system for large library. The experimental results show that the proposed method can reduce the random error and system error in book quality evaluation process， improve the credibility of the book quality evaluation results， and has strong applicability.

Keywords： library； book quality； weight； information entropy； online evaluation； system design

0 引 言

近年來，隨著社會的不斷發展，圖書館作為圖書的“集中地”，也是讀者深入化學習獲取知識信息的最好場所。圖書對社會進步和人們文化知識的獲取具有重要的貢獻，也是人類文明與發展的重要產物[1?2]。近年來我國圖書出版量存在較大幅度的增長，同時在快速增長的成績背后存在著眾多由經濟利益驅動所引發的隱患，最主要的表現為圖書質量的直線下降，跟風出版以及圖書中相似內容重復出版的現象比比皆是，以至于國內的圖書質量參差不齊，圖書質量評價是大型圖書館中一項重要且復雜的工作任務，如何對大型圖書館中圖書質量進行科學、客觀的評價，是大型圖書館圖書管理工作中的一個重要課題[3?4]。

由于國內信息通信技術的不斷發展以及互聯網的廣泛應用，大型圖書館中圖書信息化管理已經成為當前圖書管理改革和發展的主旋律之一。

在這種情況下，需要有效地進行大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計，建立一套完備、科學的大型圖書館中圖書質量評價指標體系，來甄別大型圖書館中圖書質量，讓更多的優秀圖書能夠脫穎而出。由于大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法具有深遠的發展意義，因此也成為了專家學者們研究的熱點課題，并受到了廣泛的關注[5?6]。endprint

文獻[7]提出一種基于云模型的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法。該方法綜合考慮大型圖書館中圖書質量評價過程中存在的模糊性與隨機性的特點，構成大型圖書館中圖書質量在線評價的定性與定量之間的映射，根據大型圖書館中圖書質量的評價因子，生成隸屬于各因子的大型圖書館中圖書質量評價級別的云模型，由此完成大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計。該方法對大型圖書館中圖書質量評價精度較高，但是存在圖書質量評價局限性較大的問題。

文獻[8]提出一種基于層次分析的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法。該方法先對大型圖書館中圖書質量評價層級結構中各狀態參量的權重進行量化分析，建立基于層次分析法的大型圖書館中圖書質量在線評價系統的狀態量化模型，由此組建大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計。該方法對圖書館中圖書質量評價效率較高，但存在計算過程較為繁瑣、耗時長的問題。

文獻[9]提出一種基于模糊層次分析的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法。該方法運用層次分析法并結合專家經驗，得到大型圖書館中圖書質量在線評價層級結構權重，采用模糊綜合評價理論對大型圖書館中圖書質量的正負評價指標進行隸屬函數構建，得出大型圖書館中圖書質量評價矩陣和模糊變換算子，通過建立大型圖書館中圖書質量在線評價的狀態系統評價模型計算出各子系統的圖書館中圖書質量評價的健康值，以量化大型圖書館中圖書質量評價設備系統狀態，由此完成大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計。該方法較為簡單，但是無法計算出圖書館中圖書質量評價指標最佳權重，存在建模誤差大的問題[10?11]。

針對上述問題，本文提出一種基于最優組合權重的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法。實驗結果表明，所提方法能夠在圖書質量評價過程中減少隨機誤差以及系統偏差，在提高圖書質量評價結果可信度的同時具有較強的應用性。

1 圖書質量在線評價系統設計

1.1 圖書質量在線評價指標權重的確定

在進行大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計過程中，先對圖書館中圖書質量評價指標集進行構造，計算出大型圖書館中圖書質量評價矩陣，結合加權處理法得到大型圖書館中圖書質量評分結果，再利用熵值法計算出大型圖書館中圖書質量評價系統的信息熵，具體過程如下所述：

假設[U=u1，u2，…，um]代表大型圖書館中圖書質量評價方案集，[V=v1，v2，…，vn]代表大型圖書館中圖書質量評價指標集，利用式（1）建立大型圖書館中圖書質量評價矩陣：

[X=（xij）m×n=x11x12…x1nx21x22…x2n????xm1xm2…xmn] （1）

式中：[xij]代表大型圖書館中圖書質量評價的第[i]個方案的第[j]個評價指標的量值；[m]代表圖書質量評價方案集中的方案個數；[n]代表圖書質量評價指標集中的評價指標數。由于不同方案的圖書質量評價指標具有不同的量綱，為消除掉不同圖書質量評價指標的量綱所帶來的不可比性，需要對圖書質量評價指標的量綱引入從優隸屬度，利用式（2）對大型圖書館中圖書質量評價指標的量值進行規范化處理，得到大型圖書館中圖書質量評價指標的從優模式：

[rij=xij-minxjmaxxj-minxj] （2）

式中：[i=1，2，…，m；j=1，2，…，n；][maxxj，minxj]分別代表第[j]個圖書質量評價指標的最大值與最小值。由于每個圖書質量評價指標所占的權重值不同，結合加權處理法得到圖書質量評分結果為：

[A=WR] （3）

式中：[R=（rij）m×n]代表經過規范處理后的圖書質量評價指標集的決策矩陣；[W=w1，w2，…，wn]代表圖書質量評價的各指標的權重向量。設大型圖書館中圖書質量評價系統有[n]種可能的評價狀態，每種狀態出現的概率為[pj（j=1，2，…，n），]結合熵值法可計算出圖書質量評價指標的信息熵：

[E=-kj=1npjlnpj] （4）

式中：[0≤pj≤1，j=1npj=1，k=1lnm，][k]表示常數。

通過對式（4）進行分析，可計算出第[j]項圖書質量評價指標中第[i]個方案所占的比重：

[ξj=rijj=1nrij， i=1，2，…，m； j=1，2，…，n] （5）

假設[ej]代表第[j]項圖書質量評價指標的熵值，則利用式（6）計算出大型圖書館中第[j]項圖書質量評價指標的權重：

[wj=（1-ej）n-j=1nej] （6）

1.2 基于最優組合權重的圖書質量在線評價

在進行大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計過程中，以1.1節獲得的大型圖書館中圖書質量評價指標的權重為依據，結合圖書質量評價指標的主觀與客觀賦權法對評價指標進行賦權，得到大型圖書館中圖書質量評價主觀與客觀權重集合，利用矩估計理論對主觀權重與客觀權重的期望值進行計算，得到大型圖書館中各項圖書質量評價指標的主觀和客觀權重的重要系數，由此建立大型圖書館中圖書質量在線評價系統，具體過程如下所述：

為了在圖書質量評價中既能反映圖書館中圖書質量評價的主觀性，又能體現圖書館中圖書質量評價的客觀性，需要對1.1節獲得的圖書館中不同圖書質量評價指標權重進行賦權集成，利用主觀賦權評價原則對大型圖書館中圖書質量評價指標進行賦權，利用式（7）計算得到的大型圖書館中圖書質量各項評價指標的主觀權重集合為：

[Ws=ωsj1≤s≤l，1≤j≤m] （7）

式中：[ωsj]代表第[j]項圖書質量評價指標的主觀權重；[s]代表圖書質量評價指標的主觀賦權評價原則種類；[l]代表從圖書質量評價指標的主觀權重總體和客觀權重總體中抽取的樣本個數。結合客觀賦權法對圖書質量評價指標進行賦權，得到圖書質量評價的各項指標客觀權重集合，利用式（8）進行表示：endprint

[Wb=ωbjl+1≤b≤q，1≤j≤m] （8）

式中：[ωbj]代表第[j]項圖書質量評價指標的客觀權重；[b]代表圖書質量評價的客觀賦權評價原則種類；[q]代表圖書質量評價指標權重樣本個數。由于圖書質量評價指標的主觀權重與客觀權重對圖書質量評價的準確性及可靠性的重要程度不同，假設[α]和[β]分別代表圖書質量評價指標的主觀權重與客觀權重的相對重要程度系數，利用式（9）組建圖書質量評價指標的集成組合權重的優化模型：

[minH（ωj）=αs=1l（ωj-ωsj）2+βb=l+1q（ωj-ωbj）2] （9）

式中：[ωj]代表圖書質量評價的各項指標的集成組合權重，[0≤ωj≤1，1≤j≤m。]通過矩估計理論計算出大型圖書館中圖書質量評價的不同指標的主觀權重和客觀權重期望值：

[E（ωsj）=s=1lωsjlE（ωbj）=b=l+1qωbjq-l，1≤j≤m] （10）

式中：[E（ωsj）]代表第[j]項圖書質量評價指標的主觀權重期望值；[E（ωbj）]代表第[j]項圖書質量評價指標的客觀權重期望值，通過對式（10）進行簡化計算，得到大型圖書館中圖書質量評價的各項指標的主觀權重和客觀權重的系數[α]和[β]：

[α=E（ωsj）E（ωsj）+E（ωbj）β=E（ωbj）E（ωsj）+E（ωbj）] （11）

依據先驗知識可知，大型圖書館中圖書質量的每個評價指標的權重[H（ωj）]越小越好，為此對式（9）的優化模型進行轉化，利用式（12）進行表示：

[minH=H（ω1），H（ω2），…，H（ωm）s.t. j=1mωj=1， 0≤ωj≤1；1≤j≤m] （12）

結合等權的線性加權方法，對式（12）進行求解，將大型圖書館中圖書質量評價的多目標最優化模型轉化為單目標最優化模型，利用式（13）進行表示：

[minH=μj=1mαs=1l（ωj-ωsj）2+j=1mβb=l+1q（ωj-ωbj）2s.t. j=1mωj=1 0≤ωj≤1，1≤j≤m] （13）

式中，[μ]代表圖書館中圖書質量在線評價指標的貢獻率。通過對式（13）求解可得到大型圖書館中圖書質量評價指標的最優組合權向量，以此為依據完成對大型圖書館中圖書質量的在線評價。

2 實驗結果與分析

為了證明提出的基于最優組合權重的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法的有效性，實驗數據選取北京大學圖書館的數據庫資源評價記錄，利用Matlab數學軟件對最優組合權重方法和AHP方法的實驗結果進行描述。

分別利用最優組合權重方法和AHP方法進行大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計實驗。

以式（13）的計算結果為依據，經過多次運算，逐步提出關聯性較小的圖書質量評價因子，選取3個圖書質量評價指標，對比兩種不同方法進行大型圖書館圖書質量在線評價提取的評價指標的貢獻率，利用對比結果來衡量不同方法進行大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計的綜合有效性，對比結果如表1所示。

通過對表1進行分析可知，利用最優組合權重方法提取的圖書質量在線評價指標的貢獻率要優于AHP方法。

分別利用最優組合權重方法和AHP方法進行大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計實驗。將兩種不同方法進行大型圖書館中圖書質量在線評價精度對比，采用平均絕對誤差MAE和均方根誤差RMSE作為圖書質量在線評價系統精度的評價指標，分別利用式（14）和式（15）進行計算：

[MAE=（h，i）∈δoh，i-ψh，iδ] （14）

[RMSE=（h，i）∈δ（oh，i-ψh，i）2δ] （15）

式中：[δ]代表圖書質量評測數據集；[oh，i]代表圖書質量評測數據集中讀者[h]對第[i]項圖書質量評價方案的實際評分值；[ψh，i]代表圖書質量評價系統給出的讀者[h]對第[i]項方案的預測評分值。比較兩種不同方法進行大型圖書館中圖書質量在線評價的平均絕對誤差和均方根誤差，其結果如圖1，圖2所示。

通過對圖1，圖2進行分析可知，利用最優組合權重方法進行的大型圖書館中圖書質量在線評價的MAE和RMSE低于AHP方法。

3 結 語

針對當前方法進行圖書館中圖書質量在線評價時，難以獲取大型圖書館中圖書質量評價指標的主觀和客觀權重的重要系數，存在實際操作復雜，圖書質量評價誤差大的問題。為此，提出一種基于最優組合權重的大型圖書館中圖書質量在線評價系統設計方法。實驗結果表明，所提方法能夠在圖書質量評價過程中減少隨機誤差以及系統偏差，在提高圖書質量評價結果可信度的同時具有較強的應用性。

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