基于AHP層次分析法的數(shù)字圖書館的檢索改進(jìn)研究

王沈燕 吳鑫 景艷 邵雪晴

摘 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們已經(jīng)不再滿足于紙質(zhì)類的圖書的閱讀；大規(guī)模電子產(chǎn)品的生產(chǎn)，使得數(shù)字圖書館的出現(xiàn)成為一種必然。使用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索進(jìn)行完善，將會使數(shù)字圖書館給國家和社會帶來更大的效益。本文主要闡述了基于AHP層次分析法的數(shù)字圖書館的現(xiàn)有研究成果，并對現(xiàn)有成果進(jìn)行了評述，其次，介紹了AHP層次分析法在數(shù)字圖書館檢索系統(tǒng)中的具體步驟及具體運(yùn)用過程，并且運(yùn)用調(diào)查問卷法對數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究，最后，針對研究結(jié)果提出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：層次分析法 數(shù)字圖書館 檢索系統(tǒng) 改進(jìn)建議

第一章 相關(guān)研究綜述

1.1研究意義

AHP層次分析法可以把數(shù)字圖書館看作是一個系統(tǒng)，按照一定的思維方式進(jìn)行決策，利用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館檢索系統(tǒng)進(jìn)行評價，較為科學(xué)。

將AHP層次分析法應(yīng)用于數(shù)字圖書館時，可以使得復(fù)雜的決策問題層次化，同時，層次分析法能夠指引決策者通過一系列成對比較的評判來得到某一準(zhǔn)則下相對重要度的量度。同時，通過層次的遞階關(guān)系可以使這個過程繼續(xù)，直到各個供決策的方法或措施對最高目標(biāo)的總排序計(jì)算出來才結(jié)束。

本次研究擬以數(shù)字圖書館為研究對象，采用層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索方式進(jìn)行完善。

1.2與數(shù)字圖書館改進(jìn)有關(guān)的研究

1、學(xué)者連冠（2017）指出，數(shù)字圖書館屬于提供信息服務(wù)的ICP，并認(rèn)為應(yīng)該擴(kuò)展法定許可來掃平數(shù)字圖書館的知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)障礙[1]。

2、劉培明、駱新泉（2017）指出，通過計(jì)算數(shù)字圖書館中的關(guān)聯(lián)圖書書目的相似度標(biāo)簽信息參量，以相似度便簽索引來進(jìn)行圖書檢索的語義分析，在語義本體模型中，使用關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘來實(shí)現(xiàn)對相似用戶和相似書目的信息融合和協(xié)同推薦，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館的檢索效能的提高。針對數(shù)字圖書館中書目資源規(guī)模的增大導(dǎo)致對關(guān)聯(lián)圖書書目檢索的時效性和準(zhǔn)確性不好的問題，提出一種基于相似度標(biāo)簽索引和關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的數(shù)字圖書館中的關(guān)聯(lián)書目檢索推薦方法[2]。

3、學(xué)者劉晶（2010）指出，一種基于圖形處理器（Graphic Processing Unit，簡稱GPU）的AES加密算法，即利用GPU強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算能力和高度并行的計(jì)算特性對算法進(jìn)行求解可以解決數(shù)字圖書館中電子文檔加密時間過長的問題，提出。同時利用CUDA（Compute Unified Device Architecture）通用并行計(jì)算架構(gòu)實(shí)現(xiàn)AES算法，對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論[3]。

4、研究人員鮑凌云（2014）指出，數(shù)字圖書館文本分類特征提取方法：互信息算法和χ2統(tǒng)計(jì)量算法這兩種算法存在的不足并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，這是通過對這兩種方法的研究得出的[4]。

1.3對現(xiàn)有成果的評述

現(xiàn)有的數(shù)字圖書館的研究有很多，除了單一的利用層次分析法對數(shù)字圖書館進(jìn)行研究，還有通過結(jié)合其他方法來對數(shù)字圖書館進(jìn)行研究以及用AHP層次分析法來實(shí)現(xiàn)對數(shù)字圖書館的信息系統(tǒng)安全、人力資源、績效等方面的研究。

這些研究雖然有一定的優(yōu)點(diǎn)，但是，或多或少存在一些不足。基于AHP層次分析法的數(shù)字圖書館的研究還有很長的路要走。

第二章 運(yùn)用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館的研究

2.1具體步驟設(shè)計(jì)

1、對問題進(jìn)行定義，確定要完成的目標(biāo)。

2、對層次結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行建立。

3、對一系列下層各因素與上一層準(zhǔn)則的二二比較判斷矩陣進(jìn)行構(gòu)造。。

4、在第3步的基礎(chǔ)上，形成判斷矩陣所需要的n（n-1）/2個判斷。

5、完成該層次里的二二比較，然后，輸入數(shù)據(jù)，計(jì)算最大特征值、一致性指標(biāo)等。

6、對其它各個層次完成第3、4、5步計(jì)算。

7、進(jìn)行層次合成計(jì)算。

8、如整個層次的綜合一致性不通過，則需要對某些判斷做適當(dāng)改善。

計(jì)算總的一致性比例：

C.R.（n）=C.I.（n）/R.I.（n）

當(dāng)C.R.（n）<0.1時，認(rèn)為判斷矩陣的整體一致性是可以接受的。

若一致性結(jié)果>0.1，則需要適當(dāng)調(diào)整權(quán)重值，重新進(jìn)行計(jì)算。

2.2 具體研究

2.2.1問卷的設(shè)計(jì)與發(fā)放

本次問卷設(shè)計(jì)的過程就是將所要研究的內(nèi)容，即層次分析法的數(shù)字圖書館的改進(jìn)研究逐步具體化的過程。根據(jù)研究內(nèi)容先確定好樹干，然后再根據(jù)需要，每個樹干設(shè)計(jì)分支，每個問題是樹葉，最終構(gòu)成為一棵樹。

此次問卷調(diào)查的內(nèi)容為：層次分析法的數(shù)字圖書館的改進(jìn)研究；此次調(diào)查的目的是采用問卷的方式來確定各層次各因素之間的權(quán)重；調(diào)查方式為送發(fā)問卷調(diào)查；問卷以線上及線下相結(jié)合的方式進(jìn)行發(fā)放；最后，將問卷進(jìn)行回收。此次共發(fā)放問卷600份，有效問卷567份。

在回收的有效問卷中，采用這樣的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理：選項(xiàng)平均綜合得分=（Σ頻數(shù)×權(quán)值）/本題填寫人次

最后整理出的數(shù)據(jù)如下：

最后根據(jù)表格運(yùn)算結(jié)果和問卷調(diào)查，粗略得出檢索系統(tǒng)中包含的資源，使用價值和系統(tǒng)平臺都是很重要的。

2.2.2AHP層次分析法具體運(yùn)用過程

利用AHP層次分析法研究數(shù)字圖書館，可以先建立數(shù)字圖書館評價模型，這有助于更好的對數(shù)字圖書館進(jìn)行改造、建設(shè)。

AHP層次分析法研究數(shù)字圖書館的具體步驟為：

1、對問題進(jìn)行定義，確定要完成的目標(biāo)：基于層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索改進(jìn)。

2、對層次結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行建立：

3、對一系列下層各因素與上一層準(zhǔn)則的二二比較判斷矩陣進(jìn)行構(gòu)造。

4、完成后續(xù)步驟的計(jì)算，結(jié)果如下：

5、對各層次完成第3、4、5步計(jì)算。

7、如整個層次綜合一致性不通過，則需要對某些判斷做適當(dāng)改善。

整個層次綜合一致性：CI=0.0155262<0.1

層次的綜合一致性<0.1，無需進(jìn)行改善。

第三章 結(jié)果分析與改進(jìn)建議

3.1研究結(jié)果分析

最終的研究數(shù)據(jù)可以從整個層次的合成計(jì)算的表格中看出來，亦可用如上所示的圓形圖表直觀地顯示出來。

從研究數(shù)據(jù)中，即從本次運(yùn)用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評價的過程和結(jié)果來說，我們可以看到運(yùn)用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評價時，不要求評價人員對數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)中的各個方面的子因素同時進(jìn)行評價打分，而只需要對自己所熟悉的數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)的某方面或者多個方面進(jìn)行評價打分。這樣就可以避免對難以直接比較的非同類因素進(jìn)行硬性的二二比較，加之一致性檢驗(yàn)的分析處理，可以大大提高功能系數(shù)評分結(jié)果的準(zhǔn)確度和置信度。就數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)中的各個方面來說，所考慮的子因素越多，AHP層次分析法越有效，研究結(jié)果也越準(zhǔn)確。

AHP 從本質(zhì)上講是一種科學(xué)的思維方式。通過此次研究發(fā)現(xiàn)，AHP層次分析法除了有其優(yōu)勢，還存在一些不足之處。

其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：

（1）將對象視作系統(tǒng)，按照如下的思維方式：分解、比較、判斷、綜合進(jìn)行決策——系統(tǒng)分析。對于具有層次結(jié)構(gòu)的整體問題的綜合評價，采取逐層分解， 將一個整體問題變?yōu)槎鄠€單準(zhǔn)則評價的問題，最后，以多個單準(zhǔn)則評價為基礎(chǔ)，進(jìn)行綜合；

（2）以定性因素的處理及可比性問題的解決為目的，把“重要性” （數(shù)學(xué)表現(xiàn)為權(quán)值）比較視作統(tǒng)一的處理格式，并且，把比較出來的結(jié)果按其重要程度進(jìn)行量化標(biāo)度。

（3）對比較鏈上的傳遞性進(jìn)行檢驗(yàn)與調(diào)整，即對一致性的可接受程度加以檢驗(yàn)。

（4）對于匯集全部比較信息的矩陣集，使用線性代數(shù)方法與理論進(jìn)行處理，挖掘出具有實(shí)質(zhì)性、深層次的的綜合信息來作為決策支持。

（5） 采用定性與定量相結(jié)合的方式，能夠處理傳統(tǒng)的優(yōu)化方法下所不能解決的問題。

（6）結(jié)果明確、簡潔，有利于決策者直接了解和掌握。

其不足之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1） AHP 方法也有致命的缺點(diǎn)，它只能在給定的方案當(dāng)中選擇最優(yōu)的，卻不能給出新的方案；

（2） AHP 方法中需要有專家系統(tǒng)來作為所用的指標(biāo)體系的支持，如果給出的指標(biāo)不合理，那么得到的結(jié)果也就不

準(zhǔn)確；

（3） AHP 方法中進(jìn)行多層次比較的同時也需要給出一致性比較，如果不滿足一致性指標(biāo)的要求，那么AHP方法就失去了作用；

（4） AHP 方法需求出矩陣的特征值，但是通常使用的是求平均值（幾何、算術(shù)、協(xié)調(diào)平均）的方法來求特征值，這種方式對于一些病態(tài)矩陣來說，是有系統(tǒng)誤差的。

3.2改進(jìn)建議

就本次研究采用的研究方法——層次分析法來說，提出如下的改進(jìn)建議：對于指標(biāo)權(quán)重獲取繁瑣與主觀干擾共存的問題，可采用層次分析法與可拓理論相結(jié)合；對于要求判斷矩陣的元素必須要是精確數(shù)的問題，可以采用模糊集來取代判斷矩陣中的數(shù)。

就研究結(jié)果來看，運(yùn)用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)在數(shù)字圖書館中，人們認(rèn)為其包含的資源尤為重要，系統(tǒng)平臺次之，使用成本的重要性最低。

因此，從一方面來講，需要增加數(shù)字圖書館的資源儲量，這就需要1、采用信息技術(shù)將各個數(shù)據(jù)庫資源進(jìn)行整合，以確保人們在使用數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)時，可以最大限度地查找出所有所需要的資源；2、建立合適的訪問系統(tǒng)，來保護(hù)一些存在知識產(chǎn)權(quán)問題的資源；3、加大數(shù)字化資源的宣傳力度。從另一方面來講，應(yīng)該降低其使用成本，將其資源采購更新成本、使用年限成本、系統(tǒng)購買成本降低，但與此同時，要保證其服務(wù)質(zhì)量。

從數(shù)字圖書館檢索的各個方面的各個子因素來看，期刊的種類的多樣性，以及平臺的穩(wěn)定性是尤為重要的，所以，增加數(shù)字圖書館的資源儲量的同時，需要在以下方面增強(qiáng)平臺的穩(wěn)定性：首先，安排專門的人員對平臺進(jìn)行定時維護(hù)，加強(qiáng)系統(tǒng)平臺的監(jiān)控管理；其次，定時建立日記，保證外部環(huán)境如網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定時，即使備份數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)包；再者，在平臺設(shè)計(jì)方面，采用手動備份和自動備份相結(jié)合的方式，進(jìn)一步增強(qiáng)平臺的可靠性、穩(wěn)定性。

總結(jié)

本文提出了運(yùn)用AHP層次分析法對數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評價，在記述AHP層次分析法的具體步驟后，運(yùn)用該方法對數(shù)字圖書館進(jìn)行實(shí)際研究，根據(jù)研究結(jié)果，對數(shù)字圖書館的檢索系統(tǒng)提出一些改進(jìn)建議。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 劉晶. 基于改進(jìn)AES算法對數(shù)字圖書館文檔加密的研究[A]. 河北省高等學(xué)校圖書情報工作委員會.華北地區(qū)高校圖協(xié)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文（文章）匯編[C].河北省高等學(xué)校圖書情報工作委員會，2010：10.

[4] 鮑凌云.數(shù)字圖書館文本分類特征提取方法研究與改進(jìn)[J].農(nóng)業(yè)圖書情報學(xué)刊，2014，26（07）：33-35.

作者簡介：吳鑫（1997-），男，漢族，籍貫：江蘇省南通市，學(xué)歷：本科，單位：南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院，研究方向：經(jīng)濟(jì)學(xué)