基于證據推理方法的高校校園安全評估方法研究

吳 敏

(蕪湖廣告產業園資產管理有限公司，安徽 蕪湖 241000)

隨著高等學校的進一步擴招，高等院校的本專科招生人數和毛入學率逐年增加，使得高校校園的在校生規模不斷增加。據教育部數據統計，高校在校總人數從2012年3 325萬人增長到2018年3 831萬人[1]。高校校園里逐年增長的學生給高校安全管理帶來很大的考驗。國家就校園安全問題出臺了相關政策和法規，提出了相關措施保障學生和校園安全。盡管如此，高校校園安全管理問題仍然不容樂觀[2]。因此，為保障高校學生能夠健康發展、校園穩定和諧，對高校校園安全的整體評估顯得尤為重要。

很多學者對影響校園安全的因素提取、校園安全評估的指標體系構建和評價模型等展開了系統性的研究。周濤[3]采用問卷調查的方式，采集數據，通過假設檢驗，探討了各個影響因素與校園安全之間的關系。張善紅[4]等運用模糊綜合評價方法對商洛某所大學的安全問題進行了實證研究。張特曼[5]等集合了主客觀權重求解方法的優點，利用AHP和熵權法求解校園安全指標之間相對重要性的大小。于建新[6]等通過訓練神經網絡，充分運用已有的評估信息，模擬和學習模型，得到較為可靠的評估結果。在考慮評估數據可能存在不完全信息的情況下，皮祖訓[7]構建了基于灰理論的校園安全評估模型，通過計算指標之間的灰色關聯度來實現評價。王瑩瑩[8]等運用可變模糊集對評估數據進行處理，采用有序比值法計算得到指標的權重。基于投入產出得出效率的思想，高山[9]等構建Bootstrap-DEA模型對中國各個省份的中小學校園進行安全評估，取得了較好的截面評估結果。覃德澤[10]通過專家打分收集數據，構建基于云模型的評估模式，計算整體的期望值得到該校園的安全得分。

上述文獻中，很多學者用不同的角度和方法構建了校園安全的評估模型，在一定程度上能夠實現對高校校園安全水平的有效評估，然而，在面對復雜的評估決策環境和評估過程時，上述一些方法還存在不足，需要進行完善。一是在現實評估過程中，通過問卷等方法獲得某些指標的信息可能存在模糊性(如200份調查問卷，某個指標有180人在不同分值上進行打分，還有20人因不確定未能打分，此時這種情形的數據模糊性以往研究不能有效處理)[11]；二是提出的方法多為加權平均的數據融合方法，當指標之間不滿足線性加和的條件，需要采用其他方式進行數據融合[12]；三是研究對某個單一的校園進行評估的較多，對某地區相同環境下各個高校校園安全比較研究涉及較少。

證據推理方法作為一種非線性的數據融合方法，利用評估等級和置信程度對不精確、模糊等數據刻畫與描述，在相關決策問題中有著廣泛的應用[11]。因此，針對上述問題，提出一種基于模糊證據推理方法的高校校園安全評估方法。

1 建立校園安全評估指標體系

在遵循系統性、完備性和便于操作性等原則下，咨詢學校相關部門意見和看法后，參考其他文獻研究的基礎上[2,5-6]，建立三級評估指標體系，包含了安全制度、安全教育等5個方面。具體的指標體系和三級指標表示如圖1所示。

圖1 高校校園安全評估指標體系

2 建立校園安全評價模型

(1)計算各個層級指標的權重。在這里權重可以由決策者直接給出，也可以由決策者通過AHP等方法求解得出。

(2)依據評估體系，通過網絡問卷收集指標信息，計算得出各層級中指標的置信程度和不確定程度βn,i(Ij)和βH,i(Ij)。

(3)在得到Hn和βn,i(Ij)基礎上，把校園安全評估指標體系中各層級指標看作證據源，各等級H1,H2,H3,H4,H5看作識別框架，結合wi(i=1,2,…,L)，由式(1)計算第i指標上的基本概率分配值。

(1)

式中，mn,i表示第i指標在等級Hn上的基本概率分配函數。在此基礎上，校園安全評估各級指標基本概率分配值采用非線性算法進行數據集結，得到上一層指標處于不同等級的概率值[12-13]，具體如式(2)所示：

(2)

其中，k表示對各個安全評估指標作為證據沖突程度的度量。同理，按照從底層向目標層進行逐層數據融合，得到某個校園Ij被評價到等級Hn上的置信程度βn和整體評估存在的不確定性βH。

(4)根據等級效用值，則各個校園安全評估的最大最小和均值可由式(3)計算出：

(3)

(5)依據各個校園安全評估得分均值可進行排序。

3 實例

選取安徽省蕪湖市4所專科院校進行校園安全評估實證研究，假設為I1,I2,I3,I4。假設評價等級為5級，對應的等級效用分別為0,0.25,0.5,0.75,1。根據上述評估步驟對4所專科院校進行評估。

(1)根據AHP方法，得出二級和三級指標的權重。以二級指標為例展示說明，通過咨詢專家得到二級指標的模糊判斷矩陣，如下：

其中，最大特征值λmax=5.039 4，CI=0.009 8，CR=0.008 8<0.1滿足一致性檢驗。獲取到的二級指標權重w=(0.091 2,0.346 7,0.270 8,0.091 2,0.200 1)。同理，依據專家對三級指標的判斷信息得出相應權重如表1所示。

表1 4個?？圃盒Ｐ@安全評價信息

(2)依據證據推理分析算法，通過從底層向目標層逐層融合數據，分別得到校園I1,I2,I3,I4的二級指標的置信程度和整體置信程度，具體如表2、表3、表4、表5和圖2所示。

表2 校園I1的等級與置信程度

表3 校園I2的等級與置信程度

表4 校園I3的等級與置信程度

表5 校園I4的等級與置信程度

圖2 4所?？圃盒Ｐ@安全等級比較圖

(3)在等級效用基礎上，依據步驟4和5計算校園整體的效用得分，如表6所示。根據表6結果可知，4所?？圃盒Ｐ@安全水平排序I1?I3?I4?I2(“?”表示優于)。

對于校園I2，分別計算二級指標的平均效用：A(0.693 4)、B(0.647 3)、C(0.600 4)、D(0.639 6)、E(0.448 8)，可以看出校園I2在評估過程中，事后改進指標E的表現最差，效用值最低。4所專科院校在指標E上的比較結果如圖3所示。由圖3可知，指標E的表現基本處于等級2和等級3，低于其他三所院校。因此，提升校園I2的安全水平，重點在于汲取教訓，總結經驗，加強事后改進。

表6 4所專科院校校園安全效用最大、最小和均值得分及排序

圖3 4所專科院校校園安全指標E等級比較

4 結束語

高校規模的擴張和經濟社會環境的變化給校園安全管理帶來更多的挑戰。通過對高校校園安全的評估有助于進一步加強安全措施的實施，構建和諧校園。在構建三級5個方面的指標體系基礎上，構建了一種基于證據推理方法的高校校園安全評估方法，該方法允許評估信息存在不完全的情況。最后，對安徽省蕪湖市4所?？圃盒５男@安全情況進行實證分析，對各個校園安全水平進行了排序，并指出了改進的方向?？紤]權重未知的情況是接下來的研究工作。