基于個性傾向分析的宿舍智能分配系統的設計與實現

宋卓穎　高定國

關鍵詞：宿舍；智能；分配

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）20-0076-04

0 引言

隨著高等教育的普及，高校招生人數不斷增加[1]，由于宿舍分配不當導致間人際矛盾問題也日益凸顯，新華網一項關于大學生舍友關系的調查顯示，42.28% 的學生曾與舍友發生矛盾，但從中選擇積極溝通的學生僅占47.81%。而且近年來不斷有高校惡性事件的發生，殺害舍友[2]、傷人事件等時有發生。因此當前國內各大高校也進行了一定程度的個性化宿舍分配建設，比如從2015年開始，北京科技大學研究生就可以通過網上選室友[3]，廈門大學的基于“問卷統計、系統匹配、輔導員介入與個別調整”的綜合性本科生宿舍分配模式[4]，桂林電子科技大學采用“0-1背包問題”方法總體規劃宿舍[5]，上海大學采用“按照趣緣分配住宿”[6]，南京大學采取大數據算法匹配室友的方式[7]，復旦大學通過自動分配算法和“期望入住舍友”滿足學生個性化需求的方式[8]。在國外，也可以通過網絡選擇室友[9]。絕大多數高校仍然采取根據專業、性別、學號順序分配的傳統方式進行宿舍安排，雖然會考慮一定的個性化需求但往往采取固定的參數權重，沒有考慮不同地區學生的需求差異。本文在調研較多的個性化宿舍分配方案的基礎上設計了一款適合大學生特性的宿舍智能分配系統。

智能分配是一種利用計算機強大的數據分析能力綜合考慮學生個性發展的多樣化因素的信息化技術[10]，它不僅能更大程度上滿足不同學校大學生對宿舍分配的個性化需求，減少學校宿舍分配的工作量以及宿舍間人際矛盾的發生，而且能為學生提供更為人道主義的幫助。

1 基于李克特量表的分配模型的研究

1.1 宿舍分配需求功能分析

宿舍分配系統主要應包括三方面，第一是對系統基本功能的需求，包括個人信息的修改查找等；第二是讓學生了解宿舍硬性條件，包括宿舍樓層、床位、朝向等；第三是對舍友個性的了解，包括舍友的性格、愛好、生活習慣、經濟情況等。對于系統本身則需要具有更新信息，按照學生的傾向計算匹配最佳宿舍的功能。

1.2 數據收集

本文以西藏大學本科學生為例，按照學生的特點，設計藏漢雙語調查問卷對學生進行宿舍傾向性選擇調查，其對于了解大學生生活習慣、個性化需求等方面是十分必要的。本文采取文獻歸納法和參與觀察法總結歸納出“性別”“專業”“生活習慣”“經濟條件”“宿舍情況”“個性化測試”總計6個初始指標，再具體化得到19個具體指標。部分內容見表1。

調研時共發放調查問卷532份，通過SPSS對問卷數據進行分析并計算了每個因素的均分值和標準差，得出信度檢驗Cronbachs Alphax系數為0.626（>0.6），效度檢驗KMO 值為0.629（>0.6），以及Bartlett 球形度檢驗Sig值（<0.01）。這些數據證明問卷的合理性和有效性均達到標準。

通過處理和分析得到了影響宿舍關系的5個重要因素：“作息習慣”“衛生習慣”“宿舍氛圍”“宿舍屬性”“生活費情況”。

1.3 基于李克特量表5級評分法的匹配算法

李克特量表是社會調查和心理測驗等領域中最常使用的一種態度量表，是屬于評分加總式的量表。屬于同一概念的這些項目加起來計分。該量表由一組陳述組成，每一陳述有“非常同意”“同意”“不一定”“不同意”“非常不同意”五種回答，分別記為5、4、3、2、1。每個被調查者的態度總分就是他對各道題的回答所得分數的加總。這一總分說明他的態度強弱或在這一量表上的不同狀態。

本文據此改進，設計出針對宿舍分配的問卷表，并計算各影響因素的權重，對針對不同因素的每一陳述回答賦分，不同陳述所占分值不同。比如由400、300、200、100以及40、30、20、10等分數，最后得到每個填寫問卷的學生用戶的個性化得分，同理我們通過宿舍的固定屬性據此得到宿舍的分數。

據問卷調研，將“作息習慣”“衛生習慣”“宿舍氛圍”“宿舍屬性”“生活費情況”5個重要因素作為分配依據，性別則作為基本分配原則從而進行分數匹配計算。將二者分數進行匹配，尋找與學生分數最接近的宿舍，從而得出該學生的最佳宿舍。對于匹配度不能配對的學生，按照順序分配至有剩余床位的宿舍。

本算法最大限度將作息習慣、衛生習慣、生活費情況等方面相似的學生安排在同一宿舍，并且盡力滿足其對宿舍屬性的期待值。

本文提出的基于李克特量表5級評分法的分數匹配算法過程分為數據初始化和迭代。算法設定待分配學生人數為m，待分配宿舍數量為n。

數據初始化：設置具有字符串（String） 類型的key 和整型（int）類型的value鍵值對的HashMap表。如表2所示。據此計算得到學生分數和宿舍分數。

2 宿舍智能分配系統的設計

2.1 SSM基本框架

系統選取的SSM 框架是Spring、Spring MVC 和MyBatis 框架的整合，它使用了MVC 設計的輕量級Web框架，由Dao層（mapper）、Service 層、Controller 層、View 層四層組成，分層清晰、具有良好的擴展性和可維護性，并且對于敏捷開發的新需求，也能減少開發時間和成本。

2.2 Web前端設計

系統綜合使用Vue.js框架與Element-Ui 組件庫進行前端設計。Vue是一套用于構建用戶界面的漸進式JavaScript框架，可以自底向上逐層應用，便于與第三方庫或既有項目整合，具有簡潔、輕量、運行速度快、雙向數據綁定、模塊友好的優點。Element 是基于vue實現的一套不依賴業務的 UI 組件庫，提供了豐富的PC端組件，減少了用戶對常用組件的封裝，降低了開發的難易程度。Element-Ui是基于vue封裝的組件庫，簡化了常用組件的封裝，提高了重用性原則，縮短了開發時間。

2.3 MySQL 數據庫設計

MySQL數據庫負責完成數據的收集、存儲、處理等功能。宿舍智能分配系統以學生信息和宿舍屬性為基礎信息源，設計了如下5個數據表：

1） 學生信息表，字段包括id、學號、姓名、密碼、身份編號、創建時間、修改時間。

2） 宿舍屬性表，字段包括宿舍名、宿舍位置、宿舍人數。

3） 宿舍人員表，字段包括宿舍名、宿舍位置、床位。

4） 申請記錄表，字段包括學號、姓名、批次、描述、申請時間。

5） 宿舍實況圖表，字段包括圖片編號、圖片名字、圖片地址。

2.4 宿舍分配系統的設計

1） 系統分析

本文設計的宿舍智能分配系統分為兩個身份：學生、管理員，每個身份所具有的功能不同。且該系統具有學生模塊、管理員模塊兩大模塊，其中包括宿舍申請、申請結果、調換宿舍申請、白名單管理、宿舍申請、統計管理等子模塊。總體功能模塊結構如圖1 所示。

2） 學生端功能模塊

本學生模塊包括宿舍申請、申請結果、調換宿舍申請三個基本模塊，并且擁有修改密碼等基礎功能。

學生可以選擇自己挑選宿舍或者通過填寫調查問卷由系統智能分配宿舍，具體流程如圖2所示。

3） 管理員端功能模塊

本管理員模塊由白名單管理、宿舍管理、申請管理、統計管理四個基本模塊組成。管理人員可以在白名單界面修改編輯學生用戶的信息。具體功能如圖3 所示。

3 宿舍分配系統的實現

本系統前后端分離，后端以Java 為開發語言，MySQL數據庫進行數據的修改存儲，前端界面使用Vue.js框架及Element組件庫。系統的視圖層包括白名單管理界面、宿舍管理界面、宿舍添加界面、待我審核界面、申請列表界面、宿舍統計界面、自主選擇界面、智能分配界面、特殊情況通道界面、申請結果界面、調換宿舍申請界面等。

3.1 學生端功能的實現

學生進入該系統成功登錄后，在宿舍申請模塊可以查看宿舍信息統計情況以及通過自主選擇或者智能分配的方式選定宿舍，也可以選擇在特殊情況通道上報自己的特殊情況從而特權選擇宿舍。學生界面如圖4所示。

在學生選擇“自主選擇”模塊后，可以在此處查看宿舍詳情，根據宿舍的地理位置樓層和朝向等信息進行宿舍選擇，同時可以按照特定信息進行宿舍條件查詢，如圖5所示。

在學生選擇“智能分配”板塊后，通過填寫藏漢雙語調查問卷后會系統會自動生成推薦宿舍，學生點擊接受即成功選擇宿舍。如圖6所示。

3.2 管理員端功能的實現

管理員進入該系統成功登錄后，在管理員界面的白名單管理模塊可以對學生進行精確查找以及信息修改，在宿舍管理模塊可以進行宿舍的添加和管理，在申請管理模塊進行在線審核、查看審核列表，在統計管理模塊可以查看宿舍分配的統計情況。管理員界面如圖7所示。

4 結束語

為了減少學生宿舍的矛盾，本文以西藏大學本科學生宿舍分配為研究對象，基于SSM框架、MySQL數據庫、李克特量表的分數匹配算法等設計實現了宿舍智能分配系統。該系統不僅減輕了學校繁重的分配工作，而且充分考慮了學生的個性、生活習慣以及所期望的住宿需求，有效地為學生提供了更高的生活質量和更和諧的宿舍環境。本文雖以西藏大學本科學生宿舍分配為例，但不失一般性，為類似的研究和應用提供了一定的參考。