ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)中的應(yīng)用

王靜婷

〔摘 要〕本文首先介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，并構(gòu)建一個(gè)數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評價(jià)模型來對這項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行定量評價(jià)。

〔關(guān)鍵詞〕數(shù)字參考咨詢服務(wù)；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)評價(jià)

〔中圖分類號〕G250 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A 〔文章編號〕1 008-0821(2009)03-0167-03

參考咨詢服務(wù)是圖書館的核心競爭力。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，參考咨詢服務(wù)發(fā)生了深刻的變化，數(shù)字參考咨詢服務(wù)逐漸成為新時(shí)期圖書館開展參考咨詢服務(wù)的主要方式。數(shù)字參考咨詢服務(wù)(Digital Reference Services，DRS)，也稱虛擬參考咨詢服務(wù)(Virtual Reference Services)、電子參考咨詢服務(wù)(E-reference Services)或在線參考咨詢服務(wù)(Online Reference Services)，是一種基于Internet的各種信息交流手段的人工協(xié)調(diào)的提問——問答服務(wù)。其核心是一種分布式信息網(wǎng)絡(luò)中具有特定知識和技能的咨詢專家 對用戶的個(gè)性化服務(wù)。其服務(wù)模式主要包括基于E-Mail、Web表單的異步咨詢模式，基于網(wǎng) 絡(luò)聊天、網(wǎng)絡(luò)白板、共同瀏覽等的實(shí)時(shí)咨詢模式以及合作化綜合咨詢模式。為了更好地支持 這項(xiàng)服務(wù)，使其服務(wù)質(zhì)量得到改進(jìn)，更好地服務(wù)于用戶，就必須對其進(jìn)行合理有效的評價(jià)， 同時(shí)也可以為評價(jià)圖書館整體服務(wù)質(zhì)量提供參考。

目前對數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)主要采用定性分析的方法進(jìn)行分析，用定量分析的方法很少。本文應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，采用定量與定性相結(jié)合的方法，建立數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)及其影響因素之間的非線性關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字參考咨詢服務(wù)綜合評價(jià)，以便更加客觀準(zhǔn)確地反映數(shù)字參考咨詢服務(wù)質(zhì)量情況。

1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿人腦而建立的，具有和人類大腦相似功能的具有學(xué)習(xí)功能的統(tǒng)計(jì)模型。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種按誤差反向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來說，數(shù)據(jù)流從前一層神經(jīng)元單向饋入后一層神經(jīng)元。其訓(xùn)練方法采用反向傳播算法，即BP算法，從輸出層開始進(jìn)行神經(jīng)元的鏈接權(quán)重的訓(xùn)練，然后反向更新前一層的鏈接權(quán)重，實(shí)現(xiàn)誤差信號的反向傳播。

如圖1所示，在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，訓(xùn)練樣本包括輸入向量t₁、t₂…t_n及與其對應(yīng)的期望輸出量c₁、c₂、…c_m。數(shù)據(jù)流以輸入層→隱含層→輸出層方向進(jìn)行正向傳播，輸出層的實(shí)際輸出量若與期望輸出量存在偏差，則轉(zhuǎn)向誤差信號的反向傳播。正反向傳播交替進(jìn)行。實(shí)際輸出值與期望輸出值之間的偏差，通過調(diào)整輸入層節(jié)點(diǎn)與隱含層節(jié)點(diǎn)的鏈接權(quán)重w_ij和隱含層節(jié)點(diǎn)與輸出層節(jié)點(diǎn)之間的鏈接權(quán)重v_jk，使誤差沿梯度方向下降，經(jīng)過反復(fù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練，確定與最小誤差相對應(yīng)的權(quán)值和閥值[1]。經(jīng)過訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能對類似樣本的輸入量，自行處理輸出誤差最小的經(jīng)過非線性轉(zhuǎn)換的輸出量。

2 構(gòu)建數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)指標(biāo)體系

根據(jù)數(shù)字參考咨詢服務(wù)以用戶為中心的原則，參照目前國外流行的SERVQUAL評價(jià)體系、LibQUAL+體系以及VDR數(shù)字參考咨詢服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)體系，結(jié)合國內(nèi)已有的數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)指標(biāo)體系的研究[2-5]，建立一個(gè)評價(jià)數(shù)字參考咨詢服務(wù)的指標(biāo)體系，從數(shù)字參考源、技術(shù)平臺、參考服務(wù)、咨詢隊(duì)伍、用戶滿意度5個(gè)角度來劃分，再分別根據(jù)其特征進(jìn)行指標(biāo)的細(xì)分。如表1所示。

3 建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)模型

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)已有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)自動歸納規(guī)則，獲得數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，與其他對數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)的方法相比，它避免了人為計(jì)取權(quán)重和相關(guān)系數(shù)時(shí)人為因素的干擾，使評價(jià)結(jié)果更為客觀[6]。另外，它還具有自適應(yīng)、自組織等優(yōu)點(diǎn)，善于對不確定的信息進(jìn)行推理，具有相當(dāng)?shù)娜蒎e能力，這些都非常符合數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)指標(biāo)體系的特征。本文采用目前應(yīng)用最為廣泛的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)造數(shù)字參考咨詢服務(wù)的評價(jià)模型。

3.1 評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化

由表1可以看出，評價(jià)指標(biāo)中有諸如數(shù)字參考源總量的定量指標(biāo)，還有大量的定性指標(biāo)，如數(shù)字參考源的穩(wěn)定性。為了使這些指標(biāo)具有可比性，我們需要對這些指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。定量指標(biāo)可采用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行規(guī)范化處理和同趨化處理，定性指標(biāo)的值可通過專家打分法來確定[7]。

3.2 設(shè)計(jì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

3.2.1 確定BP網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)

Kolmogrov理論證明，若網(wǎng)絡(luò)的中間層節(jié)點(diǎn)數(shù)可任意選擇，那么用含有Sigmoid神經(jīng)元的三層網(wǎng)絡(luò)可以任意精度逼近任何連續(xù)函數(shù)。經(jīng)驗(yàn)也表明，在設(shè)計(jì)多層前饋網(wǎng)時(shí)，一般先考慮設(shè)一個(gè)隱含層，當(dāng)一個(gè)隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)很多仍不能改善網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)，才考慮再增加一個(gè)隱含層。因此本文選取三層結(jié)構(gòu)來建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)模型。

3.2.2 確定輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)

輸入層節(jié)點(diǎn)的數(shù)量設(shè)定為經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)的二級指標(biāo)的總量，根據(jù)表1所示，輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)確定為53個(gè)。模型建立的最終目標(biāo)是對數(shù)字參考咨詢服務(wù)進(jìn)行綜合評價(jià)，因此將輸出層設(shè)定為1個(gè)節(jié)點(diǎn)。

3.2.3 確定BP網(wǎng)絡(luò)隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)

對于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來說，隱含層節(jié)點(diǎn)的確定是成敗的關(guān)鍵。然而到目前為止，對隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定尚無定論，但其遵守一個(gè)原則:在能正確反映輸入輸出關(guān)系的基礎(chǔ)上，應(yīng)選用較少的隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)，以使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)盡量簡單。本論文根據(jù)數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)體系的劃分情況，確定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)為一級指標(biāo)的數(shù)量，為15個(gè)。

由此，可以建立數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，如圖2所示。

3.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練

根據(jù)表1所示數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)指標(biāo)體系，選取優(yōu)秀圖書館的數(shù)字參考服務(wù)為訓(xùn)練樣本，獲得其各項(xiàng)指標(biāo)值，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，輸入上述模型。模型中初始權(quán)重的選擇可以采用在[-1，1]間生成的隨機(jī)數(shù)。依照BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理進(jìn)行樣本訓(xùn)練，訓(xùn)練完畢后可以確定各層神經(jīng)元間的權(quán)重。經(jīng)過訓(xùn)練后的模型，就可以處理其他類似樣本了，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字參考咨詢服務(wù)的綜合評價(jià)。

4 結(jié)束語

采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字參考咨詢服務(wù)評價(jià)，能夠透過權(quán)重觀察到評價(jià)指標(biāo)對總體服務(wù)質(zhì)量的不同影響程度，可以有針對性地改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。通過模型得出的數(shù)字參考咨詢服務(wù)的綜合評價(jià)結(jié)果，更加客觀真實(shí)地反映了數(shù)字參考咨詢服務(wù)的質(zhì)量情況，為新時(shí)期圖書館整體服務(wù)質(zhì)量的評估提供了客觀依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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