民辦繼續(xù)教育培訓機構(gòu)教學質(zhì)量動態(tài)評估方法研究

楊勁松，凌培亮，張 薔

(同濟大學 現(xiàn)代遠程教育研究所，上海200092)

培訓行業(yè)是一個非常誘人的行業(yè)，2010年3月出版的《2009—2012年中國教育培訓市場調(diào)查與發(fā)展前景分析報告》中顯示，中國培訓業(yè)規(guī)模正以每年30%的速度遞增，中國教育培訓的潛在市場規(guī)模達3000 億元，并保持著迅猛的發(fā)展態(tài)勢。由于民辦繼續(xù)教育具有專業(yè)性強、個性化突出、方式方法靈活等特點，其發(fā)展必須直接面向社會、面向求學對象，取得社會的支持。在市場經(jīng)濟條件下，民辦培訓機構(gòu)的可營利性往往容易被經(jīng)營者放大效應，繼續(xù)教育培訓機構(gòu)成為賺錢的工具，進而降低教育質(zhì)量。為了防止民辦培訓機構(gòu)為降低成本而犧牲教學質(zhì)量，走向“唯利是圖”的歧途，教育行政部門要確定適當?shù)脑u價教學質(zhì)量的標準。如果學校及其他教育機構(gòu)在盈利的時候，沒有達到評價教學質(zhì)量的最低標準，那么就應該接受教育行政機構(gòu)和有關(guān)檢查與監(jiān)督權(quán)力部門的處罰或取締。

由于民辦培訓機構(gòu)面向市場的辦學特點和環(huán)境具有復雜性，項目種類、實施周期甚至社會因素都可能帶來評定規(guī)則和評定條件的不斷變化，民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量的評定過程必須適應動態(tài)評估規(guī)則。研究適應規(guī)則動態(tài)演化具有模糊推理能力的民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量評定機制，并使評估結(jié)果更加規(guī)范和科學，是一個有意義的內(nèi)容。

一、民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量動態(tài)評定機制實現(xiàn)思路

引入自然科學相關(guān)范疇的研究方法，建立適應推理規(guī)則動態(tài)變化并具有模糊評價能力的民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量評定機制，是解決此項問題的有效途徑。問題解決的思路和方向在于引入產(chǎn)生式規(guī)則、模糊Petri 網(wǎng)和模糊數(shù)學概念，使用產(chǎn)生式規(guī)則收集各項教學質(zhì)量評估項，由此轉(zhuǎn)化成模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定規(guī)則體系，以實現(xiàn)能適應民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量評估規(guī)則動態(tài)變化并具有模糊評價能力的教學質(zhì)量評定機制及計算方法。具體操作辦法如下:

1．使用產(chǎn)生式規(guī)則表達民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量的評估項。從心理學角度分析，人類在作出判斷行為時的主要手段是因果關(guān)系推理，這種推理方式最直觀的表達方式即產(chǎn)生式規(guī)則。由于這種知識表達方式接近人類思維以及交流的方式，因而得以應用在各種不同的領(lǐng)域，也是目前應用最廣泛的知識表示手段之一。正是由于產(chǎn)生式規(guī)則對知識表示直觀簡明的優(yōu)點，它符合人類的推理習慣的特點，也更利于民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量的各評估項的收集。

2．將孤立的產(chǎn)生式規(guī)則統(tǒng)一成完整的模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定網(wǎng)絡。這將形成一張包含民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量評估特征項的評估體系集，是所有特定項目教學質(zhì)量評估指標體系的父集。單一的教學質(zhì)量評估項很難清晰地刻畫評估體系的整體情況。模糊Petri 網(wǎng)的優(yōu)點在于結(jié)合了Petri 網(wǎng)的圖形描述能力，使得教學質(zhì)量評估項的表示簡單、清晰，又能表現(xiàn)出教學質(zhì)量評估體系中的結(jié)構(gòu)化特性。同時，由于Petri 網(wǎng)理論建立在較為嚴密的數(shù)學基礎(chǔ)上，用Petri 網(wǎng)表示的產(chǎn)生式規(guī)則庫內(nèi)部邏輯為更加清晰，推力規(guī)則更數(shù)學形式化，便于知識的分析、推理、測試以及決策支持等。

3．使用基于模糊Petri 網(wǎng)的逆向知識推理方法提煉適用于民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量具體項目的個性化評估體系，它將是第二步形成的完整評估體系集的子集，能更有效地刻畫和表達特定民辦培訓機構(gòu)項目，使評估更具針對性、科學性。

4．利用模糊Petri 網(wǎng)及模糊數(shù)學計算規(guī)則，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件計算民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量等級。在這里還可以開展更進一步的研究，但由于研究中教學質(zhì)量評估體系的模糊規(guī)則置信度的確定很大程度上依賴專家的經(jīng)驗，所以難以精確獲得。因此，需進一步研究教學質(zhì)量評估體系置信度的優(yōu)化方法，將人工智能領(lǐng)域的算法引入模糊規(guī)則置信度的尋優(yōu)過程，以有效提高教學質(zhì)量評估體系的泛化能力，降低教學質(zhì)量評估體系的實際應用難度。

5．由此建立的評估機制可以動態(tài)更新，按照市場條件或環(huán)境變化，只需更改或調(diào)整產(chǎn)生式規(guī)則，系統(tǒng)可自動調(diào)整模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定體系，以支持動態(tài)評估機制。

二、由孤立的產(chǎn)生式規(guī)則形成模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定規(guī)則體系

此過程的重心在于如何將孤立的產(chǎn)生式規(guī)則轉(zhuǎn)化為模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定規(guī)則體系。

客觀世界中存在著大量因果關(guān)系，產(chǎn)生式適合于表達這種因果關(guān)系。產(chǎn)生式規(guī)則的含義是:如果前提條件P 滿足，則可推出Q 成立或執(zhí)行Q 操作。產(chǎn)生式的基本形式為式(1．1)、式(1．2):

或則

其中，P 是產(chǎn)生式的前提條件，用于指明何種情況下該條件成立，Q 是一組結(jié)論或操作，用于指明前提條件成立時應執(zhí)行的操作。

定義1 令R 是模糊產(chǎn)生式規(guī)則集，R={R1，R2，…Rn}。對于其中每個規(guī)則，Ri的定義為IF diAND djTHEN dk(CF=μi)。其中，di、dj和dk為命題，它們的真值是介于0 和1 之間的實數(shù);di、dj被稱為條件謂詞，dk為結(jié)論謂詞;Ri的條件謂詞集合記為FP(Ri)，Ri的結(jié)論謂詞集合記為CP(Ri);μi為規(guī)則的模糊因子置信度CF，μi∈［0，1］。μi越接近1，規(guī)則Ri越可信。

定義2 按表示模糊產(chǎn)生式規(guī)則的FPN 模型來表示一個基于規(guī)則的系統(tǒng)。根據(jù)文獻［1］的定義，一個FPN 被定義為八元組:

FPN=(P，T，D，I，O，f，α，β)

這里:P={p1，p2，…，pn}是一個有限庫所集合;

T={t1，t2，…，tm}是一個有限變遷集合;

D={d1，d2，…，dn}是一個有限命題集合;

|P|=|D|;

I:T→P∞是一個輸入函數(shù)，映射一個變遷到它的輸入庫所集合;

O:T→P∞是一個輸出函數(shù)，映射一個變遷到它的輸出庫所集合;

f:T→［0，1］是一個函數(shù)，映射變遷到一個從0－1 的數(shù)值，用來表示變遷對應的推理規(guī)則的置信度(CF);

α:P→［0，1］是一個函數(shù)，映射庫所到一個從0－1 的數(shù)值，用來表示該庫所對應的命題成立的真實度;

β:P→D 是一個函數(shù)，映射庫所對應的命題。

為有利于模糊產(chǎn)生式規(guī)則向模糊Petri 網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，論文限定模糊式產(chǎn)生規(guī)則輸入時僅限于以下類型1 和類型2 兩種基本形式。

類型1:Ri:IF djTHEN dk(CF=μi)，其中產(chǎn)生式規(guī)則Ri的謂詞dj，dk用模糊Petri 網(wǎng)的庫所pj和pk表示，產(chǎn)生式規(guī)則Ri的因果關(guān)系用FPN 的變遷ti表示，模糊產(chǎn)生式規(guī)則的置信度用ti的置信度表示。Ri的FPN 模型為圖1。

圖1 Ri 的FPN 模型

類型2:RjIF dj1AND dj2AND … AND djnTHEN dk(CF=μi)。Rj的FPN 模型為圖2。

其他常見的模糊產(chǎn)生式規(guī)則還有:

類型3:

Rk:IF djTHEN dk1(CF=μ1)AND dk2(CF=μ2)AND … AND dki(CF=μi)

類型3 可轉(zhuǎn)化為一組類型1 的模糊產(chǎn)生式規(guī)則組:

圖2 Rj 的FPN 模型

Rk1:IF djTHEN dk1(CF=μ1);Rk2:IF djTHEN dk2(CF=μ2);…;Rki:IF djTHEN dki(CF=μi)

類型4:

Rj:IF dj1OR dj2OR …OR djiTHEN dk(CF=μi)。

類型4 可轉(zhuǎn)化為一組類型1 的模糊產(chǎn)生式規(guī)則組:

Rk1:IF dj1THEN dk(CF=μ1);Rk2:IF dj2THEN dk(CF=μ2);…;Rki:IF djiTHEN dk(CF=μi)

類型5:

Rk:IF djTHEN dk1(CF=μ1)OR dk2(CF=μ2)OR …OR dki(CF=μi)

由于這種類型的模糊產(chǎn)生式規(guī)則無特定的結(jié)論產(chǎn)生，無法演繹推理，在實際應用中不允許出現(xiàn)。

當模糊產(chǎn)生式規(guī)則向FPN 遷移時，F(xiàn)PN 的庫表示模糊產(chǎn)生式規(guī)則的命題;FPN 的變遷表示命題之間的因果關(guān)系;FPN 的托肯值代表模糊產(chǎn)生式規(guī)則的命題的真實度;FPN 的每個變遷有一個置信度表示每一個模糊產(chǎn)生式規(guī)則的置信度。

假設有模糊產(chǎn)生式規(guī)則庫R={R1，R2，…Rn}，其中Ri均為轉(zhuǎn)換成類型1 和類型2 兩種基本形式的模糊產(chǎn)生式規(guī)則;R 中所有謂詞集為D={d1，d2，…di}，謂詞在D 中不重復出現(xiàn);P、T 為FPN 的模糊庫所集和模糊變遷集，將R 轉(zhuǎn)換為FPN 的算法如下:

(1)i=1，T=φ，P=D;

(2)新建變遷ti，另CFi=μi;

(3)在FPN 中增加表示規(guī)則Ri條件謂詞集合的庫所集到變遷ti輸入弧，在FPN 中增加變遷ti到表示規(guī)則Ri結(jié)論謂詞集合的庫所集輸出弧;

(4)如果i=n，轉(zhuǎn)換完成;否則，i=i+1，轉(zhuǎn)(2)。

在此規(guī)則下，使用產(chǎn)生式規(guī)則表達高校繼續(xù)教育合作辦學的各項教學質(zhì)量評估項即可轉(zhuǎn)化成模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定規(guī)則體系。如適用環(huán)境或部分評估規(guī)則調(diào)整，系統(tǒng)可動態(tài)調(diào)整整個評估體系。

三、結(jié)束語

研究適應規(guī)則動態(tài)演化具有模糊推理能力的民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量評定機制，能使教學質(zhì)量評估結(jié)果更有項目針對性和科學性。論文使用產(chǎn)生式規(guī)則收集各項教學質(zhì)量評估項，由此轉(zhuǎn)化成模糊Petri 網(wǎng)表示的教學質(zhì)量評定規(guī)則體系，提供了一種民辦培訓機構(gòu)教學質(zhì)量評估動態(tài)評估體系的解決思路和操作辦法。

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