基于熵權(quán)和灰色關(guān)聯(lián)模型的大學(xué)生創(chuàng)新能力評價研究

鄒 浩

(湖南財政經(jīng)濟(jì)學(xué)院工商管理系，湖南長沙410205)

創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的動力，我國高校已將創(chuàng)新人才的培養(yǎng)作為大學(xué)生人才培養(yǎng)的重點(diǎn).在探究創(chuàng)新人才培養(yǎng)影響因素時，主要考慮學(xué)校師資、課程設(shè)計、人才培養(yǎng)模式、學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新氛圍等幾個方面，然而對于大學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合評價卻還不夠系統(tǒng).

近年來有部分學(xué)者從不同角度構(gòu)建了大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，并利用不同方法對其進(jìn)行了研究.其中，王迪［1］從人才、平臺、制度、文化四個方面構(gòu)建了大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)績效評價指標(biāo)體系，并采用模糊綜合評價法對創(chuàng)新能力進(jìn)行評價;張鑫等［2］從創(chuàng)新品質(zhì)基礎(chǔ)、創(chuàng)新知識基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新技能及創(chuàng)新實踐能力六個方面構(gòu)建了指標(biāo)體系，并通過物元可拓模型對創(chuàng)新能力進(jìn)行了評價;李國勝等［3］從創(chuàng)新思維和意識、創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力、實踐能力、科研能力四個方面構(gòu)建了創(chuàng)新能力評價體系;顧準(zhǔn)［4］從創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新知識能力、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新實踐能力、創(chuàng)新非智力因素五個方面構(gòu)建了指標(biāo)體系，并運(yùn)用模糊綜合評價法構(gòu)建了評價模型;秦瑋［5］從個人因素、群體因素、環(huán)境因素三個方面構(gòu)建了大學(xué)生科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法對指標(biāo)體系進(jìn)行了評價;鄭曉燕等［6］從觀察判斷力、發(fā)散思維、實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、創(chuàng)新意志等10個二級指標(biāo)構(gòu)建了創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法對經(jīng)管類學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了評價;吳紅霞等［7］從創(chuàng)新教育基礎(chǔ)平臺、創(chuàng)新活動參與、科技創(chuàng)新成果、科技競賽獲獎、科技項目立項五個方面構(gòu)建了經(jīng)管類大學(xué)生創(chuàng)新能力指標(biāo)體系，并運(yùn)用模糊綜合評價法對各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行了排序;王家褀等［8］從創(chuàng)新思維、創(chuàng)新學(xué)習(xí)、創(chuàng)新知識、創(chuàng)新技能四個方面構(gòu)建了大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，并運(yùn)用模糊綜合評價法和改進(jìn)的AHP法對指標(biāo)體系進(jìn)行了評價.

本文從創(chuàng)新能力的表現(xiàn)和大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響因素分析入手，基于思維能力、學(xué)習(xí)能力、知識能力、科研能力四個方面建立了大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，并運(yùn)用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重，再結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)理論建立了相應(yīng)的綜合評價模型.

1 大學(xué)生創(chuàng)新能力評價

1.1 大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)

大學(xué)生創(chuàng)新能力的評價是一個復(fù)雜的過程，它不僅涉及到大學(xué)生的知識能力、動手操作能力、解決實際問題的能力，而且還要考慮學(xué)生的興趣愛好以及多種能力的綜合運(yùn)用.因此大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系必須能夠?qū)Ω咝４髮W(xué)生創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀以及影響因素進(jìn)行綜合性考慮，能夠從不同角度對大學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行測算和評價，這樣的評價指標(biāo)體系才能夠如實地反映大學(xué)生創(chuàng)新能力的客觀實際.參考相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合影響大學(xué)生創(chuàng)新能力的相關(guān)因素，將思維能力、學(xué)習(xí)能力、知識能力、科研能力四個方面看做主要影響指標(biāo)進(jìn)行評價分析.思維能力中主要考察發(fā)散思維能力、邏輯思維能力、批判思維能力;學(xué)習(xí)能力中主要考察信息獲取能力、知識更新能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力、理論聯(lián)系實際的能力;知識能力中主要考察基礎(chǔ)知識能力、專業(yè)知識能力、相關(guān)知識能力、創(chuàng)新知識能力;科研能力中主要考察論文發(fā)表能力、專利發(fā)明能力、科技活動獲獎能力.具體的大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)系統(tǒng)如圖1.

圖1 大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

1.2 熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重

評價指標(biāo)對評價體系的影響主要是通過權(quán)重體現(xiàn)，因此如何確定大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)的權(quán)重，對大學(xué)生創(chuàng)新能力的評價至關(guān)重要.熵是用來描述物理現(xiàn)象中分子運(yùn)動無序狀態(tài)的量度，采用熵值來表示事物的不確定性，能夠很好地將定性問題定量化.考慮到大學(xué)生創(chuàng)新能力評價因素的不統(tǒng)一性，利用信息熵的相關(guān)理論，本文采用熵權(quán)法來確定大學(xué)生創(chuàng)新能力評價的各指標(biāo).計算步驟如下:

(1)構(gòu)建m個事物n個評價指標(biāo)的原始決策矩陣:

(2)對原始評價指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化處理:

其中記:R=(rij)n×m為規(guī)范化后的標(biāo)準(zhǔn)矩陣.

(3)對規(guī)范矩陣R=(rij)n×m進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化矩陣

(4)計算評價指標(biāo)cij的熵值:

(5)計算評價指標(biāo)cij的權(quán)重:

2 灰色關(guān)聯(lián)評價模型

2.1 評價指標(biāo)的無量綱化處理

大學(xué)生創(chuàng)新能力評價體系中，各指標(biāo)沒有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，為了保證評價結(jié)果的有效性與合理性，需要對大學(xué)生創(chuàng)新能力評價體系中原始評價指標(biāo)cij進(jìn)行歸一化處理.其方法如下:

(1)確定參考數(shù)據(jù)列

參考數(shù)據(jù)列一般是以m個事物中，同一指標(biāo)下的理想標(biāo)準(zhǔn)值為準(zhǔn)，該值可以是各指標(biāo)的最優(yōu)值，也可以是最劣值，還可以根據(jù)評價目的進(jìn)行選擇.參考數(shù)據(jù)列包含n個指標(biāo)，記為 C0=(c01，c02...c0n).

(2)評價指標(biāo)無量綱化處理

考慮到評價指標(biāo)cij的度量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，把所有指標(biāo)除以參考數(shù)據(jù)列中對應(yīng)指標(biāo)值，進(jìn)行初始化.其方法如下:

2.2 灰色關(guān)聯(lián)評價模型

(1)計算關(guān)聯(lián)系數(shù)

記C0=(c01，c02...c0n)={c0(k)，k=1，2，...n}，Ci=(ci1，ci2...cin)={ci(k)，k=1，2，...n}，則原始指標(biāo)數(shù)列 Ci對參考數(shù)列C0的關(guān)聯(lián)系數(shù)可以定義為:

ε(0＜ε＜1)稱為分辨率，一般取ε=0.5.ε越大，表示分辨率越小;ε越小，表示分辨率越大.

(2)計算關(guān)聯(lián)度，排關(guān)聯(lián)序列

單個評價指標(biāo)與參考指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)只代表該指標(biāo)與理想值之間的關(guān)系，而對某個事物進(jìn)行評價是所有指標(biāo)綜合影響的結(jié)果.因此對大學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行綜合評價時，需對各指標(biāo)與參考指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行加權(quán)處理.其方法如下:

其中，γi為原始指標(biāo)數(shù)列Ci對參考數(shù)列C0的灰色關(guān)聯(lián)度;WcP為指標(biāo)層c相對于目標(biāo)層P的指標(biāo)權(quán)重向量;n為序列的長度.

根據(jù)大學(xué)生創(chuàng)新能力原始評價指標(biāo)與參考數(shù)列之間的灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序，關(guān)聯(lián)系數(shù)γi越大，表明該事物各指標(biāo)與理想值的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)，也即該大學(xué)生的創(chuàng)新能力更強(qiáng).

3 實例分析

以湖南財政經(jīng)濟(jì)學(xué)院工商管理系物流管理專業(yè)學(xué)生為對象，進(jìn)行大學(xué)生創(chuàng)新能力評價研究.考慮到大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)多為定性指標(biāo)，根據(jù)各評價指標(biāo)的特性，采用教師的評價、學(xué)生的互評以及學(xué)生的綜合測評作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，將創(chuàng)新能力指標(biāo)系統(tǒng)評價集設(shè)為四個層次:S={S1，S2，S3，S4}={強(qiáng)，較強(qiáng)，臨界，差}，各個層次對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)元素值為:強(qiáng)(85－100)，較強(qiáng)(70－85)，臨界(60－70)，差(60以下).現(xiàn)為考察物流管理專業(yè)三個學(xué)生的創(chuàng)新能力，任課教師、同學(xué)從不同的角度出發(fā)，分別對三個學(xué)生的創(chuàng)新能力評價指標(biāo)值綜合打分，如表1所示.

表1 評價指標(biāo)量化表

3.1 指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)圖1大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)，以及表1中各指標(biāo)的量化值，利用熵權(quán)法對各評價指標(biāo)之間的相互影響進(jìn)行分析，不僅可以得到同一層級指標(biāo)之間的相互權(quán)重，而且還可以得到各層級指標(biāo)對目標(biāo)層的權(quán)重值.如表2所示.

表2 評價指標(biāo)相對權(quán)重以及對目標(biāo)層權(quán)重表

3.2 灰色關(guān)聯(lián)模型的計算及結(jié)果分析

由于大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)都屬于效益型指標(biāo)，該指標(biāo)值越大即表示該值越優(yōu)，因此可以將參考數(shù)據(jù)列記為C0=(90，80，86，92，86，91，83，82，89，84，88，75，75，78).利用公式(7)對原始決策矩陣進(jìn)行無量綱化處理，可以得到無量綱化后的標(biāo)準(zhǔn)矩陣如下:

對無量綱化矩陣Rc求差序列，可以得到如下矩陣:

根據(jù)求差序列R*易得，原始決策指標(biāo)值與參考數(shù)列之間兩級最大差、兩級最下差分別為:再 利用公式(8)，并取分辨率參數(shù)ε=0.5，即可求得原始決策指標(biāo)值與參考數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣為:

關(guān)聯(lián)度γi值越大，表明原始決策指標(biāo)值與參考數(shù)列之間的灰色關(guān)聯(lián)度越強(qiáng)，也即越靠近最優(yōu)值.因此，由γ3＞γ1＞γ2可知，第三個學(xué)生的創(chuàng)新能力比較強(qiáng).同時，對比熵權(quán)法確定的指標(biāo)權(quán)重，發(fā)散思維能力、邏輯思維能力以及發(fā)現(xiàn)問題的能力對大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響較大，為了提高物流管理專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須加強(qiáng)發(fā)散思維能力、邏輯思維能力的培養(yǎng)，通過物流實訓(xùn)操作、物流科技大賽等培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力.

4 結(jié)論

結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀，從思維能力、學(xué)習(xí)能力、知識能力、科研能力四個方面構(gòu)建了大學(xué)生創(chuàng)新能力的評價指標(biāo)體系.考慮到各指標(biāo)的不統(tǒng)一性以及信息熵理論求解不確定性問題的優(yōu)勢，首先利用熵權(quán)法確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后通過灰色關(guān)聯(lián)模型構(gòu)建了大學(xué)生創(chuàng)新能力評價模型.最后通過實例分析對評價模型的科學(xué)性和可行性進(jìn)行了驗證.研究結(jié)論表明，發(fā)散思維能力、邏輯思維能力以及發(fā)現(xiàn)問題的能力對大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響較大，這為以后大學(xué)生創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供了指導(dǎo).

［1］王迪.大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)要素模型分析［J］.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2014，(4):157－160.

［2］張鑫，陶化冶，隋金雪.基于可拓的大學(xué)生創(chuàng)新能力綜合評價研究［J］.高教論壇，2010，(5):45－48.

［3］李國勝，樊彥國，丁智慧.大學(xué)生創(chuàng)新能力評價體系研究［J］.教育與人才，2013，(12):90－92.

［4］顧準(zhǔn).大學(xué)生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建與應(yīng)用［J］.鹽城工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版)，2015，(1):91－94.

［5］秦瑋.基于AHP的大學(xué)生科技創(chuàng)新能力影響因素研究［J］.西安文理學(xué)院學(xué)報，2015，(1):98－101.

［6］鄭曉燕，李玉霞.基于層次分析法的經(jīng)管類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力綜合評價分析［J］.創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2014，(4):73－75.

［7］吳紅霞，張春玲.經(jīng)管類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力評價［J］.合作經(jīng)濟(jì)與科技，2014，(4):110－111.

［8］王家褀，曹穎頤.大學(xué)生創(chuàng)新能力綜合評價研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版)，2007，(8):133－137.