復(fù)合型工程科技人才評(píng)價(jià)模型研究

張　利,　徐　娟,　呂格格,　黃景榮

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復(fù)合型工程科技人才評(píng)價(jià)模型研究

張利1,徐娟2,呂格格1,黃景榮3

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院,安徽 合肥 230009; 2.合肥工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院, 安徽 合肥 230009; 3.合肥工業(yè)大學(xué) 創(chuàng)新學(xué)院, 安徽 合肥230009)

復(fù)合型人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)高校選擇培養(yǎng)機(jī)制有著指導(dǎo)性作用。文章應(yīng)用層次分析法在決策模糊問(wèn)題上定性與定量相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn),采用重要度內(nèi)積概念來(lái)定義直觀兩元素之間的重要度比值,構(gòu)建了基于管理體系、環(huán)境平臺(tái)、教學(xué)模式、實(shí)踐應(yīng)用及培養(yǎng)效果等準(zhǔn)則的重要度權(quán)重,建立了一種評(píng)價(jià)高校復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)指標(biāo)體系的模型,并通過(guò)構(gòu)造判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)以驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,為評(píng)價(jià)高校復(fù)合型人才培養(yǎng)水平提供參考。

層次分析法;判斷矩陣;權(quán)重;評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;重要度內(nèi)積

0　引　　言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),復(fù)合型人才的培養(yǎng)開(kāi)始受到人們的廣泛關(guān)注。科學(xué)合理的復(fù)合型人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系能夠?yàn)楦咝Ｈ瞬排囵B(yǎng)模式的調(diào)整提供決策參考,從而有利于提高高校培養(yǎng)人才質(zhì)量[1]。目前有關(guān)復(fù)合型人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)存在指標(biāo)量化缺乏系統(tǒng)性、定性和定量分析不充分等缺陷,層次分析法可以很好地解決這些問(wèn)題[2]。文獻(xiàn)[3]利用指標(biāo)體系和層次分析法(analyticalhierarchyprocess,AHP)解決了洱海流域水環(huán)境承載力評(píng)估問(wèn)題；文獻(xiàn)[4]研究了基于層次分析法的應(yīng)用型人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)問(wèn)題；文獻(xiàn)[5]在校園網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估指標(biāo)體系研究中利用可拓層次分析法解決了校園網(wǎng)安全評(píng)估指標(biāo)體系的問(wèn)題。

本文基于AHP構(gòu)建層次函數(shù)映射關(guān)系,在提出重要度內(nèi)積概念的基礎(chǔ)上計(jì)算層次權(quán)重,進(jìn)而建立復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)模型,為高校復(fù)合型人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)提供參考。

1　層次分析法基本原理

AHP是20 世紀(jì) 70 年代初由美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家薩蒂提出的。該方法顯著優(yōu)點(diǎn)是將定性問(wèn)題定量化,把復(fù)雜問(wèn)題分成若干有序?qū)哟?將直觀認(rèn)識(shí)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜層層累加,最終模仿人腦決策問(wèn)題。

AHP的基本思路是根據(jù)對(duì)客觀現(xiàn)象的判斷,就某一層次上的排列因素對(duì)高層次因素的相對(duì)重要性做出表述,即構(gòu)造各層的比較判斷矩陣,繼而根據(jù)這一矩陣的最大特征根及特征向量來(lái)確定每一層次中各因素相對(duì)重要性的次序權(quán)重。最后,通過(guò)對(duì)各層的分析得到整個(gè)問(wèn)題的總排序權(quán)重,從而為決策者提供數(shù)量化的決策依據(jù)[6]。

AHP分析步驟如下:

(1) 構(gòu)建層次模型。首先確定模型層數(shù)設(shè)為n,然后整理評(píng)價(jià)指標(biāo)確定層次位置與關(guān)系,根據(jù)AHP的特點(diǎn)可知,下層(X)與上層(Y)之間滿(mǎn)足的函數(shù)映射關(guān)系為:

(1)

即Y對(duì)應(yīng)的X可以有n個(gè)X值,但下層的X有且只有一個(gè)上層的元素,當(dāng)n=1時(shí),無(wú)需再進(jìn)一步分層,Y作為最底層。

(2) 構(gòu)造判斷矩陣。所需判斷矩陣的個(gè)數(shù)n與模型層數(shù)n和層元素個(gè)數(shù)m有關(guān)。判斷矩陣元素取值為重要度內(nèi)積。定義內(nèi)積(Xi,Xj)=(Xi+Xj)/Xi-1為Xi相較于Xj在A層次中的重要度,則(Xi,Xi)=(Xi+Xi)/Xi-1=1。所計(jì)算值對(duì)應(yīng)的是判斷矩陣中的數(shù)值,若判斷矩陣中(X2,X1)=a,則(X1,X2)=1/a。顯然內(nèi)積值大于0。另外根據(jù)重要度內(nèi)積定義可知,若Xi比Xj重要值為 t,則Xj比Xi重要值為1/t。內(nèi)積大小見(jiàn)表1所列,內(nèi)積取值則根據(jù)表1所列進(jìn)行判斷。

表1　內(nèi)積大小

驗(yàn)證判斷矩陣合理性并計(jì)算權(quán)重步驟如下:

(1) 將判斷矩陣行元素(即每行全部?jī)?nèi)積值)相乘,具體公式為:

(2)

(2) 計(jì)算權(quán)重，其公式為:

(3)

由此得出對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量為：

(3) 層次單排序與一致性檢驗(yàn)。驗(yàn)證判斷矩陣在邏輯上是合理的,若不符合一致性要求則要調(diào)整判斷矩陣。所須檢驗(yàn)的值是一致性指標(biāo)大小，一致性指標(biāo)CI的計(jì)算公式[7]為:

(4)

一致性指標(biāo)比率CR計(jì)算公式為:

CR=CI/RI

(5)

其中

(6)

將其定義為判斷矩陣的特征值。RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo),其取值與矩陣階數(shù)有關(guān)。通過(guò)比較CR的值是否滿(mǎn)足要求(即CR<0.1)來(lái)判斷所選判斷矩陣是否合理。

(4) 層次總排序與檢驗(yàn)。總排序是指元素在頂層的相對(duì)權(quán)重,采用從上而下的方法逐層合成。設(shè)第k層n個(gè)元素對(duì)于k-1第j個(gè)元素的單排序權(quán)重Ωj(k)=[ω1j(k)ω2j(k)…ωnj(k)]T,不受j支配的元素的權(quán)重為0。令Ω(k)=[ω1(k)ω2(k)…ωn(k)]T表示第k層元素對(duì)頂層元素的排序,則第k層元素對(duì)于總目標(biāo)的總排序滿(mǎn)足:

(7)

2　培養(yǎng)水平評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

2.1復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)水平評(píng)價(jià)層次

為了使復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)模型規(guī)范有效,本文參考美國(guó)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式[8],并結(jié)合復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的研究經(jīng)驗(yàn),對(duì)復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)進(jìn)行層次分析。為了客觀地反映學(xué)生理論知識(shí)、職業(yè)素質(zhì)及實(shí)踐能力的真實(shí)情況,本文設(shè)定了復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)水平評(píng)價(jià)層次，主要包括管理體系、環(huán)境平臺(tái)、教學(xué)模式、實(shí)踐應(yīng)用及培養(yǎng)效果等5個(gè)層面，在這5個(gè)層面都有各自方面的因素,管理體系中分為領(lǐng)導(dǎo)體制、培養(yǎng)政策、培養(yǎng)管理制度及激勵(lì)機(jī)制4個(gè)方面;環(huán)境平臺(tái)下分為教風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)、學(xué)術(shù)交流平臺(tái)及學(xué)術(shù)型社團(tuán)創(chuàng)辦3個(gè)方面;教學(xué)模式分為教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、復(fù)合課程設(shè)置及考核機(jī)制5個(gè)方面;實(shí)踐應(yīng)用分為課外科技活動(dòng)、社會(huì)科技實(shí)踐及參與科研項(xiàng)目3個(gè)方面;培養(yǎng)效果分為社會(huì)服務(wù)、經(jīng)濟(jì)效益、科技成果3個(gè)方面。

2.2復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)水平評(píng)價(jià)模型

復(fù)合型人才培養(yǎng)水平評(píng)價(jià)模型指標(biāo)的確定是構(gòu)建復(fù)合型人才培養(yǎng)指標(biāo)體系的關(guān)鍵,本文將建立復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)水平評(píng)價(jià)模型如下:

(1) 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)。將復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系分為3層，分別為：頂層為目標(biāo)層(A),即復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;中間層為準(zhǔn)則層(B),包括管理體系、環(huán)境平臺(tái)和教學(xué)模式等;底層為方案層(C),包括領(lǐng)導(dǎo)體制、培養(yǎng)政策和培養(yǎng)管理制度等。

根據(jù)(1)式列出3層函數(shù)的關(guān)系如下:

(8)

其中，B1=G(C11,C12,C13,C14);B2=G(C21,C22,C23);B3=G(C31,C32,C33,C34,C35);B4=G(C41,C42,C43);B5=G(C51,C52,C53)。

即A層下面分為5個(gè)B準(zhǔn)則,B1準(zhǔn)則有4個(gè)C1方案組成,B1準(zhǔn)則的方案與B2準(zhǔn)則的方案是相互獨(dú)立關(guān)系。

(2) 確定層次之間的判斷矩陣。為獲得準(zhǔn)確的判斷矩陣,對(duì)熟悉教學(xué)或管理的領(lǐng)導(dǎo)、老師做出了關(guān)于重要度的問(wèn)卷調(diào)查。

根據(jù)專(zhuān)家填寫(xiě)的問(wèn)卷表列出對(duì)應(yīng)的判斷矩陣表格,首先對(duì)每個(gè)專(zhuān)家的判斷進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)某專(zhuān)家給出的A=F(B)、B1=F(C)的表格列出判斷矩陣，見(jiàn)表2、表3所列。剔除有明顯不合實(shí)際甚至偏激的表格,然后根據(jù)余下可信的表格綜合計(jì)算排序向量。

表2　判斷矩陣(目標(biāo)層A)

表3　判斷矩陣(準(zhǔn)則層B1)

根據(jù)(2)式將判斷矩陣行元素(即每行全部?jī)?nèi)積值)相乘,得到表2中X1=3/8，X2=3/8，X3=12，X4=12，X5=4/81；同理得，表3中X1=1/24，X2=2/3，X3=32/3，X4=27/8。

根據(jù)(3)式計(jì)算權(quán)重,得到表2中權(quán)重向量為Ω=[0.1640.1640.2820.2820.108]T；同理得表3中權(quán)重向量為Ω=[0.100 50.200 10.399 80.299 6]T。

(3) 層次單排序與一致性檢驗(yàn)。根據(jù)(4)～(6)式求得。表2中λmax=5.034，CI=0.007 5，CR=0.006 7。同理得表3中λmax=4.001，CI=0.000 5，CR=0.000 7。

由于CR<0.1,故判斷矩陣選取合適,可以進(jìn)一步用來(lái)構(gòu)造總體模型。

(4) 層次總排序與檢驗(yàn)。根據(jù)(7)式求B1準(zhǔn)則層對(duì)應(yīng)的方案層C11、C12、C13、C14，目標(biāo)總排序分別為:

0.164×0.100 5=0.016，

0.164×0.200 1=0.033，

0.282×0.399 8=0.066，

0.108×0.299 6=0.049。

按照上述要求繼續(xù)構(gòu)造B2、B3、B4、B5的判斷矩陣并計(jì)算權(quán)重檢驗(yàn)合理性,求得方案層(C)每個(gè)元素相對(duì)目標(biāo)層(A)的權(quán)重,得到復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系模型見(jiàn)表4所列。

表4　復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3　建模結(jié)果分析

根據(jù)本文構(gòu)建的復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)水平模型可知,在B層中教學(xué)模式所占權(quán)重最多為0.282,實(shí)踐應(yīng)用與教學(xué)模式權(quán)重相當(dāng),這與在構(gòu)建模型時(shí)給出的函數(shù)關(guān)系一致;B層5個(gè)元素的重要度扇形圖如圖1所示。

圖1　B層次元素重要度扇形圖

對(duì)于C層,管理體系中領(lǐng)導(dǎo)體制的權(quán)重最小為0.016,表示可以適當(dāng)減少領(lǐng)導(dǎo)體制;在環(huán)境平臺(tái)中應(yīng)注重學(xué)術(shù)交流平臺(tái),因?yàn)槠渌紮?quán)重較高為0.082; 教學(xué)模式中復(fù)合課程權(quán)重為0.057,僅次于教學(xué)內(nèi)容權(quán)重0.085,這與培養(yǎng)復(fù)合型人才的最終目標(biāo)相統(tǒng)一;實(shí)踐應(yīng)用3個(gè)方案權(quán)重值一樣,重要程度相同;培養(yǎng)效果占的總排序?yàn)?.108,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)服務(wù)及科技成果同等重要。

此外，從B層“實(shí)踐應(yīng)用”對(duì)應(yīng)的C層指標(biāo)分析可知,課外科技活動(dòng)、社會(huì)科技實(shí)踐、參與科研項(xiàng)目權(quán)重最大,因此這3個(gè)方面在培養(yǎng)復(fù)合型人才時(shí)需要著重實(shí)施;教學(xué)內(nèi)容、學(xué)術(shù)交流平臺(tái)權(quán)重次之,說(shuō)明這2個(gè)方面要側(cè)重要求;師資力量、培養(yǎng)管理制度及復(fù)合課程設(shè)置權(quán)重也不低,表明這3個(gè)方面也要重點(diǎn)要求。

4　結(jié)　　論

本文通過(guò)AHP建立了一種復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系模型,把AHP對(duì)直觀模糊問(wèn)題定性與定量分析這一優(yōu)點(diǎn)充分應(yīng)用到評(píng)價(jià)人才培養(yǎng)體系的模型中。提出重要度內(nèi)積這一概念,定義直觀的2個(gè)元素之間的重要度比值。將復(fù)合型工程科技人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系模型分為管理體系、環(huán)境平臺(tái)、教學(xué)模式、實(shí)踐應(yīng)用、培養(yǎng)效果等準(zhǔn)則,通過(guò)構(gòu)建判斷矩陣并對(duì)其進(jìn)行邏輯合理性判斷,驗(yàn)證得出該方法所構(gòu)造的模型是符合邏輯準(zhǔn)則的,可以作為評(píng)價(jià)復(fù)合型科技人才培養(yǎng)體系的依據(jù)。

[1]孫明保,李新平.基于層次分析法的人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及模型構(gòu)建：以地方院校師范類(lèi)人才培養(yǎng)為例[J].湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011，24(2):27-30.

[2]王新民,康虔,秦健春,等.層次分析法-可拓學(xué)模型在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,44(6):2455-2462.

[3]李新,石建屏,曹洪.基于指標(biāo)體系和層次分析法的洱海流域水環(huán)境承載力動(dòng)態(tài)研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(6):1338-1344.

[4]吳大親,么文學(xué).基于層次分析法的應(yīng)用型人才培養(yǎng)評(píng)價(jià)模式研究[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,29(4):28-30.

[5]壽志勤,陶建平,周健,等.基于可拓層次分析法的校園網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估指標(biāo)體系研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,33(11):1643-1647.

[6]郭金玉,張忠彬,孫慶云.層次分析法的研究與應(yīng)用[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2008,18(5):148-153.

[7]矯永康,李小民,毛瓊.改進(jìn)模糊層次分析法在虛擬維修訓(xùn)練評(píng)估中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程,2014,40(10):314-317.

[8]李祖超,別雪君.美國(guó)高校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式評(píng)析[J].中國(guó)高等教育,2011(18):58-59.

(責(zé)任編輯萬(wàn)倫來(lái))

Studyofevaluationsystemmodelofcompoundengineeringscienceandtechnologytalentstraining

ZHANG LI1, XU JUAN2， LU GEGE1， HUANG JINGRONG3

(1.SchoolofMachineryandAutomobileEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China； 2.SchoolofComputerandInformation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China； 3.SchoolofInnovation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)

Compoundtalentstrainingevaluationsystemhasaguidingeffectonthechoiceoftrainingmechanismforcollegesanduniversities.Takingtheadvantagesofanalyticalhierarchyprocess(AHP)onmakingpolicyonvagueissuesinqualitativeandquantitativeways,theconceptoftheinnerproductofimportancedegreeisproposedtodescribetheimportantdegreeofratiobetweentwoelements.Theimportanceweightbasedonmanagementsystem,environmentplatform,teachingmode,practiceandapplicationandtrainingeffectisconstructed.Theevaluationindexsystemmodelofthetrainingofcompoundtalentsinengineeringscienceandtechnologyisestablished,andtheconsistencytestisconductedbyconstructingjudgementmatrixtoverifytherationalityofthemodel.Thestudyprovidesareferencefortheevaluationofcompoundtalentstrainingincollegesanduniversities.

analyticalhierarchyprocess(AHP);judgementmatrix;weight;evaluationindexsystem;innerproductofimportancedegree

2015-03-30；

2015-05-04

安徽省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(1408085QE99);國(guó)家國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)資助項(xiàng)目(2012DFB10060)和教育部工程科技人才培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)研究資助項(xiàng)目(12JDGC007)

張利(1955-),女,安徽蚌埠人,合肥工業(yè)大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師.

10.3969/j.issn.1003-5060.2016.08.026

G420

A

1003-5060(2016)08-1138-04