研究生創(chuàng)新能力的熵權(quán)系數(shù)模糊綜合評(píng)價(jià)模型

晁曉筠，劉海濤，夏宗洋，李德根

(1.黑龍江科技大學(xué)學(xué)術(shù)理論研究部，黑龍江 哈爾濱 150022；2.黑龍江科技大學(xué)研究生學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022；3.黑龍江科技大學(xué)管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

研究生教育是教育體系中的高層次教育，承載著為國(guó)家培養(yǎng)優(yōu)秀人才的重任。研究生是新時(shí)代發(fā)展和科學(xué)研究的中堅(jiān)力量，新時(shí)代下加強(qiáng)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不僅可以緩解就業(yè)壓力，同時(shí)還是創(chuàng)新型國(guó)家的需求。研究生創(chuàng)新能力是高校研究生教育的核心。創(chuàng)新能力指研究生運(yùn)用知識(shí)和理論，在科學(xué)技術(shù)與社會(huì)實(shí)踐中，不斷提高運(yùn)用新思想和新方法的能力。近年來(lái)，隨著研究生教育規(guī)模的擴(kuò)大，教育質(zhì)量與數(shù)量的矛盾日益突出，研究生人才質(zhì)量與素質(zhì)問(wèn)題引人尤為關(guān)切。目前，研究生創(chuàng)新能力的研究主要集中在培養(yǎng)方法和培養(yǎng)的內(nèi)外部環(huán)境等方面。創(chuàng)新能力是個(gè)體運(yùn)用一切已知信息，產(chǎn)生某種獨(dú)特、新穎、有社會(huì)或個(gè)人價(jià)值的精神產(chǎn)品和物質(zhì)產(chǎn)品的能力。張娟等[1]認(rèn)為創(chuàng)新能力是對(duì)已有知識(shí)的獲取、改組和運(yùn)用，包含對(duì)新思想、新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究與發(fā)明。莊壽強(qiáng)等[2]認(rèn)為創(chuàng)新能力應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)包括基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、工具性知識(shí)以及綜合性知識(shí)四類。張淑娟[3]針對(duì)安徽省自主創(chuàng)新能力的研究設(shè)置了相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并通過(guò)對(duì)比中部6省的創(chuàng)新成果，提出了相關(guān)建議。江陽(yáng)等[4]認(rèn)為應(yīng)充分發(fā)揮導(dǎo)師在研究生創(chuàng)新能力提升的作用。徐吉洪等[5]在創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上，從多學(xué)科的視角構(gòu)建研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。史冬巖等[6]運(yùn)用GEM的方法在眾多影響研究生創(chuàng)新能力的指標(biāo)中篩選出比較重要的一些指標(biāo)，進(jìn)而更好地評(píng)價(jià)我國(guó)研究生的培養(yǎng)成果。吳澤九[7]通過(guò)灰色理論模型對(duì)研究生的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)以期獲得制約研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵因素。彭淼等[8]以科技幫扶為視角探討提升研究生創(chuàng)新能力的途徑，并提出注重教師隊(duì)伍建設(shè)等建議?，F(xiàn)有的創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)研究方法主要有評(píng)分法和因素比較法。評(píng)分法的局限性主要體現(xiàn)在工作量比較大，成本較高，在選定指標(biāo)和賦予指標(biāo)權(quán)重的過(guò)程中，帶有一定的主觀性。因素比較法在確定的指標(biāo)排序表是由評(píng)議小組商議而來(lái)的，可能會(huì)遇到指標(biāo)序號(hào)與權(quán)重次序不一致的情況。這無(wú)形增加了重復(fù)工作的可能性。

研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)中有相當(dāng)一部分屬于定性指標(biāo)。定性指標(biāo)通常沒(méi)有明確的邊界，對(duì)其進(jìn)行定量分析時(shí)指標(biāo)體系具有一定模糊性的問(wèn)題。筆者將熵權(quán)系數(shù)法和模糊綜合評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)之中，試圖運(yùn)用定性與定量相結(jié)合的方法評(píng)價(jià)研究生創(chuàng)新能力。通過(guò)熵權(quán)系數(shù)法探尋量化指標(biāo)，分析指標(biāo)間的關(guān)系及其對(duì)研究生創(chuàng)新能力的影響程度，構(gòu)建研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)和模型，通過(guò)實(shí)例的驗(yàn)證，以期對(duì)新時(shí)代研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出新的思路與建議。

一　評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與模型的構(gòu)建

隨著研究生規(guī)模的擴(kuò)大，其教育質(zhì)量成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn), 而創(chuàng)新能力成為評(píng)價(jià)研究生教育質(zhì)量的公認(rèn)指標(biāo)。創(chuàng)新能力是各種智力因素和非智力因素的統(tǒng)一體，是諸多因素共同影響的結(jié)果。

結(jié)合研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)，在系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)上，筆者從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新法方法和創(chuàng)新實(shí)踐五個(gè)維度對(duì)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)進(jìn)行研究。研究生創(chuàng)新能力系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

創(chuàng)新意識(shí)是研究生創(chuàng)新能力的前提，創(chuàng)新基礎(chǔ)是研究生創(chuàng)新能力的知識(shí)保障，創(chuàng)新思維是研究生創(chuàng)新能力的核心，創(chuàng)新方法是研究生創(chuàng)新能力的方法，創(chuàng)新實(shí)踐是研究生創(chuàng)新能力的途徑。五個(gè)維度

圖1　研究生創(chuàng)新能力的系統(tǒng)分析

的評(píng)價(jià)指標(biāo)間彼此是互為關(guān)聯(lián)的雙向關(guān)系，共同構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，各要素互相促進(jìn)，互相影響，如創(chuàng)新方法既指導(dǎo)創(chuàng)新實(shí)踐，同時(shí)又接受創(chuàng)新實(shí)踐的檢驗(yàn)。

文中在對(duì)研究生系統(tǒng)分析創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)之上，采用綜合專家法、訪談法，編制了問(wèn)卷調(diào)查，選取創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新實(shí)踐5個(gè)一級(jí)指標(biāo)以及相對(duì)應(yīng)的25個(gè)二級(jí)指標(biāo)，構(gòu)成研究生創(chuàng)新能力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)。

表1　研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

二　熵權(quán)系數(shù)模糊綜合評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

在模糊評(píng)價(jià)中引入熵權(quán)系數(shù)法，對(duì)其指標(biāo)權(quán)重的方法進(jìn)行改進(jìn)，建立研究生創(chuàng)新能力的熵權(quán)系數(shù)法模糊綜合評(píng)價(jià)模型：

(1)

上面公式中：W——研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)權(quán)重向量；

R——研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)矩陣；

wi——研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)權(quán)重，i=1,2,…,m；

rij——U中評(píng)價(jià)指標(biāo)Ui對(duì)于評(píng)語(yǔ)等級(jí)V中等級(jí)Vj的隸屬關(guān)系，j=1,2,…,n；

U——一級(jí)指標(biāo)因素集合；

Ui——二級(jí)指標(biāo)因素；

V——評(píng)語(yǔ)等級(jí)的集合；

Vj——二級(jí)指標(biāo)Ui對(duì)應(yīng)的評(píng)語(yǔ)。

(一)各級(jí)指標(biāo)熵權(quán)系數(shù)權(quán)重的確定

模糊評(píng)價(jià)中主觀賦權(quán)法的權(quán)重系數(shù)真實(shí)與否，在很大程度上取決于專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及其偏好。為了避免主觀賦權(quán)法權(quán)重系數(shù)的不足，采用熵權(quán)系數(shù)法確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，熵權(quán)系數(shù)可以度量各個(gè)指標(biāo)在研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系中的變化程度以及其他指標(biāo)的影響程度，根據(jù)各指標(biāo)所提供的信息量確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)[8-9]。

文中采用熵權(quán)系數(shù)法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重[10-11]，在得出評(píng)價(jià)結(jié)果前，對(duì)權(quán)向量wi進(jìn)行歸一化處理：

假設(shè)在有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)、n個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)體系中，原始評(píng)價(jià)矩陣為Dnm，運(yùn)用熵權(quán)系數(shù)法計(jì)算權(quán)重的流程共有五步。其具體算法：

1.根據(jù)研究生科研能力及其評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量構(gòu)建判斷矩陣。

C=(Cij)m×n,(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)

(2)

2.指標(biāo)的規(guī)范化。

(3)

上面公式中，定義R=(rij)m×n為對(duì)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化后標(biāo)準(zhǔn)矩陣。

3.判斷矩陣的歸一化，求出歸一化判斷矩陣。

(4)

4.根據(jù)熵的定義，求出評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值。

(5)

5.各個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)系數(shù)的計(jì)算。

(6)

式中：Hj——?jiǎng)?chuàng)新能力各評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息熵，(j=1,2,…,m)。

(二)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)矩陣

假設(shè)需要評(píng)價(jià)的對(duì)象中共有m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般定義總目標(biāo)(一級(jí)指標(biāo))因素集為：U={U1,U2,…,Un}，二級(jí)指標(biāo)因素集為：Ui={Ui1,Ui2,…,Uin}。二級(jí)指標(biāo)影響一級(jí)指標(biāo)，一級(jí)指標(biāo)影響總目標(biāo)，三者是相互影響、相互制約的關(guān)系。

選用表1的指標(biāo)體系由5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和25個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成。

第一層為總目標(biāo)因素集：

U={U1,U2,…,Un}={創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新基礎(chǔ)，創(chuàng)新思維，創(chuàng)新方法，創(chuàng)新實(shí)踐}。

第二層為子目標(biāo)因素集：

U1={U11,U12,U13,U14,U15,U16}= {觀察力，理解力，想象力，挖掘問(wèn)題，信息檢索收集，價(jià)值追求} 。

U2={U21,U22,U23,U24,U25}={專業(yè)基礎(chǔ)課成績(jī)，專業(yè)選修課成績(jī)，閱讀專業(yè)著作數(shù)，閱讀中文期刊數(shù)，閱讀英文期刊數(shù)}。

U3={U31,U32,U33,U34,U35}={科研前沿領(lǐng)域的辨識(shí)，打破定式的思維模式，抽象思維，批判思維，發(fā)散思維}。

U4={U41,U42,U43,U44,U45}={綜合法，分析法，比較法，演繹法，反問(wèn)法}。

U5={U51,U52,U53,U54}={參加科技活動(dòng)，社會(huì)實(shí)踐，取得成果，實(shí)踐操作}。

V為評(píng)語(yǔ)等級(jí)的集合，即：V={V1,V2,…,Vn}，每一個(gè)子目標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)集合，針對(duì)上述子目標(biāo)集中的25個(gè)指標(biāo)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)“研究生的創(chuàng)新能力”分別評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)分為5級(jí)，分別為：非常差，差，一般，好，非常好。V={V1,V2,V3,V4,V5}。

在確定了評(píng)價(jià)等級(jí)之后，對(duì)于評(píng)價(jià)問(wèn)題中的每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Ui(i=1,2,…,m)關(guān)于每個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)構(gòu)成的評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度關(guān)系矩陣：

(7)

式中：0≤rij≤1。

根據(jù)熵權(quán)系數(shù)法確定的各個(gè)指標(biāo)權(quán)重W和模糊判斷矩陣R， 將式(6)代入式(1)有：

(8)

式中，Bi——由權(quán)向量wi中的每一個(gè)權(quán)重與

模糊矩陣R中的每一列的元素相乘，之后再相加得出的。

三　實(shí)例應(yīng)用與分析

根據(jù)表1研究生創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)研究生創(chuàng)新能力調(diào)查問(wèn)卷，通過(guò)網(wǎng)站發(fā)布和微信方式對(duì)黑龍江省某高校在校研究生進(jìn)行調(diào)查，共發(fā)放問(wèn)卷300份，有效問(wèn)卷256份。

(一)評(píng)價(jià)指標(biāo)系數(shù)

根據(jù)熵權(quán)系數(shù)法的式(5)和(6)獲得研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新實(shí)踐的熵值和熵權(quán)(見(jiàn)表2)。

表2　研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵和熵權(quán)

(二)模糊判斷矩陣的確定和計(jì)算

筆者設(shè)計(jì)了對(duì)研究生創(chuàng)新能力這一主題問(wèn)卷，共有25個(gè)方面的指標(biāo)的評(píng)價(jià)維度，匯總結(jié)果如表3所示。

表3　研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度

根據(jù)表3構(gòu)造模糊判斷矩陣如下：

根據(jù)熵權(quán)系數(shù)法確定的各指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用MATLAB軟件計(jì)算創(chuàng)新意識(shí)U1的評(píng)價(jià)結(jié)果：

B1=w1·R1=[0.0818，0.2385，0.4396，0.1517，0.0885]。

同理，可以計(jì)算出B2,B3,B4,B5的評(píng)價(jià)結(jié)果，分別為：

B2=[0.1245，0.1676，0.2908，0.2790，0.1382]

B3=[0.1186，0.1703，0.2822，0.2978，0.1311]

B4=[0.0777，0.2078，0.2857，0.2626，0.1662]

B5=[0.0653，0.1715，0.3571，0.2520，0.1541]。

由B1，B2，B3，B4，B5可以得到研究生創(chuàng)新能力U下的模糊判斷矩陣R:

由表2可以得知一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重W=(0.0932,0.0581,0.5405,0.1455,0.1627),結(jié)合模糊判斷矩陣R，代入式(8)可以得出研究生創(chuàng)新能力綜合評(píng)判結(jié)果：

B=(0.1755,0.1822,0.3101,0.2705,0.1364)

采用傳統(tǒng)的層次分析法對(duì)上述調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行分析時(shí)，創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新實(shí)踐的結(jié)果分別為0.0869,0.1867,0.3382,0.2431,0.1449，熵權(quán)系數(shù)法和層次分析法的結(jié)果具有一致性，說(shuō)明所建立的熵權(quán)系數(shù)法模糊綜合評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)研究生創(chuàng)新能力是可行的。

熵權(quán)系數(shù)法模糊評(píng)價(jià)模型的研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)結(jié)果中0.3101屬于最大值，根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)中的隸屬度最大原則，結(jié)合評(píng)價(jià)集的優(yōu)劣比較順序可以獲得研究生創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)總體結(jié)果為0.3101，說(shuō)明該校研究生的創(chuàng)新能力一般。與此同時(shí)，研究生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐的評(píng)價(jià)結(jié)果偏低，分別為0.1755和0.1364，因此，可以從這兩個(gè)角度去考慮提升該校研究生創(chuàng)新能力的方法。

四　結(jié)束語(yǔ)

采用研究生創(chuàng)新能力的熵權(quán)系數(shù)法模糊綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)某高校的研究生的創(chuàng)新能力從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新實(shí)踐五個(gè)維度進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果分別為：0.1755、0.1822、0.3101、0.2705、0.1364。五個(gè)維度的值處于一般水平，還有提升的空間，該?？梢杂嗅槍?duì)性地培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐，在這兩方面多投入師資力量，以期提高研究生的創(chuàng)新能力。

研究生創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)量化過(guò)程中存在不確定性問(wèn)題，定性指標(biāo)存在量化過(guò)程中由于人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的不同，對(duì)其量化過(guò)程中存在一定的偏差。采用熵權(quán)系數(shù)法可以直接通過(guò)調(diào)查的數(shù)據(jù)計(jì)算模糊綜合評(píng)價(jià)的熵權(quán)系數(shù)，避免了人為偏好的因素。在對(duì)研究生創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了研究生創(chuàng)新能力的調(diào)查問(wèn)卷，針對(duì)指標(biāo)系權(quán)重的不確定性，提出了熵權(quán)系數(shù)法確定創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。所構(gòu)建的研究生創(chuàng)新能力的熵權(quán)系數(shù)模糊評(píng)價(jià)模型，經(jīng)傳統(tǒng)的層次分析法驗(yàn)證其可行性與一致性，熵權(quán)系數(shù)法模糊評(píng)價(jià)模型將主觀判斷與客觀計(jì)算相結(jié)合，在評(píng)價(jià)過(guò)程中降低了人為主觀性的影響，增加了權(quán)重的可信性，進(jìn)而增強(qiáng)了評(píng)價(jià)的科學(xué)性和可比性。該方法對(duì)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有一定的指導(dǎo)意義。