基于AHP層次分析法的數(shù)字圖書(shū)館的檢索改進(jìn)研究

王沈燕 吳鑫 景艷 邵雪晴

摘 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們已經(jīng)不再滿足于紙質(zhì)類(lèi)的圖書(shū)的閱讀；大規(guī)模電子產(chǎn)品的生產(chǎn)，使得數(shù)字圖書(shū)館的出現(xiàn)成為一種必然。使用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索進(jìn)行完善，將會(huì)使數(shù)字圖書(shū)館給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)更大的效益。本文主要闡述了基于AHP層次分析法的數(shù)字圖書(shū)館的現(xiàn)有研究成果，并對(duì)現(xiàn)有成果進(jìn)行了評(píng)述，其次，介紹了AHP層次分析法在數(shù)字圖書(shū)館檢索系統(tǒng)中的具體步驟及具體運(yùn)用過(guò)程，并且運(yùn)用調(diào)查問(wèn)卷法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究，最后，針對(duì)研究結(jié)果提出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：層次分析法 數(shù)字圖書(shū)館 檢索系統(tǒng) 改進(jìn)建議

第一章 相關(guān)研究綜述

1.1研究意義

AHP層次分析法可以把數(shù)字圖書(shū)館看作是一個(gè)系統(tǒng)，按照一定的思維方式進(jìn)行決策，利用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館檢索系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，較為科學(xué)。

將AHP層次分析法應(yīng)用于數(shù)字圖書(shū)館時(shí)，可以使得復(fù)雜的決策問(wèn)題層次化，同時(shí)，層次分析法能夠指引決策者通過(guò)一系列成對(duì)比較的評(píng)判來(lái)得到某一準(zhǔn)則下相對(duì)重要度的量度。同時(shí)，通過(guò)層次的遞階關(guān)系可以使這個(gè)過(guò)程繼續(xù)，直到各個(gè)供決策的方法或措施對(duì)最高目標(biāo)的總排序計(jì)算出來(lái)才結(jié)束。

本次研究擬以數(shù)字圖書(shū)館為研究對(duì)象，采用層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索方式進(jìn)行完善。

1.2與數(shù)字圖書(shū)館改進(jìn)有關(guān)的研究

1、學(xué)者連冠（2017）指出，數(shù)字圖書(shū)館屬于提供信息服務(wù)的ICP，并認(rèn)為應(yīng)該擴(kuò)展法定許可來(lái)掃平數(shù)字圖書(shū)館的知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)障礙[1]。

2、劉培明、駱新泉（2017）指出，通過(guò)計(jì)算數(shù)字圖書(shū)館中的關(guān)聯(lián)圖書(shū)書(shū)目的相似度標(biāo)簽信息參量，以相似度便簽索引來(lái)進(jìn)行圖書(shū)檢索的語(yǔ)義分析，在語(yǔ)義本體模型中，使用關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相似用戶和相似書(shū)目的信息融合和協(xié)同推薦，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書(shū)館的檢索效能的提高。針對(duì)數(shù)字圖書(shū)館中書(shū)目資源規(guī)模的增大導(dǎo)致對(duì)關(guān)聯(lián)圖書(shū)書(shū)目檢索的時(shí)效性和準(zhǔn)確性不好的問(wèn)題，提出一種基于相似度標(biāo)簽索引和關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的數(shù)字圖書(shū)館中的關(guān)聯(lián)書(shū)目檢索推薦方法[2]。

3、學(xué)者劉晶（2010）指出，一種基于圖形處理器（Graphic Processing Unit，簡(jiǎn)稱GPU）的AES加密算法，即利用GPU強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算能力和高度并行的計(jì)算特性對(duì)算法進(jìn)行求解可以解決數(shù)字圖書(shū)館中電子文檔加密時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，提出。同時(shí)利用CUDA（Compute Unified Device Architecture）通用并行計(jì)算架構(gòu)實(shí)現(xiàn)AES算法，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論[3]。

4、研究人員鮑凌云（2014）指出，數(shù)字圖書(shū)館文本分類(lèi)特征提取方法：互信息算法和χ2統(tǒng)計(jì)量算法這兩種算法存在的不足并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，這是通過(guò)對(duì)這兩種方法的研究得出的[4]。

1.3對(duì)現(xiàn)有成果的評(píng)述

現(xiàn)有的數(shù)字圖書(shū)館的研究有很多，除了單一的利用層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館進(jìn)行研究，還有通過(guò)結(jié)合其他方法來(lái)對(duì)數(shù)字圖書(shū)館進(jìn)行研究以及用AHP層次分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的信息系統(tǒng)安全、人力資源、績(jī)效等方面的研究。

這些研究雖然有一定的優(yōu)點(diǎn)，但是，或多或少存在一些不足?；贏HP層次分析法的數(shù)字圖書(shū)館的研究還有很長(zhǎng)的路要走。

第二章 運(yùn)用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的研究

2.1具體步驟設(shè)計(jì)

1、對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定義，確定要完成的目標(biāo)。

2、對(duì)層次結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行建立。

3、對(duì)一系列下層各因素與上一層準(zhǔn)則的二二比較判斷矩陣進(jìn)行構(gòu)造。。

4、在第3步的基礎(chǔ)上，形成判斷矩陣所需要的n（n-1）/2個(gè)判斷。

5、完成該層次里的二二比較，然后，輸入數(shù)據(jù)，計(jì)算最大特征值、一致性指標(biāo)等。

6、對(duì)其它各個(gè)層次完成第3、4、5步計(jì)算。

7、進(jìn)行層次合成計(jì)算。

8、如整個(gè)層次的綜合一致性不通過(guò)，則需要對(duì)某些判斷做適當(dāng)改善。

計(jì)算總的一致性比例：

C.R.（n）=C.I.（n）/R.I.（n）

當(dāng)C.R.（n）<0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣的整體一致性是可以接受的。

若一致性結(jié)果>0.1，則需要適當(dāng)調(diào)整權(quán)重值，重新進(jìn)行計(jì)算。

2.2 具體研究

2.2.1問(wèn)卷的設(shè)計(jì)與發(fā)放

本次問(wèn)卷設(shè)計(jì)的過(guò)程就是將所要研究的內(nèi)容，即層次分析法的數(shù)字圖書(shū)館的改進(jìn)研究逐步具體化的過(guò)程。根據(jù)研究?jī)?nèi)容先確定好樹(shù)干，然后再根據(jù)需要，每個(gè)樹(shù)干設(shè)計(jì)分支，每個(gè)問(wèn)題是樹(shù)葉，最終構(gòu)成為一棵樹(shù)。

此次問(wèn)卷調(diào)查的內(nèi)容為：層次分析法的數(shù)字圖書(shū)館的改進(jìn)研究；此次調(diào)查的目的是采用問(wèn)卷的方式來(lái)確定各層次各因素之間的權(quán)重；調(diào)查方式為送發(fā)問(wèn)卷調(diào)查；問(wèn)卷以線上及線下相結(jié)合的方式進(jìn)行發(fā)放；最后，將問(wèn)卷進(jìn)行回收。此次共發(fā)放問(wèn)卷600份，有效問(wèn)卷567份。

在回收的有效問(wèn)卷中，采用這樣的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理：選項(xiàng)平均綜合得分=（Σ頻數(shù)×權(quán)值）/本題填寫(xiě)人次

最后整理出的數(shù)據(jù)如下：

最后根據(jù)表格運(yùn)算結(jié)果和問(wèn)卷調(diào)查，粗略得出檢索系統(tǒng)中包含的資源，使用價(jià)值和系統(tǒng)平臺(tái)都是很重要的。

2.2.2AHP層次分析法具體運(yùn)用過(guò)程

利用AHP層次分析法研究數(shù)字圖書(shū)館，可以先建立數(shù)字圖書(shū)館評(píng)價(jià)模型，這有助于更好的對(duì)數(shù)字圖書(shū)館進(jìn)行改造、建設(shè)。

AHP層次分析法研究數(shù)字圖書(shū)館的具體步驟為：

1、對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定義，確定要完成的目標(biāo)：基于層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索改進(jìn)。

2、對(duì)層次結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行建立：

3、對(duì)一系列下層各因素與上一層準(zhǔn)則的二二比較判斷矩陣進(jìn)行構(gòu)造。

4、完成后續(xù)步驟的計(jì)算，結(jié)果如下：

5、對(duì)各層次完成第3、4、5步計(jì)算。

7、如整個(gè)層次綜合一致性不通過(guò)，則需要對(duì)某些判斷做適當(dāng)改善。

整個(gè)層次綜合一致性：CI=0.0155262<0.1

層次的綜合一致性<0.1，無(wú)需進(jìn)行改善。

第三章 結(jié)果分析與改進(jìn)建議

3.1研究結(jié)果分析

最終的研究數(shù)據(jù)可以從整個(gè)層次的合成計(jì)算的表格中看出來(lái)，亦可用如上所示的圓形圖表直觀地顯示出來(lái)。

從研究數(shù)據(jù)中，即從本次運(yùn)用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程和結(jié)果來(lái)說(shuō)，我們可以看到運(yùn)用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，不要求評(píng)價(jià)人員對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)中的各個(gè)方面的子因素同時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，而只需要對(duì)自己所熟悉的數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)的某方面或者多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。這樣就可以避免對(duì)難以直接比較的非同類(lèi)因素進(jìn)行硬性的二二比較，加之一致性檢驗(yàn)的分析處理，可以大大提高功能系數(shù)評(píng)分結(jié)果的準(zhǔn)確度和置信度。就數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)中的各個(gè)方面來(lái)說(shuō)，所考慮的子因素越多，AHP層次分析法越有效，研究結(jié)果也越準(zhǔn)確。

AHP 從本質(zhì)上講是一種科學(xué)的思維方式。通過(guò)此次研究發(fā)現(xiàn)，AHP層次分析法除了有其優(yōu)勢(shì)，還存在一些不足之處。

其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：

（1）將對(duì)象視作系統(tǒng)，按照如下的思維方式：分解、比較、判斷、綜合進(jìn)行決策——系統(tǒng)分析。對(duì)于具有層次結(jié)構(gòu)的整體問(wèn)題的綜合評(píng)價(jià)，采取逐層分解， 將一個(gè)整體問(wèn)題變?yōu)槎鄠€(gè)單準(zhǔn)則評(píng)價(jià)的問(wèn)題，最后，以多個(gè)單準(zhǔn)則評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，進(jìn)行綜合；

（2）以定性因素的處理及可比性問(wèn)題的解決為目的，把“重要性” （數(shù)學(xué)表現(xiàn)為權(quán)值）比較視作統(tǒng)一的處理格式，并且，把比較出來(lái)的結(jié)果按其重要程度進(jìn)行量化標(biāo)度。

（3）對(duì)比較鏈上的傳遞性進(jìn)行檢驗(yàn)與調(diào)整，即對(duì)一致性的可接受程度加以檢驗(yàn)。

（4）對(duì)于匯集全部比較信息的矩陣集，使用線性代數(shù)方法與理論進(jìn)行處理，挖掘出具有實(shí)質(zhì)性、深層次的的綜合信息來(lái)作為決策支持。

（5） 采用定性與定量相結(jié)合的方式，能夠處理傳統(tǒng)的優(yōu)化方法下所不能解決的問(wèn)題。

（6）結(jié)果明確、簡(jiǎn)潔，有利于決策者直接了解和掌握。

其不足之處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1） AHP 方法也有致命的缺點(diǎn)，它只能在給定的方案當(dāng)中選擇最優(yōu)的，卻不能給出新的方案；

（2） AHP 方法中需要有專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)作為所用的指標(biāo)體系的支持，如果給出的指標(biāo)不合理，那么得到的結(jié)果也就不

準(zhǔn)確；

（3） AHP 方法中進(jìn)行多層次比較的同時(shí)也需要給出一致性比較，如果不滿足一致性指標(biāo)的要求，那么AHP方法就失去了作用；

（4） AHP 方法需求出矩陣的特征值，但是通常使用的是求平均值（幾何、算術(shù)、協(xié)調(diào)平均）的方法來(lái)求特征值，這種方式對(duì)于一些病態(tài)矩陣來(lái)說(shuō)，是有系統(tǒng)誤差的。

3.2改進(jìn)建議

就本次研究采用的研究方法——層次分析法來(lái)說(shuō)，提出如下的改進(jìn)建議：對(duì)于指標(biāo)權(quán)重獲取繁瑣與主觀干擾共存的問(wèn)題，可采用層次分析法與可拓理論相結(jié)合；對(duì)于要求判斷矩陣的元素必須要是精確數(shù)的問(wèn)題，可以采用模糊集來(lái)取代判斷矩陣中的數(shù)。

就研究結(jié)果來(lái)看，運(yùn)用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)在數(shù)字圖書(shū)館中，人們認(rèn)為其包含的資源尤為重要，系統(tǒng)平臺(tái)次之，使用成本的重要性最低。

因此，從一方面來(lái)講，需要增加數(shù)字圖書(shū)館的資源儲(chǔ)量，這就需要1、采用信息技術(shù)將各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)資源進(jìn)行整合，以確保人們?cè)谑褂脭?shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)時(shí)，可以最大限度地查找出所有所需要的資源；2、建立合適的訪問(wèn)系統(tǒng)，來(lái)保護(hù)一些存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題的資源；3、加大數(shù)字化資源的宣傳力度。從另一方面來(lái)講，應(yīng)該降低其使用成本，將其資源采購(gòu)更新成本、使用年限成本、系統(tǒng)購(gòu)買(mǎi)成本降低，但與此同時(shí)，要保證其服務(wù)質(zhì)量。

從數(shù)字圖書(shū)館檢索的各個(gè)方面的各個(gè)子因素來(lái)看，期刊的種類(lèi)的多樣性，以及平臺(tái)的穩(wěn)定性是尤為重要的，所以，增加數(shù)字圖書(shū)館的資源儲(chǔ)量的同時(shí)，需要在以下方面增強(qiáng)平臺(tái)的穩(wěn)定性：首先，安排專(zhuān)門(mén)的人員對(duì)平臺(tái)進(jìn)行定時(shí)維護(hù)，加強(qiáng)系統(tǒng)平臺(tái)的監(jiān)控管理；其次，定時(shí)建立日記，保證外部環(huán)境如網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，即使備份數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)包；再者，在平臺(tái)設(shè)計(jì)方面，采用手動(dòng)備份和自動(dòng)備份相結(jié)合的方式，進(jìn)一步增強(qiáng)平臺(tái)的可靠性、穩(wěn)定性。

總結(jié)

本文提出了運(yùn)用AHP層次分析法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，在記述AHP層次分析法的具體步驟后，運(yùn)用該方法對(duì)數(shù)字圖書(shū)館進(jìn)行實(shí)際研究，根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的檢索系統(tǒng)提出一些改進(jìn)建議。

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作者簡(jiǎn)介：吳鑫（1997-），男，漢族，籍貫：江蘇省南通市，學(xué)歷：本科，單位：南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院，研究方向：經(jīng)濟(jì)學(xué)