基于知網(wǎng)高考志愿輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

◆黃澤鑫

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基于知網(wǎng)高考志愿輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

◆黃澤鑫

(福建泉州市人力資源和社會(huì)保障局 福建 362300)

高考后，面對(duì)高校層次多、專(zhuān)業(yè)類(lèi)別多等問(wèn)題，很多考生沒(méi)能對(duì)高考志愿填報(bào)信息進(jìn)行有效分析處理，最終無(wú)法進(jìn)入理想的院校和專(zhuān)業(yè)，甚至落榜。依據(jù)考生愛(ài)好、父母職業(yè)、經(jīng)濟(jì)條件和專(zhuān)業(yè)就業(yè)率等信息，本文提出基于知網(wǎng)概念相似度推算出考生的理想專(zhuān)業(yè)，并通過(guò)建立院校專(zhuān)業(yè)錄取概率模型，計(jì)算考生被院校專(zhuān)業(yè)錄取的概率，提高考生志愿填報(bào)的有效性和錄取概率。

知網(wǎng)；相似度；志愿；概率模型；位次

0 引言

徐蘭靜[2]等將協(xié)同過(guò)濾思想應(yīng)用到高考志愿填報(bào)領(lǐng)域,將考生看作是推薦系統(tǒng)中的用戶(hù), 高?？醋魇窍到y(tǒng)中的項(xiàng)目,通過(guò)分析歷年考生志愿填報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)從構(gòu)建用戶(hù)屬性矩陣,查找鄰居用戶(hù)和產(chǎn)生推薦三個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述,并對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的推薦結(jié)果進(jìn)行分析,說(shuō)明了推薦系統(tǒng)的有效性,也為進(jìn)一步的研究工作奠定基礎(chǔ)。沈小娟[3]等依據(jù)考生填報(bào)志愿的真實(shí)偏好和考生分?jǐn)?shù)名次，分別建立了傳統(tǒng)志愿填報(bào)概率模型和平行志愿填報(bào)概率模型，考生在信息不完全掌握的情況下，計(jì)算出被高等學(xué)校錄取的概率，提高考生志愿填報(bào)的有效性和高考錄取的可能性。陳林[4]通過(guò)采集考生的成績(jī)排名、專(zhuān)業(yè)意向和城市意向，基于本體概念距離和城市經(jīng)緯度距離等計(jì)算得到適合考生意向的院校、專(zhuān)業(yè)、匹配率等信息，通過(guò)成績(jī)排名和歷年專(zhuān)業(yè)分?jǐn)?shù)線(xiàn)排名加權(quán)得到錄取概率。以上研究者在一定程度上提高了考生的錄取概率，但未考慮院校專(zhuān)業(yè)每年的波動(dòng)情況。

本文以考生選擇的專(zhuān)業(yè)為主體，將考生愛(ài)好、父母職業(yè)、經(jīng)濟(jì)條件和專(zhuān)業(yè)就業(yè)率等四個(gè)因素作為義原，提出基于知網(wǎng)概念相似度計(jì)算推算出考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合。通過(guò)總結(jié)院校專(zhuān)業(yè)歷年招生位次的變化，預(yù)測(cè)院校專(zhuān)業(yè)招生位次變化。依據(jù)考生成績(jī)位次及最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合，通過(guò)院校專(zhuān)業(yè)錄取概率模型，計(jì)算出考生被院校專(zhuān)業(yè)錄取概率，為考生推薦出沖擊型志愿、穩(wěn)妥型志愿、保底型志愿。

1 基于知網(wǎng)專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算方法

知網(wǎng)是一個(gè)網(wǎng)狀的有機(jī)的知識(shí)系統(tǒng)，它提供了詞之間的聚合關(guān)系。知網(wǎng)采用不易分割的意義最小單位——義原對(duì)所有概念進(jìn)行定義，從而使詞具有很強(qiáng)的計(jì)算性[5]。

專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算是以知網(wǎng)中的義原關(guān)系為依據(jù)，認(rèn)為兩個(gè)概念，其獨(dú)立義原對(duì)相似度大小起著決定性作用；獨(dú)立義原越相近，描述的信息差越小，它們的相似度也就越大。本文以專(zhuān)業(yè)屬性為義原，提出了一種基于知網(wǎng)專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算方法。

1.1 專(zhuān)業(yè)屬性的選取

谷寶柱在《高考志愿選擇行為的影響因素研究》一文通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查總結(jié)影響考生高考志愿決策的因素主要有5個(gè)因素,并對(duì)這五個(gè)因素的影響程度從高到低進(jìn)行排序，依次為個(gè)人因素、高校因素、國(guó)家社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)因素、家庭因素[6]。高峰[7]等人在《基于要素選擇的高考志愿填報(bào)“四步”法》一文中通過(guò)分析分析成績(jī)、區(qū)域、學(xué)校、專(zhuān)業(yè)四個(gè)要素，按成績(jī)是“定量”，而另三個(gè)要素為“變量”，運(yùn)用“四步”法，考生應(yīng)根據(jù)每步結(jié)果，不斷調(diào)整自己的期望或目標(biāo)，即不斷調(diào)整后三步的選擇標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到不斷優(yōu)化選擇結(jié)果、最終篩選出考生最為滿(mǎn)意學(xué)校的目標(biāo)。

綜合以上相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)論,本文認(rèn)為影響考生專(zhuān)業(yè)選擇主要包括考生愛(ài)好、父母職業(yè)、經(jīng)濟(jì)條件以及專(zhuān)業(yè)就業(yè)率等4個(gè)因素作為影響考生專(zhuān)業(yè)選擇的主要因素。俗話(huà)說(shuō)興趣是最好的老師，考生的愛(ài)好、特長(zhǎng)、志向?qū)⒂绊懙娇忌鷮?zhuān)業(yè)的選擇；父母職業(yè)是指父母從事的行業(yè)，父母對(duì)考生專(zhuān)業(yè)的選擇影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他人。如果父母是機(jī)關(guān)、事業(yè)單位的工作人員，往往也希望考生以后能夠考入機(jī)關(guān)事業(yè)單位，專(zhuān)業(yè)選擇偏向法律、行政管理等機(jī)關(guān)事業(yè)單位招考人數(shù)比例比較高的專(zhuān)業(yè)；經(jīng)濟(jì)條件是根據(jù)考生家庭所在地GDP劃分為富裕、一般、貧困三種, 對(duì)高考志愿填報(bào)的影響體現(xiàn)在對(duì)高校所在地、高校性質(zhì)、專(zhuān)業(yè)選擇，如家庭條件貧困的考生在其他條件一樣的情況下會(huì)傾向于選擇在非一線(xiàn)城市的公辦院校，尤其喜歡就讀軍事院校、師范類(lèi)等免學(xué)費(fèi)的院校專(zhuān)業(yè)；專(zhuān)業(yè)就業(yè)率主要依據(jù)近幾年來(lái)各專(zhuān)業(yè)的就業(yè)率，考生學(xué)有所成后，終歸是要服務(wù)社會(huì)，不能畢業(yè)就等于失業(yè)，所以專(zhuān)業(yè)就業(yè)率也是影響考生專(zhuān)業(yè)選擇的重要因素。

1.2 專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算

選擇考生愛(ài)好、父母職業(yè)、經(jīng)濟(jì)條件以及專(zhuān)業(yè)就業(yè)率等四個(gè)影響考生專(zhuān)業(yè)選擇因素作為考生專(zhuān)業(yè)選擇的義原，并定義考生專(zhuān)業(yè)Y，Y的屬性集合為Y{Y1，Y2，Y3，Y4}，院校專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)定義為Z，Zi 為專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中某一專(zhuān)業(yè)，該專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)影響考生專(zhuān)業(yè)選擇的四個(gè)屬性集合為Zi{ Zi1, Zi2,Zi3,Zi4}，計(jì)算影響因素Y1和Zi1這兩個(gè)義原的相似度Sim（Y1, Zi1）公式如下：

在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想指引下，不斷把新時(shí)代改革開(kāi)放推向前進(jìn)，這是13億多中國(guó)人民的共同心聲。

考生選擇專(zhuān)業(yè)Y和專(zhuān)業(yè)Zi的整體相似度記為：

按照專(zhuān)業(yè)相似度數(shù)值從大到小排列，選取相似度最高的6個(gè)專(zhuān)業(yè)為作為考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇，將專(zhuān)業(yè)相似度由高到低進(jìn)行排列組成考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合S{S1, S2, S3, S4, S5, S6}。

1.3 專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算實(shí)現(xiàn)流程

專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算是以《知網(wǎng)》為基礎(chǔ)，以影響考生專(zhuān)業(yè)選擇的因素為義原，在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算之前，先對(duì)影響考生專(zhuān)業(yè)選擇的因素給予的權(quán)重值，逐一計(jì)算各個(gè)影響考生專(zhuān)業(yè)選擇因素的相似度，再獲得考生專(zhuān)業(yè)相似度。

專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算模塊的流程為：

（1）以考生專(zhuān)業(yè)選擇因素作為屬性和各專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)屬性，按照公式(1)分別計(jì)算出專(zhuān)業(yè)各屬性相似度，將計(jì)算結(jié)果保存在一個(gè)專(zhuān)業(yè)相似度信息表結(jié)構(gòu)中。

（2）對(duì)考生的專(zhuān)業(yè)屬性給予的權(quán)重值，按照公式(2)計(jì)算出考生與各專(zhuān)業(yè)的整體相似度即為專(zhuān)業(yè)相似度。

（3）按照專(zhuān)業(yè)相似度數(shù)值從大到小排列，選取相似度最高的6個(gè)專(zhuān)業(yè)為作為考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇，將專(zhuān)業(yè)相似度由高到低進(jìn)行排列組成考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合S{S1, S2, S3, S4, S5, S6}。

圖1 基于知網(wǎng)專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算流程圖

2 院校專(zhuān)業(yè)推薦

2.1 院校專(zhuān)業(yè)錄取標(biāo)準(zhǔn)化

由于歷年試題難易程度不同，每年高校專(zhuān)業(yè)錄取分?jǐn)?shù)會(huì)發(fā)生一定的波動(dòng)，單純依靠分?jǐn)?shù)作為判斷考生能否被錄取代表性不強(qiáng)，高校專(zhuān)業(yè)錄取位次信息具有相對(duì)的獨(dú)立性，可以作為高校專(zhuān)業(yè)能否被錄取的重要依據(jù)。利用一分一位表，分析高校專(zhuān)業(yè)歷年錄取位次以及統(tǒng)計(jì)歷年波動(dòng)情況，可以預(yù)測(cè)高校專(zhuān)業(yè)錄取位次信息表。

歷年高校專(zhuān)業(yè)平均錄取位次：

歷年波動(dòng)系數(shù)λ:

根據(jù)高校專(zhuān)業(yè)平均錄取位次和歷年高校專(zhuān)業(yè)波動(dòng)系數(shù)預(yù)測(cè)高校專(zhuān)業(yè)錄取位次ycpw=pw*(1+λ)，從而建立高校專(zhuān)業(yè)錄取預(yù)測(cè)位次數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 考生被院校專(zhuān)業(yè)錄取概率模型

每年院?？偟恼猩藬?shù)的變動(dòng)及在各省投放人數(shù)的變動(dòng)都會(huì)引起院校專(zhuān)業(yè)錄取位次的變動(dòng)。院校專(zhuān)業(yè)錄取位次波動(dòng)的原因不僅僅是一個(gè)概率事件，其中也有許多其他因素的影響，如招生計(jì)劃的變動(dòng)、報(bào)考人數(shù)、考生整體能力、試題難易程度、競(jìng)爭(zhēng)院校招生計(jì)劃、院校專(zhuān)業(yè)影響力等因素的影響。本文在充分考慮各院校專(zhuān)業(yè)歷年波動(dòng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算院校專(zhuān)業(yè)的錄取概率，提升了院校專(zhuān)業(yè)錄取概率的準(zhǔn)確性，考生錄取概率計(jì)算公式如下：

根據(jù)上述公式計(jì)算考生院校專(zhuān)業(yè)的錄取概率，在概率的基礎(chǔ)上對(duì)院校專(zhuān)業(yè)進(jìn)行分層聚類(lèi)，將所推薦的院校專(zhuān)業(yè)志愿劃分為三類(lèi)：沖擊型志愿、穩(wěn)妥型志愿、保底型志愿。

2.3 考生被院校專(zhuān)業(yè)錄取概率計(jì)算流程

通過(guò)基于知網(wǎng)的專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算方法獲得考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合S，根據(jù)考生專(zhuān)業(yè)相似度從高到低依次和考生成績(jī)位次，計(jì)算出考生被院校專(zhuān)業(yè)錄取概率，按錄取概率高到低分別獲得沖擊型志愿、穩(wěn)妥型志愿、保底型志愿，算法計(jì)算流程圖如圖2，算法具體步驟如下：

( 1 ) 將考生的成績(jī)通過(guò)一分一段表轉(zhuǎn)換為位次，并將考生通過(guò)知網(wǎng)相似度計(jì)算獲得最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合S,按相似度高到低逐一專(zhuān)業(yè)選擇輸入。

( 2 ) 將高校歷年來(lái)的錄取情況通過(guò)一分一段表轉(zhuǎn)換為每年院校專(zhuān)業(yè)錄取的招生位次，通過(guò)公式y(tǒng)cpw=pw*(1+λ)，獲得各院校專(zhuān)業(yè)預(yù)錄取位次。

( 3 ) 通過(guò)公式(5),獲得考生最佳專(zhuān)業(yè)集S中各專(zhuān)業(yè)的院校專(zhuān)業(yè)錄取概率，根據(jù)錄取概率的低到高為考生推薦志愿：1）錄取概率50%到 80%的院校專(zhuān)業(yè)為沖擊型志愿；2）錄取概率80%到 90%的院校專(zhuān)業(yè)為穩(wěn)妥型志愿； 3）錄取概率90%到 100%的院校專(zhuān)業(yè)為保底型志愿。

3 高考志愿輔助系統(tǒng)架構(gòu)

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性和共享性使得網(wǎng)絡(luò)更容易遭受到攻擊，因此確保數(shù)據(jù)的保密性和服務(wù)器的安全性是首要任務(wù)?；诎踩目紤]，為了實(shí)現(xiàn)普通業(yè)務(wù)管理和核心數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的管理分離，確保核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理的安全性，對(duì)高考志愿輔助系統(tǒng)架構(gòu)提出了層次化管理，將網(wǎng)絡(luò)分為外部網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)和核心網(wǎng)，具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 3所示[9]：①外部網(wǎng)，是在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之外的非安全I(xiàn)nternet部分，通過(guò)建立訪(fǎng)問(wèn)控制體系，將絕大多數(shù)攻擊隔離在內(nèi)部區(qū)之外；②內(nèi)部區(qū)，安全級(jí)別比較低，主要是普通業(yè)務(wù)管理，通過(guò)對(duì)安全漏洞的周期檢查，即使攻擊到達(dá)攻擊目標(biāo)，也可使絕大多數(shù)攻擊無(wú)效;③核心區(qū)，安全級(jí)別比較高，主要是針對(duì)核心數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)安全考慮，必須建立完善身份認(rèn)證體系。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)安全認(rèn)證后，認(rèn)證服務(wù)器生成 VPN通道，授權(quán)認(rèn)證服務(wù)器與客戶(hù)端建立 VPN 通道，用戶(hù)就可以訪(fǎng)問(wèn)核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要分為兩個(gè)模塊：基于知網(wǎng)專(zhuān)業(yè)相似度計(jì)算模塊和院校專(zhuān)業(yè)推薦模塊。

圖2 錄取概率計(jì)算流程圖

圖3 基于知網(wǎng)的高考志愿輔助系統(tǒng)架構(gòu)

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于知網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算本體概念義原的相似度來(lái)推算出考生最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合。根據(jù)考生成績(jī)位次和最佳專(zhuān)業(yè)選擇集合，通過(guò)建立院校專(zhuān)業(yè)錄取概率模型，獲得考生各最佳專(zhuān)業(yè)的院校錄取概率，依據(jù)錄取概率的高低為考生推薦出：沖擊型志愿、穩(wěn)妥型志愿、保底型志愿，不僅考慮考生意向的院校專(zhuān)業(yè)范圍，而且提高了錄取概率。

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