基于層次分析的國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程評(píng)價(jià)體系

錢經(jīng)緯

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031)

國(guó)際鐵路培訓(xùn)以“一帶一路”建設(shè)為重點(diǎn)，著力推進(jìn)海外培訓(xùn)市場(chǎng)，通過對(duì)巴基斯坦、埃塞俄比亞、老撾、緬甸等國(guó)家開展國(guó)際培訓(xùn)項(xiàng)目，滿足國(guó)際工程的經(jīng)營(yíng)開發(fā)需要，助力工程項(xiàng)目的落地實(shí)施?？萍荚馀嘤?xùn)是國(guó)家援外的重要組成部分，是當(dāng)前形勢(shì)下在國(guó)際上增強(qiáng)影響力，增加人文交流，擴(kuò)大交流與合作的重要舉措[1-2]。現(xiàn)有的國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程研究成果多集中于對(duì)各體系的定性研究，針對(duì)課程設(shè)置的評(píng)價(jià)指標(biāo)研究較少[3]。

在目前的課程方案設(shè)置評(píng)價(jià)中，依靠主觀判斷從單一或若干指標(biāo)進(jìn)行決策。通過從內(nèi)部因素和外部因素羅列評(píng)價(jià)指標(biāo)，并定性的評(píng)價(jià)方案確實(shí)可以規(guī)避一些主觀隨意性，但仍然不能建立較為客觀且實(shí)用的評(píng)價(jià)方法。從最初課程方案的偏主觀選擇與介紹，到后來(lái)引入SWOT矩陣分析法，從機(jī)會(huì)、威脅、優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)四個(gè)方面闡述各備選方案，盡可能的避免主觀偏好進(jìn)行方案選擇[4]。隨著國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程方案設(shè)置比選研究不斷深入，建立一套方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系越來(lái)越重要。

1 國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

建立一個(gè)科學(xué)的指標(biāo)體系應(yīng)滿足全面性、系統(tǒng)性、合理性、可比性等基本要求。在總結(jié)“2018年鐵路建設(shè)技術(shù)國(guó)際培訓(xùn)班”、“2018年緬甸鐵路規(guī)劃與建設(shè)官員研修班”、“2018年一帶一路國(guó)家鐵路規(guī)劃建設(shè)管理官員研修班”等多個(gè)重點(diǎn)國(guó)際鐵路培訓(xùn)項(xiàng)目課程設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，并征求專家意見后建立起評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。羅列國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程方案比選的關(guān)鍵性指標(biāo)，分類并整理后將課程方案指標(biāo)評(píng)價(jià)體系劃分為6大準(zhǔn)則層：組織接待、培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)師資、培訓(xùn)模塊、培訓(xùn)資料及培訓(xùn)效果，如表1所示。

表1 國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程評(píng)價(jià)體系表

2 指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)權(quán)重的確定

為確定各準(zhǔn)則層和指標(biāo)之間的重要性，采用對(duì)6個(gè)子準(zhǔn)則層和18個(gè)基本指標(biāo)賦權(quán)重的方法來(lái)確定。其中層次分析法(AHP)通過對(duì)指標(biāo)兩兩比較相對(duì)重要性程度，并利用矩陣運(yùn)算各指標(biāo)在該準(zhǔn)則層內(nèi)的權(quán)重值，最終得出指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重值。建立判斷矩陣A={axy}，其中aij的含義為第x個(gè)指標(biāo)與第y個(gè)指標(biāo)進(jìn)行比較，第y個(gè)因素與第x個(gè)因素的相對(duì)重要性。兩個(gè)基本指標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)的重要性取值采用1-9標(biāo)度法[5]。采用MATLAB對(duì)判斷矩陣求解出權(quán)向量，然后對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。當(dāng)一致性比例指標(biāo)CR不具有滿意一致性時(shí)，將重新調(diào)整判斷矩陣中各個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性及取值，直到能夠具備滿意一致性[6]。

2.1 準(zhǔn)則層對(duì)于總目標(biāo)的相互比較及權(quán)重計(jì)算

采用1-9標(biāo)度法，關(guān)于6個(gè)子則層和總目標(biāo)重要性比較的結(jié)果，如表2所示。

表2 6個(gè)子準(zhǔn)則層和總目標(biāo)重要性比較

對(duì)應(yīng)的判斷矩陣為：

計(jì)算采用軟件MATLAB7.0，結(jié)果為λmax=6.081

為保證6個(gè)子準(zhǔn)則層權(quán)重向量和為1，針對(duì)特征值λmax對(duì)應(yīng)的特征向量進(jìn)行歸一計(jì)算的權(quán)重向量V={0.111 6，0.180 0，0.070 2，0.295 9，0.046 4，0.295 9}檢驗(yàn)一致性：

2.2 子準(zhǔn)則層內(nèi)相對(duì)重要性比較

采用1-9標(biāo)度法用如上的方法先依次開展子準(zhǔn)則層內(nèi)指標(biāo)相互比較，再依次計(jì)算指標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)及相對(duì)于子準(zhǔn)則層的權(quán)重值。

在使用FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，利用其并行優(yōu)點(diǎn)將N-S，W-E數(shù)據(jù)傳輸鏈路作為兩個(gè)分立的集群進(jìn)行并行操作，且對(duì)應(yīng)相應(yīng)的狀態(tài)圖，其操作規(guī)則如下以保證控制器正常運(yùn)行，N-S數(shù)據(jù)鏈路以綠燈亮為初始狀態(tài)，W-E數(shù)據(jù)鏈路以紅燈亮為初始狀態(tài)；N-S鏈路紅燈亮的時(shí)間與W-E鏈路上其他燈亮的總時(shí)間相同，且兩個(gè)鏈路狀態(tài)運(yùn)行完一圈的時(shí)間相等，則相應(yīng)順序?yàn)镹-S鏈路綠-黃-白-黃-紅-綠，W-E鏈路紅-綠-黃-白-黃-紅。

2.2.1組織接待準(zhǔn)則層

組織接待準(zhǔn)則層內(nèi)4個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較如表3所示。

表3 組織接待準(zhǔn)則層內(nèi)4個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較

2.2.2培訓(xùn)內(nèi)容準(zhǔn)則層

培訓(xùn)內(nèi)容準(zhǔn)則層內(nèi)2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較如表4所示。

表4 培訓(xùn)內(nèi)容準(zhǔn)則層內(nèi)2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較

2.2.3培訓(xùn)師資準(zhǔn)則層

培訓(xùn)師資準(zhǔn)則層內(nèi)2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較如表5所示。

表5 培訓(xùn)師資準(zhǔn)則層內(nèi)2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較

2.2.4培訓(xùn)模塊準(zhǔn)則層

表6 培訓(xùn)模塊準(zhǔn)則層內(nèi)3個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較

2.2.5培訓(xùn)資料準(zhǔn)則層

培訓(xùn)資料準(zhǔn)則層內(nèi)2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較如表7所示。

表7 培訓(xùn)資料準(zhǔn)則層內(nèi)2個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較

2.2.6培訓(xùn)效果準(zhǔn)則層

培訓(xùn)效果準(zhǔn)則層內(nèi)5個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較如表8所示。

表8 培訓(xùn)效果準(zhǔn)則層內(nèi)5個(gè)指標(biāo)的相對(duì)重要性比較

2.3 各指標(biāo)對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)重計(jì)算

采用2.1節(jié)描述的方法和2.2節(jié)相對(duì)重要性比較結(jié)果，計(jì)算出各指標(biāo)對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)重及子準(zhǔn)則層對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)重。

表9 國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重表

3 指標(biāo)評(píng)價(jià)體系中指標(biāo)權(quán)重表的分析運(yùn)用

18個(gè)基本指標(biāo)其性質(zhì)主要為定性指標(biāo)，通過具體數(shù)值開展分析過程，將采用模糊層次分析法進(jìn)行解析。假定備選方案集合V={V1，V2，…，VP}，指標(biāo)數(shù)集為U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}分別表示6個(gè)子準(zhǔn)則層。其中組織接待準(zhǔn)則層U1中會(huì)場(chǎng)組織和餐飲住宿分別表示為U12和U13，同樣的方法去標(biāo)識(shí)其它準(zhǔn)則層及其內(nèi)部指標(biāo)。

一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的過程，實(shí)際上可以認(rèn)為就是框架體系內(nèi)各元素指標(biāo)對(duì)課程方案的評(píng)價(jià)過程，可以將分析過程分成兩類：一是評(píng)價(jià)體系中單一指標(biāo)針對(duì)總目標(biāo)方案的層次分析評(píng)價(jià)過程；二是評(píng)價(jià)體系中多個(gè)待考慮指標(biāo)針對(duì)總目標(biāo)方案的評(píng)價(jià)過程[7]。

在單指標(biāo)對(duì)方案的模糊評(píng)價(jià)過程中，假定第i類中的第j個(gè)元素指標(biāo)為uij，uij針對(duì)K課程方案的隸屬程度為Rijk。則單指標(biāo)的評(píng)價(jià)判斷矩陣向量為Rij={Rij1，Rij2，…，Rijp}。假設(shè)存在一個(gè)方案數(shù)集V={V1，V2，…，VP}，我們將采用判斷矩陣A={aij}來(lái)表達(dá)不同課程方案針對(duì)某一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿意度。aij表示的是i指標(biāo)相對(duì)于j指標(biāo)的滿意度。A={aij}滿足三個(gè)基本條件：區(qū)間范圍(0，1)；aii=1/2；aij+aji=1。在一級(jí)模糊層次評(píng)價(jià)分析過程中，可以在既定某準(zhǔn)則層內(nèi)某指標(biāo)的評(píng)價(jià)判斷分析過程中，對(duì)各方案定量計(jì)算排序。總目標(biāo)評(píng)價(jià)計(jì)算最佳的課程方案不一定是在某子準(zhǔn)則層指標(biāo)判斷中最優(yōu)[8]。通常首先對(duì)選定重點(diǎn)考慮的單指標(biāo)評(píng)價(jià)過程中(即一級(jí)模糊層次判斷評(píng)價(jià))，可以由定量評(píng)價(jià)最終數(shù)值結(jié)果大小排序來(lái)確定方案選擇，建議根據(jù)計(jì)算評(píng)價(jià)過程與結(jié)果中體現(xiàn)的方案，集中各方案優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)取長(zhǎng)補(bǔ)短的開展針對(duì)性優(yōu)化過程。

4 評(píng)價(jià)體系的運(yùn)用

4.1 備選方案初選

由各課程設(shè)計(jì)小組拿出推選方案報(bào)課程評(píng)審小組，評(píng)審小組根據(jù)國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，對(duì)備選方案從18個(gè)基本指標(biāo)開展評(píng)價(jià)工作，每個(gè)指標(biāo)均為百分制打分，根據(jù)總目標(biāo)分?jǐn)?shù)、子準(zhǔn)則層分?jǐn)?shù)及各指標(biāo)分?jǐn)?shù)綜合排序各備選方案，完成備選方案初選。

4.2 優(yōu)化過程

初選后根據(jù)各備選方案的排序、對(duì)應(yīng)子準(zhǔn)則層和基本指標(biāo)評(píng)分情況，綜合考慮目標(biāo)課程方案中的重點(diǎn)子準(zhǔn)則層和基本指標(biāo)，開展針對(duì)性優(yōu)化工作，取長(zhǎng)補(bǔ)短的設(shè)計(jì)出適合目標(biāo)培訓(xùn)任務(wù)的課程方案。

5 小結(jié)

5.1 準(zhǔn)則層和基本指標(biāo)的完善

本文確定的課程方案評(píng)價(jià)體系應(yīng)針對(duì)實(shí)際具體培訓(xùn)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)優(yōu)化與更新子準(zhǔn)則層和基本指標(biāo)，存在現(xiàn)階段被忽視的或一些隱性指標(biāo)，需要在后續(xù)課程方案開展中完善。在上述數(shù)學(xué)模型中，采用1-9標(biāo)度法對(duì)課程目標(biāo)16個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)分析過程中，只是選擇同一子準(zhǔn)則層中兩個(gè)指標(biāo)在考慮相對(duì)重要性時(shí)開展對(duì)比判斷分析，并未全部指標(biāo)(跨子準(zhǔn)則層)一一層次分析比較。有關(guān)課程方案的全指標(biāo)判斷分析評(píng)價(jià)仍需進(jìn)一步的比選與深入研究。

涉及課程方案有較多影響小、易忽視的因素存在。由于實(shí)際培訓(xùn)項(xiàng)目的復(fù)雜性與個(gè)體特殊性，課程的側(cè)重點(diǎn)必然也不盡相同，需要根據(jù)實(shí)際客觀等情況對(duì)權(quán)重?cái)?shù)值進(jìn)行針對(duì)性修正與考慮。

5.2 數(shù)學(xué)模型在鐵路培訓(xùn)中的應(yīng)用及后續(xù)完善

基于層次分析的國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程評(píng)價(jià)體系已順利應(yīng)用于2項(xiàng)國(guó)際鐵路援外培訓(xùn)班中(2019年緬甸鐵路規(guī)劃與建設(shè)管理研修班(第二期)、2019年鐵路建設(shè)技術(shù)國(guó)際培訓(xùn)班)，依次從規(guī)范化、精細(xì)化與個(gè)性化三個(gè)層次開展培訓(xùn)課程設(shè)計(jì)與設(shè)置的科學(xué)管理，并將繼續(xù)廣泛應(yīng)用于隨后的國(guó)際鐵路援外培訓(xùn)工作中去。

針對(duì)完善后的根據(jù)鐵路培訓(xùn)課程方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于層析分析理論的數(shù)學(xué)模型判斷與評(píng)價(jià)過程將越來(lái)越復(fù)雜，在人工條件下多個(gè)子準(zhǔn)則層逐一羅列判斷矩陣并基于MATLAB軟件計(jì)算就顯得計(jì)算繁瑣并易出錯(cuò)。需要通過計(jì)算機(jī)編程完成計(jì)算，最終編制一套可視化人機(jī)操作簡(jiǎn)易界面，方便與快捷的完成評(píng)價(jià)權(quán)重表計(jì)算與修正計(jì)算。

國(guó)際鐵路培訓(xùn)課程方案的綜合評(píng)價(jià)過程是一項(xiàng)復(fù)雜的且受多方面影響的系統(tǒng)價(jià)值工程，根據(jù)實(shí)際復(fù)雜情況(如人文、科技發(fā)展或主辦方偏好等)的課程方案需要考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。