基于個(gè)性傾向分析的宿舍智能分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

宋卓穎　高定國(guó)

關(guān)鍵詞：宿舍；智能；分配

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）20-0076-04

0 引言

隨著高等教育的普及，高校招生人數(shù)不斷增加[1]，由于宿舍分配不當(dāng)導(dǎo)致間人際矛盾問題也日益凸顯，新華網(wǎng)一項(xiàng)關(guān)于大學(xué)生舍友關(guān)系的調(diào)查顯示，42.28% 的學(xué)生曾與舍友發(fā)生矛盾，但從中選擇積極溝通的學(xué)生僅占47.81%。而且近年來不斷有高校惡性事件的發(fā)生，殺害舍友[2]、傷人事件等時(shí)有發(fā)生。因此當(dāng)前國(guó)內(nèi)各大高校也進(jìn)行了一定程度的個(gè)性化宿舍分配建設(shè)，比如從2015年開始，北京科技大學(xué)研究生就可以通過網(wǎng)上選室友[3]，廈門大學(xué)的基于“問卷統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)匹配、輔導(dǎo)員介入與個(gè)別調(diào)整”的綜合性本科生宿舍分配模式[4]，桂林電子科技大學(xué)采用“0-1背包問題”方法總體規(guī)劃宿舍[5]，上海大學(xué)采用“按照趣緣分配住宿”[6]，南京大學(xué)采取大數(shù)據(jù)算法匹配室友的方式[7]，復(fù)旦大學(xué)通過自動(dòng)分配算法和“期望入住舍友”滿足學(xué)生個(gè)性化需求的方式[8]。在國(guó)外，也可以通過網(wǎng)絡(luò)選擇室友[9]。絕大多數(shù)高校仍然采取根據(jù)專業(yè)、性別、學(xué)號(hào)順序分配的傳統(tǒng)方式進(jìn)行宿舍安排，雖然會(huì)考慮一定的個(gè)性化需求但往往采取固定的參數(shù)權(quán)重，沒有考慮不同地區(qū)學(xué)生的需求差異。本文在調(diào)研較多的個(gè)性化宿舍分配方案的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款適合大學(xué)生特性的宿舍智能分配系統(tǒng)。

智能分配是一種利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力綜合考慮學(xué)生個(gè)性發(fā)展的多樣化因素的信息化技術(shù)[10]，它不僅能更大程度上滿足不同學(xué)校大學(xué)生對(duì)宿舍分配的個(gè)性化需求，減少學(xué)校宿舍分配的工作量以及宿舍間人際矛盾的發(fā)生，而且能為學(xué)生提供更為人道主義的幫助。

1 基于李克特量表的分配模型的研究

1.1 宿舍分配需求功能分析

宿舍分配系統(tǒng)主要應(yīng)包括三方面，第一是對(duì)系統(tǒng)基本功能的需求，包括個(gè)人信息的修改查找等；第二是讓學(xué)生了解宿舍硬性條件，包括宿舍樓層、床位、朝向等；第三是對(duì)舍友個(gè)性的了解，包括舍友的性格、愛好、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)情況等。對(duì)于系統(tǒng)本身則需要具有更新信息，按照學(xué)生的傾向計(jì)算匹配最佳宿舍的功能。

1.2 數(shù)據(jù)收集

本文以西藏大學(xué)本科學(xué)生為例，按照學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)藏漢雙語調(diào)查問卷對(duì)學(xué)生進(jìn)行宿舍傾向性選擇調(diào)查，其對(duì)于了解大學(xué)生生活習(xí)慣、個(gè)性化需求等方面是十分必要的。本文采取文獻(xiàn)歸納法和參與觀察法總結(jié)歸納出“性別”“專業(yè)”“生活習(xí)慣”“經(jīng)濟(jì)條件”“宿舍情況”“個(gè)性化測(cè)試”總計(jì)6個(gè)初始指標(biāo)，再具體化得到19個(gè)具體指標(biāo)。部分內(nèi)容見表1。

調(diào)研時(shí)共發(fā)放調(diào)查問卷532份，通過SPSS對(duì)問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并計(jì)算了每個(gè)因素的均分值和標(biāo)準(zhǔn)差，得出信度檢驗(yàn)Cronbachs Alphax系數(shù)為0.626（>0.6），效度檢驗(yàn)KMO 值為0.629（>0.6），以及Bartlett 球形度檢驗(yàn)Sig值（<0.01）。這些數(shù)據(jù)證明問卷的合理性和有效性均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

通過處理和分析得到了影響宿舍關(guān)系的5個(gè)重要因素：“作息習(xí)慣”“衛(wèi)生習(xí)慣”“宿舍氛圍”“宿舍屬性”“生活費(fèi)情況”。

1.3 基于李克特量表5級(jí)評(píng)分法的匹配算法

李克特量表是社會(huì)調(diào)查和心理測(cè)驗(yàn)等領(lǐng)域中最常使用的一種態(tài)度量表，是屬于評(píng)分加總式的量表。屬于同一概念的這些項(xiàng)目加起來計(jì)分。該量表由一組陳述組成，每一陳述有“非常同意”“同意”“不一定”“不同意”“非常不同意”五種回答，分別記為5、4、3、2、1。每個(gè)被調(diào)查者的態(tài)度總分就是他對(duì)各道題的回答所得分?jǐn)?shù)的加總。這一總分說明他的態(tài)度強(qiáng)弱或在這一量表上的不同狀態(tài)。

本文據(jù)此改進(jìn)，設(shè)計(jì)出針對(duì)宿舍分配的問卷表，并計(jì)算各影響因素的權(quán)重，對(duì)針對(duì)不同因素的每一陳述回答賦分，不同陳述所占分值不同。比如由400、300、200、100以及40、30、20、10等分?jǐn)?shù)，最后得到每個(gè)填寫問卷的學(xué)生用戶的個(gè)性化得分，同理我們通過宿舍的固定屬性據(jù)此得到宿舍的分?jǐn)?shù)。

據(jù)問卷調(diào)研，將“作息習(xí)慣”“衛(wèi)生習(xí)慣”“宿舍氛圍”“宿舍屬性”“生活費(fèi)情況”5個(gè)重要因素作為分配依據(jù)，性別則作為基本分配原則從而進(jìn)行分?jǐn)?shù)匹配計(jì)算。將二者分?jǐn)?shù)進(jìn)行匹配，尋找與學(xué)生分?jǐn)?shù)最接近的宿舍，從而得出該學(xué)生的最佳宿舍。對(duì)于匹配度不能配對(duì)的學(xué)生，按照順序分配至有剩余床位的宿舍。

本算法最大限度將作息習(xí)慣、衛(wèi)生習(xí)慣、生活費(fèi)情況等方面相似的學(xué)生安排在同一宿舍，并且盡力滿足其對(duì)宿舍屬性的期待值。

本文提出的基于李克特量表5級(jí)評(píng)分法的分?jǐn)?shù)匹配算法過程分為數(shù)據(jù)初始化和迭代。算法設(shè)定待分配學(xué)生人數(shù)為m，待分配宿舍數(shù)量為n。

數(shù)據(jù)初始化：設(shè)置具有字符串（String） 類型的key 和整型（int）類型的value鍵值對(duì)的HashMap表。如表2所示。據(jù)此計(jì)算得到學(xué)生分?jǐn)?shù)和宿舍分?jǐn)?shù)。

2 宿舍智能分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 SSM基本框架

系統(tǒng)選取的SSM 框架是Spring、Spring MVC 和MyBatis 框架的整合，它使用了MVC 設(shè)計(jì)的輕量級(jí)Web框架，由Dao層（mapper）、Service 層、Controller 層、View 層四層組成，分層清晰、具有良好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性，并且對(duì)于敏捷開發(fā)的新需求，也能減少開發(fā)時(shí)間和成本。

2.2 Web前端設(shè)計(jì)

系統(tǒng)綜合使用Vue.js框架與Element-Ui 組件庫(kù)進(jìn)行前端設(shè)計(jì)。Vue是一套用于構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)式JavaScript框架，可以自底向上逐層應(yīng)用，便于與第三方庫(kù)或既有項(xiàng)目整合，具有簡(jiǎn)潔、輕量、運(yùn)行速度快、雙向數(shù)據(jù)綁定、模塊友好的優(yōu)點(diǎn)。Element 是基于vue實(shí)現(xiàn)的一套不依賴業(yè)務(wù)的 UI 組件庫(kù)，提供了豐富的PC端組件，減少了用戶對(duì)常用組件的封裝，降低了開發(fā)的難易程度。Element-Ui是基于vue封裝的組件庫(kù)，簡(jiǎn)化了常用組件的封裝，提高了重用性原則，縮短了開發(fā)時(shí)間。

2.3 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理等功能。宿舍智能分配系統(tǒng)以學(xué)生信息和宿舍屬性為基礎(chǔ)信息源，設(shè)計(jì)了如下5個(gè)數(shù)據(jù)表：

1） 學(xué)生信息表，字段包括id、學(xué)號(hào)、姓名、密碼、身份編號(hào)、創(chuàng)建時(shí)間、修改時(shí)間。

2） 宿舍屬性表，字段包括宿舍名、宿舍位置、宿舍人數(shù)。

3） 宿舍人員表，字段包括宿舍名、宿舍位置、床位。

4） 申請(qǐng)記錄表，字段包括學(xué)號(hào)、姓名、批次、描述、申請(qǐng)時(shí)間。

5） 宿舍實(shí)況圖表，字段包括圖片編號(hào)、圖片名字、圖片地址。

2.4 宿舍分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1） 系統(tǒng)分析

本文設(shè)計(jì)的宿舍智能分配系統(tǒng)分為兩個(gè)身份：學(xué)生、管理員，每個(gè)身份所具有的功能不同。且該系統(tǒng)具有學(xué)生模塊、管理員模塊兩大模塊，其中包括宿舍申請(qǐng)、申請(qǐng)結(jié)果、調(diào)換宿舍申請(qǐng)、白名單管理、宿舍申請(qǐng)、統(tǒng)計(jì)管理等子模塊?？傮w功能模塊結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

2） 學(xué)生端功能模塊

本學(xué)生模塊包括宿舍申請(qǐng)、申請(qǐng)結(jié)果、調(diào)換宿舍申請(qǐng)三個(gè)基本模塊，并且擁有修改密碼等基礎(chǔ)功能。

學(xué)生可以選擇自己挑選宿舍或者通過填寫調(diào)查問卷由系統(tǒng)智能分配宿舍，具體流程如圖2所示。

3） 管理員端功能模塊

本管理員模塊由白名單管理、宿舍管理、申請(qǐng)管理、統(tǒng)計(jì)管理四個(gè)基本模塊組成。管理人員可以在白名單界面修改編輯學(xué)生用戶的信息。具體功能如圖3 所示。

3 宿舍分配系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)前后端分離，后端以Java 為開發(fā)語言，MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改存儲(chǔ)，前端界面使用Vue.js框架及Element組件庫(kù)。系統(tǒng)的視圖層包括白名單管理界面、宿舍管理界面、宿舍添加界面、待我審核界面、申請(qǐng)列表界面、宿舍統(tǒng)計(jì)界面、自主選擇界面、智能分配界面、特殊情況通道界面、申請(qǐng)結(jié)果界面、調(diào)換宿舍申請(qǐng)界面等。

3.1 學(xué)生端功能的實(shí)現(xiàn)

學(xué)生進(jìn)入該系統(tǒng)成功登錄后，在宿舍申請(qǐng)模塊可以查看宿舍信息統(tǒng)計(jì)情況以及通過自主選擇或者智能分配的方式選定宿舍，也可以選擇在特殊情況通道上報(bào)自己的特殊情況從而特權(quán)選擇宿舍。學(xué)生界面如圖4所示。

在學(xué)生選擇“自主選擇”模塊后，可以在此處查看宿舍詳情，根據(jù)宿舍的地理位置樓層和朝向等信息進(jìn)行宿舍選擇，同時(shí)可以按照特定信息進(jìn)行宿舍條件查詢，如圖5所示。

在學(xué)生選擇“智能分配”板塊后，通過填寫藏漢雙語調(diào)查問卷后會(huì)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成推薦宿舍，學(xué)生點(diǎn)擊接受即成功選擇宿舍。如圖6所示。

3.2 管理員端功能的實(shí)現(xiàn)

管理員進(jìn)入該系統(tǒng)成功登錄后，在管理員界面的白名單管理模塊可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行精確查找以及信息修改，在宿舍管理模塊可以進(jìn)行宿舍的添加和管理，在申請(qǐng)管理模塊進(jìn)行在線審核、查看審核列表，在統(tǒng)計(jì)管理模塊可以查看宿舍分配的統(tǒng)計(jì)情況。管理員界面如圖7所示。

4 結(jié)束語

為了減少學(xué)生宿舍的矛盾，本文以西藏大學(xué)本科學(xué)生宿舍分配為研究對(duì)象，基于SSM框架、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)、李克特量表的分?jǐn)?shù)匹配算法等設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了宿舍智能分配系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅減輕了學(xué)校繁重的分配工作，而且充分考慮了學(xué)生的個(gè)性、生活習(xí)慣以及所期望的住宿需求，有效地為學(xué)生提供了更高的生活質(zhì)量和更和諧的宿舍環(huán)境。本文雖以西藏大學(xué)本科學(xué)生宿舍分配為例，但不失一般性，為類似的研究和應(yīng)用提供了一定的參考。