基于投影寻踪的图书馆评估模型及其应用

李美文，林玉蕊



基于投影寻踪的图书馆评估模型及其应用

李美文1，林玉蕊2*

1.福建农林大学图书馆，福建 福州 350002；2.福建农林大学计算机信息学院，福建 福州 350002

本文将投影寻踪统计分析方法应用于高校图书馆的综合评价中，在对高校图书馆评估指标体系进行分析的基础上，建立高校图书馆比较性评估投影寻踪模型，并通过实例分析研究图书馆综合评价问题。

高校图书馆；投影寻踪模型；评估指标；比较性评估

图书馆评估是对图书馆工作全面系统地进行定性或定量考核与评价的过程，是图书馆科学管理的重要组成部分[1]。图书馆评估对于客观反映图书馆工作现状、加强对图书馆整体建设的宏观调控起到积极而有效的作用。通过评估，图书馆领导和成员能够了解本馆的业务水平，为今后制订本馆的发展计划、工作重点和目标提供科学的依据。近年来，我国图书馆评估工作正逐步实施，在评估理念及方法等方面的研究刚刚起步，对图书馆评估方法的研究开始兴起并成为图书馆学研究的一个热点问题，但还缺乏深度和广度，缺乏实践必需的数理论证，缺少具体的实例计算，缺乏有效的定量化方法，随着研究的不断深入，运用于图书馆的评估方法已逐渐多样化。本文利用投影寻踪统计分析方法对多所院校图书馆进行比较性评估，旨在鼓励先进，鞭策后进，促进图书馆事业的健康发展。并探讨将投影寻踪方法用于图书馆评估的可行性。

投影寻踪方法是一种探索性数据分析方法，基本思想是将高维数据投影到低维子空间上，用投影指标函数来分析原始数据结构特征，并寻找使投影指标函数达到最优的投影值，以达到分析研究高维数据的目的[2-4]。投影寻踪理论在气象、环境、交通、地震、生态等方面得到了广泛的应用[5-13]。

1 高校图书馆评估指标体系设计与分析

1.1 设计原则

本文以《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中有关图书馆的指标为依据[14-15]，并加以完善。设计指标体系的原则是体现现代化图书馆的特点，适应信息化社会对高校图书馆的要求。评估指标尽量符合量化、直观、可操作性。

1.2 高校图书馆评估指标体系设定

高校图书馆评估指标体系共设定一级指标3项，二级指标15项，三级指标44项，见表1。

表1 高校图书馆评估指标体系

续表1

生均书刊册数 生均书刊年进量 设备y5数字化设备 其他设备 服务水平U2基本服务y6开馆时间 书刊外借量 阅览室内阅量 书刊开架量 参考咨询服务 教育职能y7信息检索课开设 学科馆员 情报职能y8科技查新 情报调研报道与服务 信息服务y9信息资源开发 信息获取与传递 社会化服务 数字化建设y10自动化管理 网络联接 管理水平U3信息资源建设y11印刷型信息采集 电子型信息采集 特色信息数字化建设 文献总量 文献结构 文化管理y12文化氛围 生态环境 行政管理y13规章制度与计划 档案管理 人力资源y14政治工作 队伍建设 岗位考核 业务考核 科研学术y15学术研究与交流活动 科研成果及其他

2 基于投影寻踪的图书馆评估模型

2.1 指标的归一化处理

由于各个指标的量纲不尽相同或数值相差较大，为了消除各评价指标量纲或数量级的影响，以保证模型不失一般性，在模型建立之前需对数据进行归一化处理[16]。

设：各指标值的样本集为{y|=1,2……;= 1,2……}，其中y为第个样本，第个指标值，分别为样本的个数和指标的数目。设个评价指标个样本集的原始数据为y，归一化的数据为w。对于愈大愈优型评价指标，归一化的公式为公式1：w=(y-ymin)/(ymax-ymin)。对于愈小愈优型评价指标，归一化的公式为公式2：w=(ymax-y)/(ymax-ymin)。式中ymax、ymin分别表示样本数据集中第个指标的最大值和最小值。

2.2 构造投影指标函数

所谓投影，实质上就是从不同的角度去分析数据，寻找能充分挖掘数据特征的指标作为最优投影方向。因此，应用投影寻踪方法对不同样本进行综合评价，就是把维数据w(i=1-n,j=1-p)综合成以a(a,a……a)为投影方向的一维投影值z，用公式3：

2.3 优化投影指标函数

当给定各个图书馆评价指标样本数据时，投影指标函数()只随投影方向的变化而变化。不同的投影方向反映不同的数据结构特征，最佳投影方向可以体现高维样本数据的某种等级特征结构。因此，可通过求解投影指标函数最大化问题来估计最佳投影方向，即公式7：()=S*D

2.4 综合评价

由上述求得的最佳投影方向值，将归一化后的评价指标代入公式3，得到图书馆比较性评估的投影值，该值反映了各个图书馆的综合特征，通过对z值大小的比较，体现出各个图书馆水平的差异，并以投影值为依据进行科学评价。

3 实例分析

现取福州地区大学城4所高校图书馆数据，用投影寻踪模型对其做出分析和评价，并给出4所高校图书馆的综合排名顺序。

3.1 评估指标值的标准化处理

针对表1中的15个二级指标，由专家对上述4所高校图书馆进行定性评价（见表2），然后再予以量化。设专家对定性的15个二级指标的评语分为很好、好、较好、一般、较差、差、很差7个级别，并确定与评语级别相对应的量化得分数值分别为100、90、80、70、60、50、40。

表2 福州地区大学城4所高校图书馆原始评估数据

注：表中A1、A2、A3、A4分别代表4所高校图书馆

设w=(1j,2j……mj)为福州地区大学城4所高校图书馆在指标y下量化的数值，=1,2,……15。对评估指标值可做标准化处理。公式9：

3.2 投影值的计算

根据表2对定性指标进行量化，再利用公式1归一化为标准化数据w=1,2,3……15（见表3）

对福州地区大学城4所高校图书馆的各项评估指标进行归一化处理后，以公式7为目标函数，公式8为约束条件，将归一化处理后的样本集数据代入公式3、5、6和4，对目标函数进行优化求解。通过计算机编程计算，得到最优投影向量，为直观起见，将其列入表3中相应评估指标的最后一列。

表3 评估指标归一化数据

最后，将投影向量(a,a……a)代入公式3，计算出四个图书馆评估投影值z（见表3最后一行），该值是反映各馆水平的综合因子，其值愈大，表示办馆水平越高。依据投影值可得到四个图书馆的排名，依次为图书馆A4、图书馆A1、图书馆A2、图书馆A3。其中，图书馆A4最优。而图书馆A3最劣。各个图书馆可以根据评价指标进一步改进工作。

4 小结

投影寻踪方法是通过寻求最佳投影方向将高维数据映射到低维子空间，便于对样本进行综合评价，避免人为因素的干扰。将投影寻踪模型应用于图书馆综合评价，具有较强的适用性和应用性，评价结果客观实际，能够从宏观上为图书馆的建设与发展提供科学的决策依据。

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Library Evaluation Model and Its Application Based on Projection Pursuit

Li Meiwen1, Lin Yurui2*

(1. Library of Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou Fujian 350002, China; 2. School of Computer Information Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou Fujian 350002, China)

This article employed projection pursuit statistical analysis method in comprehensive evaluation of university libraries. Based on the analysis conducted by evaluation system for university libraries, comparative assessment projection pursuit model of university libraries were established, and comprehensive assessment problems about libraries were analyzed and studied through examples.

university library; projection pursuit model; evaluation indicator; comparative assessment

10.3969/j.issn.2095-5707.2014.05.005

李美文，副研究馆员，研究方向：图书馆建设。E-mail: 55039534@qq.com

通讯作者：林玉蕊，教授，研究方向：应用数学。E-mail: yrlin@fafu.edu.cn

2014-05-18

编辑：张华敏