系统方法应用于装备管理实践的探索

兴乔+赵晓宁

4 教育装备决策管理

教育技术装备决策管理是装备部门的常规工作，对装备应用及效果有着长期影响。此方面的研究力求总结和探讨教育装备实施和保障教育教学活动过程的规律、规则和步骤，以保证教育装备实现价值全过程的经济、合理、有效[1]。研究从选择、项目、实施到运行，全过程探讨装备决策方法和决策过程、决策类型，为解决类似的问题提供了方法和思路。

影响决策的重要因素——代价与效果 胡又农、赵锦洪等人的相关研究表明，若使装备投入产生预期的优化效果，科学决策无疑是其中一个相当重要的环节。在开展教育装备建设工作时，决策者常常在代价和效果之间权衡，权衡结果对决策有决定性影响。权衡过程不但要重视教育装备的技术性能，而且要重视其使用效能，要重视对其可靠性、维修性、抢修性、安全性以及可使用性、保障性的研究与设计；不但要重视教育装备的采购（研制）费用，而且要重视其寿命周期费用，寿命周期各阶段费用投入分配要合理，优化寿命周期费用投入；不但要重视教育装备的主装备，而且要重视其配套保障系统，要同步论证、同步研制和同步到位，使装备能得到及时、有效而经济的保障，即时形成应有的教学应用功能[2]。

教育装备工作目标是保障和满足教育教学需求，教育装备只有在教育活动中发挥作用，才能真正体现出其意义。因此，在做教育装备工作时，不仅要考虑装备的全费用情况，更应考虑装备使用效果的情况。装备决策管理“对于装备后产生的效果有相当影响，必须在项目建设初期便做好策略设计”[3]。

1）代价决定策略：根据投入教育装备建设的资金量来决定教育装备的建设水平和规模，资金多则水平高、规模大，资金少就降低水平或缩小规模，即利用有限资金来办更多的事。此类策略的实质是在给定代价的情况下获得最大的效果。

2）效果决定策略：根据教学需求决定教育装备建设的水平和规模。此类策略的实质是在达到规定效果的情况下付出最小的代价。例如：计算机专业教学中对计算机的要求与一般计算机使用中对计算机的要求有很大不同，因此在建设计算机实验室时，首先应针对使用对象和教学需求来决定计算机的性能，然后再考虑计算机实验室的建设费用。

3）效果代价比决定策略：有时教育装备建设的投入资金量和教学需求都有较大的灵活度，允许决策者在一定范围内自由选择，这时可以选择所谓“性价比”最高的方案。一般认为：付出的代价越大，获得的效果就越好。但是有些情况下，即使付出了很大的代价，也很难取得更好的效果，甚至会得到相反的结果。或者，为了进一步取得更好的效果，必须付出与效果比例不相称的巨大代价。这种事半功倍和事倍功半的现象说明代价和效果之间是复杂的非线性关系，而绝非简单的比例关系，即各种代价间或效果间具有“不可公度性”（non-commensurable）。多种形式的代价和效果之间还具有相互制约、相互影响的特点，即各种效果之间具有矛盾性。如某方案可以使一种效果参数改善，但很可能会使另一种效果参数变差。因此，教育装备建设的决策工作不是一项简单工作，是一个多代价、多效果的有限方案决策过程。

研究在分析具体案例的基础上，提出加强教育装备综合论证分析的改进路线：将某项目目标（全系统全寿命）定义为任务，将装备生命周期各个阶段或各自系统开展的工作定义为子任务，将完成各阶段工作所采取的方法定义为措施，并据此给出代价—效果分析模型[3]。

式1给出各个措施所产生的代价—效果参数与完成整个任务的综合代价—效果参数之间的关系。为了使综合代价—效果达到预期的目标，可以通过综合论证分析，合理选择完成每个步骤的不同措施来实现，如图1所示。

研究还指出，在教育装备建设工作中，多种形式的代价和效果之间有相互制约、相互影响的特点，即各种指标参数之间具有矛盾性，经常会出现找不到满意方案的被动局面，使决策工作陷入困境。这时仅仅在装备工作内部及从装备自身寻找解决问题的途径是困难的，需要将教学需求与装备建设统筹考虑，适当调整教学需求，有可能使整个工作获得意想不到的效果。

装备更新决策[4] 装备更新是对装备磨损进行补偿的一种形式。从广义上讲，补偿因有形磨损和无形磨损而消耗掉的装备都称之为装备更新；而从狭义上讲，装备更新仅指以技术更为先进、生产效率更高的装备去代替物理上不能继续使用、经济上不适于继续使用的旧装备，也就是说，这种装备更新的特点是新装备不仅仅是“物理”上新，更主要的是“技术”上新。实践中决定是否进行装备更新，应综合考虑新旧装备的成本、效益。采用旧装备时，运行和维护费用较高，但不需要作大规模的投资；而采用新装备时，运行和维护费用低，但往往需要较大的初始投资，其中包括原装备的拆卸费，新装备的购置费、运输费、安装费等。

装备更新与否与装备的寿命直接相关，需要从教学需要、现有经济技术能力、装备性能质量要求等多方面综合分析、权衡，确定装备更新时机和更新方式，某些情况下采用新装备的经济效益不一定比使用原装备要好。研究认为采用决策树分析法，有利于进行科学合理的装备更新决策，如图2所示。

一般决策过程和方法 凡是涉及不同方案选择的决策问题时，都应充分进行决策分析，以实现决策效益的最大化。可以采用决策树分析法对教育装备引进、设计、开发、利用、管理和维护等不同阶段进行分析：首先根据决策问题绘制决策模型；计算概率分支的概率值和相应的结果节点的收益值；计算各概率点的收益期望值；确定最优方案。首先，决策树分析法能显示出决策过程，形象具体，便于发现问题；其次，能把风险决策的各个环节联系成一个统一的整体，有利于决策过程中的思考，易于比较各种方案的优劣；再次，既可进行定性分析，也可进行定量分析。

5 教育装备的优化管理

如何提高教育装备的投入产出比，实现教育装备资金投入与产出效益最大化，是一个迫切需要解决的问题。新时期的装备管理研究对大量的装备投入如何转化为综合长远效益，始终给予高度关注，指出教育装备资源优化管理与教育装备能否实现合理有效应用直接相关。资源优化管理问题实际上也是希望通过定量分析优化决策过程，为装备管理提供可操作的、可量化的管理理论及方法。

代价和效果的非线性关系研究 2004年，胡又农、李慧等的相关研究以装备的资源分配问题为研究对象，结合具体案例及案例数学模型，对装备资源的优化管理问题进行了较为具体的分析和研究，内容包括装备的研制、评价、定购、维护、保障直至装备报废的全部管理活动中的优化问题，目的在于寻求比以往更为合理有效的教育装备资源运用或尽可能地得到改进的方案。通过分析教育装备管理和保障活动中的一般决策方法，以期对教育装备领域具体问题给出应用研究结果或决策优化的建议，提供数据支持、模型支持和行动方案，促进装备资源的优化管理和环境建设，如教育装备数据库、教育装备管理和保障模型库的建设等。

有关研究在量化分析中根据目标函数和约束不等式的表达式特点，将教育装备的资源分配的决策优化问题分为线性规划问题和非线性规划问题：“当目标函数与约束不等式均为决策变量的线性表达式时，称为线性规划问题；当目标函数与约束不等式至少有一个是非线性表达式时，称为非线性规划问题，主要研究线性规划问题。”根据目标函数的个数，教育装备资源分配的决策优化问题可以分为单目标的决策问题和多目标的决策问题。在一组约束条件下，当目标函数仅有一个时，称为单目标的决策问题；当目标函数多于一个时，称为多目标的决策问题。研究表明：面对现实问题时，追求的目标往往不只一个，目标之间本质上又常常是不可比拟或相互矛盾的。例如：在采购教育装备时，既希望购买性能尽可能优良的装备，又希望经费预算要尽量少，这两个本质上不同的目标在一定程度上是相互矛盾的，因此需要在两者之间进行综合评价和权衡折衷[5]。

研究者通过具体案例，对上述问题通过建构数学模型进行了量化过程分析，回答什么是“最佳经济效益”：一是追求总效益最高；二是既追求总效益最高，又追求总投资最少；三是既追求总效益最高，又追求效费比最高。很显然，第一种理解是单目标的线性规划问题；第二种和第三种是双目标的线性规划问题，且两个目标在本质上是相互矛盾的。如何解决这一矛盾问题？研究也提出相应评价方法和解决途径：以装备的费用—效能最优为目标，内容包括对教育装备的采购、配置、使用和维修等过程分析，倡导通过制定并实施相应的标准，对装备资源建设进行科学、量化的评价，使教育装备管理进入科学化、规范化、法制化的轨道，保障教育装备良性、健康发展。

基于优化的教育装备评价方法和一般过程 有研究指出[6]：教育装备评价以教育装备为评价对象，依据目标和一定的指标体系，对教育装备的建设、使用和管理、保障等过程或状况进行综合评价。评价的目的，不仅是对装备的使用价值和效果的评估，更是一种管理方法，是一种定量的管理工具，是决策的重要内容。对教育装备评价的研究应采用系统化的研究方法，着眼于教育装备实现其价值的全过程，以实现教育装备投入—效益的最大化为目标。

研究指出，从教育评价理论出发的教育装备评价中的许多问题都属于多属性综合评价的问题。对一个对象进行评价，首先应根据综合评价理论，在遵循一定原则的基础上，运用适当的方法建立一套既科学又合理的评价指标体系，是装备优化的客观要求；其次，评价指标体系中的每个指标均应也可以是数值的，非数值指标也可以通过一定规则转换成数值的。

教育装备评价实施过程大致：1）明确评价目的、评价目标和评价对象；2）设计和确定评价指标体系；3）分配和确定指标评价值和权重；4）确定综合指标间的合成关系，求综合评价值；5）根据评价中得到的数值和信息，进行系统分析和决策。

建立评价指标体系的原则指标体系必须科学地、客观地、合理地、尽可能全面地反映影响评价对象的所有因素。其中，最为关键的问题是指标体系的建立、指标评价值和权系数的确定以及合成关系的处理。只有解决好上述问题，才能得到较为科学有效的评价结果，为优化过程提供有力支持。

建立教育装备评价指标体系，应遵循以下原则。

1）目标一致性原则，即评价指标体系应该是评价目标的具体化、行为化，是由评价目标逐层分解得到的，即实现评价目标=评价指标体系。

2）系统性原则，包括：①相关性，要运用系统论的相关性原理不断分析，而后组合设计评价指标体系；②层次性，指标体系要形成阶层性的功能群，层次之间要相互适应并具有一致性；③整体性，不仅要注意指标体系整体的内在联系，而且要注意整体的功能和目标；④综合性，指标体系的设计不仅要反映装备现存状况，更要有反映其潜在问题或趋势的指标。

3）可操作性原则：要求概念明确、定义清楚，能方便地采集数据与收集情况，有利于系统或设备的改进。

4）一致性和可比性原则：每一个指标都必须反映对象的共同属性，数值、单位一致。

5）可测性原则：能够量化的指标要尽可能量化，难以量化的指要具体化，定量定性相结合。

6）同层次指标线性无关原则：同层次指标之间不能存在因果关系，彼此独立。

对于指标体系中因各评价指标对评价对象的贡献大小和重要程度不同而产生的差异，研究认为可通过赋以不同权重的办法处理，其中层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是应用比较广泛的多目标评价赋权方法，可以将决策者对复杂系统的评价思维过程数学化，定性与定量分析相结合，通过将复杂问题分解为若干层次和要素，在各要素之间简单地进行比较、判断和计算，获得不同要素和不同待选方案的权重，从而为选择最优方案提供依据。

重要参考文献

[1]张霞，艾伦，胡又农.教育装备研究过程的决策树分析法[J].中国教育技术装备，2007（2）：4-6.

[2]胡又农，赵锦红.教育装备管理中的全系统全寿命全费用研究[J].中国教育技术装备，2005（7）：1-3.

[3]胡又农，赵锦红.教育装备管理的代价—效果综合分析[J].中国教育技术装备，2007（1）：3-6.

[4]季伟，艾伦，胡又农.教育装备更新决策分析[J].中国教育技术装备，2007（4）：3-5.

[5]李慧.教育装备的资源优化问题研究[J].中国教育技术装备，2007（4）：33-35.

[6]张鸽，胡又农.基于综合评价理论的教育装备评价方法探究[J].中国教育技术装备，2007（3）：3-5.