基于层次分析法的高校校务管理数据决策分析研究

2015-12-02孙秋瑞鲁学亮

华东师范大学学报（自然科学版） 2015年1期

关键词：校务决策支持系统权重

孙秋瑞，陈平，鲁学亮，刘臻

（北京师范大学信息网络中心，北京 100875）

0 引言

在信息化技术高度发展的今天，用数据说话已成为最可靠地分析方式．所有的科学决策都是在数据分析的基础上得出的，高校校务管理工作也不例外．

大学在整个办学过程中，产生出大量的校务管理数据，这些数据对于分析学校的发展趋势，引导学校未来的发展方向具有至关重要的作用，能够为校园的发展提供有力的决策支持．

1 高校校务管理数据研究现状

近年来，随着信息技术的不断发展，高校的数字化校园建设也经历了重要的发展过程，大体分为如下三部分：以技术为导向的第一代；以应用为导向的第二代；以服务为导向，建设智慧校园的第三代．

信息系统为高校的管理和发展提供决策支持已成为近年来高校信息化建设的重点工作．云计算、互联网、大数据及物联网的出现和不断发展壮大，以及由此产生的大量高校校务管理数据，为高校智能决策分析提供了坚实的数据基础．高校科学管理决策已成为一个迫切需要研究的新课题，这要求领导层从整体的、宏观的角度认清形势，解决问题，优化教育资源配置，提高教育资源的利用率．因此，建立—个企业级的高校管理决策支持系统显得十分必要．

高校管理决策支持系统依据在管理过程中积累的经验、知识，确定出对应的模型，通过对模型数据的分析能够向高校决策者在人才培养、科学研究等多个方面提供有关学校教育形势的瞬时变化、发展趋势以及历史数据的深层次信息，以利于决策，并利用现代化信息管理手段去解决问题．决策支持系统已成为学校健康发展的根本保证．我们的研究工作主要从智能分析、智能决策等方面入手，最终实现智能分析、预警预测、智能决策、资源合理调度，从而提高学校整体信息服务水平和智能决策管理水平．

2 层次分析法原理

层次分析法的本质上是一种决策思维方式，是一种定性与定量相结合的、系统化、层次化的分析方法．它把复杂的问题分解为各个组成因素，将这些因素按支配关系分组，形成有序的递阶层次结构．通过对客观现实的主观判断，就每一层次的相对重要性、影响力给予定量表示，最后用数学方法确定每一层次中全部因素相对重要性次序．在高校决策支持系统中，可以将具体的决策方案相对于决策目标的优劣进行排序，从而为科学的决策提供依据．

由于高校校务管理中，无法采用统一的尺度进行定量化的表示，如权重等度量问题，因此引入两两比较的方法，将难分析的问题简单化，从而使层次分析法成为可能．层次分析法规定了权重的定量方法，即对各个因素分配合理的权重，而权重的计算一般用美国运筹学家Saaty教授提出的AHP法．

AHP法是将各要素配对比较，根据各要素的相对重要程度进行判断，再根据计算成对比较矩阵的特征值获得权重向量．

假设比较某一层k个因素c1，c2，…，ck，对上一层因素o的影响，每次2个因素ci和cj，用cij表示ci和cj对o的影响之比．

全部比较结果构成成对比较矩阵C，也叫正互反矩阵，

若正互反矩阵C元素满足等式：cij×cjk＝cik，则称C为一致性矩阵．通过解正互反矩阵的特征值，可求得相应的特征向量，经归一化后即为权重向量Qk＝［q1k，q2k，…，qkk］T．其中的qik就是CI对上一层因素o的相对权重．由特征方程A－λI＝0利用MATLAB软件包可以求出最大的特征值和相应的特征向量．

在一般的决策问题中，决策者不可能给出准确的两两比较判断，因此需要根据一致性指标进行相容性检验：

表1 因素间影响关系表

表2 平均随机一致性指标

RI是通过大量数据测出来的随机一致性指标，CR称为一致性比率．当CR＜0．1时，认为矩阵具有满意的相容性，此时的正互反矩阵称为一致性矩阵，否则需要重新对矩阵进行调整．

通过上述方法，将该一致性矩阵任一列向量或任一行向量归一化，就可以得到所需的权重向量，计算出来的准则层对目标层的权重即为不同因素的最终权重，这样就可以根据权重的大小进行排序．

3 高校决策支持系统模型的设计

影响高校校务管理决策分析的因素是多方面的，如教师职称，高层次人才，业绩奖励经费，课程教学情况，教学成果，学生情况，科研项目，科研成果等等，根据校内实际情况，将上述因素分为人力资源、基本投入、本科人才培养、研究生人才培养、文科科研、理科科研等六大类．为了对高校内部各个院系的综合实力情况进行有效评估，运用层次分析法对高校内的学院和学科两个维度进行分析、比较，力求获得校内各个学院综合实力及学科综合实力的真实情况．

在分析过程中，先对原始数据各项指标进行归一化处理，再将其编码，抽象出层次分析模型．将人力资源、基本投入、本科人才培养、研究生人才培养、文科科研、理科科研等作为准则层，而具体的指标作为子准则层分别隶属于其母准则层．运用层次分析方法得出各个院系的数据情况如表3所示．

4 校务管理系统展示

在实际的校务管理数据平台中，我们将各单位人才培养与科学研究的情况用气泡图的方式进行展示，气泡的大小可以直观的展示出某个学院的综合得分情况．如图1所示．

表3 各院系层次分析综合表

续表

图1 各单位综合指标气泡图

点击系统的单位名称或者对应颜色的气泡，可以得到该单位的详细数据信息，如单位综合指标雷达图所示：

图2 单位综合指标雷达图

图3 单位整体雷达图

单位综合指标雷达图通过单位整体和单位均值对人力资源、基本投入、本科人才培养、研究生人才培养、文科科研、理科科研等六大方面的得分情况进行展示．

单位整体得分主要关注单位整体与各单位均值、教师个人与学校师均的比较，通过单位综合指标得到各雷达维度的分值．与单位均值不同的是，单位整体既关注单位作为一个整体与其他单位的比较，也关注单位中的教师个人与学校师均的比较．单位均值得分主要关注本单位教师个人与学校师均的比较，通过本单位教师个人雷达指标的总分除以本单位的教师人数得到的均值．该指标不同于单位整体指标，而是只关注单位中的教师个人，没有关注单位的整体水平．但是通过单位均值，可以反映出教师个人在本单位和学校的水平情况．

单位整体雷达图是对该单位整体在不同年度中，人力资源、基本投入、本科人才培养、研究生人才培养、文科科研、理科科研等方面的综合得分情况的展示．