基于AHP层次分析法的数字图书馆的检索改进研究

王沈燕 吴鑫 景艳 邵雪晴

摘 要：随着信息技术的快速发展，人们已经不再满足于纸质类的图书的阅读；大规模电子产品的生产，使得数字图书馆的出现成为一种必然。使用AHP层次分析法对数字图书馆的检索进行完善，将会使数字图书馆给国家和社会带来更大的效益。本文主要阐述了基于AHP层次分析法的数字图书馆的现有研究成果，并对现有成果进行了评述，其次，介绍了AHP层次分析法在数字图书馆检索系统中的具体步骤及具体运用过程，并且运用调查问卷法对数据进行了统计研究，最后，针对研究结果提出了改进建议。

关键词：层次分析法 数字图书馆 检索系统 改进建议

第一章 相关研究综述

1.1研究意义

AHP层次分析法可以把数字图书馆看作是一个系统，按照一定的思维方式进行决策，利用AHP层次分析法对数字图书馆检索系统进行评价，较为科学。

将AHP层次分析法应用于数字图书馆时，可以使得复杂的决策问题层次化，同时，层次分析法能够指引决策者通过一系列成对比较的评判来得到某一准则下相对重要度的量度。同时，通过层次的递阶关系可以使这个过程继续，直到各个供决策的方法或措施对最高目标的总排序计算出来才结束。

本次研究擬以数字图书馆为研究对象，采用层次分析法对数字图书馆的检索方式进行完善。

1.2与数字图书馆改进有关的研究

1、学者连冠（2017）指出，数字图书馆属于提供信息服务的ICP，并认为应该扩展法定许可来扫平数字图书馆的知识产权授权障碍[1]。

2、刘培明、骆新泉（2017）指出，通过计算数字图书馆中的关联图书书目的相似度标签信息参量，以相似度便签索引来进行图书检索的语义分析，在语义本体模型中，使用关联规则的挖掘来实现对相似用户和相似书目的信息融合和协同推荐，可以实现数字图书馆的检索效能的提高。针对数字图书馆中书目资源规模的增大导致对关联图书书目检索的时效性和准确性不好的问题，提出一种基于相似度标签索引和关联规则挖掘的数字图书馆中的关联书目检索推荐方法[2]。

3、学者刘晶（2010）指出，一种基于图形处理器（Graphic Processing Unit，简称GPU）的AES加密算法，即利用GPU强大的浮点运算能力和高度并行的计算特性对算法进行求解可以解决数字图书馆中电子文档加密时间过长的问题，提出。同时利用CUDA（Compute Unified Device Architecture）通用并行计算架构实现AES算法，对关键技术进行讨论[3]。

4、研究人员鲍凌云（2014）指出，数字图书馆文本分类特征提取方法：互信息算法和χ2统计量算法这两种算法存在的不足并提出相应的改进措施，这是通过对这两种方法的研究得出的[4]。

1.3对现有成果的评述

现有的数字图书馆的研究有很多，除了单一的利用层次分析法对数字图书馆进行研究，还有通过结合其他方法来对数字图书馆进行研究以及用AHP层次分析法来实现对数字图书馆的信息系统安全、人力资源、绩效等方面的研究。

这些研究虽然有一定的优点，但是，或多或少存在一些不足。基于AHP层次分析法的数字图书馆的研究还有很长的路要走。

第二章 运用AHP层次分析法对数字图书馆的研究

2.1具体步骤设计

1、对问题进行定义，确定要完成的目标。

2、对层次结构模型进行建立。

3、对一系列下层各因素与上一层准则的二二比较判断矩阵进行构造。。

4、在第3步的基础上，形成判断矩阵所需要的n（n-1）/2个判断。

5、完成该层次里的二二比较，然后，输入数据，计算最大特征值、一致性指标等。

6、对其它各个层次完成第3、4、5步计算。

7、进行层次合成计算。

8、如整个层次的综合一致性不通过，则需要对某些判断做适当改善。

计算总的一致性比例：

C.R.（n）=C.I.（n）/R.I.（n）

当C.R.（n）<0.1时，认为判断矩阵的整体一致性是可以接受的。

若一致性结果>0.1，则需要适当调整权重值，重新进行计算。

2.2 具体研究

2.2.1问卷的设计与发放

本次问卷设计的过程就是将所要研究的内容，即层次分析法的数字图书馆的改进研究逐步具体化的过程。根据研究内容先确定好树干，然后再根据需要，每个树干设计分支，每个问题是树叶，最终构成为一棵树。

此次问卷调查的内容为：层次分析法的数字图书馆的改进研究；此次调查的目的是采用问卷的方式来确定各层次各因素之间的权重；调查方式为送发问卷调查；问卷以线上及线下相结合的方式进行发放；最后，将问卷进行回收。此次共发放问卷600份，有效问卷567份。

在回收的有效问卷中，采用这样的方法对数据进行统计和整理：选项平均综合得分=（Σ频数×权值）/本题填写人次

最后整理出的数据如下：

最后根据表格运算结果和问卷调查，粗略得出检索系统中包含的资源，使用价值和系统平台都是很重要的。

2.2.2AHP层次分析法具体运用过程

利用AHP层次分析法研究数字图书馆，可以先建立数字图书馆评价模型，这有助于更好的对数字图书馆进行改造、建设。

AHP层次分析法研究数字图书馆的具体步骤为：

1、对问题进行定义，确定要完成的目标：基于层次分析法对数字图书馆的检索改进。

2、对层次结构模型进行建立：

3、对一系列下层各因素与上一层准则的二二比较判断矩阵进行构造。

4、完成后续步骤的计算，结果如下：

5、对各层次完成第3、4、5步计算。

7、如整个层次综合一致性不通过，则需要对某些判断做适当改善。

整个层次综合一致性：CI=0.0155262<0.1

层次的综合一致性<0.1，无需进行改善。

第三章 结果分析与改进建议

3.1研究结果分析

最终的研究数据可以从整个层次的合成计算的表格中看出来，亦可用如上所示的圆形图表直观地显示出来。

从研究数据中，即从本次运用AHP层次分析法对数字图书馆的检索系统进行评价的过程和结果来说，我们可以看到运用AHP层次分析法对数字图书馆的检索系统进行评价时，不要求评价人员对数字图书馆的检索系统中的各个方面的子因素同时进行评价打分，而只需要对自己所熟悉的数字图书馆的检索系统的某方面或者多个方面进行评价打分。这样就可以避免对难以直接比较的非同类因素进行硬性的二二比较，加之一致性检验的分析处理，可以大大提高功能系数评分结果的准确度和置信度。就数字图书馆的检索系统中的各个方面来说，所考虑的子因素越多，AHP层次分析法越有效，研究结果也越准确。

AHP 從本质上讲是一种科学的思维方式。通过此次研究发现，AHP层次分析法除了有其优势，还存在一些不足之处。

其优势主要表现在：

（1）将对象视作系统，按照如下的思维方式：分解、比较、判断、综合进行决策——系统分析。对于具有层次结构的整体问题的综合评价，采取逐层分解， 将一个整体问题变为多个单准则评价的问题，最后，以多个单准则评价为基础，进行综合；

（2）以定性因素的处理及可比性问题的解决为目的，把“重要性” （数学表现为权值）比较视作统一的处理格式，并且，把比较出来的结果按其重要程度进行量化标度。

（3）对比较链上的传递性进行检验与调整，即对一致性的可接受程度加以检验。

（4）对于汇集全部比较信息的矩阵集，使用线性代数方法与理论进行处理，挖掘出具有实质性、深层次的的综合信息来作为决策支持。

（5） 采用定性与定量相结合的方式，能够处理传统的优化方法下所不能解决的问题。

（6）结果明确、简洁，有利于决策者直接了解和掌握。

其不足之处主要体现在以下几个方面：

（1） AHP 方法也有致命的缺点，它只能在给定的方案当中选择最优的，却不能给出新的方案；

（2） AHP 方法中需要有专家系统来作为所用的指标体系的支持，如果给出的指标不合理，那么得到的结果也就不

准确；

（3） AHP 方法中进行多层次比较的同时也需要给出一致性比较，如果不满足一致性指标的要求，那么AHP方法就失去了作用；

（4） AHP 方法需求出矩阵的特征值，但是通常使用的是求平均值（几何、算术、协调平均）的方法来求特征值，这种方式对于一些病态矩阵来说，是有系统误差的。

3.2改进建议

就本次研究采用的研究方法——层次分析法来说，提出如下的改进建议：对于指标权重获取繁琐与主观干扰共存的问题，可采用层次分析法与可拓理论相结合；对于要求判断矩阵的元素必须要是精确数的问题，可以采用模糊集来取代判断矩阵中的数。

就研究结果来看，运用AHP层次分析法对数字图书馆的检索系统进行评价，发现在数字图书馆中，人们认为其包含的资源尤为重要，系统平台次之，使用成本的重要性最低。

因此，从一方面来讲，需要增加数字图书馆的资源储量，这就需要1、采用信息技术将各个数据库资源进行整合，以确保人们在使用数字图书馆的检索系统时，可以最大限度地查找出所有所需要的资源；2、建立合适的访问系统，来保护一些存在知识产权问题的资源；3、加大数字化资源的宣传力度。从另一方面来讲，应该降低其使用成本，将其资源采购更新成本、使用年限成本、系统购买成本降低，但与此同时，要保证其服务质量。

从数字图书馆检索的各个方面的各个子因素来看，期刊的种类的多样性，以及平台的稳定性是尤为重要的，所以，增加数字图书馆的资源储量的同时，需要在以下方面增强平台的稳定性：首先，安排专门的人员对平台进行定时维护，加强系统平台的监控管理；其次，定时建立日记，保证外部环境如网络状态不稳定时，即使备份数据和数据包；再者，在平台设计方面，采用手动备份和自动备份相结合的方式，进一步增强平台的可靠性、稳定性。

总结

本文提出了运用AHP层次分析法对数字图书馆的检索系统进行评价，在记述AHP层次分析法的具体步骤后，运用该方法对数字图书馆进行实际研究，根据研究结果，对数字图书馆的检索系统提出一些改进建议。

参考文献：

[1] 连冠.“数字图书馆”授权许可模式的改进[J].新西部，2017（28）：94-96.

[2] 刘培明，骆新泉.数字图书馆中的关联书目检索推荐方法改进与设计[J].现代电子技术，2017，40（14）：72-74.

[3] 刘晶. 基于改进AES算法对数字图书馆文档加密的研究[A]. 河北省高等学校图书情报工作委员会.华北地区高校图协第二十四届学术年会论文（文章）汇编[C].河北省高等学校图书情报工作委员会，2010：10.

[4] 鲍凌云.数字图书馆文本分类特征提取方法研究与改进[J].农业图书情报学刊，2014，26（07）：33-35.

作者简介：吴鑫（1997-），男，汉族，籍贯：江苏省南通市，学历：本科，单位：南京邮电大学通达学院，研究方向：经济学