基于灰色系统理论的产业需求与专业课程关联度研究

许正芳 王兵 孙均友 田涛 张玖昌

摘 要：随着国家“一带一路”倡议的不断推进，交通运输作为优先发展领域，其产业需求与专业课程间存在动态关联性。本文以新疆地区为切入点，通过MATLAB软件采用灰色系统理论中的灰色关联法对六大类新兴交通运输产业岗位需求人数与交通工程专业课时数量进行灰色关联度分析，提出专业课程改革和优化策略，为研究产业需求与专业课程关联度提供依据。

关键词：交通运输产业 交通工程专业 灰色系统理论 灰色关联法 关联度分析

引言

“一带一路”倡议给新疆交通运输产业带来发展机遇，交通运输产业发展对交通工程专业调整提出要求。交通运输产业与交通工程专业相互影响、紧密相连，主要表现在：根据系统生命周期理论，专业建立滞后于产业形成，前期随产业规模发展进程不断跟进于产业需求，后期则拉动产业提升[1]。“十三五”期间，新疆交通运输产业和新疆大学重点专业交通工程将承担国家“一带一路”发展和实现社会稳定、长治久安总目标等战略责任，以及新疆建设投资中的交通运输建设重要任务。交通运输产业与交通工程专业的关联度到底怎样？哪门专业课程不顺应交通运输产业发展后需要教改？本研究采用灰色关联法对这些问题提供一定参考建议。

一、灰色关联法的原理及实现

灰色系统是指部分信息已知，部分信息未知的“小样本，贫信息”不确定性系统，即信息不完全的系统。主要通过对“部分”已知信息的挖掘、开发、提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控[2]。关联分析是通过灰色关联度来分析和确定系统因素间的影响程度或因素对系统主行为的贡献测度的一种方法。灰色关联法的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密。曲线越接近，相应序列之间的关联度就越大，反之则越小[3]。

灰色关联分析并不是分析其中数量级的大小，数据的大小与其中的关联度是没有必然的关系，不同单位的数据做灰色关联分析是没有意义的，所以首先将数据作预处理，即将数据归一化，化成与单位无关的数据[4]。由于课程（单位：学时）与产业（单位：人数）的单位不一样，数量级也截然不同，因此，首先将数据化的与单位无关的数值，既将数据无量纲化（归一化）处理是非常有必要的，采用无量纲化方法是原型系统中的标准化矩阵。将其序列无量纲化。系统行为特征序列：交通改善行业相关岗位（X1）、智能交通行业相关岗位（X2）、轨道交通行业相关岗位（X3）、绿色交通行业相关岗位（X4）、互联网+交通行业相关岗位（X5）、交通信息化行业相关岗位（X6）;交通工程导论（Y1）、交通规划（Y2）、交通安全工程（Y3）、交通管理与控制（Y4）、交通设计（Y5）、城市规划（Y6）、交通环境设计（Y7）、交通港站与枢纽（Y8）、智能交通系统（Y9）、城市公共交通（Y10）、轨道交通（Y11）、物流技术（Y12）、车险理赔（Y13）、认识实习（Y14）、课程设计（Y15）、创新设计实验（Y16）、行企实训（Y17）、毕业实习（Y18）。

将产业岗位数量（特征序列）与课程学时（影响因素序列）的数据化成标准化矩阵，即数据归一化，无量纲化。首先找出每一行的最大值，并记下每一行最大值所在的行与列，然后将每一行的所有数据除以该行的最大值，将所有的数据序列化成一个标准化矩阵，即介于（0，1）的数。

第二步，求差序列。求出特征序列与影响因素序列之间的差值。记为：。

记：

第三步，求差序列中的最大值和最小值。通过搜索矩阵中的每行和每列，找出差序列的最大值和最小值。这样能把所有影响因素序列标准统一化。其中最大值记为：，最小值记为。

第四步，求出关联系数。

其中称为分辨系数，一般取0.5。

第五步，求出每个影响因素序列关联系数的平均值，即关联度。记为。

将数据逐步导入Excel，系统行为特征序列和影响因素序列之间的关联强度值显示出关联结果。

二、灰色关联法的原理及实现

得出产业岗位数量与交通工程专业学时之间的灰色关联度折线图，不同产業类别岗位需求人数与课程学时的关联度强度差别较大，这是因为每门课程的学时、难度等高低不同，最终得出交通工程各门课程在不同产业类别下的灰色关联度平均值。

结语

总体来看，在分析的六个交通运输产业中，在不同交通产业与课程类别关联度中，课程对交通运输产业反应敏感，课程对产业影响差别大。在交通运输产业与课程关联度中，课程对交通产业岗位影响趋势很相近，即形成的图形相对相似，这在一定程度上反映了交通运输产业对交通工程专业的了解和掌握的情况。

参考文献

[1]王兵.产业与紧缺专业关联要素动态关系分析[J].中国教育导刊，2017（4）.

[2]刘思峰，党耀国，方志耕.灰色系统理论及其应用[M].北京：科学出版社，2004.

[3]唐承宪.基于灰色关联性理想解法的风险评价模型[J].公路工程，2006（6）：38-41.

[4]孙晓东，焦玥，胡劲松.基于灰色关联度和思想解法的决策方法研究[J].中国管理科学，2005，13（4）：63-68.

作者简介

许正芳（1990—），女，硕士，新疆大学工程训练中心实验员，从事实践教学及创新训练教学。

通讯作者

王兵（1967—），男，教授，新疆大学机械工程学院汽车与交通工程系主任，高级工程师。