数学建模论文-学科评估模型

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学科评估模型
摘要本文采用模糊数学.综合评价.模糊矩阵,做出合理的学科评估模型,根据某大学(科研与教学并重型高校)13个学科在一段时期内的调查数据,做出具有实用性.合理性的学科评估。
关键词:模糊数学;综合评价;模糊矩阵;学科评估。

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1.问题的重述...................................................................................................................32.模型的假设和分析.........................................................................................................3
2.1模型的假设.........................................................................................................32.2模型的分析..........................................................................................................33.模型的建立及求解.........................................................................................................3
3.1确定评价因素集..................................................................................................5
3.2确定权重............................................................................................................5
构造比较矩阵...............................................................................................5ⅱ利用MATLAB软件包将题目所给的评价指标数据标准化................................5利用层次分析法和利用MATLAB软件包把第二层因子的权重确定................53.3确定评判函数.....................................................................................................6
ⅰ二层模糊评价矩阵..........................................................................................6综合评价计算...............................................................................................7
4模型的讨论与评价........................................................................................................7
4.1模型的检验..........................................................................................................74.2模型的评价..........................................................................................................7参考文献..........................................................................................................................7


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1.问题的重述
学科的水平、地位是高等学校的一个重要指标,而学科间水平的评估对于学科的发展有着重要的作用,它可以使得各学科能更加深入的了解本学科(与其他学科相比较的地位及不足之处,可以更好的促进该学科的发展。因此,给出合理的学科评估模型是学科发展研究的重要问题。根据有关数据(见表1——是某大
(科研与教学并重型高校)13个学科在一段时期内的调查数据,包括各种建设成效数据和前期投入的数据。)建立适用性、合理性的学科评估模型。
2.模型的假设和分析
2.1模型的假设
1假设问题中所选择的基本因素条件充分的反映了每个学科的真实教学水平;
2假设社学科间的水平在这一段时期内的调查数据可以真实的体现,不受外
界因素和环境的影响;2.2模型的分析
在上述假设下,我们要解决的问题如下:
学科的评价以队伍建设,人才培养,科研成果,学科建设,所获科研成果,所获教学奖,所获科研经费,前期投入八大类,每类中又有若干评价因素。我们运用模糊数学中的模型,提出了科学的评价学科水平的一种方法,这种方法更能客观的反映学科的实际水平和地位。
3.模型的建立及求解
首先建立问题的层次结构图
Ⅰ层Ⅱ层
u1.教授

3

u2..副教授u3..b1
u4..b2
S1队伍建设A1(权重)u5..b3
u6...b4
u7…….b5u8.b6u9.b7u10.b8

u11培养博士S2人才培养A2(权重)u12培养硕士u13博士后
u14SCI/SSCI
u15EI
u16……ISTPS3科研成果A3(权重u17…….CSSCI
u18..政府报告u19……专利u20专著

u21.一级学科国家重点学科S4学科建设A4(权重)u22...二级学科国家重点学科
u23博士学位授权点u24„硕士学位授权点

u25...国家级
S5所获科研成果A5(权重)u26...部级
u27...省级

S6所获教学奖(A6u28.国家u29省级
u30..国家级
u31„省部级
S7所获科研经费A7(权重)u32„其他
u33„横向
S8前期投入A8(权重u34
b1国务院学位委员会委员b2国务院学位委员会学科评议组成员b3长江学者特聘
b4国家杰出青年基金获得者b5国家教学名师奖获得者b6国家有突出贡献的中青年专家b7国家“973”项目首席科学家b8教育部新世纪(原跨世纪)优秀人才

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1评价因素及权重分配关系图(层次分析图)3.1确定评价因素集
如图1所示,评价因素集合S=(S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8=(u1,u2,..,u34,分为八个S1=u1,..,u10,S2=(u11,,u13,,S3=(u14,u20,S4=(u21,,u24,S5=(u25,..u27,S6=(u28,u29,S7=(u30,u33,S8=(u34.A=(a1,a8,
3
10
13
20

i124
每个子集中的因子对应的权重也要求Si1Si1Si1Ai1
i1
i11
i14
27
i
29
33
34
S
i21
1Si1Si1Si1Si1
i25
i28
i30
i34
3.2确定权重
应用层次分析方法确定权重构造比较矩阵
由问题中所给条件可知,选择学科的主要依据八项条件是依次排列的,且任意两
项的影响程度之差可以认为基本相等。因此,不妨确定比较矩阵:
1
2
32
432
5432
65432
786756453423
1/21
1/31/21
P=
1/41/31/21
1/51/41/31/21

1/61/51/41/31/21
1/71/61/51/41/31/2121/81/71/61/51/41/31/21
是一个八阶正互反矩阵。计算比较矩阵P的特征值和特征向量,有特征P-I=0.利用MATLAB软件包可以求出最大的特征值:max8.2883,即A的权重值N=(n1,n8=(0.32680.22730.15690.10770.07340.04980.03400.0242
ⅱ利用MATLAB软件包将题目所给的评价指标数据标准化
利用层次分析法和利用MATLAB软件包把第二层因子的权重确定
则:
D1=(0.2907,0.2105,0.1521,0.1099,0.0792,0.0567,0.0404,0.0248,0.0205,0.0152

5

即采取类似方法可对D2,D3,D4,D5,D6,D7,D83.3确定评判函数
为了减少信息的损失,本文在进行模糊综合评价时计算模型选取加权型函数,
R1r11R2r21RA=(a1,a2,......an,R
.....Rnrn1
r12r22..rn2
................
r1nr2n
...rnm
为第那么,模糊综合评价向量通过下列模糊i个因素的评价向量。Ri(i1,2,..n...
n
n
i
合成运算求得B=AC=(b1,b2,......bm计算方法为bj
a
i1
rij,其中ai1
i1
ⅰ二层模糊评价矩阵
即通过模糊矩阵的复合运算和MATLAB软件包将第二层即二级评价结果进行计算,yo用归一后的指标数据作为第一级模糊综合评判的模糊评价矩阵Rkl,再由相应指标集的权重向量Di得第二层模糊评价矩阵,如下表1
1s1s2s3s4s5s6s7s8a10.72700.83571.16640.25640.58860.51520.59470.9089a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13
0.46520.58960.57720.46280.57610.42420.50501.00000.41820.01950.19690.31500.16850.03030.19700.31830.05970.33940.19670.25350.1042
00.08580.1835
0.28440.17620.20440.48760.42140.48480.36130.20680.18840.42410.26170.08790.02980.09090.08330.13160.64380.80360.44151.00000.77810.33330.91110.14910.20270.39340.37410.54020.55140.57580.16070.09070.19640.40370.60090.38080.41650.03030.09310.01890.24550.43300.35080.38250.07940.12120.029800.02760.61310.23420.24560.444900.00190.00040.22370.55470.32330.46130.38160.90910.02260.00210.06100.38180.23930.09390.20700.72730.01400.0210
6

综合评价计算
由图1可知八级权重S=(S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,将所得二级评估矩阵再进行一次矩阵复合运算,可得最终即二级模糊综合评价矩阵:
B=A*R=0.20250.22480.22730.21950.20800.19550.18360.1728
2a1a7a2a13a8a9a5a10a11a3a6a12a40.740.670.530.370.340.30.20.280.20.230.220.200.16915826115369931269899775443417122678982由上表2可知,这13个学科的排名为a1,a7,a2,a13,a8,a9,a5,a10,a11,a3,a6,a12,a4.
4模型的讨论与评价
4.1模型的检验
对于比较矩阵的一致性的检验:利用CI
n
n1
CR
CIRI
RI----随机一致性指标
即对于八阶矩阵max8.2883,的CR=0.02920.1,通过一致性检验,即矩阵Pi的构造是合理的。4.2模型的评价
具有合理性:从方法本身来看,运用二级模糊综合评价,根据评价因子的侧重点,赋予不同的权重值比总分法取平均赋予相同的权重值要合理的多;
具有普遍广推性:该方法及有关公式可以运用到其他各个管理领域中的评估问题;
具有实用性和可行性;
参考文献
[1]张连明,蒋冬初:大学生毕业水平综合评价方法,益阳师专学报,19卷第三期,20025
[2]魏丽,刘林:我国主要城市经济实力的模糊综合评价及灰关联分析,纺织高校基础学报,200604
[3]姜启源,数学建模(第三版),高等教育出版社

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附表
学科建设(标准化)
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13

一级学科二级学科博士学位硕士学位00.33331.00000.03130.50000.33330.50000.59380.10000.33331.00000.156300.33331.000000.40000.66670.50000.37500.1500000.18751.00001.00001.00001.00000.50000.66670.50000.43750.6500000.81250.20000.66670.50000.25000.4500000.37500.35000.66670.50000.34380.1500000.2500
科研成果(标准化)

SCI/SSCIEIISTPCSSCI政府报告专利专著1.00001.00001.0000001.00000.04760.35570.67530.065700.00440.97120.39290.17970.25510.0400000.19230.03570.09200.31010.0571000.259600.03800.17420.06860.08330.00220.47120.10710.21570.10000.3114000.346200.14370.08760.6571000.39420.78570.11960.00110.9714000.07690.14290.008000.38291.00000.438601.00000.047600.06570.19501.000000.41670.0088000.54170.328900.1429000.35140.20420.504400.44050.0008000.37500.414500.4286

人才培养(标准化)
培养博士培养硕士博士后0.90911.00000.29580.42420.69030.950800.065600.39390.35150.13800.303000.0785
8

0.60610.26410.11580.87880.70310.73830.39390.05831.00000.36360.28050.75890.63640.20950.16971.00000.17300.13880.69700.50640.17450.33330.46990.3814


所获教学奖(标准化)
a1国家级省级a20.50000.5455a30.50000.2727a400.0909a500a60.50000.4545a800.2727a901.0000a100.50000.7273a1100.0909a1200.3636a13001.00000.72731.00000.1818

前期投入(标准化)
前期投入资金
a10.9089a21a30.3183a40.1835a50.2068a60.1316a70.1491a80.0907a90.0189a100a110.0004a120.0021a130.021

所获科研奖项(标准化)

9

国家级部级省级
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a130.80000.31250.39391.00000.125000.20000.18750.0303000.63640.40000.37500.5758000.18180.80001.00000.30300.40000.81250.57580.40000.12501.0000000.48480.40000.43750.60610.20000.68750.424200.31250.6970

所获科研经费(标准化)

a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13国家级省部级其他横向1.00000.23470.00550.65600.57410.48660.04231.00000.26730.10970.19520.11120.08870.09210.10970.01320.22540.61190.02770.85670.11190.06830.03870.06250.81481.00001.00000.97280.14380.13340.01110.57250.00750.07280.09460.56440.00350.03440.02210.15740.00400000.00920.03640.04330.012600.00930.04880.0370
原始数据
学科建设(个)
一级学科国家重点学科
二级学科国家重点学科
博士学位授权点

建设
成效
学科
所获教学奖(
硕士学位授权点国家级
a1
a2a3a4a5a6

212210222231
10
2124210522061137110010
省级631053

a7a8a9a10a11a12a13

建设成效学科
2101010431313122121561195331527913129010002211814082
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13
所获科研经费(万元)所获科研成果奖项(项)国家级省部级其他横向国家级部级省级19596.7199623230045151134540029635005222540110004004001331940860230580023459050006730002621239067089230008160098092200034054161230081189342009213213677062001980.6223529040056560.98001829912612122722401416985611116222200109140.990525



b1国务院学位委员会委员b2国务院学位委员会学科评议组成员b3长江学者特聘教授b4国家杰出青年基金获得者b5国家教学名师奖获得者b6国家有突出贡献的中青年专家
b7国家“973”项目首席科学家b8教育部新世纪(原跨世纪)优秀人才
建设成

学科
a1a2a3a4a5a6a7a8

SCI/SSCIEI((25008908906014502272312769615554089360783001

ISTPCSSCI政府报告专利((((3500010423021011400202000272410014910900362300041340008
11
专著
(43330906612

a9a10a11a12a13

建设成效学科
2112023130000013423012301200234650245450200456150230189000008435123736
a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13

投入
学科
(
培养博士培养硕士博士后6235433245313691611017022673441574269122193162246011013110614311522811271418938423169345353523902533265113
前期投入资金(万元)
468951231876
a1
a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13
123413459871070792
450360362
370460

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数学建模论文-学科评估模型

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