教育裝備管理的代價——效果綜合分析

摘要全壽命費用分析方法以教育裝備的全費用為指標，對裝備工作進行優化，從而達到節約資金的目的。但是教育裝備工作不僅要考慮費用的支出，更應考慮獲得的效果。提出代價——效果綜合分析方法可更加全面地優化教育裝備工作，為教育裝備建設決策提供支持。詳細介紹了代價——效果綜合分析方法的思路、模型和實施案例。

關鍵詞：教育裝備，代價，效果，全系統，全壽命，全費用

中圖分類號：G482 文獻標識碼：A文章編號：1671－489X（2007）01-0003-04

Education Equipment Management Cost-effect Generalized Analysis//Hu Younong，Zhao Jinhong

AbstractThe life cycle cost analysis method take the education equipment entire-cost as a target， carries on the optimization to the equipment work， thus achieved saves the fundgoal. But the education equipment work not only must consider the cost， should consider obtains effect. This article proposes the cost-effect generalized analysis method may comprehensively optimize the education equipment work， provides the support for the education equipment construction decision-making. The article in detail introduced the cost-effect generalized analysis method mentality， the model and the implementation case.

Key words education equipment， cost， effect， entire-system， life-cycle， entire-cost

Author's address

1. Capital Normal University， Beijing 100037

2. Beijing Normal University， Beijing 100875

1 前言

教育系統每年要把大量的經費投入到教育裝備的采購、更新和維護上^[1]。對于教育經費還很不充裕的我們來說，如何利用有限的經費獲得更多的教育成果，如何提高教育裝備的“投入產出比”，實現教育裝備資金投入與產出效益最大化是一個迫切需要解決的問題。

教育裝備的全壽命費用理論以系統科學的眼光，對教育裝備工作全系統、全壽命、全費用進行有效分析，從而達到節約裝備整體費用的目的^[2]。但是，裝備工作的目的不只是節約經費，教育裝備工作的宗旨是滿足教學需求，提高教學水平^[3]。如果教育裝備建設離開了教學需求的牽引，就失去了基本的動力；離開了教學水平的提高，就失去了目標。教育裝備只有在教育活動中發揮了作用才能真正體現其意義。因此，教育裝備工作，不僅要考慮裝備的全費用情況，更應考慮裝備使用效果的情況。

2 代價——效果綜合分析

首先請看看字典中有關“代價”和“效果”這兩個詞的有關解釋^[4]。代價：為達到某種目的所付出的金錢、物質或精力。效果：由某種力量、做法或因素產生的結果（多指好的）。本文所指的代價(cost)是為教育裝備工作所做的付出，如：教育裝備的全壽命費用、裝備的人才需求、裝備工作所付出的時間和精力等；而效果(effect)是教育裝備給教學工作帶來的成績，如：使用教育裝備后，學生能力的提高、學習時間的節省、學生升學率的提高等。

在開展教育裝備建設工作時，決策者常常在代價和效果之間權衡，以此做出決策。通過對決策過程的分析，可歸納為如下策略。

代價決定策略。根據投入教育裝備建設的資金量來決定教育裝備的建設水平和規模，資金多則水平高、規模大，資金少就降低水平或縮小規模，即利用有限資金來辦更多的事。此類策略的實質是在給定代價的情況下，獲得最大的效果。

效果決定策略。根據教學需求決定教育裝備建設的水平和規模。此類策略的實質是在達到規定效果的情況下，付出最小的代價。例如：計算機專業教學中對計算機的要求與一般計算機使用中對計算機的要求有很大不同，因此在建設計算機實驗室時，首先應針對使用對象和教學需求來決定計算機的性能，然后再考慮計算機實驗室的建設費用。

效果代價比決定策略。有時教育裝備建設的投入資金量和教學需求都有較大的靈活度，允許決策者在一定范圍內自由選擇。這時，我們可以選擇所謂\"性價比\"最高的方案。

一般認為：付出的代價越大，獲得的效果就越多。例如：適當地增加些學習時間、多做些作業，學生的學習成績就能提高一些。但是有些情況下，即使付出了很大的代價，也很難取得更多的效果，甚至會得到了相反的結果。或者，為了進一步取得更多的效果，必須付出與效果比例不相稱的巨大代價。這種“事倍功半”的現象說明代價和效果之間是復雜的非線性關系，而絕非簡單的比例關系。

在教育裝備建設工作中所付出的代價形式是多種多樣的，不僅僅是經費一種表現形式，有些代價形式也很難用\"錢\"來衡量。同樣，教育裝備給教育活動帶來的效果形式也是多種多樣的，如學生能力的提高、教學效率的提高等，也絕非一個“錢”字所能表示。即各種代價間或效果間具有“不可公度性”(non-commensurable)。在教育裝備建設工作中，這些多種形式的代價和效果之間還具有相互制約、相互影響的特點，即各種效果之間具有“矛盾性”，例如某方案可以使一種效果參數改善，但很可能會使另一種效果參數變差。因此，教育裝備建設的決策工作不是一項簡單工作，是一個多代價、多效果的有限方案決策過程(multi-cost and multi-effect decision making problems with finite alternative)。

3 代價——效果綜合分析模型

3.1 數學模型

我們將某教育裝備工作（全系統全壽命）定義為任務，將裝備生命周期各個階段或各自系統開展的工作定義為子任務，將完成各階段工作所采取的方法定義為措施。做如下數學抽象。

為加權系數矩陣。i∈[1，N]

aij為完成第i步驟所付出的第j種代價對第j種總代價的影響系數，其中：j∈[1，p]；

bik為完成第i步驟所得到的第k種效果對第k種總效果的貢獻系數，其中：k∈[1，q]。

1(式)給出各個措施所產生的代價--效果參數與完成整個任務的綜合代價——效果參數之間的關系。為了使綜合代價——效果達到預期的目標，可以通過合理選擇完成每個步驟的不同措施來實現。

3.2 討論

運用數學方法^[5]和相應的計算機程序能很好地完成上述優化工作(具體算法本文從略)。在做優化時須重點做如下幾方面的工作：

1)給定全部代價參數的范圍和部分效果參數的范圍，指定哪些效果希望獲得最多，經過計算得到完成每個步驟應采取的措施是什么。

2)給定部分代價參數的范圍和全部效果參數的范圍，指定哪些代價希望付出最少，經過計算得到完成每個步驟應采取的措施是什么。

3)給定部分代價參數的范圍和部分效果參數的范圍，使指定的效果代價參數之比最大。

3.3 教育裝備綜合論證分析步驟的改進

在教育裝備建設工作中，多種形式的代價和效果之間還具有相互制約、相互影響的特點，即各種指標參數之間具有“矛盾性”，經常會出現找不到滿意方案的被動局面，使決策工作陷入困境，這時僅僅在裝備工作內部解決問題是困難的。教育裝備工作的目的是滿足教學需求提高教學水平，因此，不僅要考慮裝備自身的問題，還要把教學需求與裝備建設統一考慮。但教學需求并非“圣旨”不能改變，適當地調整教學需求有可能使整個工作獲得意想不到的效果。圖1中實線部分是以往教育裝備綜合論證分析的步驟，虛線部分是對論證分析步驟的改進，即對教學需求也要做優化。

4 案例實踐

4.1計算機顯示器尺寸的選擇

計算機顯示器品牌種類繁多，指標參數各異，例如：液晶顯示器的外型尺寸從15英寸到40英寸不等，價格相差很大。僅就顯示器尺寸而言，尺寸大的顯示器使用效果好，但價格昂貴；尺寸小的顯示器價格便宜，但使用效果差。在配裝計算機教室時究竟選用哪個尺寸的顯示器好呢，決策人需要權衡“利”（效果--顯示器的尺寸）和“弊”（代價--費用支出），以此做決定。

通過對某品牌液晶顯示器的調查分析，我們做出了如圖2所示的液晶顯示器尺寸價格關系圖，可以看出，尺寸越大的液晶顯示器其價格也越高，且尺寸與價格之間也不是簡單的線性關系。如果僅以顯示器的外型尺寸和價格為效果和代價參數，那么在選擇顯示器時可以采取表1提供的3種方案。

上述案例是對實際工作簡化后得到的結果，案例中僅關心了一組效果——代價參數，但是，在不同的策略指導下，我們得到了3種不同的決策結果，說明教育裝備工作是一項綜合性較強的復雜工作。在實際工作中，需要全面考慮各種效果——代價參數，根據實際情況做出合理的決策。

4.2 通信實驗室實驗設備的選擇與配置

通信原理課程的實驗環節由一系列的實驗組成，通信實驗所需的實驗儀器種類很多，部分設備價格也十分昂貴。

某高校改建通信實驗室，需配備40套實驗設備。但是，在制定采購計劃時發現，如果完全按教學需求配套設備，所需的資金數量要遠大于實際允許使用的資金數量，實驗室建設工作面臨困境。經過分析后發現：在眾多設備中，頻譜儀價格較高，但在實驗中使用頻次相對較低。如果降低頻譜儀的檔次或干脆不采購頻譜儀，那么資金數量即可滿足要求。但是，對通信實驗的教學需求進行研究后發現，低檔次的頻譜儀不能滿足教學要求，即使配備了也不能發揮作用。如果不配備頻譜儀，與頻域分析相關的實驗項目無法開展，教學質量會受到影響。經過教學、裝備、管理等多方協調論證，對教學要求進行了修改，將每個學生單獨完成頻域分析實驗項目改為由教師演示完成或若干學生一組共同完成。這樣一來，實驗室只需配備10臺頻譜儀即可，實驗室建設資金得以滿足。

本案例中，把教學需求與裝備建設統一考慮，在裝備自身無法解決問題的情況下，適當調整教學需求，略微增加教學工作所付出的代價，降低實驗室建設資金，保障了整個工作的順利進行。

5 總結

本文提出的代價——效果綜合分析的方法在教育裝備的管理實踐中得到嘗試，取得了一定的效果。本方法在關注降低裝備費用的同時，也關注了裝備使用效果的提高，較僅關注費用降低的方法更為全面、有效。代價——效果綜合分析的模型可以給裝備論證及優化工作提供幫助。

參考文獻：

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[4] 中國社會科學院語言研究所詞典編輯室. 現代漢語詞典(第5版)[M].北京：商務印書館，2005

[5] 胡又農.用運籌學制定教學策略方法的研究[A]和諧社會建構中的中國教育技術[C].北京：電子工業出版社，2005.