基于模糊理論的信息系統(tǒng)有效性評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用

陳 崗 胡克瑾

摘要:為了解決信息系統(tǒng)有效性的測(cè)量問(wèn)題,需采用模糊理論等相關(guān)概念,用比較自然地、真實(shí)地反映人類思維的模糊性概念來(lái)對(duì)用戶的感受進(jìn)行準(zhǔn)確描述。文章選用了評(píng)價(jià)信息系統(tǒng)有效性的六個(gè)常用屬性,利用模糊理論將語(yǔ)言表述轉(zhuǎn)為可測(cè)量的數(shù)值,得到經(jīng)模糊理論修正后的信息系統(tǒng)有效性評(píng)價(jià)結(jié)果。

關(guān)鍵詞:信息系統(tǒng)有效性;三角模糊數(shù);評(píng)價(jià)指數(shù);絕對(duì)權(quán)重;模糊化權(quán)重

一、 引言

在企業(yè)信息系統(tǒng)有效性測(cè)量中很多的屬性反應(yīng)的是用戶對(duì)信息系統(tǒng)有效性的感受,這些感受難以用精確的數(shù)字表示。因此為了解決信息系統(tǒng)有效性的測(cè)量問(wèn)題,需采用模糊理論等相關(guān)概念。

模糊理論的最大特點(diǎn)就是可以用比較自然地、真實(shí)地反映人類思維的模糊性概念來(lái)對(duì)用戶的感受進(jìn)行準(zhǔn)確描述。三角模糊數(shù)具有運(yùn)算簡(jiǎn)單,容易了解的特征,為目前最常用的模糊數(shù)。

二、 信息系統(tǒng)有效性測(cè)量指標(biāo)

信息系統(tǒng)有效性有三個(gè)基本的要求:第一是維護(hù)信息的保密性;第二是確保信息的完整性;第三是確保信息能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以適當(dāng)?shù)母袷皆L問(wèn),即信息的可存取性。

1. 信息的保密性。信息系統(tǒng)有效性必須具有信息保護(hù)能力。組織采用有效的存取控制和保護(hù)手段,防止非授權(quán)或因疏忽而更改、毀壞或破壞業(yè)務(wù)記錄和財(cái)務(wù)信息的保密性。

2. 信息的完整性。信息系統(tǒng)有效性必須具有信息準(zhǔn)確跟蹤能力,即要求組織能夠保存關(guān)鍵記錄和信息系統(tǒng)之間所有交互行動(dòng)的審計(jì)軌跡,信息和記錄以及文檔管理軟件、硬件和安全存儲(chǔ)環(huán)境形成了關(guān)鍵的內(nèi)部控制,確保信息是準(zhǔn)確和可靠的。存儲(chǔ)系統(tǒng)中應(yīng)有防止數(shù)據(jù)被隨意修改或刪除的功能,確保信息的完整性。

3. 信息的可存取性。信息系統(tǒng)有效性必須具有信息長(zhǎng)期保存能力,即要求公司確保用于保留規(guī)定記錄的存檔和存儲(chǔ)系統(tǒng)支持長(zhǎng)期可靠存取,對(duì)某些特定信息要求保存長(zhǎng)達(dá)七年的時(shí)間。

上述保密性、完整性和可存取性在用戶問(wèn)卷調(diào)查時(shí),可用一些描述性語(yǔ)言進(jìn)行信息系統(tǒng)有效性屬性的細(xì)化。如:信息系統(tǒng)有良好的備份系統(tǒng)、信息系統(tǒng)安裝有正版的防火墻和防病毒軟件、可以方便地使用計(jì)算機(jī)設(shè)施、硬件能及時(shí)升級(jí)、軟件能及時(shí)升級(jí)、系統(tǒng)支持員工具有較高的素質(zhì)、能較好地控制所使用的系統(tǒng)、系統(tǒng)反應(yīng)迅速、信息系統(tǒng)能及時(shí)處理關(guān)于改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)的要求等。這些屬性指標(biāo)主要體現(xiàn)用戶的感受,不同的用戶對(duì)同一項(xiàng)屬性的感受是不一致。

三、 基于模糊理論的信息系統(tǒng)有效性測(cè)量方法

1. 將自然語(yǔ)言評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)換為三角模糊數(shù)。三角形模糊數(shù)是決策分析中較常用的一種模糊數(shù)。若實(shí)數(shù)域R上的模糊數(shù)M,簡(jiǎn)記為M=(a,b,c),a,b,c都是實(shí)數(shù)則其Membership Function為:

fm(x)=■,a?燮x?燮b,

fm(x)=■,b?燮x?燮c

fm(x)=0,otherwise

語(yǔ)言變量是以自然語(yǔ)言中的詞或詞組為變數(shù),而不是以數(shù)值為變數(shù)。語(yǔ)言變量皆可用模糊數(shù)表示,模糊數(shù)常被用來(lái)表示人類的語(yǔ)義。將評(píng)估者對(duì)某問(wèn)題的看法:{非常不重要、較不重要、不重要、一般、重要、比較重要、非常重要},利用語(yǔ)言變量轉(zhuǎn)換為模糊估值,以達(dá)到量化的目的。

首先,為了便于有效性評(píng)價(jià)指標(biāo)的測(cè)量,將用戶評(píng)價(jià)的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)。

每個(gè)屬性的評(píng)價(jià)集包括七個(gè)等級(jí),即{1,2,3,4,5,6,7},1表示非常不重要,2表示較不重要,3表示不重要,4表示一般,5表示重要,6表示比較重要,7表示非常重要。用語(yǔ)言方式表達(dá)評(píng)價(jià)意見(jiàn),雖然沒(méi)有數(shù)值精確,但它更容易使人理解,而且也減少了干擾項(xiàng)。

評(píng)價(jià)集P=(p1,p2,p3,p4,p5,…,pm)代表一組有序的自然語(yǔ)言評(píng)價(jià)集合,并且按照語(yǔ)言評(píng)價(jià)元素在集合中的位置從1開(kāi)始依次累加分配計(jì)數(shù)值,即集合中第一個(gè)元素的計(jì)數(shù)值為1,最后一個(gè)元素的計(jì)數(shù)值為m,集合中共有m個(gè)元素。

假設(shè)Pj為評(píng)價(jià)集的一個(gè)自然語(yǔ)言評(píng)價(jià),那么該評(píng)價(jià)結(jié)果的三角模糊數(shù)表示為(■,■,■),j為該元素在集合中的計(jì)數(shù)值,m為該集合中最后一個(gè)元素的計(jì)數(shù)值。

針對(duì)評(píng)價(jià)集,該元素所在的評(píng)價(jià)集中的最后一個(gè)元素的計(jì)數(shù)值m為7。若用戶的語(yǔ)言值是較不重要(j=2)則對(duì)應(yīng)的三角模糊數(shù)為(1,2,3)。

設(shè)計(jì)的語(yǔ)意表達(dá)詞對(duì)應(yīng)的模糊數(shù)形式以7點(diǎn)量表為準(zhǔn),其語(yǔ)意變量的計(jì)算量表示成三角模糊數(shù),如表1所示。

2. 將三角模糊數(shù)值權(quán)重模糊化。組織專家群體對(duì)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重要性程度的模糊語(yǔ)意尺度衡量,結(jié)合不確定性分析的三角模糊數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法, 通過(guò)權(quán)重分析確定模糊權(quán)重, 依此綜合獲得專家群體對(duì)各組指標(biāo)所給予的權(quán)重傾向,和中間值就構(gòu)成了表達(dá)各指標(biāo)權(quán)重范圍的三角模糊數(shù)。

根據(jù)面積中值法原則,可得到三角模糊數(shù)值Fi=(a,b, c)的評(píng)價(jià)指標(biāo)的絕對(duì)權(quán)重和模糊權(quán)重。

W(Fi)為三角模糊數(shù)值的絕對(duì)權(quán)重,計(jì)算公式為

W(Fi)=(b+c-a)/3

Wi為模糊化權(quán)重,其計(jì)算公式為:

Wi=■

每個(gè)權(quán)重Wi都在[0,1]之間,并且它們之和為1。

3. 將用戶評(píng)價(jià)意見(jiàn)定量為評(píng)價(jià)指數(shù)。利用頂點(diǎn)法(Vertex Method)將每個(gè)用戶對(duì)于信息系統(tǒng)有效性的評(píng)價(jià)意見(jiàn)定量為評(píng)價(jià)指數(shù)(Value Index)Y。

設(shè)定P=[Pij]表示評(píng)價(jià)集,W=[Wi] 表示每個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重。因此,每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)估值為Pwij0=wj0pij0,Pwij1=wj1pij1,Pwij2=wj2pij2,…

頂點(diǎn)法定義如下

假設(shè)X=(x1,x2,x3)和Y=(y1,y2,y3)為兩個(gè)屬性的三角模糊數(shù),則頂點(diǎn)法定義其間的距離算法為:

d(x,y)={[(x1-y1)2+(x2-y2)2+(x3-y3)2]/3}1/2

最好的評(píng)價(jià)意見(jiàn)P*j=(1,1,1),最差的評(píng)價(jià)意見(jiàn)P-j=(0,0,0),頂點(diǎn)法中,每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)于最理想和最差的評(píng)價(jià)意見(jiàn)之間的距離的計(jì)算采用以下公式:

d*i=■d(Pwij,P*j)

d-i=■d(Pwij,P-j)

其中,i=1,2,…,m,j=1,2,…,n

有效性指數(shù)(Si)公式為:si=d-i+n-■,其中,i=1,…,m,這里n代表評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)數(shù)。

Y表示用戶對(duì)信息系統(tǒng)有效性的評(píng)價(jià)經(jīng)模糊理論修正后的結(jié)果,公式為:

Y=■wisi

四、 基于模糊理論的信息系統(tǒng)有效性測(cè)量方法的應(yīng)用

我們?cè)谛畔⑾到y(tǒng)有效性的眾多指標(biāo)中選擇六個(gè)屬性,如信息系統(tǒng)備份管理、信息系統(tǒng)安全管理、信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問(wèn)方便正確、信息系統(tǒng)軟硬件可靠使用、信息系統(tǒng)運(yùn)行反應(yīng)迅速、信息系統(tǒng)管理隊(duì)伍結(jié)構(gòu)。組織專家群體對(duì)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了重要性程度問(wèn)卷調(diào)查,共收回有效專家群體問(wèn)卷調(diào)查表17份。

這六個(gè)屬性評(píng)價(jià)集為{1,2,3,4,5,6,7},1表示不非常重要,2表示較不重要,3表示不重要,4表示一般,5表示重要,6表示比較重要,7表示非常重要。用戶可以在評(píng)價(jià)集中的七個(gè)數(shù)值中進(jìn)行選擇,必須且只能選擇一個(gè)數(shù)值。

六個(gè)屬性所對(duì)應(yīng)的三角模糊權(quán)重分別為:

F1=(0.187 6,0.204 7,0.216 8)

F2=(0.183 4,0.199 2,0.206 7)

F3=(0.121 7,0.130 5,0.137 4)

F4=(0.139 9,0.150 1,0.159 2)

F5=(0.1867,0.1987,0.204 7)

F6=(0.105 3,0.116 8,0.120 1)

有效性指數(shù)為:

S0=7.964 5;S1=7.217 6;S2=5.815 2;S3=6.145 2;

S4=7.362 2;S5=7.164 5;S6=5.521 8

最終評(píng)價(jià)結(jié)果為:Y=6.982 3

五、 結(jié)論

應(yīng)用三角模糊數(shù)的測(cè)量法來(lái)建立的模糊權(quán)重值,將原本非數(shù)量化的重要性程度用比較合理的方式轉(zhuǎn)化為可分析的數(shù)量化數(shù)值,消除因個(gè)人主觀因素所造成的不合理性,從問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果中獲得更加客觀和準(zhǔn)確的權(quán)重值。

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基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“關(guān)鍵字廣告位定價(jià)策略及其優(yōu)化研究”(70602031);上海財(cái)經(jīng)大學(xué)211三期重點(diǎn)項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介:胡克瑾,同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師;陳崗,同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院博士生,上海財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理與工程學(xué)院副教授。

收稿日期:2009-10-03。