基于DEA方法的高校科研管理與評價系統

王建璽，張 琳

（平頂山學院 河南 平頂山 467000）

隨著我國高等教育的迅速發展和國家對高等院校科研投入的不斷增大，高校的科研成果不斷增多，科研管理部門的工作量愈加繁重。目前，很多高校的科研管理工作還是通過Excel、Word等辦公軟件人工處理大量數據，這種方式帶來了一系列的問題：

1）工作量大、效率低下且手工操作很容易出現錯誤；

2）不能自動統計和分析各種科研數據，不利于宏觀上把握全校科研工作的總體情況；

3）科研業績量化計算比較復雜，科研績效評價模型不夠科學[1]；

4）不能實現對科研項目的整個實施過程進行監控和自動化管理。

因此，通過自動化手段對日常科研工作進行管理，整合科研工作流程，提升科研管理水平，是當今高校科研管理的大勢所趨。本課題受作者所在單位平頂山學院科研處委托，為其設計一套符合學校特點的基于瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）模式的科研管理系統。

1 系統目標

本系統的設計目的是為各級科研管理和工作人員提供統一的平臺，提高工作效率，具體目標如下：

1）及時收集學校最新的科研項目、經費、成果和學術活動等業務數據，并在此基礎上進行科學分析，為學校科研管理決策提供科學有效的輔助支持。

2）動態生成院系部門或科研人員的成果統計表和科研量化考核表，科學、合理、公正評價相關人員和管理部門的科研業績。

3）對科研項目整個生命周期進行控制。

4）提供有效的數據備份、恢復功能和操作日志的查詢等功能。

2 系統設計

2.1 架構設計

本系統采用目前主流的SSH（Struts+Spring+Hibernate）3層架構技術，它是目前流行的模型-視圖-控制（Model-View-Controller，MVC）模式之一。Struts作為系統的整體基礎架構，負責MVC的分離[2]；Spring與Struts的結合采用Action托管方式，數據持久化操作由Hibernate完成。該架構使系統結構更清晰、分工更明確，有利于后期的維護和升級[3]。

2.2 功能設計

根據目前高校科研管理工作的實際需要，將該系統分為6大模塊，整個系統的功能結構如圖1所示。

下面詳細介紹每個模塊的功能。

圖1 系統功能結構圖Fig.1 System function structure

1）項目管理模塊

校科研秘書可以根據各級科研部門的相關安排發布項目申報批次信息，科研人員據此申報項目，在項目實施過程中，由項目負責人提交中期檢查報告，并在項目完成后提交結項報告申請結項；項目鑒定后，將項目信息和取得成果錄入成果數據庫。

2）成果管理模塊

包括論文、論著、項目和專利等不同類別成果信息的管理，科研人員負責錄入成果信息，院、校科研秘書負責審核，審核通過之后，成果存入數據庫。同時，用戶可設定多個查詢條件實現成果信息的高級搜索。

3）業績考核模塊

按年度統計科研人員完成的各項科研成果，參照業績量化辦法對科研業績進行量化，并依據評價模型對個人和院系科研管理績效進行評價。同時，根據科研管理情況的變化，動態調整科研量化標準和職稱任務分值。

4）經費管理模塊

實現對科研經費的管理，包括統計各項科研經費，并對其分配、使用情況進行跟蹤，對科研基金收入進行結算。

5）學術活動模塊

包括對學術活動、學術會議信息的管理，主要是各項信息的添加和查詢功能。

6）系統管理模塊

系統管理員能夠對各類用戶和院系的信息進行管理[4]，也可根據需要對數據庫進行備份和還原。

2.3 數據庫設計

數據庫設計經歷了數據需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計等幾個階段，鑒于篇幅有限，此處只給出主要的幾個表如表1所示。

表1 數據表清單Tab.1 Table list

3 系統實現

鑒于篇幅有限，此處只給出系統實現中的幾個關鍵問題解決方案。

3.1 成果兩級審核

為了實現院、校兩級審批，在設計數據庫時為各類成果表中設計了兩個字段：院審批狀態 （state1）和校審批狀態（state2），分別用于存放院系的審批狀態（通過或不通過）和學校的審批狀態（通過或不通過）。當院審狀態為未審批或院審未通過時，此信息只在科研人員頁面和系科研秘書頁面上顯示；只有當院審狀態為院審通過時，此信息才會在校科研秘書頁面上顯示。例如：獲取在校科研秘書頁面上顯示的申報信息的實現代碼如下。

if（userclasify.equals（"2"））{

Query query=session.createQuery（"from Project1 where pstatus=null and pstate1=’系審通過’"）；

list=query.list（）；

query=null；}

3.2 項目生命周期管理

為了實現項目信息在項目生命周期的不同階段顯示，在設計數據庫時為項目表設計了兩個字段：項目狀態（state3）和申請標記（status）分別用于存放項目在項目申報、立項、中檢、結項、延期和終止6個階段的狀態信息（通過或不通過）和科研人員所做的申請（立項申請、中檢申請、結項申請、延期申請、終止申請）。這兩個字段相互配合用以實現項目在不同階段的顯示[5]。例如：當項目狀態為“立項通過”、申請標記為“中檢申請”時，該項目信息會從“項目立項”頁面流向“項目中檢”頁面。

其代碼實現如下。

if（userclasify.equals（"2"））{

Query query=session.createQuery（"from Project1 where（pstatus=’中檢’ and pstate3=’中檢 1’） or（pstatus=’中檢’and pstatus=’中檢 2’）"）；

list=query.list（）；

query=null；}

3.3 科研績效評價

傳統的定量績效考評方法標準模糊，主觀性、隨意性較大，無法準確地評估科研人員的工作量，容易挫傷教師的積極性和創造性，影響科研水平的提高。本文采用靜態評價和動態評價相結合的方法對工作人員的科研績效進行評價。

3.3.1 靜態評價

通過業績量化，科研人員的年度科研量化分值已經計算出來，但單純依靠分值高低來判斷科研人員的科研業績是不科學的。職稱不同，科研能力高低也不同，依據學校針對不同職稱的科研人員設定的年度科研工作量使用相對完成率來評價科研人員的科研業績，相對完成率X的計算公式如下：

其中，S為科研人員年度科研量化總分值，T為相應職稱的年度任務分值。

同時，在對所有院系進行考評時，要綜合考慮該院系所有的參評對象，故院系完成率取所有人員的平均完成率，設某院系共有n個科研人員，則平均完成率Xˉ的計算公式如下：

3.3.2 動態評價

由于學科基礎、硬件設施、科研投入等均會影響科研產出，實際上各個院系的基礎，包括各個科研人員的基礎都不盡相同，但上一節給出的定量評價并沒有考慮基礎條件差異對科研業績的影響，為了尋找一種能夠對所有評價對象都能起到激勵和約束作用的評價方法，提高評價的客觀性和公正性，本文還采用數據包絡分析 （Data Envelopment Analysis，DEA）方法進行績效的動態評估，該方法將各測評單元（decision making unit，DMU）歷年的科研業績綜合指數構造出DEA數據模型[6]。數組（xj，yj）稱為第j個DMU在該時間段的指數狀態，可用x-y平面的一個點表示。并增設了一個原點指數狀態（x0，y0）=（0，0）。 它們的線性組合構成集合：

稱為指數狀態可能集，在x-y平面上是一個凸多邊形包圍的區域，如圖2所示。有一個包絡前沿面。

圖2 指數狀態可能集及前沿面Fig.2 Frontier of the index state possible set

DEA方法是用構造出數據包絡前沿面的方法，求出各DMU的相對效益（有效性），進而比較各測評單元在這個時段內的管理效率。該方法的線性規劃數學模型如下：

該模型的意義是：設第j0個測評單元的參考指數為Xj0，當前指數為Yj0，求線性規劃的最優值Z0，在輸入量的線性組不大于Xj0的情況下，使得輸出量的線性組合盡可能的大，為Yj0的z0倍。

可以看出，Z0最小等于1，輸出量即為Yj0本身。若求得的最優值Z0等于1，說明無論如何組合輸出量都不會大于Yj0，則稱為DMU有效，可以證明此指數狀態（Xj0，Yj0）位于集T的前沿面上。若最優值大于1，則DMU為相對無效，可進一步求得該DMU的相對效益（有效性）η=1/Z0×100%，亦即該測評單元當前指數Yj0與最優輸出Z0Yj0的百分比。

4 結束語

現階段測試和使用結果表明，系統穩定可靠，滿足了平頂山學院科研管理工作的實際需要。本系統具有以下優點：

1）科研績效評價合理、科學。把DEA動態評價引入了業績評價模塊，能夠反映評價對象的主觀有效努力程度。

2）科研業績量化考核流程透明化。業績量化工作通過設置量化標準，實現了系統自動計算量化分值，減少人為因素，增強了考核工作公正性。

下一步將考慮與高校其他管理系統的集成，并根據學校對科研績效考核的要求，不斷調整、優化科研業績量化標準和評價模型。

[1]顏寧江.我國高校教師科研業績評價問題探究 [D].武漢:華中師范大學，2009.

[2]Turner J， Bedell K.Struts Kick Start（中文版）[M].孫勇，譯.北京:電子工業出版社，2008.

[3]王明，陸正球.基于MVC科研管理系統的研究與實現[J].微計算機應用，2009，30（1）:77－80.WANG Ming，LU Zheng-qiu.Research and implementation of scientific research management system based on MVC[J].Microcomputer Applications，2009，30（1）:77－80.

[4]暴志剛，胡艷軍，顧新建.基于WEB的系統權限管理實現方法[J].計算機工程，2006，32（1）:169－170.BAO Zhi-gang，HU Yan-jun，GU Xin-jian. Realization method about access control of system based on WEB[J].Computer Engineering，2006，32（1）:169－170.

[5]高勃.基于工作流的科研管理信息系統的設計與實現[D].北京:北京交通大學，2010.

[6]楊正.基于DEA效率的高校科研評價研究[D].安徽:中國科技大學，2010.