基于AHP熵權的高校校園安全組合權重研究

張特曼　徐楓

[摘 要]為提高高校校園綜合評價的科學合理性，本文研究出一種兼顧主客觀因素的組合權重方法。該方法以L高校為研究對象，在充分考慮權重計算的主觀性和客觀性基礎上，采用AHP熵權分析法相結合的方法確定各因素組合權重，運用組合權重對校園進行評價，得到更加切合實際的評價結果。

[關鍵詞]AHP；熵權；組合權重

[中圖分類號] G646 [文獻標識碼] A [文章編號]1005-5843（2018）07-0112-07

[DOI]1013980/jcnkixdjykx201807020

近年來，我國高等教育發展迅速，國際競爭力不斷提升。據教育部數據統計顯示：2016年全國各類高等教育在學總規模達到3 699萬人，高等教育毛入學率達到427%。其中，在學研究生19811萬人，普通高等教育本?？圃谛Ｉ? 69584萬人，成人高等教育在校生58439萬人[1]。

高等教育快速發展，高校外部與內部環境發生了巨大變化，當今社會處在國際化、網絡化、信息化的時代，當代大學生具有個性張揚、求知欲強、多樣成長的特點，他們所面對的各種挑戰與誘惑較之以往日益增多[2]。面對校園安全事故，如何有效的進行安全管理，是擺在政府、社會和教育工作者面前的重點問題。

多年來，國內外眾多學者針對高校校園安全問題，開展了大量研究。從主客觀賦權來看，這些評價方法分為兩類。一類為主觀賦權，大都是采取咨詢評分的方法確定權重，然后對數據進行分析，使用該評價方法的有，黛安娜（Diane Furno-Lamude）等采用實地調研、調查問卷及模型計算等手段，對高校安全問題的現狀、存在問題進行了深入剖析[3]。周毅等將AHP和灰色關聯有機結合，建立包括4個一級指標，16個二級指標的指標體系，對高校進行安全評價[4]。余志紅等運用層次分析法對校園安全的影響因素進行了層次劃分，建立了基于層次分析法和綜合模糊評價的數學模型[5]。皮祖訓等構建了包括安全管理、環境、人員素質、改進提高、事故預防、事故管理、事故處置與消防這7個因素的安全評價指標體系，建立非線性灰色評價模型進行了評價，判斷出相對安全性程度，并建立灰色預測模型[6]。

另一類是客觀賦權，即根據各指標屬性的聯系程度或信息量大小來決定指標權重，使用這種評價方法的有，陽富強等基于熵權法與可拓學理論，建立了高校安全文化的熵權可拓評價模型[7]。孫康等基于熵權法和主成分投影，建立了組合優化模型，對高校公共安全突發事件應急管理能力數據進行了量化分析與評價[8]。駱公志基于粗糙集理論，對江蘇省高職高專人才培養工作水平評估數據庫進行實證分析[9]。汪衛平采用基于因子分析的多指標法綜合評價2013年大陸地區高校研發支撐區域創新體系的作用效果[10]。

從上述討論可以看出，主觀賦權法在根據屬性本身含義確定權重方面具有優勢，但客觀性較差。而客觀賦權法在不考慮屬性實際含義的情況下，確定權重具有優勢，但不能體現決策者對不同屬性的重視程度，會出現確定的權重與屬性的實際重要程度相悖的情況，因此合理的賦權方法應該基于專家經驗和指標數據之間的內在規律，進行復合賦權。

本文結合L高校自身的特性，根據高校事故發生的“5M原理”，厘清高校事故影響因素特點及其之間的層次關系，從而建立高校評價指標體系，并運用AHP熵權評價方法對高校的影響因素進行綜合評價，使得到的評價結果更加切合實際。

一、組合評價模型構建

（一）AHP

20世紀70年代，美國運籌學家薩蒂等人提出了層次分析法（Analytic Hieratchy Proces，簡稱AHP）。1982年11月中美能源、資源、環境學術會議上薩蒂的學生高蘭尼桑首次將層次分析法介紹給中國學者，該決策方法在中國得到廣泛傳播與發展，并快速應用于能源系統分析、城市規劃、經濟管理、科研成果評價等諸多領域。AHP主要包括四個步驟：1構造層次；2進行判斷矩陣的構造；3層次單排序以及一致性檢驗；4層次總排序以及一致性檢驗[11]。如果判斷矩陣和單排序結果一致，則所求出的特征向量的轉置矩陣即為各因素的權重集，即：AHP指標權重向量α={α1，α2，…，αj，…，αn}，AHP的流程如圖1所示。

圖1 AHP流程圖

（二）熵權法

熵權法最先由申農（CEhannon）引入信息論，將其稱之為信息熵[12]。在具體使用過程中，熵權法根據各指標的變異程度、信息量的大小，確定決策指標權重的客觀賦權法。其計算步驟如下：

1.構建m個事物n個評價指標的判斷矩陣R（rij），i=1，2，…，n；j=1，2，…，m。

2.確定評價指標的熵為：以矩陣R（rij）作為討論目標，Hi表示該第i個評判指標的熵值，計算公式為：

H（i）=-1lnn（∑mj=1rijlnrij）

其中，n表示該評判指標的評價數。

3.計算熵權β：

第i個指標的熵權可表示為：

β=（ωi）1×m，ωi=1-H（i）∑mi=1（1-H（i））

其中，m表示指標數。

依此類推，計算得到所有評判指標的熵權值，利用熵權法求得待評價事物評判權重：β={β1，β2，…，βj，…，βn}

（三）評價指標組合權重的確定

為了全面反映評價指標的重要性，綜合分析兩種方法的優缺點，將專家主觀經驗確定的權重與熵權法確定的客觀權重相結合，最終確定各指標的復合權重[13]，具體賦權公式為：

ωj=αj×βj∑nj=1αj×β，j=1，2，…，n

其中，αj和βj為分別利用AHP和熵值法確定的第j個指標的權重，ωj為第j個指標的組合權重。

二、實證分析

（一）高校安全分析模型

依據軌跡交叉論，安全事故是由于不安全狀態或不安全行為所引起的，挖掘背后深層次原因，綜合論認為安全事故是社會因素、管理、隱患等諸因素的多元函數。具體形象地說，影響事故發生的因素有五項：人（Man）、機（Machinery）、料（Material）、法（Method）、環（Milieu），即“5M原理”[14]。5個方面就象魚的主刺一樣，每個主刺上還有很多的小刺，這些小刺就是與主刺相關的問題，來構成了一條難以下咽的魚骨頭，如果不拔掉，一不小心就會卡住喉嚨，讓人痛苦不堪。于是“5M原理”又可以被稱為魚骨圖（圖2）。

圖2 “5M原理”魚骨圖

根據“5M”原理，影響高校校園事故產生的主要因素有5項：人、物、環境、管理、與事故預防[15]。從事故致因理論來看，人的不安全行為、物的不安全狀態和環境的惡劣性是構成事故發生的直接原因，這三者的不安全狀態構成安全中的隱患和危險源，當滿足一定條件時，就會轉化為事故。而管理失誤、管理缺陷和管理責任是事故隱患的間接因素，它導致人的不安全行為、物的不安全狀態和環境的不安全條件，從而誘發事故。事故預防能力是預防隱患及防止事故的方法手段。人、物、環境、管理與事故預防彼此之間即相互作用又相互聯系，共同構成高校校園事故的產生原理（圖3、4）。

圖3 高校校園事故產生原理圖

圖4 高校校園事故致因因素分析

（二）高校評價指標體系構建

從目前的研究看，影響校園安全的指標因素有很多，確定的因素太多，會影響評價結果，而因素太少則評價結果會產生偏差。因此，確定一個科學、全面、客觀的評價指標體系具有非常重要的意義。

依據高校事故產生原理，結合L高校實際情況，并咨詢專家意見，從人—物—環—管—處置分析模型進行逐條分解，構建了L高校校園安全評價指標體系，共包括5個一級指標，21個二級指標（圖5）。

圖5 L高校安全評價指標體系

（三）組合權重的確定1.為了保證判斷矩陣的有效性，選擇了保衛處、學生處、后勤處等不同領域具有代表性的10位權威專家打分法，根據專家打分情況，并計算出相應所需數據，各層次分析計算結果如表1-6所示。

通過層次分析法的專家主觀指標權重計算可知，一級指標中事故處理因素是造成校園安全的主要因素，權重達到05011。在事故處理因素中，火災爆炸事故是事故處理因素的最主要因素，權重達到05101，體育活動傷害和踩踏事故也是事故處理因素的主要因素，權重分別為02594和0123。一級指標其次影響因素是管理因素，為02461，而學生處是影響校園安全管理的最主要因素，權重為0637。從計算可看出，層次分析法能將定性問題定量化，在根據屬性本身含義確定權重方面具有優勢，但僅憑專家對評價指標主觀經驗做出的判斷，沒有考慮各待評方案的變動信息，具有較大的不穩定性。2.根據李克特五級評分量表[16]，表7中列出了各層級評判因素的評語集。

通過熵權法的客觀指標權重計算可知，一級指標中管理因素X3是造成校園安全的主要因素，權重達到02896。在管理因素中，后勤處是管理因素的最主要因素，權重達到03562，按大小其余分別是保衛處03402和學生處03036。一級指標其次影響因素是人員素質X1，為02209，而安全管理人員素質是人員素質的最主要因素，權重為03233。

從計算可以看出，熵權法在不考慮屬性實際含義的情況下，雖避免了人為因素帶來的偏差，但不能體現出決策者對不同屬性的重視程度，甚至會出現客觀權重與屬性的實際重要程度不一樣的情況，導致最終的指標賦權中沒有體現決策者的知識與經驗等主觀信息。

結合由層次分析法計算所得的主觀權重α和熵權法β計算所得的客觀權重，ω為AHP-熵權法確定的復合權重，各個層次的復合權重如表8所示。

根據上述分析，人員素質X1的層次分析主觀權重為00453，熵權客觀權重為02209，組合權重為0047，占整個高校安全評估體系的比重最小。說明該校這部分對其安全性評價影響相對最小。環境因素X2的層次分析主觀權重為01038，熵權客觀權重為01415，組合權重為0069，占整個高校安全評估體系的比重較小，說明環境因素對校園安全性評價影響相對較?。还芾硪蛩豖3的層次分析主觀權重為02461，熵權客觀權重為02896，組合權重為03346，占評估體系的比重中等，因此該校在今后的安全工作中應當重點對管理因素進行治理。安全設施X4的層次分析主觀權重為01038，熵權客觀權重為01444，組合權重為00704，占整個高校安全評估體系的比重較小，說明該校這部分對其安全性評價影響較小。事故處置X5的層次分析主觀權重為05011，熵權客觀權重為02036，組合權重為0479，占整個高校安全評估體系的比重最大，最為重要，因此該校在今后的工作中應當將主要管理精力放在事故處置上。

合理的賦權方法應該同時基于指標屬性的內在聯系和專家經驗進行賦權，組合權重分析法兼顧到決策者對屬性的偏好，同時又力爭減少賦權的主觀隨意性，使評價結果避免主觀性與局限性，達到結果有據可依的效果。

三、結論

第一，整理理論知識并進行資料分析，對國內外安全評價的相關研究成果進行總結分析，根據高校事故發生的“5M原理”，對影響高校校園安全的因素進行分析，理清各層次關系，為高校安全分析與評價的研究提供參考和依據。第二，構建了L高校校園安全評價指標體系，共包括5個一級指標，21個二級指標；采用問卷調查的方法，對各項評價指標進行賦值。第三，綜合運用AHP熵權評價方法，對高校的影響因素進行綜合評價，使得到的評價結果更加切合實際。

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（責任編輯：王 嵐）