基于PSO—SVR的移動圖書館用戶滿意度評價模型

吳玉萍 石義金

摘 要 用戶滿意度評價是移動圖書館建設的重要環節，科學準確地評價用戶滿意度，對于提高移動圖書館服務質量至關重要。本文在研究文獻、遴選評價指標的基礎上，構建了基于PSO-SVR的移動圖書館用戶滿意度評價模型，并利用16所高校移動圖書館的調查數據對模型進行驗證。研究發現，該模型能夠消除評價指標間非線性交互關系對評價結果精確度的影響，為移動圖書館用戶滿意度評價提供了一種新的方法和思路。

關鍵詞 移動圖書館 服務質量 用戶滿意度 PSO SVR

分類號 G250.76

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2019.05.011

Abstract Customer satisfaction evaluation is a vital part of the construction of mobile library. Evaluating Customer satisfaction scientifically and accurately is meaningful for improving the service quality of mobile library. Based on the literature review and evaluation indicator selection， this paper constructs a PSO-SVR-based mobile library customer satisfaction evaluation model， and validates the model by using the survey data of 16 mobile libraries. The model eliminates the influence of non-linear interaction among evaluation indicators on the accuracy of evaluation results， and thus provides a method basis for the scientific evaluation of mobile library customer satisfaction.

Keywords Mobile library. Service quality. Customer satisfaction evaluation. PSO. SVR.

隨著移動網絡技術的不斷進步和移動用戶的快速增長，移動圖書館近年來發展迅猛，極大地拓展了圖書館服務空間，更好地滿足了移動閱讀時代讀者的信息需求。然而，由于技術、資金、人員、信息資源等多方面因素的制約，移動圖書館服務質量仍然存在很大提升空間。用戶（或讀者）滿意度是評價和衡量圖書館服務質量的重要標準，在移動圖書館建設進入高速發展期、移動信息服務需求日益增長的背景下，構建科學合理的用戶滿意度評價模型，并用之評價移動圖書館服務現狀，從而為移動圖書館改善服務質量提供依據，對于移動圖書館的發展建設尤為重要。

1 文獻回顧

在圖書館服務研究領域，用戶滿意度是持續受到關注的熱點研究問題。國內外學者針對圖書館用戶滿意度評價問題的研究主要涉及兩種框架：一是將市場營銷領域的顧客滿意理論引入圖書館服務質量評價；二是構建評價指標體系并運用系統評價方法對圖書館用戶滿意度進行定量評價。Nitecki[1]最早將基于用戶感知與期望差距的SERVQUAL模型用于評價美國8家學術圖書館的服務質量，該模型的核心思想即為顧客滿意理論。美國研究圖書館協會在SERVQUAL模型的基礎上，根據讀者調查意見不斷修訂，進而提出了LibQual+模型，該模型后來被廣泛應用于國內圖書館服務質量的評價。黃海[2]將美國顧客滿意度指數模型（ACSI）引入圖書館服務讀者滿意度測評的應用研究。唐瓊等[3]、雷順利[4]將顧客滿意度理論應用于圖書館電子資源評價，構建了滿意度評價模型，并利用調查數據進行了實證研究。施發富[5]、張明霞[6]、鄒薇[7]等結合顧客滿意度理論，先后提出了相應的圖書館服務質量評價模型。

在運用系統評價方法定量評價圖書館用戶滿意度方面，毛太田等[8]利用熵權法和理想點法構建了圖書館讀者滿意度的綜合評價模型。武海東[9]通過構建結構方程模型對圖書館讀者滿意度指數做出了定量評價。侯明艷等[10]基于層次分析法，建立了高校圖書館讀者滿意度評價指標體系和評價模型。夏立新等[11]綜合運用層次分析法和主成分分析法，確定了數字圖書館知識服務滿意度的主要影響因素，建立了知識服務滿意度評價模型。朱蕾等[12]采用模糊評價法對圖書館讀者滿意度進行了評價。范一文[13]將神經網絡方法用于評價高校圖書館滿意度，克服了指標間交互作用對評價結果的影響。

綜上所述，現有研究從不同視角采用顧客滿意理論、模糊綜合評價、層次分析法、熵權法、主成分分析法、神經網絡方法等理論方法，對傳統圖書館用戶滿意度進行定量評價，但是上述評價方法基本都假設評價指標與評價結果之間存在線性關系。在移動圖書館模式下，信息服務有其特殊性，各評價指標與移動圖書館滿意度之間存在著更為復雜的非線性關系，采用傳統評價方法難以保證評價結果的精確度[14-15]。支持向量回歸方法（Support Vector Regression， SVR）對于解決非線性小樣本的評價問題具有良好效果，當前已應用于安全評價、能力評價等領域并取得了良好效果[16-17]。而粒子群優化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）具有較強的最優解逼近能力，可以有效地對系統參數進行全局優化[18]。將PSO與SVR結合，能夠更好地解決非線性小樣本評價問題，提高評價結果精確度。因此，本文擬采用PSO和SVR相結合的方法構建移動圖書館用戶滿意度評價模型，并利用高校移動圖書館調查數據檢驗評價模型的有效性和評價結果的精確度，以期為移動圖書館用戶滿意度評價提供一種新的思路和方法。

2 移動圖書館用戶滿意度的影響因素和評價指標

2.1 用戶滿意度的影響因素

考慮移動圖書館用戶滿意度影響因素時既要考慮傳統圖書館服務的共有影響因素，又要考量其特性，如實時交互性等。王云梯[19]認為影響圖書館信息服務能力的因素主要包括信息資源、信息人才、信息設施、服務方式等四個方面；廖璠等[20]認為移動圖書館的服務質量評價指標主要涉及移動網絡環境、信息獲取和服務效果三個范疇。施國洪等[21]總結分析了影響移動圖書館服務質量的四個方面因素：系統性能、移動資源、館員及移情性服務。樊欣榮等[22]認為移動圖書館服務質量的影響因素包括服務信息、服務環境、服務交互和服務結果等。金小璞等[23]認為移動圖書館用戶滿意度的主要影響因素是界面設計、信息內容以及系統功能。明均仁等[24]將高校移動圖書館APP的用戶滿意度影響因素歸納為系統特征、界面特征和個體差異三個方面。綜合以上文獻，本文認為移動圖書館用戶滿意度的影響因素主要涉及移動服務方式、移動信息資源、移動信息技術、移動服務環境、移動服務效果、移動管理機制等六個方面[19-24]，如表1所示。

2.2 用戶滿意度的評價指標

借鑒圖書館用戶滿意度理論，并結合上文對移動圖書館用戶滿意度影響因素的分析，本文從移動服務易用性、移動資源有效性、移動服務效率、移動服務效果四個維度構建移動圖書館用戶滿意度評價指標體系，如表2所示。其中，移動服務易用性指標反映了用戶對移動圖書館服務方式便捷性的要求，移動服務易用性越高，用戶滿意度越高；移動資源有效性指標反映了用戶對信息資源這一圖書館核心能力的要求，信息資源越豐富、越適用，用戶滿意度越高；移動服務效率指標是移動圖書館的運行指標，反映了移動圖書館的運營管理狀況，移動服務響應速度越快，用戶滿意度越高；移動服務效果是衡量移動圖書館用戶滿意度的結果性指標，反映了用戶在使用移動服務過程中的主要成本與整體收益，服務效果越好，用戶滿意度越高。

3 移動圖書館用戶滿意度評價模型

3.1 支持向量回歸機模型

依據統計學習理論的VC維理論和結構風險最小原理，支持向量回歸機（SVR）利用有限的樣本信息在模型復雜性和學習能力之間尋求最佳折衷，以求獲得最好推廣能力的方法[25]。由于影響移動圖書館用戶滿意度的因素眾多，且各影響因素對用戶滿意度的作用呈非線性關系，本文利用SVR模型來分析各評價指標（輸入）與用戶滿意度（輸出）之間的作用關系，構造多輸入、單輸出的SVR模型，如圖1所示。

3.2 粒子群算法

粒子群算法（PSO）由Kennedy和Eberhart在1995年首次提出，已經被廣泛應用于模式識別、函數尋優、神經網絡訓練等領域。該算法源于模擬鳥群覓食過程，它把每個優化問題的解當作搜索空間的一個粒子，每個粒子在搜索空間中以一定速度飛行，而飛行速度則根據本身和同伴的飛行經驗動態調整，通過定義相應的適應度函數衡量每個粒子解的優越程度，數學描述如下[26]：

3.3 基于PSO-SVR的滿意度評價模型

為了實現對SVR模型參數的自動選擇和參數搜尋方向控制，本文將PSO與SVR相結合，利用PSO的全局搜索能力，對SVR參數進行尋優處理，并確定最優參數組合。基于PSO-SVR的移動圖書館用戶滿意度評價模型的基本思路如圖2所示。其主要步驟如下：

（1） 收集移動圖書館用戶滿意度評價指標的樣本數據，并對樣本數據歸一化處理，形成訓練樣本和測試樣本。

（2） 建立初始SVR模型，并確定模型參數C（懲罰因子系數） 和g（核函數的參數系數） 的取值范圍。

（3） 初始化PSO算法基本參數，以此確定SVR模型最優參數組合（bestc， bestg）。設定算法的局部搜索能力c1初值為15，參數全局搜索能力c2的初值為1.7，最大進化數maxgen的初值為200，種群的最大數量sizepop初值為20，影響搜索速率的參數k設為0.6，參數C和g的變化范圍為（2^（-8），2^（-8））。

（4） 進行樣本訓練以獲得粒子適應度、個體極值和全局極值，迭代尋優，從而獲取最優參數組合。其中，適應度用預測值和實際值間的均方差表示。

（5） 運用最優參數的SVR模型進行樣本測試，確定決策回歸方程，從而得到移動圖書館用戶滿意度最終評價值。

4 實例分析

4.1 數據收集及預處理

在數據收集前，根據確定的移動圖書館用戶滿意度評價指標體系建立調查量表。將評價指標轉化為移動服務易用性、移動資源有效性、移動服務效率、移動服務效果等4個潛變量（一級指標）和12個觀測變量（二級指標），對每個觀測變量的評分區間為0～100分，0分表示完全不能滿足用戶的需求，100分表示能夠完全滿足用戶需求。另外，設計綜合評價等級項，分值0～3分，其中2～3分表示“好”，1～2分表示“中”，0～1分表示“差”，具體見表3。

為了驗證評價模型的有效性和評價結果的精確度，本文通過走訪和網絡問卷兩種形式，對廣西、湖南、貴州三省共16家高校移動圖書館進行了用戶滿意度調查。收集各所圖書館的有效調查問卷數不少于40份，通過整理有效問卷，求得各所高校移動圖書館各項滿意度指標均值，并通過式（5） 把各類指標數據轉化到[0，1]之間，歸一化結果見表4。

其中， 為各指標觀測值， 為歸一化后的指標值，和 分別為被觀測指標的最小值和最大值。

4.2 模型參數選擇

在模型訓練及預測前，通過PSO算法進行參數優化選擇。在MATLAB（R2016a）環境下交叉利用Libsvm工具箱，反復驗證發現，在粒子群數量為20，進化終止代數設為200，適應度最佳，此時得到的SVR模型相關最優參數值分別為：c=38.9，g=1.18，CVmse=0.0039，具體模型參數及算法性能參數如圖3所示。

4.3 模型訓練及預測

在PSO參數尋優基礎上，本文選取徑向基函數作為核函數，將前13組樣本數據作為訓練樣本，其余3組樣本數據作為測試樣本，基于PSO-SVR的訓練樣本回歸預測值見表5，其中，訓練樣本數據的均方誤差為0.0008，平方相關系數達到0.9863，說明PSO-SVR模型的評價結果具有非常高的精確度。

為驗證PSO-SVR模型的推廣性能，對后3組測試樣本進行評價，得到后三所移動圖書館的用戶滿意度評價結果，見表6。

從上表可以看出，PSO-SVR模型評價值的平均相對誤差很小，較準確地評價出了每個移動圖書館用戶滿意度，這說明基于PSO-SVR的移動圖書館用戶滿意度評價模型更好地消除了評價指標非線性交互關系對評價結果的影響，顯著提高了評價結果的準確度。此外，評價結果還驗證了該模型具有很高的擬合能力和推廣能力，且擬合能力要明顯優于推廣能力（擬合值相對誤差遠小于推廣值相對誤差）。

5 結語

用戶滿意度評價是移動圖書館建設的重要環節，科學準確地評價用戶滿意度，對于提高移動圖書館服務質量至關重要。本文首先在顧客滿意度理論基礎上，分析了移動圖書館服務滿意度的影響因素，并從服務易用性、資源有效性、服務效率、服務效果四個方面構建了移動圖書館用戶滿意度評價指標體系。其次，構建了基于PSO-SVR的移動圖書館用戶滿意度評價模型，該模型彌補了傳統評價方法的小樣本評價精確度不足以及無法反映指標間復雜非線性關系的問題。最后，利用16所高校移動圖書館的用戶滿意度調查數據，分析驗證了模型的有效性與算法的合理性。結果表明，將PSO-SVR模型用于移動圖書館用戶滿意度評價具有很好的擬合能力和推廣能力，評價結果精確度顯著提高。本文的研究為移動圖書館用戶滿意度評價提供了一種新的方法和思路。

參考文獻：

NITECKI D A. Changing the concept and measure of service quality in academic libraries[J].Journal of Academic Librarianship，1996，22（3）：181-190.

黃海.引入ACSI模型的讀者滿意度測評應用研究[J].圖書情報導刊，2007，17（24）：69-70.

唐瓊，張新鶴.基于用戶滿意度的圖書館電子資源質量評價模型研究[J].圖書館雜志，2007（7）：46-53.

雷順利.基于用戶滿意度的高校圖書館館藏資源評價模型構建[J].情報科學，2010（1）：76-80.

施發富.基于用戶滿意度的IC服務質量評價體系的構建[J].圖書館學研究，2009（1）：70-73.

張明霞.基于讀者滿意的圖書館服務質量優化策略[J].國家圖書館學刊，2011，20（2）：57-60.

鄒薇.基于用戶滿意度的圖書館移動信息服務質量評價模型研究[J].大學圖書情報學刊，2015，33（2）：74-78.

毛太田，蔣知義.熵權法評價圖書館讀者滿意度的改進模型[J].情報雜志，2008，27（9）：86-87.

武海東.用結構方程模型構建圖書館讀者滿意度評價指標體系[J].情報科學，2011（2）：227-230.

侯明艷，王戴尊，孟靜.基于層次分析法的高校圖書館

讀者滿意度評價與實證研究[J].現代情報，2013（12）：

159-163.

夏立新，孫丹霞，王忠義.網絡環境下數字圖書館知識服務用戶滿意度評價指標體系構建[J].圖書館雜志，2015（3）：27-34.

朱蕾，程建萍，周錦文.高校移動圖書館用戶滿意度模糊綜合評價[J].高校圖書情報論壇，2016（2）：11-14.

范一文.基于徑向基函數神經網絡的高校圖書館用戶滿意度評價模型[J].農業圖書情報學刊，2016（3）：10-13.

王平，王垣蘇，黃運成.支持向量回歸方法的跳躍擴散匯率期權定價[J].管理工程學報，2011（1）：134-139.

楊建輝，李龍.基于SVR的期權價格預測模型[J].系統工程理論與實踐，2011，31（5）：848-854.

沈建新，楊善林.智能電網視角下粒子群優化支持向量機的用電量預測[J].科技管理研究，2013（11）：235-238.

吳玉萍.基于SVC的高校移動圖書館服務質量評價模型研究[J].情報科學，2017，35（10）：35-39.

吳玉萍，何楊煜琪，石義金.基于系統動力學的移動圖書館信息服務能力影響因素研究[J].數字圖書館論壇，2018（4）：14-20.

王云娣.基于層次分析法的圖書館信息服務能力綜合評價[J].情報科學，2008，26（1）：82-86.

廖璠，許智敏.基于LibQual+構建高校移動圖書館服務質量評價指標體系：運用德爾菲法的調查分析[J].情報理論與實踐，2015（3）：59-62，48.

施國洪，趙慶.高校移動圖書館服務質量影響因素分析[J].圖書館雜志，2017（1）：50-58.

樊欣榮，施國洪.移動圖書館服務質量與讀者滿意度、忠誠度關系研究[J].圖書館，2017（2）：50-54.

金小璞，畢新.基于結構方程的移動圖書館用戶體驗滿意度模型研究[J].情報科學，2017（11）：94-98.

明均仁，張俊，楊艷妮，等.基于UTAUT的移動圖書館用戶行為模型及實證研究[J].圖書館論壇，2017，37（6）：70-77.

王磊.支持向量機學習算法的若干問題研究[D].成都：電子科技大學，2007.

李潤求，施式亮，念其鋒，等.基于PSO-SVM的煤礦瓦斯爆炸災害風險模式識別[J].中國安全科學學報，2013（5）：38-43.