廣東“雙高”大學建設的數學模型

彭華斐

【摘要】隨著國家大力推進“雙一流”的建設，實現從“教育大國”到“教育強國”的轉變，各大高校紛紛投入到改革的熱潮中。為了給“十三五”期間廣東省實施建設高水平理工科大學的措施提供理論依據，加快推進廣東各理工高校順利實現建設高水平理工大學的進程，我們擬采用數學建模的方式研究當前“雙一流”背景下廣東省高水平理工建設進程中的優勢和不足，查找出目前廣東省各理工科大學建設高水平理工大學的阻礙，并制定解決方法，為該項目的實施提供科學的建議。

【關鍵詞】MATLAB;層次分析法;聚類分析

一、模型假設與分析

1.分別建立確定廣東省高水平大學及重點學科的評價指標體系;

2.建立確定廣東省高水平理工科大學的綜合評價模型，并對已經出臺了的“高水平理工科大學”（選擇4所）進行綜合評價。

二、數學模型建立與求解

1.廣東省高水平大學的評價體系

根據所掌握的資料和數據，我們建立如下‘廣東省高水平大學’的評價體系，以人才培養、師資力量、科研創新及學校概況的四個模塊為二級指標，科研平臺數量、科研投入資金、正/副高職比例等13個指標為三級指標。

2.利用聚類分析建立評估廣東省高水平理工大學的數學模型

選取廣東工業大學、華南理工大學、佛山科學技術學院和東莞理工學院4個學校作Q型聚類分析。描述高水平指標的變量主要有10個：①學校的教職工人數/人;②教師中正高職位比例/%;③教師中副高職位比例/%;④科研平臺/個;⑤科研投入經費/億元;⑥學院數量;⑦學校的專利、基金項目/個;⑧學校占地面積/百萬平方米;⑨創辦時間。進行聚類計算：

把選定的四所理工大學作為樣品（X中的4個行）看成p維空間中的4個點，則兩個樣品間相似程度可用p維空間中兩點的距離來度量。令表示樣品與的距離。

從聚類圖看，結合實際情況分析采用重心距離法把4個學校分成兩類：華南理工大學為一類、廣東工業大學、佛山科學技術學院與東莞理工學院為一類。其中佛山科學技術學院與東莞理工學院各項的指標比較相近，固可以分為一個小類。

模型的代碼：

三、建設高水平理工科大學的建議

佛山科學技術學院建設高水平平理工大學，不僅是遵循黨的十九大加快建設“雙一流”高校的報告目標，更是對于發揮佛科院特色教育理念和體制化改革有重大突破。因此，基于以上建立模型和收集有關數據分析，我們給出以下建議：

1.加大科研經費用和科研項目投入，從上表1-1中對比可知，佛科院的科研經費投入最少，而且差值較大，其他三所院校中，華工和廣工的科研投入經費是佛科院的兩倍還多;還有，佛科院在申請專利和基金項目數量上也是最少且懸殊較大。

2.改善教學的基礎硬件設施，佛科院在科研上成就與其他學校差距懸殊，一定程度上與教學的基礎硬件設施有關。一、加大學校圖書館的藏書量，多多引進國內外具有專業性的書籍;二、建全多媒體課室，定期檢查維修課室的設備，提高教學質量;

3.引進人才，加大扶持力度。目前，佛山科學技術學院的師資力量相對薄弱。人才是大學的根本，對大學建設的重要性不言而喻，不僅要引進人才，更要留住人才。

4.加強學風建設，營造良好的學術環境。進一步規范各項制度，強化監督管理，嚴懲違法亂紀、考試作弊、學術造假的行為，鼓勵學術專研。

四、模型分析與評價

與傳統的理論分析完全不同，在數據來源與數據處理方面另辟蹊徑：將流式實時數據庫作為項目分析的客觀數據支撐、將數據科學與大數據技術作為項目分析的方法手段、將電子計算機與大數據分析軟件作為項目分析的可視化輔助平臺，得出直觀可見的數學模型式發展理論。

然而，模型也存在一些不足。高水平理工大學評估需要大量數據，但我們收集到的數據不太理想化，但在無法獲得最新數據下，我們都是根據分析以往的數據，采用估計值，力求接近真實值。同時，對于選取高水平理工院校上和建立評價體系時存在一定的主觀因素，并不代表所有人的看法。

參考文獻：

[1]廣東統計局：http：//www.gdstats.gov.cn/

[2]佛山統計局：http：//www.fstjj.gov.cn/

[3]華南理工大學數據收集網站：https：//baike.so.com/doc/2983276-3146624.html

[4]基礎數據—廣東工業大學：https：//baike.so.com/doc/1258916-1331385.html

[5]東莞理工大學：http：//www.dgut.edu.cn/

[6]佛山科學技術學院;http：//www.fosu.edu.cn/

附錄：下表是重點選定華南理工大學、廣東工業大學、佛山科學技術學院和東莞理工學院四所高校的重點學科綜合評價指標的相關數據：