基于主成分聚類分析的器材保管員考評問題研究

劉月河，王亞彬

（陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)，河北 石家莊 050003）

1 引言

有位學(xué)者這樣比喻，二次大戰(zhàn)是師長的戰(zhàn)場，而現(xiàn)在就是士兵的戰(zhàn)場，可見提高人員素質(zhì)的重要性。隨著高新技術(shù)的大量涌現(xiàn)，越來越多的新技術(shù)應(yīng)用于軍事裝備領(lǐng)域，深刻影響著未來戰(zhàn)爭的樣式和發(fā)展進程，與此同時，伴隨著裝備科技含量的迅速提升，裝備及其配套器材管理的難度也開始不斷升級。裝備器材保管員是保障力量的重要組成部分，其素質(zhì)的高低直接影響軍隊裝備的保障能力。新形勢下，必須充分認清裝備器材保管員隊伍建設(shè)的重要性，轉(zhuǎn)變思維模式，研究相關(guān)對策措施，提升倉庫保管員的業(yè)務(wù)水平，使其能夠適應(yīng)新的編制體制，滿足現(xiàn)代裝備器材管理的需要。

近兩年來，為了提升保管員業(yè)務(wù)水平，各單位不斷優(yōu)化人員結(jié)構(gòu)，廣泛開展練兵比武活動，完善培訓(xùn)機制，更新授課教案，保留優(yōu)秀骨干人才，取得了一定的成效，但培養(yǎng)的效率還有很多值得思考的地方，如何在當前訓(xùn)練時間緊、科目多、內(nèi)容新的情況下，提高培養(yǎng)效果顯得很有必要。本文采用主成分聚類分析的方法，找出保管員培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵要素，便于培養(yǎng)單位集中時間攻關(guān)，提升培訓(xùn)水平。

2 主成分聚類分析方法

2.1 主成分分析法

主成分分析方法實質(zhì)上是一種降維分析方法。對于多元變量的統(tǒng)計分析問題，由于變量太多且具有一定的相關(guān)性，因而所觀測到的數(shù)據(jù)反映的信息有一定的重疊，高維空間研究問題比較復(fù)雜，因此，我們通常對變量進行轉(zhuǎn)化，選出比原始變量個數(shù)少，能解釋大部分觀測數(shù)據(jù)中變異的變量即主成分，對問題的分析得以簡化。

（1）假設(shè)樣本矩陣為：

樣本的均值向量為：

樣本的離差陣為：

樣本的協(xié)方差陣為：

樣本的相關(guān)系數(shù)矩陣為：

由S(或R)出發(fā)，求出S(或R)的p個標準正交化的特征向量（也可等價表示為主成分系數(shù)）a1,a2,...,ap（），則（ 或成為p個樣本主成分。

（2）貢獻率。樣本協(xié)方差陣的p 個特征值為λ1≥λ2≥ …≥λp ＞0 ，稱為主成分Yi的貢獻率，為主成分Y1,Y2,...,Ym的累積貢獻率。在實際問題中，通常以累積貢獻率達到85%以上為準選取m個主成分進行分析。

2.2 聚類分析法

聚類分析又稱群分析，是一種將觀測事物進行合理分類的多元統(tǒng)計方法，通過對觀測到的樣本數(shù)據(jù)進行分析處理，按一種度量個體接近程度的統(tǒng)計量，確定分類數(shù)目，并按接近程度對觀測對象進行合理的分類，也就是幾個個體按照某種規(guī)則聚成若干類，研究中描述樣品間相似程度的統(tǒng)計量有很多，這里以距離統(tǒng)計量為準進行分析處理。

對于n 個樣品的聚類問題，采用系統(tǒng)聚類法處理。首先對樣品間的距離和類與類之間的距離進行定義,開始時始將n個樣品記作n類,每一類包含一個樣品，這時類間的距離就是樣品間的距離，然后將距離最近的兩類合并成為一個新類，計算新類與其它類的距離。再按最小距離準則并類，依次循環(huán)，直到最后聚為一類，這個并類過程可以用系統(tǒng)聚類圖形象的表達出來。

基本步驟：

（1）計算n 個樣品兩兩間的距離，得到樣品間的距離矩陣。

（2）（第一步，i=1）初始n 個樣品各自構(gòu)成一類。類的個數(shù)為k=n。第i類此時類間的距離就是樣品間的距離,記距離矩陣為D(0),且有

（3）合并類間距離最小的兩個類為一個類。此時類的總個數(shù)為k=n-i+1。

（4）計算新類與其它類之間的距離得到新的距離矩陣D(i-)1，若合并后類的總個數(shù)k 仍大于1，則重復(fù)第三步和第四步，直到類的總個數(shù)k為1時執(zhí)行第五步。

（5）根據(jù)合并過程中記下的合并時樣品編號以及兩類合并時的水平（即兩類合并時的距離），畫出系統(tǒng)聚類圖。

（6）確定分類的個數(shù)及各類的成員，并對分類進行解釋說明。

3 案例分析

3.1 建立保管員培養(yǎng)及考核指標

本文參考各單位對物資器材保管員培養(yǎng)內(nèi)容和檢查考核要求，結(jié)合工作實際，提出了一個可對器材保管員進行量化打分的細則。采用自評和他評相結(jié)合的方式計算本單位保管業(yè)務(wù)人員的得分情況，從而進行分析。

（1）職業(yè)素養(yǎng)x1。保守軍事秘密，不發(fā)表負面言論影響軍人和軍隊形象，不隨意傳播擴散工作信息，不隨意脫崗?fù)祽校耧枬M工作，禮貌接待收物單位和發(fā)物單位來庫人員。

（2）責任心x2。忠實履行責任，勇于承擔責任，不推卸責任，誠實守信，廉潔奉公。工作踏實，一絲不茍，堅持原則，對負責的事情有始有終。

（3）庫房規(guī)劃及安全x3。合理擺放庫房物資，熟悉并掌握庫存物資的性能特點，做到分類清楚，存放符合要求，提高庫房使用效率，及時排查庫房安全隱患，發(fā)現(xiàn)問題迅速上報。

（4）物資出入庫管理x4。嚴格按照單據(jù)做好出入庫工作，當天的出入單據(jù)當天完成，如實記錄好相應(yīng)的批次，和相關(guān)人員做好文件和配套物資等的交接工作。

（5）出入庫前物資檢查x5。出入庫物資放行前做好查驗清點手續(xù)，對所有出入庫的產(chǎn)品進行品種、數(shù)量、批次、配套等情況的嚴格把關(guān)，并核查運輸車輛是否符合貨物運輸需求，并能對裝載進行計算和設(shè)計。

（6）用舊存新和用零存整的發(fā)物原則x6。認真梳理核對庫存物資的品種、類別、屬性、諸元和質(zhì)量等級等信息，確保不出差錯。

（7）待處理物資管理x7。及時清點匯報待處理物資，了解其性能特點和管理要求。

（8）臺賬及報表管理x8。臺賬報表要及時準確完成，要確保賬實相符，收發(fā)信息正確，日清月結(jié)，做好季度對賬，配合上級業(yè)務(wù)部門做好盤點核對工作。

（9）搬用機械的操作與維修x9。能熟練使用本部門的搬運機械、堆碼裝備和各項安全檢查檢測設(shè)備。

（10）信息化技能x10。對物資管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)備份和更新維護，能利用系統(tǒng)統(tǒng)計處理各類物資器材相關(guān)報表。

（11）支持本部門工作x11。清楚本崗位工作內(nèi)容，嚴格遵守本崗位工作流程和注意事項作業(yè)，團結(jié)本部門戰(zhàn)友，積極保質(zhì)保量完成本崗位工作的同時也要協(xié)助其他人員完成本部門的其他工作，服從本部門的安排。

（12）配合其他部門工作x12。嚴格遵守軍隊規(guī)章制度，積極參加各項活動，協(xié)助相關(guān)人員做好上級交代的工作。

為驗證該器材保管員評價體系的科學(xué)性和有效性，本文對某單位10名保管員進行了他評和自評，以每項細則100為基準，取每項細則平均分為該保管員該項細則的最后得分，以字母代替人員姓名，得到保管員考評成績（見表1）。

表1 各保管員考評成績信息

3.2 主成分分析

對10 名器材保管員的成績數(shù)據(jù)進行主成分分析，借助MATLAB 軟件，分析各指標間的相互關(guān)系，確定特征值，按照累積貢獻率不小于85%的要求確定主成分。表2 給出了協(xié)方差矩陣的12 個特征值，指標1與指標2的貢獻率達到了92%，達到了主成分選取的要求。即將12個初始指標降為2個主成分指標：職業(yè)素養(yǎng)和責任心。這兩個指標的特征值λ1=9.377 7，λ2=1.660 4，根據(jù)計算得到主成分系數(shù)（見表3），得到主成分表達式：

將各保管員的考核成績帶入主成分表達式，得到新的考核評價成績，見表4。

3.3 新指標下進行聚類分析

按照主成分分析后得到的新的保管員考評成績，運用MATLAB實現(xiàn)聚類，得到保管員成績評定的聚類樹狀圖，如圖1所示。

根據(jù)聚類分析的結(jié)果，可將該單位10 名保管員分為如下三類：

表2 保管員考評成績主成分分析的特征值

表3 保管員考評成績的主成分系數(shù)

表4 新指標下保管員考評成績

（1）ABCE四名保管員為第一類，職業(yè)素養(yǎng)好，責任心強，能夠較好的完成崗位賦予的各項工作，是日常保管隊隊伍里的中心骨干力量。

（2）DFGH 四名保管員為第二類，與第一類人員相比，在責任心和職業(yè)素養(yǎng)方面略有差距，但屬于隊伍的中堅力量，已經(jīng)較為成熟，經(jīng)過培養(yǎng)鍛煉可以較快進入第一梯隊。

（3）IJ 兩名保管員為第三類，與前兩類成員在責任心和職業(yè)素養(yǎng)方面有較大差距，應(yīng)該屬于保管員隊伍中的新補充力量，還具有較大的提升空間。需要在個人能力、使命感、責任感等諸多方面加強學(xué)習(xí)和鍛煉。單位需要重視這一類人員的教育和培養(yǎng)，使他們可以盡快提升各項素質(zhì)，勝任本職崗位需要。

圖1 保管員成績聚類樹狀圖

4 結(jié)語

本文選取了12 個指標對某單位的10 名保管員進行考核與測評，結(jié)果與真實情況比較吻合，能夠反映這10名同志的真實情況。通過主成分分析發(fā)現(xiàn)在該單位對保管員考核評定影響最大的因素是職業(yè)素養(yǎng)和責任感，因此在日常的保管人員培訓(xùn)過程中，要特別重視這一部分的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，通過聚類分析，更加科學(xué)的對保管員的綜合素質(zhì)進行評定與劃分，有助于樹立典型，起到激勵作用，為開展好下一步的保管員培養(yǎng)工作提供了有益參考。但考評的標準體系千差萬別，如何制定一個更加科學(xué)合理的評價指標體系，從而進行數(shù)據(jù)的分析與處理，仍然需要更深入的研究。