基于灰色理論的研究生學術(shù)創(chuàng)新和綜合能力評價的程序?qū)崿F(xiàn)

秦俊 周子龍

基金項目：2022年度中南大學研究生教育教學改革研究項目（重點項目）礦業(yè)安全類高層次拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與機制研究“礦業(yè)安全類研究生培養(yǎng)過程監(jiān)控評價體系與指標研究及實踐”（項目編號：2022JGA007）；湖南省學位與研究生教育改革項目“工科研究生學位論文質(zhì)量量化評價與監(jiān)控環(huán)節(jié)設計和實施研究”（項目編號：JG2016B015）。

作者簡介：秦俊（1972—），女，碩士，中南大學資源與安全工程學院研究生干事，研究方向為研究生管理教學；周子龍（1979—），男，博士，中南大學資源與安全工程學院院長，教授，研究方向為礦山安全。。

摘? 要：文章基于研究生學習形式和學習內(nèi)容，依照學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價指標選取原則，構(gòu)建學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價指標體系，融合評價指標體系、研究生學習特點和所獲取的具體數(shù)據(jù)，對比多種測評模型，運用灰色系統(tǒng)理論并結(jié)合層次分析法和熵值法構(gòu)建的灰色定權(quán)聚類評估模型作為研究生學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價模型，并以某高校某研究生為對象進行實例分析，分別對其學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力不足之處提出改進建議。

關(guān)鍵詞：學術(shù)創(chuàng)新能力；綜合能力評價；灰色系統(tǒng)理論

中圖分類號：G643? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）31-0050-06

目前國內(nèi)外對研究生學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價研究尚淺，采取的評價方法主觀性太強，缺乏客觀依據(jù)［1］。此外由于評價對象的特殊性，不能單純采用定量方法，需選用一種能夠在不確定的“貧信息”條件下進行評價的方法，而灰色系統(tǒng)理論是最佳選擇。灰色系統(tǒng)評價通過對“部分”已知信息的生成、開發(fā)，提取有價值的信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行行為、演化規(guī)律的正確描述與有效監(jiān)測，因此文章基于灰色理論對研究生學術(shù)創(chuàng)新能力及綜合能力評價開展研究。

一、學術(shù)創(chuàng)新和綜合能力評價方法簡介

研究生學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價是一項復雜工程，不僅需依靠前人經(jīng)驗，也需要科學方法，要求必須對其各自評價方法進行深入探討與研究［2］。

（一）評價指標體系

研究生學術(shù)創(chuàng)新與綜合能力評價是一項復雜而系統(tǒng)的工程，首先需確定科學評價指標［3］。

1. 學術(shù)創(chuàng)新能力評價指標體系

綜合考慮研究生學習形式與內(nèi)容，結(jié)合創(chuàng)新能力評價指標選取原則，基于可評價原理，將學術(shù)創(chuàng)新能力評價指標確定為5個一級指標和18個二級指標。具體指標體系見表1。

2. 綜合評價指標體系

綜合考慮研究生學習狀況，結(jié)合綜合能力評價指標選取原則，將綜合能力評價指標確定為4個一級指標和16個二級指標［4］，具體指標體系見表2。

（二）評價方法

學術(shù)創(chuàng)新能力與綜合能力評價方法較為類似，兩者都包括對指標體系進行賦權(quán)重與評分賦值［5］。賦權(quán)重方法有：層次分析法和熵值法等。評分賦值方法有線性加權(quán)求和法、模糊評價法等。上述評價法均可對研究生學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力進行評價分析。但兩者在對不確定的“貧信息”處理過程中均存在不足，故文章引進灰色系統(tǒng)理論來解決以往評價法的局限性。

二、灰色系統(tǒng)理論

（一）灰色系統(tǒng)理論內(nèi)涵

灰色系統(tǒng)理論由鄧聚龍教授最先提出，著重研究概率統(tǒng)計、模糊數(shù)學難以解決的“小樣本”“貧信息”等問題，基于信息覆蓋，通過序列算子作用探索事物運動的現(xiàn)實規(guī)律［6］。灰色系統(tǒng)理論包括三個基本概念：灰數(shù)、灰色方程和灰色矩陣。

（二）灰色聚類測評模型

灰色聚類是根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)矩陣或灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)將觀測指標、對象劃分成若干可定義類別的方法，分為灰色關(guān)聯(lián)聚類和灰色白化權(quán)函數(shù)聚類。灰色白化權(quán)函數(shù)聚類用于檢查觀測對象是否屬于事先設定的不同類別，其中基于三角白化權(quán)函數(shù)的灰色聚類評估模型如下：

設有n個對象，m個評估指標，s個不同灰類，對象i關(guān)于指標j的樣本觀測值為xi j（1，2，....n；j=1，2，...，m），根據(jù)xi j值對相應對象i進行評估診斷。具體步驟如下：

1. 按評估所需將各指標取值范圍相應劃為s個灰類，如將指標取值范圍［a1，as+1］劃分為：

（1）［a1，a2］，...，［ak-1，ak］，...，［as-1，as］，［as，as+1］。

其中，ak（k=1，2，...，s，s+1）值根據(jù)實際要求確定。

令λk=屬第k個灰類的白化權(quán)函數(shù)值為1，連續(xù)（λk，1）與第k-1個灰類的起點ak-1和第k+1個灰類的終點ak+1，得j指標關(guān)于k灰類的三角白化權(quán)函數(shù)？蘩k j（），j=1，2，...，m；k=1，2，...，s。對？蘩1 j（）和？蘩s j（），可分別將j指標取數(shù)域向左、右延拓到（a0，as+2）。

對指標j的一個觀測值x，可由

（2）？蘩k j（x）=0，x∈［ak-1，ak+2］，x∈［ak-1，λk］，x∈［λk，ak+2］

得灰類k（k=1，2，...，s）的隸屬度？蘩k j（x）。

2. 計算對象i（i=1，2，...，n）關(guān)于灰類k（k=1，2，...，s）的綜合聚類系數(shù)σ k i，

（3）σ k i? =∑m j=1？蘩k j （xij）？耷j

其中，？?j （xij）為j指標k子類白化權(quán)函數(shù)，？耷j為指標j在綜合聚類中的權(quán)重。

3. 由σ k i? =σ k* i? ，判斷對象i屬灰類k*；當多個對象同屬k*灰類時，根據(jù)綜合聚類系數(shù)大小確定同屬k*灰類各個對象位次。

三、學術(shù)創(chuàng)新和綜合能力評價的程序?qū)崿F(xiàn)

研究生學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價的程序?qū)崿F(xiàn)，實質(zhì)是利用各指標體系和測評模型開展實例分析，檢驗其準確性，通過結(jié)果對不足之處提出改進建議，最終推動研究生綜合素質(zhì)的全面進步［7］。

（一）學術(shù)創(chuàng)新能力評價

選某高校一位在讀研究生，依據(jù)研究生階段取得的各項成果和數(shù)據(jù)，對創(chuàng)新能力評價進行程序?qū)崿F(xiàn)。

某高校研究生劉某學術(shù)創(chuàng)新能力體現(xiàn)在五個方面，其各方面數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)研如下：創(chuàng)新知識習得能力（X1）：基礎知識水平（X11=3.56）、專業(yè)知識水平（X12=3.76）、記憶能力（X1388）、理解能力（X14=92）、知識運用能力（X15=95）；創(chuàng)新思維聚散能力（X2）：觀察能力（X21=93）、想象能力（X22=88）、邏輯能力（X32=72）；創(chuàng)新技能操作能力（X3）：分析判斷能力（X31=88）、計劃組織能力（X32=67）、實驗操作能力（X33=72）；創(chuàng)新人格特征（X4）：開放性（X41=83）、批判精神（X42=69）、堅韌的毅力（X43=66）、協(xié)作精神（X44=82）；創(chuàng)新成果狀況（X5）：學術(shù)論文狀況（X51=22）、課題研究狀況（X52=12）、發(fā)明狀況（X53=8）。

1. 評價指標權(quán)重

按照學術(shù)創(chuàng)新能力評價指標體系確定各級指標層次結(jié)構(gòu)，獲取各專家對指標的評估狀況，利用熵值法對各指標計算得各層次指標權(quán)重，見表3。

2. 創(chuàng)新能力灰色聚類測評

創(chuàng)新能力評價指標賦予權(quán)重后進行灰色聚類測評［8］，共分為四步：確定指標灰類、確定指標數(shù)域延拓值、計算指標隸屬度、計算指標綜合聚類系數(shù)。

（1）評價指標灰類

為反映該生學術(shù)創(chuàng)新能力，共劃分五個灰類等級，為“優(yōu)”“良”“中”“差”“劣”。結(jié)合創(chuàng)新能力現(xiàn)狀、各類數(shù)據(jù)和測評細則，得指標所屬相應灰類。

（2）評價指標數(shù)域延拓值

利用三角白化權(quán)函數(shù)時需將各指標數(shù)域向左、右分別延拓一個值，結(jié)合該生創(chuàng)新能力實際狀況，給定二級指標延拓值，具體見表3。

（3）指標隸屬度

由隸屬度函數(shù)？蘩k j（x）計算各二級指標隸屬度，見表4。

（4）指標綜合聚類系數(shù)

利用各二級指標隸屬度和層次權(quán)重，得二級指標各灰類綜合聚類系數(shù)，結(jié)合一級指標權(quán)重，得到學術(shù)創(chuàng)新能力一級指標各灰類綜合聚類系數(shù)，見表5。

3. 結(jié)果分析

基于該生學術(shù)創(chuàng)新能力評價結(jié)果，得出其整體學術(shù)創(chuàng)新能力屬“良”。根據(jù)各分類指標：知識心得能力屬“優(yōu)”，說明該生學習能力很強；思維聚散能力屬“良”，說明該生解決問題能力較強；技能操作能力屬“差”，說明該生實際運用技能較弱；創(chuàng)新人格特征屬“中”，說明該生的創(chuàng)新人格可塑性一般；創(chuàng)新成果方面屬“良”，說明該生在學術(shù)創(chuàng)新上能取得較好成績。

（二）綜合能力評價

基于該生取得的其他成果和數(shù)據(jù)，對其綜合能力評價進行程序?qū)崿F(xiàn)。

該生綜合能力體現(xiàn)在以下四個方面，經(jīng)調(diào)研其具體數(shù)據(jù)如下：智育能力（X1）：平時作業(yè)成績（X11=88）、學科競賽成績（X12=16）、等級考試成績（X13=3）、體育考核成績（X14=91）；社會交往能力（X2）：社會志愿服務（X21=8）、社會實踐活動（X22=10）、團隊合作能力（X23=88）；學術(shù)創(chuàng)新能力（X3）：知識習得能力（X31=92）、思維聚散能力（X32=82）、技能操作能力（X33=76）、創(chuàng)新人格特征（X34=75）、創(chuàng)新成果狀況（X35=42）；個人修養(yǎng)能力（X4）：科學文化能力（X41=92）、心理素質(zhì)能力（X42=93）、動手實踐能力（X43=83）、應變能力（X44=87）。

1. 評價指標權(quán)重

按照綜合能力評價指標體系確定各級指標層次結(jié)構(gòu)，獲取專家對指標的評估數(shù)據(jù)，利用熵值法最終獲得各層次指標的權(quán)重，結(jié)果見表8。

2. 綜合能力灰色聚類測評

對綜合能力評價指標賦予權(quán)重后進行灰色聚類測評。參照創(chuàng)新能力測評，灰色聚類測評同樣可分為四步［9］：

（1）評價指標灰類

為反映研究生綜合能力，可參照學術(shù)創(chuàng)新能力評價將其劃分為5個灰類等級，為“優(yōu)”“良”“中”“差”“劣”，各指標所屬相應灰類。

（2）評價指標數(shù)域延拓值

進行灰色棸權(quán)評價時結(jié)合該生綜合能力實際狀況，確定各二級指標延拓值，見表6。

（3）指標隸屬度

由隸屬度函數(shù)？蘩k j（x）得出各二級指標隸屬度，具體見表7。

（4）指標綜合聚類系數(shù)

利用綜合能力二級指標隸屬度和層次權(quán)重，得二級指標各灰類綜合聚類系數(shù)，結(jié)合一級指標權(quán)重，得綜合能力一級指標各灰類綜合聚類系數(shù)，見表8。

3. 結(jié)果分析

基于綜合能力評價結(jié)果，該生綜合能力屬“良”。基于各分類指標分析：智育能力屬“良”，說明該生在德智體方面發(fā)展優(yōu)秀；社會交往能力屬“良”，說明該生社會交往能力有待提升；學術(shù)創(chuàng)新能力屬“優(yōu)”，說明該生有較強學術(shù)創(chuàng)新能力；個人修養(yǎng)能力屬“優(yōu)”，說明該生自我修養(yǎng)能力較強。

（三）程序?qū)崿F(xiàn)

為實現(xiàn)學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價程序化，基于C語言于C語言自編灰色程序系統(tǒng)，將該程序用于學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價，程序化實現(xiàn)過程見圖1、圖2。

四、結(jié)語

文章利用綜合調(diào)研法制定研究生評價指標體系，運用熵值法對體系中各指標進行權(quán)重賦值，基于灰色系統(tǒng)理論，完成對學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力評價程序?qū)崿F(xiàn)。測評結(jié)果表明各指標對研究生學術(shù)創(chuàng)新能力和綜合能力的影響程度，為該生未來學習指明了方向，且表明基于灰色系統(tǒng)理論的學術(shù)創(chuàng)新能力與綜合能力評價方法具備科學性與準確性。

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［9］ 蔡云. 研究生學術(shù)失范研究［D］. 南昌：江西師范大學，2012.

（薦稿人：周子龍，中南大學資源與安全工程學院院長，教授）

（責任編輯：胡甜甜）