基于AHP-模糊评价方法的大学生综合素质评定研究
Research on the Evaluation of College Students’ Comprehensive Quality Based on AHP-Fuzzy Evaluation Method
DOI: 10.12677/mos.2024.135478, PDF, HTML, XML,   
作者: 周 超, 屠义强:陆军工程大学,江苏 南京;唐洪坤:321692部队82分队,吉林 吉林
关键词: 层次分析法评优指标判断矩阵权重向量Analytic Hierarchy Process Evaluation Indicators Judgement Matrix Weight Vector
摘要: 大学生综合素质评定工作是高校对当代大学生做出客观公正评价的基础性工作,直接影响大学生的成长进步和高校发展。公正合理的评价方法对于牵引大学生成长、助力大学生就业、促进大学生发展具有不可替代的作用。本文针对当前高校大学生综合素质评定工作现状进行了研究,提出了一种基于层次分析和模糊综合评价的评定方法。该方法通过构建学生综合素质模型,将学生的各项能力素质和日常表现量化为体系指标,采用模糊评价方法进行等级评定,进而为大学生综合素质评定工作提供依据。
Abstract: The evaluation of college students’ comprehensive quality is the basic work for colleges and universities to make objective and fair evaluation of contemporary college students, which directly affects the growth and progress of college students and the development of colleges and universities. A fair and reasonable evaluation method plays an irreplaceable role in promoting the growth of college students, helping college students’ employment and promoting the development of college students. In this paper, the current situation of college students’ comprehensive quality evaluation is studied, and an evaluation method based on analytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation is proposed. By constructing the students’ comprehensive quality model, this method quantifies the students’ various abilities and daily performance as the system indicators, and uses the fuzzy evaluation method to evaluate the grade, so as to provide the basis for the evaluation of the comprehensive quality of college students.
文章引用:周超, 屠义强, 唐洪坤. 基于AHP-模糊评价方法的大学生综合素质评定研究[J]. 建模与仿真, 2024, 13(5): 5279-5286. https://doi.org/10.12677/mos.2024.135478

1. 引言

国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要中提出,全面贯彻党的教育方针,增强学生文明素养、社会责任意识、实践本领,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[1]。当代大学生的综合素质关乎国家发展大局,当前各大高校和机构对大学生综合素质的评定工作做了大量的研究。根据查阅中国知网相关资料,截止2024年7月9日,大学生综合素质类稿件有153篇,学生综合素质类稿件有150篇,综合评价体系类稿件有59篇。文献[2]构建了大学生综合素质与能力评价指标体系;文献[3]开展了高校大学生学习成绩评定方法研究并进行了实例验证;文献[4]提出层次分析法在医学院校学生评优中的运用,为学生评优工作的改进提供了参考。研究表明,合理的大学生综合评价方法对于牵引大学生成长、助力大学生就业、促进大学生发展具有不可替代的作用。同时,公平、公正、合理的评定方法对于激励当代大学生奋发学习、提高能力、回报社会发挥着重要作用。然而,当前的评定方法虽然有效,但大多数的方法只是进行了简单的加权计算,缺乏严格的数学基础,难以反映学生的真实表现。针对上述问题,本文提出构建大学生综合素质评定指标体系,运用层次分析法和模糊综合评价法进行分析计算,从而得到大学生综合素质得分,达到辅助学校和机构评定学生综合素质的目的。这种方法具有更强的理论依据和实际操作性。

大学生综合素质评定工作是一项复杂而又具体的工作,不仅涉及学生个人利益,而且影响学生的成长进步。因此,学校机构要秉持公平公正原则,将学生学习成绩、能力素质、身心素质和日常表现纳入考量范围,注重日常成绩的积累评价,并且定期进行公示,进而确定学生最终的评定等级。

2. 层次分析法构建评定模型

层次分析法是美国著名运筹学家T. L. Saaty等在20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多准则决策方法[5],用于解决多种方案、多种准则和多种目标的评价问题,并且这种方法主要用于规模庞大、结构复杂、目标多样且有较多定性因素的评价系统[6]。层次分析法较大程度上契合了大学生综合素质评定的需要,因此具有较强的实际运用意义。

2.1. 构建评定指标体系

本文采取专家打分和问卷调查的方式,先后邀请师生代表20人,在此基础上初步构建了评定体系指标。同时,通过查阅百度百科,大学生综合素质主要体现为思想道德、科学文化、身心健康、自我发展四个方面;结合专家意见和知网相关论文资料整理,将大学生综合素质评定指标划分为思想政治素质、学习综合成绩、身体和心理素质、社会实践能力4个方面,政治表现、道德修养、综合成绩、体能素质、社会适应能力等16项评比内容。以此作为学生评定体系的指标。具体释义如表1所示。

Table 1. Specific interpretation of indicators

1. 指标具体释义

目标层

准则层

方案层

具体释义

综合得分P

思想政治素质B1

政治表现C1

政治理论学习、政治觉悟、爱国情怀等方面表现

道德修养C2

道德认知、道德情感、道德实践、社会公德等方面的表现

法律意识C3

法律的认识、遵纪守法、学法用法情况

集体精神C4

团结协作、互助友爱、维护集体荣誉、增强团队凝聚力等方面表现

学习综合成绩B2

学习成绩C5

所学知识和技能掌握程度、考试分数、课堂表现、作业情况等

学习态度C6

学习目标、学习意义、学习兴趣、学习计划、学习情感等

综合知识C7

所掌握的学科知识、文化素养、科学素养、艺术素养等

创新能力C8

独立思考、解决问题、批判性思维、学术成就、实践探索等

身体和心理素质B3

体能素质C9

身体力量、速度、耐力、灵敏、柔韧性等

体型素质C10

形体美感、健康状况、体型标准、精神状态等

生理素质C11

机体的生命活动、器官机能等

心理素质C12

认知能力、情感调节、性格特点、意志品质、情绪状况等

社交能力C13

沟通能力、人际交往能力、合作能力、自我认知能力

社会实践能力B4

社会适应能力C14

问题解决能力、社会规则认知能力、价值认同能力等

自我管理能力C15

个人目标实现程度、工作效率、自我约束能力、时间管理能力

专业技能运用能力C16

技能熟练程度、竞争力情况、个人价值实现情况、竞赛情况

根据层次分析法运用基本原理[7],确立学生综合得分为目标层P;结合评定工作实际,将思想政治素质、综合学习成绩、身体和心理素质、社会实践能力确立为准则层B;将政治表现等16项工作确立为方案层C。该评价模型分为三层,层层递进细化,通过各层递次计算得到结果。评定模型层次图如图1如示。

Figure 1. Evaluation model lead plot

1. 评定模型层次图

2.2. 构造判断矩阵

对于同一层次的各指标Xi相对于其上一层指标的重要性,应用Satty值两两比较,进而构造判断矩阵[8]。依据Satty的1~9标度法,表2所示,得到对应目标层的判断矩阵,如表3所示。

Table 2. Satty 1~9 scale

2. Satty 1~9标度

判断标度

含义

1

表示XiXj同样重要

3

表示Xi相对Xj稍微重要

5

表示Xi相对Xj重要

7

表示Xi相对Xj重要得多

9

表示Xi相对Xj绝对重要

2、4、6、8

介于上述两个相邻判断标度之间的重要程度

倒数

Xi相对Xj的重要程度为ai,则Xj相对Xi的重要程度为1/aij

Table 3. Judgment matrix of target layer

3. 目标层判断矩阵

综合得分P

思想政治素质

学习综合成绩

身体和心理素质

社会实践能力

思想政治素质

1

1

5

5

学习综合成绩

1

1

5

5

身体和心理素质

1/5

1/5

1

3

社会实践能力

1/5

1/5

1/3

1

各层因子重要程度比较,分别建立相应的判断矩阵。具体如表4~表7所示。

Table 4. Ideological and political quality B1 judgment matrix

4. 思想政治素质B1判断矩阵

思想政治素质B1

政治表现

道德修养

法律意识

集体精神

政治表现

1

3

5

7

道德修养

1/3

1

3

5

法律意识

1/5

1/3

1

3

集体精神

1/7

1/5

1/3

1

Table 5. Learning comprehensive score B2 judgment matrix

5. 学习综合成绩B2判断矩阵

学习综合成绩B2

学习成绩

学习态度

综合知识

创新能力

学习成绩

1

3

5

5

学习态度

1/3

1

3

3

综合知识

1/5

1/3

1

1

创新能力

1/5

1/3

1

1

Table 6. Physical and psychological quality B3 judgment matrix

6. 身体和心理素质B3判断矩阵

身体和心理素质B3

体能素质

体型素质

生理素质

心理素质

社交能力

体能素质

1

2

3

4

1

体型素质

1/2

1

1

2

1/3

生理素质

1/3

1

1

2

1/3

心理素质

1/4

1/2

1/2

1

1/5

社交能力

1

3

3

5

1

Table 7. Social practice ability B4 judgment matrix

7. 社会实践能力B4判断矩阵

社会实践能力B4

社会适应能力

自我管理能力

专业技能运用能力

社会适应能力

1

3

5

自我管理能力

1/3

1

3

专业技能运用能力

1/5

1/3

1

2.3. 确定指标权重

各层指标权重的获取需要保证判断矩阵的合理性,因此,在进行权重计算前,应对每个判断矩阵进行一致性检验。如果计算的判断矩阵不能通过一致性检验,则需要将情况反馈给专家组,对指标数值进行合理的修正[9]

以准则层B为例,求解其对目标层P的权重向量,并进行一致性检验。根据求和法求解特征向量。

对于矩阵 A = [ 1 1 5 5 1 1 5 5 1 / 5 1 / 5 1 3 1 / 5 1 / 5 1 / 3 1 ] ,列向量归一化得 [ 0.4167 0.4167 0.4412 0.3571 0.4167 0.4167 0.4412 0.3571 0.0833 0.0833 0.0882 0.2144 0.0833 0.0833 0.0294 0.0714 ] ,行向量归一化得 ω 1 = [ 0.4079 0.4079 0.1173 0.0669 ]

也可利用Matlab求得精确特征向量:

ω 1 = ( 0.4114 0.4114 0.1131 0.0641 ) T ,这里我们取Matlab求解结果作最终特征向量。特征向量能否作为权重,需要通过一致性检验。

矩阵 A ω 1 = ( 1.7088 1.7088 0.4700 0.2664 ) T ,由 A ω = λ max ω ,经过求解得到准则层最大特征根:

λ max = 1 4 ( 1.7088 0.4114 + 1.7088 0.4114 + 0.4700 0.1173 + 0.2664 0.0669 ) = 4.1545

由一致性指标 C I = ( λ max n ) n 1 , n = 4 ;解得 C I = 0.0515

引入随机性一致性指标RI,并查表8 R I = 0.90

计算 C R = C I R I = 0.0515 0.90 0.1 ,则此判断矩阵可以接受。

Table 8. Average random concordance index RI

8. 平均随机一致指标RI

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

RI

0

0

0.58

0.90

1.12

1.24

1.32

1.41

1.45

1.49

采用同样的方法,可得各判断矩阵权重及最大特征值、一致性指标CI、随机性一致指标RI。具体如表9所示。

Table 9. Weight, maximum eigenvalue, consistency index CI, and random consistency index RI

9. 权重、最大特征值、一致性指标CI、随机性一致指标RI

ω T

λ max

CI

R I

A

0.4114 0.4114 0.1131 0.0641

4.1545

0.0515

0.0597

B1

0.5650 0.2622 0.1175 0.0553

4.117

0.039

0.0438

B2

0.5596 0.2495 0.0955 0.0955

4.0435

0.0145

0.0163

B3

0.3163 0.1340 0.1235 0.0964 0.3568

5.0244

0.0061

0.0055

B4

0.6370 0.2583 0.1047

3.0385

0.0193

0.0370

表9可知,随机性一致指标均小于0.1,可以接受,即权重向量有效。

3. 基于模糊综合评价法确定评定等级

模糊综合评价方法是在层次分析法的基础上进行的,此方法可以将一些边界不确定、难以定量的因素进行定量化,应用模糊关系的原理,结合层次分析法求得的各层权重,进而求得被评价对象的隶属等级[10]

3.1. 确定评价因素及评价集

依据学生评定工作实际需要,将层次分析法指标体系中的各指标作为模糊综合评价的因素集。针对本文问题,结合当前高校学生评定等级情况,各指标评价集设定为V:{优秀,良好,合格,不合格},对应的评分集为Z = {100, 90, 75, 60},具体如表10

Table 10. Index evaluation set

10. 指标评价集

等级

优秀

良好

合格

不合格

分数

[90, 100]

[75, 90)

[60, 75)

[0, 60)

3.2. 建立模糊关系矩阵

本文从某单位邀请20名师生代表,对某位参评学生进行了打分。根据统计结果,对一级指标B1~B4分别建立模糊关系矩阵R1~R4

R 1 = [ 0.3 0.3 0.2 0.2 0.4 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 ] R 2 = [ 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.1 0.3 0.4 0.2 0.3 0.1 0.4 0.3 0.3 0 ]

R 3 = [ 0.1 0.2 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0 0.3 0.3 0.2 0.2 ] R 4 = [ 0.2 0.4 0.3 0.1 0.3 0.2 0.3 0.2 0.4 0.2 0.3 0.1 ]

R = [ 0.3 0.3 0.2 0.2 0.4 0.4 0.1 0.1 0.3 0.4 0.2 0.1 0.4 0.3 0.2 0.1 ]

3.3. 进行模糊综合评价

通过各指标的权重集与单因素评价矩阵可得出相应指标的模糊综合评价。

B 1 = ω ( B 1 ) R 1 = ( 0.5650 0.2622 0.1175 0.0553 ) [ 0.3 0.3 0.2 0.2 0.4 0.2 0.1 0.1 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 ] = ( 0.31447 0.27378 0.18553 0.17378 )

因此,该名学生的综合得分

P = ( 0.34755 0.35245 0.15886 0.14114 ) ( 60 75 90 100 ) T = 79.72

即其综合评价为“良好”。

4. 结语

本文运用层次分析法对综合评定指标体系进行量化求解,由各层指标权重可以得出学生综合素质的影响因素权重排序。对于综合得分P而言,思想政治素质和学习综合成绩权重相等,并占据重要地位,因此,学校在学生教育培养过程中,既要注重思想政治素质,又要注重培养学生的综合学习能力。由准则层B的权重可以得出,政治表现、学习成绩、社交能力、社会适应能力四项占各自准则层权重较大。政治表现和学习成绩恰好与综合得分层P相一致,说明突出抓好两个方面培养工作的重要性。社交能力和社会适应能力比重较大,充分说明当前新形式下,大学生面对激烈的社会、经济竞争环境,个人与社会、他人交往和适应社会环境的重要性。学校应本着为学生长远发展的角度出发,在抓好政治素质和学习成绩的同时,大力培养学生的社交能力和社会适应能力,为大学生走向社会、适应社会、做出贡献打好基础。

通过构建学生评定指标体系,采用定性和定量相结合的方法,将定性问题转化为定量问题,并运用模糊综合评价方法,结合专家代表对某参评者各项表现的打分,最终得出隶属度和综合评价,进而为参评者确定了等级。AHP-模糊综合评价法对于学生评定工作具有较强的实操性和适用性,这种评定等级方法更加严密,既保证了评价的客观公正性,又保证了方法的适用性。因此,对于解决大学生综合素质评定工作具有一定的指导意义。

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