基于Vague集理论的教学实验室绩效评价方法

欧训勇

(琼州学院教务处，海南三亚572022)

0 引言

实验室建设在高校建设中与师资队伍建设、图书资料建设，构成高校建设的三大基础砥柱［1］。作为一个人才培养的实践阵地，投入与产出，实验室运行过程中需要知道各项投入产出了什么样的成果?是否达到所预期的目标?是否有必要继续投入?以及是否需要改进投入的方向?如何搞好实验室建设和管理工作，提高实验室综合效益，在当今这个充满竞争、又极其功利的时代，是值得认真思考和亟待研究解决的问题［2］。要提高实验室的综合效益，有必要对实验室进行绩效评价工作。而管理、评价和激励上的“滞后”已成为严重制约实验室综合效益发挥的瓶颈［3］。为解决这些问题，需要对实验室进行系统绩效评价，以测算各实验室的投入产出效率，总结成功经验并找出不足，推动实验室的发展。教学实验室绩效评价第一个层次的目的是了解实验室的绩效水平，为管理者进行下一步决策提供依据;第二个层次是通过绩效评价促进重点实验室的建设和发展，下一步决策的效果需要通过新的绩效评价为管理者获得。

实验室绩效评价方法对于评价而言是重要的一个环节，同样的数据采用不同的方法可能有完全不同的结论。实验室绩效评价中常用的方法主要有综合指数方法［4］、特尔菲法［5］、层次分析法［6］、模糊综合评价方法［7-8］等。实验室的绩效评价体系中包含许多非均匀变化或非均匀分布的量，这些量通常可被抽象为数量关系，以数量关系为基础，建构一种新的实验室绩效评价方法。引入Vague集理论数学方法作为一种新的评价方法应用于教学实验室的绩效评价中，把对实验室的精确考核成为可能，通过深化现有实验室管理模式改革，优化和细化管理与服务过程，促进高校实验室管理与投资效益的日益提高。

1 Vague集理论量化评价体系计算方法

Vague集用了一个真隶属度和一个假隶属度来区分，其主要思想是弥补经典模糊集，它不仅考虑了事件的“正面”因素，同时也兼顾了事件的“反面”因素。Vague集的有关数学知识如下:

当论域U连续时，A可表示为:

当论域U离散时，A可以表示为:

特别地，当tA(ui)=1－fA(ui)时，Vague集退化为Fuzzy集;当 tA(ui)和 1－fA(ui)同时为0或1时，Vague集退化为经典集合。

为ui关于A的不确定度。

定义3 设A、B是论域U上的两个Vague集，X和Y分别是A、B上的两个Vague值，它们的不确定度距离定义为:

定义4 X，Y分别是 Vague集 A，B上的两个Vague值，它们的不确定关联度定义为:

定义5 设A，B是论域U上的两个Vague集，

T(A，B)∈［0，1］，该值越大说明 Vague集 A 和 B越相似。

2 基于Vague集理论思想的实验室绩效评价指标体系

2．1 绩效评价指标体系构建方法及计算步骤

教学实验室是一个持续性、动态性、复杂性的系统工作，其绩效受多种因素的影响，具有多维度性与综合性，评价效果本身的强弱也具有较强的模糊性。一般来说，教学实验室绩效评价指标体系的构建有两种不同的方法:从系统的角度出发，考虑教学实验室的教学活动过程，将投入(有形投入、无形投入)和产出(使用课时数、科研成果、社会服务量)作为结构变量;从实验室教学活动的目的和内容出发，将实验室使用量与实验教学量、队伍建设与人才培养和开放交流与运行管理作为Vague集模糊关系变量。

基于Vague集理论思想的实验室绩效评价体系构建可分为:①设立评价指标体系及理想等级Vague集梯度表。确定教学实验室的因素集，即要考核评价的所有重要指标集合;②对评价对象按照评价指标建立Vague集特征值。收集评价对象的数据建立Vague集特征值是整个评价过程的关键。一个Vague集包含了正面影响的数据，还包含了负面影响及不确定性的数据。先依据正隶属度(正影响)选取相应的指标，再由Vague集的特性考虑剩余指标所表示的意义，包括两个方面，一是负隶属度(负影响);二是不确定性的影响。根据指标中的负影响确定对远程教育水平产生影响的重要性程度;③进行Vague集相似度计算。把评价对象的测试样本Vague值和Vague集梯度表的特征值进行Vague集相似度计算，根据计算结果，取最大值所对应的级别即为评价结果。利用公式(3)计算各个Vague集的相似度，得出综合评价结果［9-11］。

2．2 实验室绩效评价指标体系表

在广泛调研、查阅资料和征求专家意见的基础上，结合实际，按照教学实验室的建设内涵与考评要求，采用系统论的方法，将实验室评价指标体系中的各项指标分类、分层次地组成一个完整结构［12］。评价指标体系分为二级，每一级评价指标又分不同内容的子项;同一级指标之间既不重复、也不存在因果关系。评价指标体系由实验室及仪器设备使用、实验教学、科研与社会服务、实验室管理4个一级指标组成，由此可得教学实验室绩效评价体系的概念模型。接着，根据实际把4个一级指标细分为20个二级指标［13-15］。见表1。

表1 实验室绩效评价指标体系

3 基于Vague集理论实验室绩效评价方法应用实例

上述的Vague集理论实验室绩效评价方法应用于一次实际的实验室绩效评价中。在此，为了简化计算及数据列表，只取实验室绩效评价指标体系表中前2个一级指标，共10个二级指标的数据进行说明。具体的应用如下:

(1)评价指标体系及理想等级Vague集梯度表。根据10个二级指标，构成一次评价操作的评价体系指标。按优、良、中、及格和不及格设立等级，那理想的Vague集梯度表的特征系数建立如下:

10个指标在一个级别中都对应着一个Vague值。这个Vague值按照百分制中的分数等级划分。

(2)按照评价指标建立Vague集特征值。根据实际收集的数据，对照评价指标对评价对象进行Vague集化，取得一个测试样本Vague集B的Vague值:

(3)进行Vague集相似度计算。把评价对象的测试样本 Vague值和 Vague集梯度表的特征值进行Vague集相似度计算，根据计算结果，取最大值所对应的级别即为评价结果。利用公式(3)计算测试样本Vague集B和五个等级Vague集的相似度如下:

其中，最大者为T(B，P2)=0．919 9，所以评价结果为良。这样正好验证了测试样本B的Vague集化数据的划分正确区分了评价对象的级别。如果测试样本B的Vague集化数据确定地不够准确就会产生评价结果偏差。把步骤2中数据Vague集化，从优或其它的级别进行划分的话，最后计算出来的Vague集相似度就会有偏差了。那也说明正确的结果只有一种，这就准确、公平、公正、客观、科学地反映了评价的结果。

4 结语

Vague集理论是一种新兴起的评价工具，它对客观事物的描述从正、反及不确定性三方面来体现，比其它的教育评价工具及方法，都显得科学、合理，有比较好的优点。对评价既考虑有影响的方面，又考虑没有影响的方面，具有较好的实用性，有良好的应用前景。

另外，在评价过程中，为了突出重要的指标可以设立权重系数，利用带权重的Vague集相似度计算方法，一样也能得出正确的结果。

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