基于可拓云模型的本科畢業論文質量評價方法與流程

本發明屬于教育領域，尤其是涉及一種基于可拓云模型的本科畢業論文質量評價方法。
背景技術：
：本科畢業論文是對學生進行綜合訓練的重要階段，是學校培養人才的最后教學環節，也是衡量畢業生質量的一個重要指標。近幾年，本科畢業論文質量存在普遍下降的現象，論文出現了缺乏創新思維、內容空洞、學術不端等諸多問題，客觀公正地評價本科畢業論文是提高論文質量的重要途徑。許多學者采用層次分析法或模糊綜合評價方法評價本科畢業論文質量。其中，層次分析法的一致性問題是制約該方法應用的關鍵。這是由于本科畢業論文質量評價指標眾多，指標間兩兩比較的次數也隨之增加，很難達到一致，因而在運用層次分析法時，需要對判斷矩陣進行修正，修正后再檢驗，直到滿足一致性條件，增加了計算量，而且可能導致修正后結果不確定，不能很好地反映決策者的意圖。模糊綜合評價方法通過精確的數字手段處理模糊的評價對象，但模糊綜合評價方法建立在隸屬函數確定的基礎之上，未能實現語言值的不確定性的評估，其評價過程中對等級分類邊界的隨機性考慮不足。因此，有必要尋找合理準確的評估方法,有效評價本科畢業論文質量，提高評價結果的準確性和科學性，從而促進本科畢業論文質量的提高。技術實現要素：可拓云模型全面考慮影響因素的隨機性和模糊性，將定量計算和定性分析結合起來，彌補了模糊綜合評價方法的不足，提高了評價的科學性。本發明所要解決的技術問題是將可拓云模型應用到本科畢業論文質量評價中，提供了一種基于可拓云模型的本科畢業論文質量評價方法。本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：一種基于可拓云模型的本科畢業論文質量評價方法，包含以下步驟：步驟1)建立畢業論文質量評價指標體系，假設有m個評價指標，記指標集為u＝(u1,u2,…,um)。步驟2)確定等級標準的劃分和等級云模型：本科畢業論質量評價指標均被分為5個等級：優秀、良好、中等、及格、不及格，分別記為m1,m2,m3,m4,m5；它們對應的區間數分別為：[100,90],(90,80],(80,70],(70,60],(60,0]。將每個區間數值看成一個雙約束的指標[cmin,cmax]，結合約束空間邊界值的模糊性和隨機性對其適當擴展，擴展方法如下：可拓云模型的期望值ex和熵en由公式(1)獲取，超熵he依據各指標信息的不確定大小取值，通常取0.0001或0.0002。應用公式(1)計算本科畢業論文質量評價指標等級的云模型，結果見表1所示。表1本科畢業論文質量各項評價指標的評價等級分值及云模型等級優秀良好中等及格不及格分值[100,90](90,80](80,70](70,60](60,0]云模型(95,1.667,0.0001)(85,1.667,0.0002)(75,1.667,0.0002)(65,1.667,0.0002)(30,10,0.0002)步驟3)評分值的獲取：設有n位教師參與畢業論文質量評價，記專家群體為f＝(f1,f2,…,fn)，專家fj按表1中分值給出論文質量評價指標ui(1≤i≤m)的評分值vij，構成多維物元矩陣v：步驟4)計算本科畢業論文質量評價指標的組合權重步驟4.1：用熵權法計算指標的客觀權重。用熵權法確定指標的客觀權重包括以下步驟：1)應用公式(2)計算第j個指標的熵值其中若pij＝0時，取lnpij＝0。2)計算第j個指標的熵權重：步驟4.2：應用序關系分析法計算指標的主觀權重。用序關系分析法確定指標的主觀權重具體步驟如下：1)確定序關系：若評價指標ui相對于最優目標的重要性程度不小于uj時，則記為ui＞uj。對于遞階層次結構，以目標層作為標準，確定準則層中各因素的序關系；再以準則層中的指標為標準，確定準則層下的指標層中各指標的序關系。評價指標u1,u2,…,um按下列方式確定序關系：選出最重要的指標記為剩下的m-1個指標中再挑選重要指標，記為標記為如此進行下去，建立唯一序關系為：2)設專家關于指標與的重要程度之比的理性判斷分別為：rk的賦值可參考表2：表2rk的賦值3)確定評價指標的主觀權重μj(1≤j≤m)。步驟4.3指標的組合權重采用最小鑒別信息原理，應使組合權重wj與客觀權重λj、主觀權重μj盡可能地接近，為此建立如下目標函數：采用拉格朗日乘子法求得最小值，則有：步驟5)計算專家權重：以全體專家評價向量的均值作為參考序列，以專家的評價向量作為比較序列，通過計算專家評價向量與均值評價向量間的灰色關聯度，作為衡量專家的客觀權重。公式(8)給出了專家fj的灰色關聯度λj：式中，ξ是分辨系數，通常取ξ＝0.5。步驟6)計算可拓云關聯度矩陣：結合專家權重向量λ＝(λ1,λ2,…,λn)，構成加權物元矩陣x：其中：將物元矩陣x中的元素x看作一個云滴；然后，計算其與論文質量等級界限可拓云模型(見表1所示)之間的云關聯度k，其計算公式為：式中，ex為論文質量等級的可拓云模型的期望，en'是經隨機生成服從期望值為ex、標準差為he的正態分布的隨機數。應用公式(10)得到論文質量等級的綜合評判矩陣k式中，kij是指標值xi和論文質量等級mj之間的云關聯度。步驟7)確定論文質量的評價等級：經步驟4獲得本科畢業論文質量評價指標權重w＝(w1,…,wm)，應用公式(11)計算本科畢業論文質量在等級mj下的綜合云關聯度為gj(j＝1,2,…,5)：依據隸屬度最大原則，即本科畢業論文質量與某等級的綜合云關聯度越大，則其與該等級的符合程度越高，據此得到本科畢業論文質量的評估等級，即：與現有技術相比，本發明綜合可拓學中物元理論的融合定量與定性分析的特點和云模型處理雙重不確定性的優勢，建立了本科畢業論文質量評價等級標準界限的可拓云模型，并計算分析待評物元與等級可拓云模型的云關聯度，最后得到綜合云關聯度，根據隸屬度最大原則確定本科畢業論文質量等級。該發明解決了本科畢業論文質量評價中等級劃分邊界信息具有模糊性和隨機性的問題，算法簡單，易于編程，適應性較強，使得本科畢業論文質量評價更具合理性、科學性和穩定性。附圖說明圖1為本發明中基于可拓云模型的本科畢業論文質量評價流程圖；圖2為本發明中本科畢業論文質量評價指標體系的遞階層次結構圖。具體實施方式結合圖1，下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。步驟1：建立本科畢業論文質量評價指標體系建立的指標體系如圖2所示，包括目標層、準則層和指標層。以本科畢業論文質量評價指標體系為目標層，以論文選題與綜述、基礎知識和理論、能力水平、論文綜合質量、學術規范為準則層；體現論文選題與綜述的指標包括：符合專業培養方向、選題適當與可操作性、理論與應用價值、文獻檢索、文獻綜述；體現基礎知識和理論應用的指標包括：基礎知識、專業知識、理論應用；體現能力水平的指標包括：創新意識、表達能力、研究方法應用、外語水平、分析及解決問題能力；體現論文綜合質量的指標包括：邏輯層次、結構合理性、文理通順、格式規范；體現學術規范的指標包括：相似率和引用標注。本科畢業論文質量評價指標的個數共計19個。步驟2：確定等級標準的劃分和等級云模型：本科畢業論質量評價指標均被分為5個等級：優秀、良好、中等、及格、不及格，分別記為m1,m2,m3,m4,m5；它們對應的區間數分別為：[100,90],(90,80],(80,70],(70,60],(60,0]。將每個區間數值看成一個雙約束的指標[cmin,cmax]，結合約束空間邊界值的模糊性和隨機性對其適當擴展，擴展方法如下：可拓云模型的期望值ex和熵en由公式(13)獲取，超熵he依據各指標信息的不確定大小取值，通常取0.0001或0.0002。應用公式(12)計算本科畢業論文質量評價指標等級的正態云模型，結果見表3所示。表3本科畢業論文質量各項評價指標的評價等級分值及云模型等級優秀良好中等及格不及格分值[100,90](90,80](80,70](70,60](60,0]云模型(95,1.667,0.0001)(85,1.667,0.0002)(75,1.667,0.0002)(65,1.667,0.0002)(30,10,0.0002)步驟3：評分值的獲取現從某校理學院抽取某學生本科畢業論文專家評分表4份，整理評分數據，見表4所示。其中，1份為指導教師給出的評分值，3份為外審專家給出的評分。表4四位專家評分表評價指標專家1專家2專家3專家4c180859088c279879290c380908579c478898489c580757090c690928990c789908085c875898088c970848078c1078899091c1183868081c1290919092c1386758180c1489799088c1589868890c1688848787c1784919390c1889908788c1978808487步驟4：應用序關系分析法和熵權法確定評價指標的組合權重：記論文選題與綜述、基礎知識和理論、能力水平、論文綜合質量、學術規范分別為u1,u2,u3,u4,u5，其序關系為u3＞u2＞u4＞u5＞u1，為了便于分析，記為應用表2對指標相鄰指標重要程度之比的理性判斷賦值，即r2＝1.4,r3＝1.2,r4＝1,r5＝1.6；應用公式(5)計算指標u1,u2,u3,u4,u5的主觀權重向量為：μ＝(0.1135，0.2179，0.3054，0.1816，0.1816)。分別記論文選題與綜述下的子指標：符合專業培養方向、選題適當與可操作性、理論與應用價值、文獻檢索、文獻綜述為u11,u12,u13,u14,u15；以論文選題與綜述為準則，u11,u12,u13,u14,u15的序關系為：u13＞u12＞u14＞u15＞u11，為了便于分析，記為應用表2對指標相鄰指標重要程度之比的理性判斷賦值，即r2＝1.2,r3＝1.2,r4＝1.2,r5＝1.2；應用公式(5)計算指標u11,u12,u13,u14,u15的主觀權重分別為：μ1＝(0.1344，0.2323，0.2784，0.1936，0.1613)，結合其所在準則層上的指標0.1135，則該指標合成的主觀權重為：以同樣方式計算其它指標的合成主觀權重。再應用公式(2)和公式(3)計算評價指標的客觀權重，最后，應用公式(4)計算評價指標的組合權重，結果見表5所示。表5評價指標的主觀權重步驟5：應用灰色關聯分析法計算專家權重將4位專家評價向量x1,x2,x3,x4視為比較序列，將它們的均值x0視為參考序列，則有x0＝(85.75,87,83.5,85,78.75,90.25,86,83,78,87,82.5,90.75,88.25,86.5,89.5,88.8,82.25)x1＝(80,79,80,78,80,90,89,75,70,78,83,90,86,89,89,88,84,89,78)x2＝(85,87,90,89,75,92,90,89,84,89,86,91,75,79,86,84,91,90,80)x3＝(90,92,85,84,70,89,80,80,80,90,80,90,81,90,88,87,93,87,84)x4＝(88,90,79,89,90,90,85,88,78,91,81,92,80,88,90,87,90,88,87)然后應用公式(8)計算比較序列的灰色關聯度，則有：λ1＝0.2236,λ2＝0.2288,λ3＝0.2649,λ4＝0.2827。步驟6：計算可拓云關聯度矩陣結合步驟5獲得的專家權重λ和表4中的評分數據，應用公式(9)和公式(10)得到論文質量等級的可拓云關聯矩陣k。步驟7：確定論文質量的評價等級已知本科畢業論文質量評價指標權重w(見表5所示)和可拓云關聯矩陣(見表6所示)，應用公式(11)計算本科畢業論文質量關于等級的綜合云關聯度為：g＝(0.0027,0.2803,0.0239,0,0)；最后，依據隸屬度最大原則確定該畢業論文質量等級為良好。當前第1頁12