數(shù)據(jù)建模與決策

本文格式為Word版，下載可任意編輯——數(shù)據(jù)建模與決策１引言文獻(xiàn)采訪工作是高校圖書館文獻(xiàn)資源創(chuàng)辦的前提和根基，是抉擇館藏文獻(xiàn)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是，由于購(gòu)買人員的專業(yè)和學(xué)科背景等因素的限制，我國(guó)高校圖書館的圖書購(gòu)買決策長(zhǎng)期以來(lái)停留在憑閱歷的定性分析水平上,對(duì)大量學(xué)科書刊的把握和訂購(gòu)精確度不高，使得整個(gè)圖書經(jīng)費(fèi)調(diào)配呈現(xiàn)出不合理的現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)于從多種途徑收集來(lái)的圖書購(gòu)買信息，沒(méi)有一個(gè)科學(xué)、客觀的分析手段,或是照搬專家建議書籍，或者憑主觀判斷選取購(gòu)買圖書，無(wú)法舉行科學(xué)的篩選、整合，有效地利用購(gòu)買信息，從而無(wú)法為學(xué)科資源的創(chuàng)辦和讀者的學(xué)習(xí)研究供給有效的保障[1]。

當(dāng)前高校圖書館普遍都實(shí)現(xiàn)了圖書館的自動(dòng)化管理,建立了自己的書目數(shù)據(jù)庫(kù)、讀者數(shù)據(jù)庫(kù)和流通歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。如何在現(xiàn)有的圖書館自動(dòng)化管理系統(tǒng)根基上，綜合考慮影響購(gòu)買決策的多種因素，建立購(gòu)買決策的定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合的數(shù)學(xué)模型，開發(fā)出一套圖書采訪決策支持系統(tǒng)，從而使圖書館各學(xué)科、各層次的圖書珍藏既能最大限度地得志教學(xué)和科研需要，又能按比例、合理地進(jìn)展,已成為大學(xué)圖書館工作中的重中之重[2]。

關(guān)于圖書采訪的定量研究方法有多種，主要包括層次分析法[3]、數(shù)學(xué)規(guī)劃法[3]、模糊數(shù)學(xué)方法[4]、線性加權(quán)法[5-8]、邊際分析法[9]、灰色系統(tǒng)方法[10]和“席位調(diào)配”法[11]等；定量研究路線主要有三類：①書刊本身價(jià)值的評(píng)價(jià)建模；②按學(xué)科專業(yè)調(diào)配購(gòu)買經(jīng)費(fèi)建模；③綜合考慮圖書價(jià)值和學(xué)科專業(yè)的購(gòu)買經(jīng)費(fèi)調(diào)配建模。朱世平[3]較早地對(duì)圖書采訪輔佐決策系統(tǒng)舉行過(guò)總結(jié)，給出了系統(tǒng)框架布局，但未給出系統(tǒng)的概括設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。游麗華[4]運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的理論給出高校圖書館藏書特征模糊集和圖書隸屬函數(shù)，建立了中文圖書采訪模型，但未留神學(xué)科之間的經(jīng)費(fèi)調(diào)配比例。靖培棟等[5,7,11]對(duì)外文期刊的購(gòu)買決策舉行了深入研究，提出了按學(xué)科調(diào)配經(jīng)費(fèi)的定量數(shù)學(xué)模型，并從盡量保證學(xué)科經(jīng)費(fèi)調(diào)配公允的角度采用了席位調(diào)配模型，但未給出書刊本身價(jià)值評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型。鄭全太[6]提出一種圖書價(jià)值的評(píng)委評(píng)分計(jì)算方法，細(xì)致議論了其合理性，但未考慮各種層次讀者對(duì)圖書價(jià)值的不同評(píng)價(jià)。莫宵[8]給出了按專業(yè)調(diào)配圖書購(gòu)買資金的數(shù)學(xué)模型，但未議論圖書本身價(jià)值的評(píng)價(jià)。向桂林[12]等細(xì)致議論了影響圖書價(jià)值評(píng)價(jià)的多個(gè)因素，建立了計(jì)算圖書價(jià)值的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)計(jì)算已有館藏書刊每個(gè)大類的評(píng)分總值來(lái)調(diào)配購(gòu)書經(jīng)費(fèi)，但未考慮如何從待選書刊中舉行購(gòu)買決策。李武[2]等在給出計(jì)算書刊本身價(jià)值的定量模型的根基上，給出了按學(xué)科專業(yè)調(diào)配購(gòu)買經(jīng)費(fèi)的概念性步驟。筆者在以上研究的根基上，綜合考慮圖書價(jià)值、讀者需求和學(xué)科專業(yè)，給出定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的購(gòu)買決策的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了一種基于已有圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)的采訪決策支持系統(tǒng)。

2圖書評(píng)價(jià)模型

在舉行圖書購(gòu)買決策前，首先要對(duì)圖書本身的價(jià)值舉行評(píng)價(jià)，這需要考慮影響圖書價(jià)值的多個(gè)因素以及多層次讀者的需求。概括可按如下思路舉行：不同層次讀者對(duì)影響圖書價(jià)值的多個(gè)因素舉行分別評(píng)價(jià)，將各因素評(píng)價(jià)值加權(quán)求和，先求出單個(gè)讀者對(duì)某圖書的評(píng)價(jià)值，再求出各層次讀者對(duì)圖書的評(píng)價(jià)值均值，結(jié)果再將各層次讀者對(duì)圖書的評(píng)價(jià)均值加權(quán)求和，得出圖書的最終評(píng)價(jià)值。由此可建立圖書評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型：

為便于理解，列舉算例及其計(jì)算步驟如下：

●假設(shè)影響書刊價(jià)值的因素為學(xué)術(shù)水平、針對(duì)性和價(jià)格，權(quán)重依次為0.4、0.4、0.2。評(píng)分采用5分制，如“5、5、5”表示“學(xué)術(shù)水平最高、針對(duì)性最強(qiáng)、價(jià)格最低廉”。如某書上述三個(gè)因素被某讀者評(píng)分為“4、5、4”，那么該讀者給該書的評(píng)分值為4×0.4＋5×0.4＋4×0.2＝4.4。

●把讀者分為副教授（博士）以上、講師（碩士）、助教和本科生4個(gè)層次，分別求每個(gè)層次對(duì)書刊的評(píng)分均值。如有5個(gè)副教授以上讀者同時(shí)選中某期刊，且對(duì)其評(píng)分值分別為4.5、4.0、3.8、4.0和4.8，那么認(rèn)為副教授以上層次讀者對(duì)該書的評(píng)分均值為（4.5＋4.0＋3.8＋4.0＋4.8）/5＝4.22。

●對(duì)書刊評(píng)分均值按副教授（博士）以上、講師（碩士）、助教和本科生4個(gè)讀者層次加權(quán)求和，權(quán)重依次為0.4、0.3、0.2、0.1。如4個(gè)層次讀者對(duì)某書評(píng)分均值依次為4.5、4.0、3.8、4.0，那么認(rèn)為該書評(píng)分總值為4.5×0.4＋4.0×0.3＋3.8×0.2＋4.0×0.1＝4.16。

●求每種書刊的需求強(qiáng)度，即每種書刊的選中次數(shù)與該書刊所屬學(xué)科范圍內(nèi)的參與選書的讀者人數(shù)的商。如某書被其所屬學(xué)科的200個(gè)參與選書的讀者中的150個(gè)選中，那么其需求強(qiáng)度為150/200＝0.75。

3經(jīng)費(fèi)調(diào)配模型

高校一般具有多個(gè)院系和多個(gè)學(xué)科專業(yè)，在調(diào)配圖書購(gòu)置經(jīng)費(fèi)時(shí)首先理應(yīng)考慮學(xué)校的院系和學(xué)科專業(yè)的設(shè)置處境以及讀者的分布處境，按照確定比例舉行調(diào)配?？砂慈缦滤悸放e行：先確定影響各學(xué)科經(jīng)費(fèi)調(diào)配的因素及其下層因素，并設(shè)定各因素權(quán)重；從最下層因素開頭計(jì)算各學(xué)科的相應(yīng)因素值，若同一層各因素值意義及量綱不統(tǒng)一，那么將各學(xué)科該層的各因素值除以全體學(xué)科該層相應(yīng)因素值的總和，得到各學(xué)科該層各因素值的計(jì)算值；從最下層因素開頭，將各學(xué)科各因素值的計(jì)算值按照相應(yīng)層的權(quán)重加權(quán)求和，最終便得到各學(xué)科的經(jīng)費(fèi)調(diào)配比率。其數(shù)學(xué)模型描述如下：

為便于理解，列舉算例及其計(jì)算步驟如下：

●假設(shè)影響各學(xué)科書刊購(gòu)買經(jīng)費(fèi)比率的因素為重要學(xué)科數(shù)、讀者層次及人數(shù)、核心期刊數(shù)[7]（意義及量綱不統(tǒng)一），權(quán)重依次為0.5、0.3、0.2。而其中因素“重要學(xué)科數(shù)”的下層影響因素又分為重點(diǎn)學(xué)科數(shù)、博士點(diǎn)數(shù)、碩士點(diǎn)數(shù)（意義及量綱統(tǒng)一），權(quán)重依次為0.4、0.4、0.2；“讀者層次及人數(shù)”的下層影響因素分為副教授（博士）以上人數(shù)、講師（碩士）人數(shù)、助教人數(shù)、本科生人數(shù)（意義及量綱統(tǒng)一），權(quán)重依次為0.4、0.3、0.2、0.1；“核心期刊數(shù)”取權(quán)威機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)。如某一級(jí)學(xué)科上述4個(gè)層次的人數(shù)依次為80、150、15、500，那么因

素“讀者層次及人數(shù)”的計(jì)算值為80×0.4＋150×0.3＋15×0.2＋500×0.1＝130。

●計(jì)算影響各學(xué)科書刊購(gòu)買的每個(gè)因素值在全體學(xué)科該因素值之和的比，這是由于不同的因素值代表的實(shí)際意義不同，為了應(yīng)用各因素的權(quán)系數(shù)，務(wù)必統(tǒng)一量綱。如共有3個(gè)一級(jí)學(xué)科參與購(gòu)書，其“讀者層次及人數(shù)”計(jì)算值依次為130、200、323，那么第1學(xué)科的“讀者層次及人數(shù)”計(jì)算值占3個(gè)學(xué)科該因素計(jì)算值的總和的比率為130/(130＋200＋323)＝0.1991。

●將影響各學(xué)科書刊購(gòu)買的各因素值加權(quán)求和，求得各學(xué)科書刊購(gòu)買經(jīng)費(fèi)占全體考慮的學(xué)科書刊購(gòu)買總經(jīng)費(fèi)的比率。如某一級(jí)學(xué)科的重要學(xué)科數(shù)、讀者層次及人數(shù)、核心期刊數(shù)比率值依次為0.0850、0.1215、0.1991，那么該一級(jí)學(xué)科書刊購(gòu)買經(jīng)費(fèi)占書刊購(gòu)買總經(jīng)費(fèi)的比率為0.0850×0.5＋0.1215×0.3＋0.1991×0.2＝0.1188，即占總經(jīng)費(fèi)的11.88％。

4購(gòu)買決策模型

在得出圖書評(píng)價(jià)結(jié)果及各學(xué)科經(jīng)費(fèi)調(diào)配比率后，需要在各學(xué)科內(nèi)對(duì)待選圖書舉行選購(gòu)決策?？砂匆韵虏襟E舉行：①將待選圖書按學(xué)科分類，各學(xué)科待選圖書按需求強(qiáng)度從大到小排序，需求強(qiáng)度一致時(shí)，再按圖書評(píng)價(jià)值從大到小排序；②根據(jù)經(jīng)費(fèi)處境，設(shè)置選購(gòu)圖書的需求強(qiáng)度及評(píng)價(jià)值下限值；③根據(jù)需求強(qiáng)度，設(shè)置復(fù)本量配置規(guī)矩：如需求強(qiáng)度在0.7以上那么復(fù)本量為8，需求強(qiáng)度為0.5-0.7之間復(fù)本量為5，需求強(qiáng)度為0.3-0.5之間復(fù)本量為3，等等；④各學(xué)科待選圖書中需求強(qiáng)度或評(píng)價(jià)值不小于相應(yīng)下限值的圖書為應(yīng)購(gòu)買圖書，先將全部應(yīng)購(gòu)買圖書的復(fù)本量配置為1；⑤先按需求強(qiáng)度從大到小，再按評(píng)價(jià)值從大到小，依次配置到步驟③中設(shè)置的相應(yīng)目標(biāo)復(fù)本量。

5采訪決策支持系統(tǒng)

以上模型為圖書采訪供給了定量支持，但是，若對(duì)每本書刊做手工計(jì)算那么太繁瑣。當(dāng)前高校圖書館大都采用了圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)，將上述模型與已有的圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)資源結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)開發(fā)文獻(xiàn)采訪決策支持系統(tǒng)，就顯得很有必要而且可能。

采訪決策支持系統(tǒng)能夠根據(jù)最新的可供購(gòu)買的圖書信息、現(xiàn)有館藏及其利用處境、學(xué)校學(xué)科和讀者分布處境、圖書購(gòu)置經(jīng)費(fèi)數(shù)額和館藏特色要求等信息，對(duì)圖書館的圖書購(gòu)買工作舉行決策支持，即輔佐采訪人員抉擇哪些圖書務(wù)必購(gòu)買、哪些圖書在經(jīng)費(fèi)允許時(shí)也理應(yīng)購(gòu)買、哪些圖書不必應(yīng)購(gòu)買，并抉擇若需購(gòu)買時(shí)要購(gòu)買多少?gòu)?fù)本。

根據(jù)相對(duì)獨(dú)立的圖書購(gòu)買功能劃分及圖書購(gòu)買決策的一般流程，設(shè)計(jì)圖書購(gòu)買決策支持系統(tǒng)的模塊布局及功能。首先，采訪人員收集最新的可供購(gòu)買的圖書信息并舉行查重；其次，從文獻(xiàn)價(jià)值和讀者需求兩方面對(duì)可供購(gòu)買圖書舉行定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)（如上述圖書評(píng)價(jià)模型）；結(jié)果，根據(jù)確定的決策模型（如上述經(jīng)費(fèi)調(diào)配模型和購(gòu)買決策模型）舉行購(gòu)買決策，抉擇購(gòu)買哪些圖書、多少?gòu)?fù)本。據(jù)此，圖書購(gòu)買決策支持系統(tǒng)布局如圖1所示。

圖書信息采集子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的前提和根基，其功能是采集可供選擇的圖書的根本數(shù)據(jù)。從采集書目上看，主要包括新書征訂目次、讀者推舉書目、教學(xué)參考書目、科研參考書目及館藏特色與補(bǔ)充書目等[13]；從采集內(nèi)容上看，主要包括待購(gòu)圖書的題名、內(nèi)容簡(jiǎn)介、學(xué)科分類、和出版信息等。這些數(shù)據(jù)被錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為后續(xù)工作的根基，供采訪人員和讀者評(píng)價(jià)、使用。

各個(gè)不同層次的讀者通過(guò)圖書評(píng)價(jià)子系統(tǒng)對(duì)收集在數(shù)據(jù)庫(kù)里的待購(gòu)圖書舉行綜合評(píng)價(jià)，系統(tǒng)從而自動(dòng)計(jì)算出各種圖書的評(píng)分值（按照上述圖書評(píng)價(jià)模型），并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，為制定購(gòu)買決策供給依據(jù)。

圖書館的采訪人員根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖書評(píng)價(jià)結(jié)果，通過(guò)購(gòu)買決策子系統(tǒng)舉行購(gòu)買決策（按照上述經(jīng)費(fèi)調(diào)配模型和購(gòu)買決策模型），將圖書選擇結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

系統(tǒng)管理子系統(tǒng)主要供系統(tǒng)管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)及模型庫(kù)舉行管理，如舉行圖書評(píng)價(jià)模型和購(gòu)買決策模型相應(yīng)參數(shù)的增加、刪除、修改等。

數(shù)據(jù)庫(kù)方面，在已有的圖書館自動(dòng)化管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)（存儲(chǔ)著讀者數(shù)據(jù)、館藏?cái)?shù)據(jù)、流通數(shù)據(jù)等）根基上增加了學(xué)校的學(xué)科數(shù)據(jù)、待購(gòu)圖書原始數(shù)據(jù)（包括