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  2. 學(xué)術(shù)交流

基于突變理論的高校穩(wěn)定狀況動態(tài)模糊評判


        高校穩(wěn)定工作是一項系統(tǒng)工程,其中與學(xué)生關(guān)系比較密切的是教學(xué)管理、學(xué)生管理、后勤服務(wù)和安全保障、校園治安狀況四個子系統(tǒng)。學(xué)校從穩(wěn)定狀態(tài)到不穩(wěn)定的過程是一個復(fù)雜并且包含著大量的突發(fā)性非連續(xù)性變化過程,如何從四個子系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)對學(xué)校穩(wěn)定狀況產(chǎn)生突變的因素,科學(xué)地評判并預(yù)警,需要結(jié)合突變理論,運用模糊隸屬函數(shù)和突變級數(shù),將突變理論與模糊分析結(jié)合起來,對學(xué)校穩(wěn)定這樣一個復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行多層目標(biāo)分解,再根據(jù)歸一公式進(jìn)行量化遞歸運算,最后得到學(xué)校穩(wěn)定總突變隸屬函數(shù)值,進(jìn)而通過分析不同時期學(xué)校穩(wěn)定總突變隸屬函數(shù)值及其變化趨勢,動態(tài)地對學(xué)校穩(wěn)定狀況進(jìn)行模糊綜合評判,以提高高校處置突發(fā)事件的能力,構(gòu)建和諧校園。

        突變理論基本原理

        突變理論是20世紀(jì) 60年代末法國數(shù)學(xué)家雷內(nèi)·托姆(Rene·Thom)為了解釋胚胎學(xué)中的成胚過程而提出來的。突變理論的出現(xiàn)引起各方面的重視,被稱之為“是牛頓和萊布尼茨發(fā)明微積分三百年以來數(shù)學(xué)上最大的革命”。它用以解釋自然界和社會現(xiàn)象中所發(fā)生的不連續(xù)的變化過程,描述各種現(xiàn)象為何從性狀的一種形式突然地跳躍到根本不同的另一種形式。突變理論在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會科學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用較多,但將其運用到高校穩(wěn)定狀況評判的研究比較鮮見。
        雷內(nèi)·托姆指出,發(fā)生在三維空間和一維空間的四個因子控制下的突變,即余維數(shù)≤4的情況下,有七種突變類型:折迭突變、尖點突變、燕尾突變、蝴蝶突變、雙曲型臍點突變、橢圓型臍點突變、拋物型臍點突變。

表1  七種突變類型

表1  七種突變類型


        上述方程還不能直接用于分析與評判,需要對之進(jìn)行推導(dǎo),得出相應(yīng)的歸一公式。常用的三種突變模型示意圖及歸一公式如下:

圖1  常用突變模型的系統(tǒng)示意圖

圖1  常用突變模型的系統(tǒng)示意圖

        尖點突變歸一公式:xa=a1/2,xb=b1/3
        燕尾突變歸一公式:xa=a1/2,xb=b1/3,xc=c1/4 
        蝴蝶突變歸一公式:xa=a1/2,xb=b1/3,xc=c1/4,xd=d1/4 

        高校穩(wěn)定狀況評判體系

        影響高校穩(wěn)定狀況的因素很多,本文主要從學(xué)校內(nèi)部管理方面的因素進(jìn)行考量?;谀壳案咝7€(wěn)定工作的實際情況和上海市教育委員會對2005~2007年上海市高校學(xué)生問卷調(diào)查中的匯總數(shù)據(jù),本文從教學(xué)管理、學(xué)生管理、后勤服務(wù)和安全保障、校園治安狀況四個方面進(jìn)行分類,建立如下的指標(biāo)體系。

圖2  與學(xué)生有關(guān)的高校穩(wěn)定狀況評判體系

圖2  與學(xué)生有關(guān)的高校穩(wěn)定狀況評判體系

圖2  與學(xué)生有關(guān)的高校穩(wěn)定狀況評判體系

        其中,U=高校穩(wěn)定狀況
        U={U1,U2,U3,U4}={教學(xué)管理、學(xué)生管理、后勤服務(wù)和安全保障、校園治安狀況 }
        U1={U11,U12,U13}={學(xué)籍管理,專業(yè)及課程設(shè)置,師資隊伍}
        U2={U21,U22,U23,U24}={社會實踐,困難學(xué)生資助,就業(yè)指導(dǎo),心理健康教育}
        U3={U31,U32}={生活服務(wù),條件和設(shè)備}
        U4={U41,U42,U43,}={治安管理,制度規(guī)范,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理}
        在高校穩(wěn)定工作分析與評判中,將穩(wěn)定狀態(tài)分為四個等級,即穩(wěn)定、亞穩(wěn)定、風(fēng)險、高風(fēng)險,分別代表由穩(wěn)定向不穩(wěn)定轉(zhuǎn)變的四種狀態(tài)。

        突變理論動態(tài)模糊綜合分析與評判方法

        在將影響高校穩(wěn)定工作的因素表示為遞階層次結(jié)構(gòu)之后,可以利用突變理論來綜合分析與評判。步驟如下:
        I.建立模型的指標(biāo)體系。
        II.對底層指標(biāo)進(jìn)行原始數(shù)據(jù)規(guī)格化,得到初始隸屬值。
        在歸一公式中,控制變量a、b、c、d表示的是狀態(tài)變量x的不同方面的特征,其原始數(shù)據(jù)聚類范圍和度量單位各不相同,它們之間無法進(jìn)行相互比較。因此,應(yīng)先用以下公式將控制變量的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到0~1范圍內(nèi)的越大越好型無量綱可比較數(shù)值,即對控制變量進(jìn)行原始數(shù)據(jù)規(guī)格化。
        由于底層指標(biāo)大多屬于模糊變量,底層指標(biāo)原始數(shù)據(jù)規(guī)格化也存在著一定的模糊性,將這種定義在0~1范圍內(nèi)的控制變量的原始數(shù)據(jù)規(guī)格化值稱作初始模糊隸屬函數(shù)值。
        本文根據(jù)上海市教育委員會對2005~2007年上海市高校學(xué)生問卷調(diào)查中的匯總數(shù)據(jù),選擇上海某高校作為研究對象,圍繞學(xué)校內(nèi)部管理對學(xué)校穩(wěn)定狀況影響面向多位專家對圖二所示底層指標(biāo)調(diào)查和評分,然后進(jìn)行統(tǒng)計分析并規(guī)格化,其中2005年數(shù)據(jù)如下。
        U1={U11,U12,U23}={0.7,0.84,0.73}
        U2={U21,U22,U23,U24}={0.73,0.76,0.67,0.73}
        U3={U31,U32}={0.72,0.7}
        U4={U41,U42,U43}={0.66,0.77,0.67}
        III.利用歸一公式進(jìn)行量化遞歸運算,求出學(xué)校穩(wěn)定狀況總突變隸屬函數(shù)值。
        根據(jù)初始隸屬值,按歸一公式可以計算出各控制變量的相應(yīng)中間值,這種中間值稱為突變級數(shù)值。然后考慮兩個原則,即“互補”與“非互補”原則,得到狀態(tài)變量的突變隸屬函數(shù)值。所謂“非互補”原則是指一個系統(tǒng)的控制變量(如a、b、c、d)之間不可互相彌補其不足,因而按照歸一公式求得系統(tǒng)狀態(tài)變量x的值時,要從諸控制變量相對應(yīng)的xa,xb,xc,xd等中取最小的一個作為整個系統(tǒng)的x值,這叫“大中取小”。因為只有這樣,才能滿足分歧方程,才能質(zhì)變。所謂“互補”原則是指一個系統(tǒng)諸控制變量之間可以相互彌補其不足,以使相應(yīng)的x值達(dá)到較高的平均值,即x=(xa+xb+xc+xd)/4。同理逐層遞階運算,即可得到總突變隸屬函數(shù)值。
        在高校穩(wěn)定狀況評判指標(biāo)體系中,各指標(biāo)之間滿足“非互補原則”,即采取“大中取小”的方法,計算如下:

表2  各指標(biāo)總突變隸屬函數(shù)值


        故該校2005年總突變函數(shù)隸屬函數(shù)值即0.92。同理,根據(jù)上海市教育委員會的有關(guān)2006年及2007年數(shù)據(jù)??梢杂嬎愠鋈陻?shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?BR>

表3  2005-2007年總突變函數(shù)隸屬函數(shù)值

        該校2005年、2006年、2007年三年學(xué)校穩(wěn)定狀況總突變隸屬函數(shù)值均較大,且基本穩(wěn)定,無明顯變化,據(jù)此可判斷該校目前的整體狀況是比較穩(wěn)定的。

        結(jié)論

        在高校穩(wěn)定工作分析與評判過程中,運用突變級數(shù)法能夠比較準(zhǔn)確地量化高校穩(wěn)定狀況等級,同時該法有效地避免了其它方法中難以確定的權(quán)重的困難。
        運用突變理論進(jìn)行高校穩(wěn)定工作分析與評判,本文的工作還只是初步的嘗試,主要是給出一個基于突變理論的適用于高校穩(wěn)定狀況的評判框架。本文所述方法還有待進(jìn)一步深化,如底層指標(biāo)的選擇問題和評分方法問題;如何將總突變函數(shù)值與參考等級分值相映射的問題等還需要進(jìn)一步探討和研究,以提高對學(xué)校穩(wěn)定狀況評判的準(zhǔn)確性。

 

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