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基于灰色关联分析的数字图书馆评价*

2014-12-31张丽佳

图书馆论坛 2014年8期
关键词:关联系数关联度灰色

张丽佳

数字图书馆是一个复杂开放的系统,无论从技术角度或从信息资源数字化的角度看,它是伴随着因特网的快速发展而将信息资源进行重新组织管理的新模式。因此,对其进行评价,有利于满足用户对信息的需求、规范数字图书馆建设,提高数字图书馆的开发利用水平。数字图书馆的评价由于存在诸多不确定性因素,因此可从不同角度评价。近年许多学者对此进行多角度的探索性研究,如德尔菲法、层次分析法、多层次模糊综合评判法[1]、DEA(数据包络分析)和CA(聚类分析)综合评判法[2]等。这些评价方法都有其各自的优势,同时也存在一定的局限性。例如,德尔菲法是一种主观、定性的方法;层次分析法进行多层比较时需进行一致性检验,如果不能通过一致性检验,则不能使用此方法进行评价;DEA虽然应用广,但当决策单元的数量相对输入输出指标偏少时,无法对有效的决策单元加以区分,同时输入输出指标的权重分配不合理,经常发生不重要的指标权重较大而重要的指标权重较小,甚至为0的情况[3]。通过文献研究发现,数字图书馆评价系统是一个灰色系统,主要表现为主要指标的统计信息具有信息不完全,或“灰色”的特征[4]。本文尝试用灰色关联分析来对数字图书馆进行评价,以期为相关评价方法的研究提供借鉴。

所谓灰色关联分析是基于行为因子序列的微观或宏观几何接近,以分析和确定因子间的影响程度或因子对主行为的贡献测度而进行的一种分析方法[5]。灰色关联分析对样本量的大小没有太高的要求,分析时也不需要典型的分布规律,而且分析的结果一般与定性分析相吻合,因而具有广泛的实用性。

1 数字图书馆评价体系的建立

关于数字图书馆评价体系,已有诸多学者进行了研究。例如有学者采用基础设施、资源配置、资源组织、资源利用、服务功能作为数字图书馆评价的一级指标体系[4];有学者从数字图书馆办馆条件、数字图书馆“馆藏”资源、图书馆网站建设、数字图书馆馆员队伍、数字图书馆经济效益五个方面论述了数字图书馆评价体系的构建[6];还有人将评价体系的一级指标定为各种载体数字化、数据存储和管理、组成有效的访问和查询、数字化资料的传递和接收、权限管理和版权保护[1]。

通过对已有数字图书馆评价体系进行对比分析发现,目前现有评价体系的建立,有的是根据数字图书馆自身的特点建立起来的,有的借鉴了数字资源的评价体系,还有的则是将信息系统与传统的图书馆评价结合起来构建评价体系。本文认为,数字图书馆是以Internet为依托,将各种信息资源整合,以数字化的形式为用户提供即时服务的。用户作为数字图书馆的使用者和支撑者,满足他们的需求才是数字图书馆存在的出发点和服务的最终目的。基于这一特点,根据用户的需求建立评价体系可能更为恰当。因此,无论是指标的选取还是评价体系的建立,都要符合用户的特点以及相关需求,这样建立起来的才是适合实际应用的评价体系。

根据上述评价指标体系的设计原则,并参考相关研究成果,最终选取了如表1所示的相关指标作为利用灰色关联分析评价数字图书馆的指标体系[1][6][8]。

该评价体系从系统/技术、数字资源、访问与查询、网站建设、用户、知识产权保护等方面,分3个层次,由18个指标构成。其中系统/技术主要指数字图书馆建设的相关物质依托,主要包括网络设备、储存设备、集成管理系统以及网络管理四项指标,这些指标对于数字图书馆的建设和运行有着直接的影响,是数字图书馆为用户提供网络信息资源服务的保障;数字资源这一准则层下面包含了综合数据库数量、专业数据库的数量、特色数据库建设三项指标,这是数字图书馆评价当中重要的指标,代表了电子文献资源共建共享、资源整合建设状况;用户通过互联网进入数字图书馆后,最直接的操作就是访问与查询,面对丰富的数据资源,如何快速、方便地检索是用户面临的首要问题,因此设立了两项指标:访问操作界面与信息检索模式,显示数字图书馆搜索是否人性化以及检索功能是否完善;在网站建设方面,选取了网络资源导航、网上咨询、个性化、集成化服务和用户定制服务四项指标,体现了数字图书馆网络化信息服务水平;在用户这一准则层,将相关指标设定为登陆人数、电子文献的利用率、用户与网站的交流,代表数字图书馆用户的反馈评价;知识产权保护相关指标表明数字图书馆也要重视对其资源的知识产权保护,这样才能得到信息所有者的信任,促进网络信息资源利用的良性循环[7]。

表1 数字图书馆评价指标体系

2 灰色关联分析评价

数字图书馆是复杂的体系,复杂性主要体现在三方面:(1)学科领域的交叉性;(2)研究与实践的同时性与广泛性;(3)涉及问题的多样性。在数字图书馆评价指标体系中,往往不可能得到指标有关的所有信息,例如在本文的评价体系中,网站建设只选取比较重要的四项指标,还有些指标并未全部列出,而且随着因特网的发展,这些指标随时会被新的、更具代表性的指标所取代,即有关数字图书馆的信息具有不完全和不确知性,因此,处理这种既有已知信息又有未知的或非确知信息的有效方法,就是从灰色角度出发进行评价[9]。

灰色关联分析提供了一种定量分析两因素之间相互关联程度的方法。利用灰色关联分析来评价数字图书馆的基本思路是:以数字图书馆建设最完善(理想数字图书馆)的各指标值作为参考数列X0的个体x0k,被评价数据库的各指标作为比较数列Xi的个体xik,求关联度ri。采用灰色关联度作测度去衡量各因素的实际值与理想值的关联程度[9],根据关联度的大小次序,从而可以得到待评价数字图书馆的优劣次序。关联度越大,说明被评价的数字图书馆与建设最完善的数字图书馆越相似,建设程度越好。

灰色关联分析评价的步骤如下:

(1)数据列的确定。对数字图书馆进行关联分析时,首先需要确定表征系统特征的数据列。假设现有数字图书馆V1、V2、V3、…Vi,数字图书馆的序号设为i;k 为第k 个评价指标的序号,k=1,2,…,n;vik为第i 个数字图书馆的第k 个指标的评价值。根据数字图书馆V1、V2、V3…Vi各指标值,按照相关矩阵计算得出参考数列为:V0=(V01、V02、V03、…V0n)

(2)无量刚化处理。依据下列公式:

对各指标值进行规范化处理,以消除各量刚,便于各指标之间的计算与比较。

(3)计算关联系数,构造关联系数矩阵。关联系数的计算公式为:

i=1,2,…,m;k=1,2,…,n

ρ 为分辨系数,通常取ρ=0.5。

由此可得各指标与参考数列的关联系数:

根据关联系数的值,构造关联系数矩阵:

(4)确定权重。在求关联度之前,首先需要确定各指标的权重。本文权重的确定采用层次分析法。层次分析法是一种处理复杂评价问题的主要方法,首先通过分析复杂的问题所包含因素的因果关系,将待解决问题分解为不同层次的要素,构成递阶层次结构,本文主要分为目标层、准则层、指标层三个层次;然后对每一层次要素按规定的准则两两进行比较,建立判断矩阵;运用特定的数学方法计算判断矩阵最大特征值及对应的正交特征向量,得出每一层次各要素的权重值,并进行一致性检验;在一致性检验通过后,再计算各层次要素对于所研究问题的组合权重,据此就可解决评价、排序、指标综合等一系列问题[4]。依据上述原则及计算方法,计算出的各级指标权重,详见表1。

(5)求关联度。关联度计算方法采取权重Z乘以关联系数,从而得出:

其中,T为该层中的指标个数。

如果评价体系是多层次的,则需要进一步计算,求出多层次的关联度。具体步骤是:在求出基层关联度后,把这一层次的计算结果作为下一层次的原始指标,再重复计算上一层次的关联度,直至求出最高层的关联度[9]。最高层关联度的大小顺序就是待评价数字图书馆的优劣次序。

因此,根据上述原则,不同数字图书馆之间的关联度计算方法如下:

根据计算结果,关联度越接近1,则表明关联程度越大,说明被评价的数字图书馆与建设最完善的数字图书馆的各项指标值越接近,建设程度越好。依据关联度的大小,即可对不同数字图书馆建设的优劣次序进行排序。

3 案例应用

下面以3所数字图书馆(V1,V2,V3)为例,说明灰色关联分析在数字图书馆评价中的具体应用。

(1)建立数字图书馆评价指标体系。数字图书馆评价指标体系由三层指标组成(表1),即第一层:目标层,数字图书馆(A);第二层:准则层,包括系统/技术B1、数字资源B2、访问与查询B3、网站建设B4、用户B5、知识产权保护B6;第三层:指标层,这一层中共有18个指标(C1,C2,…C18)。

(2)计算单层关联度。根据3所数字图书馆(V1,V2,V3)各 指 标 的 数 据vik(i=1,2,3;k=1,2,3;…,18)得出参考数列:

V0=(4.0,5.0,4.0,3.0,6.0,2.6,4.2,3.0,5.2,3.3,2.9,3.0,5.1,3.3,2.25,4.12,4.0,4.0)

各指标值经规范化处理后,得到各指标与参考数列的关联系数ξik。对于数字图书馆V1,关联系数ξik的值分别为:0.56,0.38,0.44,…,0.51。同理,分别得出计算数字图书馆V2、V3的关联系数。

(3)计算多层关联度。利用层次分析法得到如下权重:

(0.13,0.20,0.17,0.18,0.16,0.16)

(0.3,0.3,0.2,0.2)

(0.4,0.3,0.3)

(0.6,0.4)

(0.3,0.2,0.3,0.2)

(0.3,0.5,0.2)

(0.6,0.4)

(0.42,0.36,0.45)

(0.50,0.59,0.41)

(0.44,0.49,0.63)

(0.51,0.45,0.58)

(0.61,0.59,0.60)

(0.47,0.88,0.57)

最后,求出目标层A 的关联度:

由此,按目标层关联度的大小可得3所数字图书馆的优劣次序为:V2>V3>V1,即数字图书馆V2在3所图书馆中建设得最好。

4 结论

数字图书馆评价是个不断发展与变化的过程,人们一直在探索科学、合理的评价指标体系及评价方法。Saracevic教授认为:数字图书馆是个复杂的整体,许多方法都适用于其评价,但每种方法都有其优缺点,因此,实际上并不存在着一个最佳的评价方法[10]。本文在构建数字图书馆评价指标体系的基础上,采用层次分析法确定各相关指标权重,尝试利用灰色关联分析对其进行评价,依据最终计算的关联度的大小,将不同数字图书馆建设的优劣次序进行排序,力争评价结果客观、有效,以期为数字图书馆综合评价提供一个新的思路,同时为数字图书馆的选择和开发建设提供科学决策依据。

[1] 战学秋,温金明.多层次模糊综合评判法在数字图书馆评价中的应用[J].情报科学,2007(7):1035-1038.

[2] 范莹莹,金以明.基于DEA 和CA 的数字图书馆评价研究[J].图书馆论坛,2010(5):55-57.

[3] 吴雷.基于改进型DEA 模型的绩效评价研究[J]. 科技管理研究,2009(12):110-112.

[4] 杜栋,庞庆华,吴炎.现代综合评价方法与案例精选[M].北京:清华大学出版社,2008.

[5] 傅立.灰色系统理论及其应用[M].北京:科学技术文献出版社,1992.

[6] 安娜.高校数字图书馆评价指标体系研究[J].现代情报,2007(5):97-100.

[7] 马玉荣. 关于数字图书馆评价体系的思考[J]. 图书馆学研究,2004 (2):37-39.

[8] 吴建华. 数字图书馆评价方法[M]. 北京:科学出版社,2009.

[9] 江安. 彭宜青. 基于灰色关联层次分析法的信息化作战系统评价模型[J].中国科技信息,2010(9):48-50.

[10] Saracevic, T. Evaluation of digital libraries: An overview. Presentation at the DELOS W P7Workshop on the Evaluation of Digital Libraries, 4-5October 2004 [EB/OL]. [2014-01-03]. http: //www.scils.rutgers. edu/~tefko/articles.htm,2005-07-05.

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