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多指标可拓判别在科研项目等级评判中的应用.pdf

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第23卷第5期 2008年9月 海军航空工程学院学报 Journal of Naval Aeronautical and Astronautical University 、,o1.23 NO.5 Sp.2008 文章编号167315222008050584-03 多指标可拓判别在科研项目等级评判中的应用 . 毛凯,李日华,韩庆龙,张军 海军航空工程学院基础部,山东烟台264001 摘要利用可拓判别法对科研申请项口进行等级综合排序,对科研经费的划拨提供了具体的量化基础。 关键词科研项目;可拓判别;综合排序 中图分类号N94;O21 文献标志码A 科研经费管理单位经常遇到怎样向科研项目划 拨恰当的经费,以做到既为科研积极提供财力资助, 又能节约资金。这涉及如何评判一个科研项目的实 用价值、理论意义、研制周期长短、所需经费多少, 以及此项目是否比彼项目更具研究价值、是否需要 为其予以更多的经费支持等问题。可见这足一个多 指标综合判别问题。 建立在关联函数和可拓集合II 撼础之上的多 指标可拓综合评判方法 ],足20 纪80年代初期 由我国学者创立的~种新颖有效且计算简便的多指 标决策方法。 利用可拓评判方法对科研项目的某些科研经费 管理机构所关心的指标进行评判,建立科研项目所 属等级的多指标可拓综合评判模型。给科研经费管 理机构提供一个关于某科研项目的数值评判结果, 进而对所有的申请项目排队打分,对所有申请项目 进行等级排序,为科研管理单位经费划拨决策提供 科学的数据参考资料。 1可拓评判方法的基本思想 根据待评价事物的数据资料将事物的质量分成 若干等级,并确定各等级相天指标的数据范用,再 将待评事物的各指标与各等级的相应指标比较,计 算出该指标与各等级的关联度大小,进而计算m待 评判事物与各等级的综合的关联度大小 一评定结果 按照它与各等级集合的关联度大小进行比较。 2科研项目等级可拓评判方法的步骤 我们将一个科研项目描述为如下的物元模 收稿日期2008.0620 作者简介毛凯1972一,男,讲师,硕士。 R N,q, , C ’Vn 式中Ⅳ表示项目名称;Ci表示用于项目的第f个 特征;v.则表示属于项目特征Ci的量值。 这里考虑如下特征c。为项目的实用特征,其 量值v 描述项目实用价值大小;c,为项目的理论特 征,其量值v,描述项目理论价值大小;c 为项目的 经费需求特征,其量值 描述项目所需经费多少; C 为项目的研制时间特征,其量值v4描述项目预期 研究时间的长短;6 5为表示项目的水平特征,代表 项目是处于国际领先还是处于国内或军内领先水 平;等等。其量值范围可通过专家打分的方法确定。 还假定科研管理单位准备对研究周期均不超过 4年的申请项目共计拨款100万元。管理机构根据 已有的资料数据或相关专家的意见,将科研项目分 为一级、二级、j级、四级等4个等级,并给出了 各个等级相关指标的数据范围,即各等级各特征的 相关量值范罔。具体可按照如下步骤进行 2.1确定经典域与节域 将申请项目划分为m个等级,令 Ⅳ,,C, Nj,cl, ,】 c2, ,2 、7、7、7 % 九 n m ,,\,,\,,\ Ⅳ 第5期 毛凯等多指标可拓判别在科研项目等级评判中的应用 ·585 式中Ⅳ。表示项目的第_,’,1,2,---,m个等级; 1,2,---,拧表示等级N,的特征; 则表示N, 关于特征 所规定的量值范 即经典域, 的取 令 尸,c, f尸’ 善 1 l , j 13 l , ,6I j 2.2确定待评判项目物元 对待评判申请项目,计算各特征的取值.将计 算数据或分析结果用物元表示为 f尸,c ,v 、 尺i。 l’ ㈣ 1 j 式巾P为待评判项目, 为P天于持征 的量值。 物元实际上给Hj r一个待评判项目关于各个特 2.3确定权系数 采用层次分析法确定权系数 刚,为避免人为冈 素对评价结果的干扰,充分利用物元数据提供的信 息,也可利用相关的简单关联函数确定权系数。 对非满足不可的特征 ,记其权系数为A,其 他特征 ≠尼的权系数为 ,且满足∑0“i1。 情况预先设定一个或几个非满足不可的特征 的 量值v 。若某待评判项目该特征的量值不满足这些 初始要求,则该项目将直接被取消评选资格。 2.5确定待评判项目各特征关于各等级的相应特 在解决实际问题时,会遇到各种各样的实际事 物 而问题的矛盾程度是用事物关于某些量值符合 要求的程度来描述的。通过定义点与实数域上区间 分别表示量值、 与经典域 之问的距。 2.6确定待评判项目关于各等级的关联度 K, ∑ ,K , 1,2,, 。 7 式7中的K,vf捕述的是单个量值 与第-,个 等级的符合程度,而 ,p则综合考虑了所有的量 值与第 个等级的符合程度,并注意到_lr各个特征 对于等级的确定所起的作用各不相同,【大j此栩应引 进了不同的影响 子即权系数。 2.7确定待评判项目的等级 若 ,。p 嚣, } , , 8 则确定待评判项目属于等级 。它表示待评判项目 P与某等级的关联程度越大.则与该等级的符合程 度越高。 当与某等级的关联度最大时,自然就可以将该 项目判};U为该等级。 一 k, 一mink, 另夕 令七 _} ’9 max庀I口一mln庀I } 并定义指标 ∑J· J 一, 1010 一, J ∑ 弥 为P的级别变量特征值,该指标表示P从一个 级别偏向于另一个级别的程度。 _/ 是一个辅助指标,有助于对评判项目的更进 一步的精确认识。 586 海军航空工程学院学报 第23卷 3科研项目等级可拓评判实例分析 这里我们假设将项目分成4个等级『,,Ar,, Ⅳ ,N4;考虑4个特征,即项目的实用价值特 征cl,项目的理论价值特征C,,项目的经费需求特 征c3和项目的研制时间特征 .并将项目的水平特 征C 作为非满足不可的条件。若根据经费管理机构 已经积累的相关数据或有关专家的经验打分,得到 以下捕述项目各等级的经典域为 冗 ,cl,87.5,92.5 ,85,90 c3,50,65 c4, 24,36 则项目等级节域为 R ,兄 ,足 ,Cl,85,90 岛,82.5,87.5 c3, 45,60 , 18,30 80,100 77 5,97.5 20;7O 需要指¨;的是,对经费管理机构来说,当然希 望待评判项目的实用价值和理论价值都越高越好, 而研究周期和所需经费则越少越好 这样对项目等 级的综合评判就带来J,不便。我们在这里对研究周 期和所需经费两项数据作J,一个简单的变换。以所 需经费为例,我们假设经费管理机构准备划拨的总 经费为1o0万元,减掉各等级项目所需经费即剩余 经费,则剩余经费当然越多越好。类似地也可以将 研究周期变换为节约时间。经过这样的统一处理之 后,就能方便地对项目所属等级进行综合评判厂 现在有一待评判项目,其水平特征已经符合非 满足不可条件,经测算其各特征值分别为v 85 5, 281,v]46.5, 420。 该待评物元可表示为以下物元模型 R N,C ,85.5 C ,81 c ,46.5 C4,20 利用距计算式6及关联度计算式5计算得 k V1-0.2666,k ’ 一0.5333, k 一0.1296,k “V4一o.1666; k2 ’10.1000,k2V2~o.3000, k2、,30.1000,k2V40.1666; k3、‘ }n 4000,k v 1一一0.1250, , j S-%0.2333, ’ -0.0909; k{V 0..3DD,k4V20.5000, 七 ’ 一o.2j66, -0.4666。 取权系数为 ,0.45, ,0.3, 0.15, 0 1,这表明对项目的实用价值看得最重,理论 价值次之,最不看重的是研究时问。 用式7计算待评判项目关于各等级的关联度 P∑crik。Vi-0.3161 il 4 P∑ 足 -0.0t33 tl k P∑ 尼 0.1684, l 庀 P∑ 庀 v,0.2208。 ,l Fh于 Pmax』C,P,所以待评判项目等级 为第四级 进一步,利用式9可计算得k.P0, k P0.5639,七 P0.9024,k4P1。 再利用式10可得待评判P的级别变量特征值 , 3.1768,这表明待评判项目等级为第四级,但 偏向于第 级 为说明问题简便起见,我们仅给 ¨了一个项目 的等级评判。实际上,由于 。p mil’2 ax K,p既 能说明待评判项目的所属等级,同时还能描述该项 目属于此等级的程度是多少。因此,以上方法同样 适合于多个项目的等级评判,并能方便地对各项目 进行排序比较经费管理机构在获得这些数据之后, 就可以次为依据进行经费分配。 4结束语 可拓学提Ⅲ的可拓方法是一种形式化的方法, 它通过基元可拓性和基元变换方法,定性地捕述r 矛盾问题,并定性地提供丫矛盾问题的种种可能的 解决途径;它又通过建立可拓集合及定义在其上的 关联函数,建立可拓模型,从数学上定量地给出了 解决矛盾问题的方法,以供决策者参考 将可拓学 定性和定量相结合的方法运用到科研经费的管理过 程中去,这对于合理有效地评判或管理项目经费都 具有一定的科学指导意义 下转第590页 , 、,u 5 5 O l/、 、 k 、, 、 乙 _。 q Ⅳ 590 海军航空工程学院学报 第23卷 力的技术保障。 参考文献 1许占显,李服群,伍艳.无损检测与航空维修 .无 损检测,2000,226269-271. 【2】孙金立.无损检测及在航空维修中的应用[M].北京 国防工业出版社,2004. 【3】王华玲.基于LabVIEW的超声检测虚拟仪器研究[D】 西安西安科技大学,2006. [4】陈新波.基于虚拟仪器技术的超声检测仪器的研发 及应用【M].上海华东理工大学,2005. [5】孙金立,陈新波.用超声横波法检测某进口型直升机 尾桨叶大梁[J】_无损探伤,2001,25332.33. Application of Ultrasonic Testing System Based on Virtual Instrument in the Aeronautical Maintenance SUN Jin.1i ,DING Zhenguo ,JIANG Donghong 1.Qingdao Branch of NAAU,Qingdao Shandong 26604 1,China 2.The 91423 Unit ofPLA,Dalian Liaoning 116043,China AbstractIn order to realize the testing intelligence of the naval plane structure damnification,the ultrasonic testing system was designed based on virtual instrument which was based on ultrasonic testing and virtual instrument techniques,and the system was used to test the stroke oar leaf of an importation helicopter and the bolt in a transport plane.Result showed that the instrument came to the design demand,and satisfied with the needs of aeronautical maintenance nondestructive testing. Key wordsvirtual instrument;ultrasonic testing;aeronautical maintenance;application 上接第586页 参考文献 【l1蔡文,杨春燕,林伟初.可拓工程方法[M].北京科 学出版社,1997. [2】蔡文.物元模型及其应用【M】.北京科学技术文献 出版社,1994. [3】蔡国梁,王作雷,黄斌,等.多指标可拓综合评价方 法在城市经济可持续发展评价中的应用【J].科技通 报,2005,2 1449750 1. 【4】王作雷,蔡国梁.基于可拓数学方法的城市商用土地 等级多指标综合评价【J】.江苏大学学报,2003,244 2427. [5]王锦国,张乾飞,袁永生.城市空气质量综合评价的 可拓方法[J].中国环境监测,2001,1764849. Research Application of MultiIndex Extensive Discrimination on Scientific Proj ect grade MAO Kai,LI Rihua,HAN Qinglong,ZHANG Jun Department of Basic Sciences,NAAU,Yantai Shandong 26400 1,China AbstractExtensive discrimination can be used to sort the grade of scientific project.It provided discrete quantity based on which to allocate the funds scientifically and rationally. Key words scientific project;extensive discrimination;comprehensive assessment
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