項 英，鄧 晰，沈祥興

(1.武漢大學(xué)a.信息管理學(xué)院，b.圖書館，湖北 武漢430072;2.海南大學(xué)藝術(shù)學(xué)院，海南 海口570228)

0 引 言

大型儀器設(shè)備是高校人才培養(yǎng)、科學(xué)研究的重要條件和基本手段，是學(xué)校綜合實力的體現(xiàn)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，知識在經(jīng)濟發(fā)展中起到愈來愈重要的作用，使得高校儀器設(shè)備的管理顯得尤為重要。在新的形勢下，如何加強對儀器設(shè)備的管理，建立適應(yīng)知識經(jīng)濟發(fā)展要求的管理機制，找出存在的問題，分析產(chǎn)生問題的原因，采取有效對策，真正做到資源共享，提高儀器設(shè)備的使用效益，已成為高校急需考慮和解決的核心問題［1］。

當前高校有相當一部分儀器設(shè)備的機時使用率和使用效益不高。除儀器設(shè)備本身的特殊性和科研工作的特殊需求之外，與管理水平也有很大關(guān)系［2］。建立科學(xué)的大型儀器設(shè)備共享管理模式應(yīng)以無線局域網(wǎng)和信息采集、保存、評價技術(shù)為支撐，校園網(wǎng)共享儀器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理平臺系統(tǒng)為載體，實現(xiàn)教學(xué)儀器設(shè)備統(tǒng)一配置和管理、預(yù)約使用、有償服務(wù)的新型運行機制。這樣的管理模式，打破儀器設(shè)備使用效益主觀評價方式，建立一個客觀的、科學(xué)的績效評價體系，使大型教學(xué)儀器設(shè)備管理更加科學(xué)化、規(guī)范化。

基于無線局域網(wǎng)的儀器設(shè)備績效評價和平臺基準開發(fā)模式，對充分發(fā)揮高校大型儀器設(shè)備效能的提高具有理論與實踐意義。在明確無線局域網(wǎng)的儀器設(shè)備績效評價的基本概念、機制、特征的基礎(chǔ)上，掌握儀器設(shè)備信息的采集、保存、評價的方法［3］，對于解決當前大型儀器設(shè)備監(jiān)測的瓶頸問題具有重要意義。

1 大型儀器設(shè)備績效評價系統(tǒng)的構(gòu)建

無線局域網(wǎng)在一定的局部范圍內(nèi)利用無線通信技術(shù)建立的計算機網(wǎng)絡(luò)，是20 世紀90 年代計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以無線電波作為信息傳輸?shù)拿浇閷崿F(xiàn)計算機之間的通信，并為移動通信及特定環(huán)境下的通信提供了方便的網(wǎng)絡(luò)接入手段［4］，以自組多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送到Agent，大型儀器設(shè)備共享平臺拓撲結(jié)構(gòu)，見圖1。

圖1 大型儀器設(shè)備共享平臺拓撲結(jié)構(gòu)

無線局域網(wǎng)儀器設(shè)備績效評價系統(tǒng)的建設(shè)必須在原有的校園網(wǎng)上進行。不改變校園網(wǎng)絡(luò)主體架構(gòu)，只需用原有的網(wǎng)管、認證、計費系統(tǒng)就可以對無線網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管理和認證，實現(xiàn)無線與有線網(wǎng)絡(luò)良好的兼容和互補。同時做到盡可能的簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)訪問速度與效率［5］;無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化使無線接入設(shè)備能覆蓋所有期望覆蓋的儀器設(shè)備區(qū)域，區(qū)域中的信號強度能夠符合接收的要求，并具有足夠承擔(dān)預(yù)期負載的能力［6］;該系統(tǒng)必須遵循標準的統(tǒng)一性，所采用的各項技術(shù)必須與國際主流標準協(xié)議相一致，并能夠保證與多個主流廠商的互操作性。

通過該系統(tǒng)，用戶可以通過Internet、校園網(wǎng)和校園無線局域網(wǎng)共享大型儀器設(shè)備管理系統(tǒng)的資源，提高儀器設(shè)備的使用率，實現(xiàn)院校之間優(yōu)勢資源互補，提高國內(nèi)高校綜合實力和競爭能力。

1.1 儀器設(shè)備績效評價系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

技術(shù)路線采用一種稱為代理(Agent)的機制［7-8］，只要是一個基于TCP/IP 的可編程的系統(tǒng)，都可以開發(fā)出各種操作系統(tǒng)(Windows、LINUX、AIX、HP UX、Solaris、其他特殊的專用系統(tǒng)等)的Agent，它駐留在目標系統(tǒng)中，監(jiān)視駐留系統(tǒng)中發(fā)生的各類事件，并對不同類型的數(shù)據(jù)進行采集。它還可修改數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的配置，控制采集的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)大致分為基于硬件網(wǎng)關(guān)型數(shù)據(jù)(如IP 地址、MAC 地址等)、基礎(chǔ)資源型數(shù)據(jù)(如操作系統(tǒng)進程、CPU 使用率、內(nèi)存可用量百分比等相關(guān)參數(shù))、DB 訪問型數(shù)據(jù)(主要基于C/S 模式的應(yīng)用系統(tǒng)，直接對數(shù)據(jù)庫進行操作的相關(guān)數(shù)據(jù))、WEB訪問型數(shù)據(jù)(主要基于B/S 模式的三層架構(gòu)或非三層架構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng))四種類型等。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器部署在各個無線網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)上，按照統(tǒng)一的格式，實時或定時的進行“拉入”操作，將采集到的行為數(shù)據(jù)封裝、打包、存入數(shù)據(jù)采集服務(wù)器［9］，如圖2 所示。

圖2 數(shù)據(jù)獲取示意框圖

采集的數(shù)據(jù)主要包括用戶在某儀器設(shè)備上機和操作記錄。其中，用戶上機記錄通過該無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器獲得，記為記錄集

SJ=〈Username，Identity，InTime，OutTime，TName〉

其中:Username 為用戶的“一卡通”編號;Identity 為用戶所在的單位名稱;InTime 為用戶開始上機時間;OutTime 為用戶下機時間;TName 為每臺儀器設(shè)備分配的唯一名稱。

用戶操作記錄通過儀器設(shè)備上位PC 機上安裝Agent 程序獲得。

基本原理是通過Agent 程序獲得儀器設(shè)備上位PC 機操作系統(tǒng)的窗口句柄，在每次窗口變化時觸發(fā)事件，獲得當前的窗口標題(Title)時間(Time)，然后將采集的信息發(fā)送至數(shù)據(jù)采集服務(wù)器端［10］。

(1) 客戶( 儀器設(shè)備上位PC 機) 端的工作流程。

服務(wù)器端程序在接收到客戶端發(fā)送的內(nèi)容之后，首先進行出錯校驗，如果校驗無誤，則將接收到的數(shù)據(jù)寫入該客戶端對應(yīng)的記錄集合中。

(2) 服務(wù)器( 數(shù)據(jù)采集服務(wù)器) 端工作流程。

在獲得Collection 和SJ 之后，還需要對數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)處理和歸一化處理，將采集到的儀器設(shè)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為易于分析處理的數(shù)據(jù)形式。

1.2 研究成果信息的搜集

研究成果信息是指用戶使用某大型儀器設(shè)備所取得的學(xué)術(shù)成就，包括用戶所公開發(fā)表的論文信息、擁有的專利信息及主持的科研項目的有關(guān)信息。借鑒信息檢索和信息組織領(lǐng)域的有關(guān)理論和方法［11］，此類信息主要通過Spider 對各種表征用戶研究成果的信息進行搜集，包括用戶所屬的單位網(wǎng)站、各大學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫、專利數(shù)據(jù)庫及其他的信息來源，并設(shè)定資源采集周期，定期采集和更新數(shù)據(jù)集。然后通過對這些數(shù)據(jù)集進行文本處理和語義識別，將搜集到得信息進行重新組織，并最終以學(xué)術(shù)成果數(shù)據(jù)庫的方式為上層信息處理服務(wù)。該搜集模塊主要由Spider 和Analyzer 兩個子模塊構(gòu)成，模塊之間的關(guān)系如圖3 所示。

圖3 研究成果信息搜集及分析模塊結(jié)構(gòu)

2 儀器設(shè)備績效評價內(nèi)容和方法

上述的研究思路、研究方法、技術(shù)路線和實施步驟，可將采集和搜集到的大型儀器設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，按層次分析法進行績效評估等。

層次分析法是Saaty 等于20 世紀70 年代提出的對復(fù)雜問題做出決策的一種新方法。它將定性分析與定量分析相結(jié)合，根據(jù)問題的總目標，以系統(tǒng)的觀點，把問題分解成若干因素，并按其支配關(guān)系構(gòu)成遞階層次結(jié)構(gòu)模型，最終利用兩兩比較的方法確定各方案的相對重要性，從而做出正確的決策［12］。層次分析法的基本思想就是將組成復(fù)雜問題的多個元素權(quán)重的整體判斷轉(zhuǎn)變?yōu)閷@些元素進行“兩兩比較”，再轉(zhuǎn)為對這些元素的整體權(quán)重進行排序判斷，最后確立各元素的權(quán)重。主要有以下步驟。

2.1 儀器設(shè)備績效評價

(1) 績效評估指標。大型儀器設(shè)備中的績效評估指標。需建立一個由目標層(被評估的儀器設(shè)備)、準則層(績效評估1 級指標)、指標層(績效評估2 級指標)組成的遞階層次模型。

(2) 層次比較。通過比較下層元素對于上層元素的相對重要性建立判斷矩陣。

(3) 矩陣的特征值。層次單排序計算各判斷矩陣的特征值最大值及其所對應(yīng)的特征向量得出層次單排序，獲得指標層對于目標層的重要性數(shù)據(jù)序列從而獲得最優(yōu)決策。先解出判斷矩陣A 的最大特征值λmax，再利用公式ω=λmax解出λmax所對應(yīng)的特征特征向量ω，經(jīng)過標準化后，即為同一層次中相應(yīng)元素對于上一層次中某個因素相對重要性的排序權(quán)值。

(4) 一致性檢驗。首先計算A 的一致性指標Cl:CI－(λmax－n)/(n－1)，式中:n 為判斷矩陣的階數(shù)，當A 具有完全一致性時，CI=0。λmax－n 愈大，矩陣的一致性愈差。判斷矩陣是否具有滿意的一致性還需將CI 與平均隨機一致性指數(shù)RI 進行比較，對于l ～9 階判斷矩陣，TL Saaty 給出了RI 值階數(shù)為{1，2，3，4，5，6，7，8，9}的n 值分別與平均隨機一致性指數(shù){0，0，0.58，0.9，1.12，1.24，1.32，1.41，1.45}的RI 值相對應(yīng)。當CR =CI/RI ＜0.1 時，就認為判斷矩陣A具有滿意的一致性;否則要對A 重新調(diào)整，直到具有滿意的一致性為止。

(5) 求得權(quán)重體系。判斷矩陣通過一致性檢驗，將層次單排序的結(jié)果轉(zhuǎn)換即可得該權(quán)重體系。從而可以確定大型儀器設(shè)備績效評估指標的權(quán)重體系。這些指標權(quán)重表示被評價對象的不同側(cè)面的重要程度的定量分配，是對各評價因子在大型儀器設(shè)備績效評估中的作用進行區(qū)別對待?？冃гu估的最終結(jié)果就是通過一系列指標的定性與定量結(jié)合后的數(shù)據(jù)反映出來的。因此，指標體系的建立和指標權(quán)重的確立都是大型儀器設(shè)備績效評估不可缺的關(guān)鍵步驟。

2.2 確定儀器設(shè)備績效指標權(quán)重

基于網(wǎng)絡(luò)的大型儀器設(shè)備績效評估系統(tǒng)的構(gòu)建，運用層次分析法確定儀器設(shè)備管理績效指標權(quán)重，較好地實現(xiàn)了定性與定量的結(jié)合，提高了儀器設(shè)備績效評估結(jié)果的合理性，比完全憑個人經(jīng)驗和知識來主觀確定更科學(xué)、更合理，并通過計算機編程可將復(fù)雜的矩陣計算輕易地實現(xiàn)，減少主觀因素的干擾，儀器設(shè)備績效指標權(quán)重的確定找到了一條可行的途徑。

根據(jù)影響儀器設(shè)備管理績效水平的關(guān)鍵因素，可將儀器設(shè)備管理績效指標體系劃分為4 大子體系:工作狀態(tài)評價指標、功能利用績效評價指標、社會效益評價指標以及經(jīng)濟效益評價指標。每個相對獨立的子體系反映儀器設(shè)備管理績效水平的一個側(cè)面。每個子體系下有各項指標。將各子體系加以綜合，就可以完整地反映儀器設(shè)備管理績效水平的全貌。建立由目標層(基于網(wǎng)絡(luò)的大型儀器設(shè)備管理績效指標體系)、準則層(工作狀態(tài)、功能利用、社會效益、經(jīng)濟效益)、指標層(2 級指標)組成的遞階層次模型，如表1 所示。

3 結(jié) 語

無線局域網(wǎng)和信息采集、保存、評價技術(shù)為支撐，校園網(wǎng)共享儀器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理平臺系統(tǒng)為載體，將實現(xiàn)教學(xué)儀器設(shè)備統(tǒng)一配置和管理、預(yù)約使用、有償服務(wù)的新型運行機制。這樣的管理模式，打破儀器設(shè)備使用效益主觀評價方式，建立一個客觀的、科學(xué)的績效評價體系，使大型教學(xué)儀器設(shè)備管理更加科學(xué)和規(guī)范化。

表1 大型儀器設(shè)備管理績效指標體系

［1］ 韓 靜，錢圣杰.提高大型儀器設(shè)備使用效率的探析［J］.實驗室研究與探索，2007，26(2):140-142.

［2］ 李小寒，周勇義，張黎偉. 提高大型儀器設(shè)備使用效益的探索［J］.實驗室研究與探索，2009，28(3):156-158.

［3］ Xiangxing Shen，Dongmin Li，Chong Shen. Evaluating China’s University Library Web sites using correspondence analysis［J］.Journal of the American Society for Information Science and Technology，2006，57(4):493-500.

［4］ 劉小波，陳志民，葉志嬋，等. 無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字化校園中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代計算機(專業(yè)版)，2010(4):104-105.

［5］ 許 瑞.北京師范大無線校園網(wǎng)建設(shè)［J］. 中國教育網(wǎng)絡(luò)，2008(5):50-51.

［6］ 沈丹萍.校園無線局域網(wǎng)的優(yōu)化［J］.中國科技信息，2010(10):115-118.

［7］ 王春紅，張 敏.基于Agent 的個性化信息系統(tǒng)的研究［J］.計算機應(yīng)用與軟件，2008，25(1):201-203.

［8］ 楊 杰，舒 輝. 代理服務(wù)器特性探測技術(shù)研究［J］. 計算機應(yīng)用，2009，29(3):826-829.

［9］ Xiangxing Shen，Yiping Fang. Research of online learning behavior evaluation and system construction［C］//Proceedings of 2008 International Seminar on Education Management and Engineering，Australia，Sydney，M ＆ D Forum Press:338-343.

［10］ Yasen Chen. Web-based E-learning behaviors of college students study［C］//The Third International Symposium on Library and Information Science Education in the Digital Age，Wuhan，Wuhan University Press，2010.9.

［11］ 邱均平.網(wǎng)絡(luò)計量學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2010:128-129.

［12］ Satty T L. 層次分析法:在資源分配、管理和沖突分析中的應(yīng)用［M］.北京:煤炭工亞出版社，1988:77-81.