基于SOM網(wǎng)絡(luò)的依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為聚類(lèi)分析*

郭富強(qiáng)

(陜西廣播電視大學(xué) 資源建設(shè)與現(xiàn)代教育技術(shù)中心，陜西　西安　710119)

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【遠(yuǎn)程教育】

基于SOM網(wǎng)絡(luò)的依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為聚類(lèi)分析*

郭富強(qiáng)

(陜西廣播電視大學(xué) 資源建設(shè)與現(xiàn)代教育技術(shù)中心，陜西西安710119)

[摘要]遠(yuǎn)程教育校外依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為聚類(lèi)研究，是辦學(xué)行為評(píng)價(jià)診斷的基礎(chǔ)性工作，也為教育行政部門(mén)和主辦高校實(shí)行分類(lèi)管理提供依據(jù)，促進(jìn)辦學(xué)行為的優(yōu)化。根據(jù)遠(yuǎn)程教育的特點(diǎn)和實(shí)踐，提出了依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為分析指標(biāo)體系。根據(jù)SOM網(wǎng)絡(luò)高維輸入、低維輸出的特點(diǎn)，將其引入辦學(xué)行為研究，實(shí)現(xiàn)高維數(shù)據(jù)的聚類(lèi)分析。聚類(lèi)結(jié)果較好地反映了依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為的實(shí)際。

[關(guān)鍵詞]遠(yuǎn)程教育；辦學(xué)行為；SOM網(wǎng)絡(luò)；聚類(lèi)

0 引言

校外依托機(jī)構(gòu)是遠(yuǎn)程教育主辦高校在校外選擇的合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)。不同的依托機(jī)構(gòu)往往具有不同的辦學(xué)行為。通過(guò)對(duì)依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為聚類(lèi)分析，為實(shí)施分類(lèi)管理、建立對(duì)依托機(jī)構(gòu)有效的監(jiān)控、評(píng)價(jià)和進(jìn)入退出機(jī)制提供依據(jù)，為政府和主辦高校制定政策和制度提供參考，也為依托機(jī)構(gòu)自身改進(jìn)辦學(xué)行為提供指導(dǎo)。

進(jìn)行辦學(xué)行為聚類(lèi)分析，必須解決辦學(xué)行為有效聚類(lèi)這個(gè)核心問(wèn)題。從依托機(jī)構(gòu)的職能可知，描述辦學(xué)行為的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)高維度、大批量的特點(diǎn)，且諸因素之間存在很強(qiáng)的非線(xiàn)性關(guān)系，因此常規(guī)數(shù)學(xué)模型難以有效處理這類(lèi)復(fù)雜的聚類(lèi)問(wèn)題。自組織特征映射((Self-Organizing FeatureMap，簡(jiǎn)稱(chēng)SOM)) 聚類(lèi)方法具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)能力和強(qiáng)容錯(cuò)性的特點(diǎn)，能夠智能挖掘復(fù)雜的高維數(shù)據(jù)中的內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)屬性，因此SOM 網(wǎng)絡(luò)模型解決聚類(lèi)問(wèn)題具有速度快、準(zhǔn)確率高、結(jié)果客觀、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于各種模式識(shí)別和聚類(lèi)問(wèn)題中[1][2]。

本文將SOM網(wǎng)絡(luò)引入辦學(xué)行為分析，以期對(duì)校外依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為進(jìn)行聚類(lèi)分析，從而為對(duì)校外依托機(jī)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)管理提供依據(jù)。

1.校外依托機(jī)構(gòu)的辦學(xué)行為分析指標(biāo)體系

為了客觀衡量和全面考察校外依托機(jī)構(gòu)的辦學(xué)行為，根據(jù)遠(yuǎn)程教育的特點(diǎn)和實(shí)踐，提出了依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為分析指標(biāo)體系[3]，其包括5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和16個(gè)二級(jí)指標(biāo)。見(jiàn)表1。

表1：校外依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為分析指標(biāo)體系

2.研究對(duì)象及聚類(lèi)數(shù)據(jù)

2.1研究對(duì)象。

研究對(duì)象為陜西區(qū)域內(nèi)50個(gè)遠(yuǎn)程教育校外依托機(jī)構(gòu)，其選擇原則是：(1)遠(yuǎn)程教育類(lèi)型包括網(wǎng)絡(luò)教育、奧鵬等公共服務(wù)體系、電大開(kāi)放教育三種；(2)依托機(jī)構(gòu)類(lèi)型覆蓋中等職業(yè)學(xué)校類(lèi)、高等學(xué)校類(lèi)、教師進(jìn)修學(xué)校類(lèi)、電大類(lèi)、黨校類(lèi)、教育培訓(xùn)類(lèi)、企業(yè)類(lèi)、其它類(lèi)等8類(lèi)；(3)依托機(jī)構(gòu)分布兼顧關(guān)中、陜南、陜北，公辦、民辦，大城市、中等城市、縣城，在陜高校、省外高校等不同情形。

2.2聚類(lèi)數(shù)據(jù)。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，得到需要進(jìn)行聚類(lèi)分析的數(shù)據(jù)[4]。見(jiàn)表2。

表2：聚類(lèi)數(shù)據(jù)

3.基于SOM網(wǎng)絡(luò)的校外依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為聚類(lèi)

3.1聚類(lèi)原理。

SOM是一種自組織競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)ξ粗垲?lèi)結(jié)果的數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類(lèi)，屬于非監(jiān)督的聚類(lèi)。該算法應(yīng)用類(lèi)間的全局關(guān)系，能提供大數(shù)據(jù)集內(nèi)相似性關(guān)系的綜合分析，便于研究數(shù)據(jù)變量值的分布及發(fā)現(xiàn)類(lèi)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練的SOM，可以提取出眾多數(shù)據(jù)中的共性，較準(zhǔn)確地處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量高維數(shù)據(jù)的有效聚類(lèi)。

辦學(xué)行為的量化記錄構(gòu)成一個(gè)由諸多因素構(gòu)成的多維模式空間，模式的分布具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，用一般方法很難發(fā)現(xiàn)。借助SOM網(wǎng)絡(luò)具有的高維輸入、低維輸出的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)將高維數(shù)據(jù)映射到低維輸出空間，達(dá)到對(duì)辦學(xué)行為進(jìn)行分析聚類(lèi)的目的。

3.2 SOM網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

根據(jù)樣本維數(shù)，確定輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)15。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定競(jìng)爭(zhēng)層神經(jīng)元的數(shù)量，與聚類(lèi)程度有關(guān)。聚類(lèi)不能太細(xì)太多，否則失去聚類(lèi)的意義；也不能過(guò)粗，難以實(shí)現(xiàn)有效分類(lèi)。原則上該層節(jié)點(diǎn)數(shù)與訓(xùn)練樣本包含的模式數(shù)有關(guān)。根據(jù)實(shí)際分析，樣本中包含的模式不超過(guò)6個(gè)，因此競(jìng)爭(zhēng)層神經(jīng)元的組織結(jié)構(gòu)為2×3的二維平面陣。模型通過(guò)MATLAB進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試，距離函數(shù)為linkdist，網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值設(shè)為0.5。經(jīng)反復(fù)試探，訓(xùn)練步數(shù)設(shè)為600。

樣本數(shù)據(jù)共50組，其中前20組作為MOS網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本，后30組作為測(cè)試樣本。

3.3聚類(lèi)結(jié)果。

經(jīng)過(guò)訓(xùn)練、仿真得到具有聚類(lèi)功能的SOM工作網(wǎng)絡(luò)，然后將50組數(shù)據(jù)輸入網(wǎng)絡(luò)，得到聚類(lèi)結(jié)果。見(jiàn)表3。

表3：依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為聚類(lèi)結(jié)果

4 聚類(lèi)結(jié)果分析

為便于聚類(lèi)結(jié)果應(yīng)用，根據(jù)每種類(lèi)型的特點(diǎn)，將類(lèi)型1到5分別命名為嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范型、積極發(fā)展型、基本規(guī)范型、輕度違規(guī)型、嚴(yán)重違規(guī)型，分析每種類(lèi)型依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為的特點(diǎn)、不足，并給出了改進(jìn)管理的建議。

4.1嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范型。

7個(gè)依托機(jī)構(gòu)屬于此類(lèi)型。特點(diǎn)是能夠認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家政策和聯(lián)合辦學(xué)協(xié)議，遵守國(guó)家法規(guī)，規(guī)范辦學(xué)意識(shí)較強(qiáng)，規(guī)模與條件相適應(yīng)，重視教學(xué)投入，支持服務(wù)到位，關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求，注意提高辦學(xué)質(zhì)量。但對(duì)遠(yuǎn)程教育理解不深入，對(duì)網(wǎng)上教學(xué)重視不夠，規(guī)模發(fā)展較慢，思路不開(kāi)闊，單純依靠自己的力量，對(duì)主辦高校資源、周邊資源利用不足，辦學(xué)效率不高。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這類(lèi)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高其應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)、管理和服務(wù)的能力，同時(shí)指導(dǎo)其創(chuàng)新工作思路，擴(kuò)大生源，實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展。

4.2積極發(fā)展型。

12個(gè)依托機(jī)構(gòu)屬于此類(lèi)型。這類(lèi)機(jī)構(gòu)追求辦學(xué)效益，開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)較多，規(guī)模發(fā)展快。但片面追求發(fā)展規(guī)模，辦學(xué)條件薄弱，與規(guī)模不平衡，教學(xué)管理松散，制度不健全，規(guī)范性不足。應(yīng)督促其加強(qiáng)教學(xué)條件的投入和建設(shè)，特別是提升實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)支持服務(wù)方面的能力，提高管理和服務(wù)的科學(xué)化、規(guī)范化和制度化。

4.3基本規(guī)范型。

19個(gè)依托機(jī)構(gòu)屬于此類(lèi)型。該類(lèi)型依托機(jī)構(gòu)能夠較好執(zhí)行主辦高校的教學(xué)計(jì)劃，落實(shí)教學(xué)組織環(huán)節(jié)，但質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，缺乏長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，教學(xué)建設(shè)滿(mǎn)足于達(dá)到基本條件。應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo)、檢查和督促，培養(yǎng)其扎實(shí)、負(fù)責(zé)和服務(wù)的精神。

4.4輕度違規(guī)型。

9個(gè)依托機(jī)構(gòu)屬于此類(lèi)型。其特點(diǎn)是能夠接受主辦高校的業(yè)務(wù)指導(dǎo)，教學(xué)組織基本到位，支持服務(wù)能夠正常開(kāi)展，但辦學(xué)利益化傾向明顯，招生宣傳不嚴(yán)謹(jǐn)，打政策擦邊球，通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)降低辦學(xué)成本。應(yīng)提出警告，并督促改進(jìn)，防止辦學(xué)行為繼續(xù)下滑。

4.5嚴(yán)重違規(guī)型。

3個(gè)依托機(jī)構(gòu)屬于此類(lèi)型。這類(lèi)依托機(jī)構(gòu)雖是少數(shù)，但法規(guī)意識(shí)淡薄，自律不嚴(yán)，違規(guī)行為屢禁不止，有的造成嚴(yán)重影響。應(yīng)作為監(jiān)管重點(diǎn)，控制其辦學(xué)規(guī)模，嚴(yán)重的取消其辦學(xué)資格。

[參考文獻(xiàn)]

[1]朱衛(wèi)東，汪國(guó)珍，李礦. SOM 聚類(lèi)方法在卷煙零售戶(hù)分類(lèi)中的應(yīng)用[J].信息技術(shù)，2014(6):29-32．

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[責(zé)任編輯張君寬]

The Cluster Research about School Behavior Relying on outside Agencies Based on SOM Network

Guo Fuqiang

(Shaanxi Radio and TV University，Xi'an 710119)

Abstract：The cluster research of distance education’s school behavior relying on outside agencies， which can provide evidence for the education administration and hosting universities when they implement the category management and promote the optimization of school behavior，it is the basis for the evaluation of diagnosis of school behavior. According to the characteristics and practice of distance education， it brings out indicator system for school behavior of relying agency. According to the characteristics of high-dimensional input and low-dimensional output of SOM network， it will implement high-dimensional data analysis for clustering if we introduced it into school behavior research. Clustering results can better reflect the actual school behavior of relying agency.

Key words：Distance education；School behavior；SOM network；Cluster

[中圖分類(lèi)號(hào)]G724.82

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1008-4649(2016)01-0018-04

*基金項(xiàng)目：陜西省教育廳2014年高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地項(xiàng)目“現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育校外依托機(jī)構(gòu)辦學(xué)行為研究”(項(xiàng)目編號(hào)：14JZ007)。

[作者簡(jiǎn)介]郭富強(qiáng)(1962—)， 陜西省韓城市人，陜西廣播電視大學(xué) 資源建設(shè)與現(xiàn)代教育技術(shù)中心 教授。

[收稿日期]2015-11-26