管理類研究生支持向量機(jī)預(yù)測(cè)決策實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

龔科+王勇+朱興亮

摘 要：提升研究生的數(shù)據(jù)分析能力是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要方面。管理類研究生的分析能力中很重要的一方面就是分類和非線性預(yù)測(cè)與決策問(wèn)題的解決。本文以此為目的，研究了管理類研究生支持向量機(jī)預(yù)測(cè)與決策實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)課題的選擇，并討論了存在的問(wèn)題和對(duì)策。

關(guān)鍵詞：管理類研究生 支持向量機(jī) 決策實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自泰勒提出科學(xué)管理理論以來(lái)，管理學(xué)正式確立了其新興科學(xué)的重要地位。以運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、博弈論、進(jìn)化計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、證據(jù)理論等為代表的數(shù)學(xué)方法廣泛應(yīng)用到管理建模與管理實(shí)踐中，組成現(xiàn)代管理方法與技術(shù)的管理方法論。

在這些實(shí)際問(wèn)題中，對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的分類問(wèn)題及復(fù)雜函數(shù)估計(jì)問(wèn)題的分析是解決這類問(wèn)題的重要方面。近幾年，學(xué)者在復(fù)雜數(shù)據(jù)分類及復(fù)雜函數(shù)估計(jì)問(wèn)題解決方面作出了重大的貢獻(xiàn)，其中支持向量機(jī)是近幾年解決此類科學(xué)問(wèn)題的重要工具。

支持向量機(jī)的理論基礎(chǔ)是統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論，主要用于分類及模式識(shí)別問(wèn)題。目前支持向量（回歸）機(jī)已應(yīng)用在外貿(mào)出口預(yù)測(cè)、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)市場(chǎng)需求動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、投資組合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等方面。由于復(fù)雜的函數(shù)估計(jì)問(wèn)題和復(fù)雜的數(shù)據(jù)分類問(wèn)題在經(jīng)管類研究生研究的問(wèn)題中普遍存在，因此將支持向量機(jī)作為實(shí)驗(yàn)工具，培養(yǎng)經(jīng)管類研究生解決這一類問(wèn)題的動(dòng)手能力和研究能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、我校管理類研究生教育現(xiàn)狀

目前，我校提出了建設(shè)“教學(xué)科研型大學(xué)”的目標(biāo)。在這一目標(biāo)的指引下，如何培養(yǎng)學(xué)生的科研能力及創(chuàng)新能力是這一課題的重要問(wèn)題之一。目前，我校擁有3個(gè)博士點(diǎn)、4個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)、27個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，在校全日制碩士、博士研究生數(shù)量超過(guò)1000人。隨著我校發(fā)展，博士點(diǎn)、碩士點(diǎn)、研究生數(shù)量穩(wěn)步上升。研究生逐漸成為一支不可忽略的科研生力軍。因此，培育和發(fā)展我校研究生的論文寫作能力，是加強(qiáng)我?？蒲心芰ㄔO(shè)的重要途徑之一。

管理學(xué)院作為我校培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)管理人才的學(xué)院之一，近年來(lái)加大了對(duì)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度，對(duì)經(jīng)濟(jì)管理研究生的培養(yǎng)進(jìn)行了調(diào)研，并提出了很多教學(xué)改進(jìn)方法。在這些管理問(wèn)題中，復(fù)雜的分類問(wèn)題和多元數(shù)據(jù)非線性回歸問(wèn)題是其中的重要方面，很多決策、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)等問(wèn)題均可以抽象為以上兩種科學(xué)問(wèn)題。支持向量機(jī)是近幾年用于解決該類問(wèn)題的一種較流行的工具。因此，本實(shí)驗(yàn)教改的實(shí)驗(yàn)教案可以為經(jīng)管類學(xué)生深入學(xué)習(xí)支持向量機(jī)及幫助其了解非線性預(yù)測(cè)方法具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)過(guò)前期理論知識(shí)積累和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)支持向量機(jī)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行有益的探索，并從理論與實(shí)踐角度為培養(yǎng)研究生的研究能力和動(dòng)手能力提供實(shí)驗(yàn)材料。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

對(duì)于綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究與設(shè)計(jì)，主要采取了以下課題研究方法：

（1）調(diào)查分析法：根據(jù)對(duì)課題的理解與規(guī)劃，以各種交流溝通方式對(duì)主講教師進(jìn)行訪談，有針對(duì)性地調(diào)查實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本情況，進(jìn)而整理與分析現(xiàn)今實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題、原因，并在此基礎(chǔ)上找到解決問(wèn)題的思路。此外，對(duì)外采用各類調(diào)研方式，如學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)主頁(yè)瀏覽、走訪等方式，對(duì)其他兄弟院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)研與總結(jié)。

（2）文獻(xiàn)資料法：課題組利用我校教學(xué)、科研資源，特別是我校圖書(shū)館的圖書(shū)資源及各類電子網(wǎng)絡(luò)資源，其中包括維普數(shù)據(jù)庫(kù)、CNKI博碩論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)、超星數(shù)字圖書(shū)館、EBSCO數(shù)據(jù)庫(kù)、Sciendirect、SpringLink數(shù)據(jù)庫(kù)等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資料，檢索與課題研究問(wèn)題相關(guān)的專著和論文，了解本領(lǐng)域課題研究的最新進(jìn)展情況，總結(jié)、歸納出最新的、具有代表性的實(shí)驗(yàn)案例及實(shí)驗(yàn)方案。

三、針對(duì)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課題選擇

在實(shí)驗(yàn)課題的選擇上，首先要考慮研究生的不同專業(yè)領(lǐng)域和研究方向，其主要來(lái)源主要從以下幾個(gè)方面考慮：

1.人力資源管理方向。針對(duì)研究方向偏向于人力資源管理的學(xué)生。本項(xiàng)目選取了企業(yè)人力資源的預(yù)測(cè)問(wèn)題作為其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)使得此類學(xué)生能夠建立起支持向量機(jī)解決工商管理領(lǐng)域中的一些問(wèn)題的思路。

2.交通管理類學(xué)生。研究方向偏向于交通管理類的學(xué)生其研究的領(lǐng)域主要偏向于解決交通管理中的一些實(shí)際問(wèn)題，如交通流量預(yù)測(cè)。因此，在實(shí)驗(yàn)選擇中選取交通流量預(yù)測(cè)問(wèn)題作為其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)使得此類學(xué)生能夠建立起支持向量機(jī)解決交通管理領(lǐng)域中的一些問(wèn)題的思路。

3.管理科學(xué)與工程類學(xué)生。對(duì)于研究方向偏向于管理科學(xué)與工程類的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)選擇中選取了項(xiàng)目終止決策問(wèn)題作為其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)使得此類學(xué)生能夠建立起支持向量機(jī)解決管理決策領(lǐng)域中的一些問(wèn)題的思路。

4.經(jīng)濟(jì)類學(xué)生。經(jīng)濟(jì)類學(xué)生對(duì)時(shí)間序列地研究要求較高，本項(xiàng)目選取了多維時(shí)間序列的外貿(mào)出口量預(yù)測(cè)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)使得此類學(xué)生建立支持向量機(jī)解決多元非線性時(shí)間序列領(lǐng)域中的一些問(wèn)題的思路。

5.信息管理類學(xué)生。信息管理類學(xué)生較多地研究管理信息系統(tǒng)及決策支持系統(tǒng)，因此本項(xiàng)目選取物業(yè)稅稅基批量評(píng)估作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是通過(guò)支持向量機(jī)構(gòu)建一種專家系統(tǒng)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)幫助信息管理類學(xué)生建立如何利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建專家系統(tǒng)。

四、問(wèn)題與對(duì)策

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，遇到如下問(wèn)題：（1）我院研究生的研究方向較多，本項(xiàng)目中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法覆蓋到所有研究方向的學(xué)生。（2）現(xiàn)有解決分類問(wèn)題和多元非線性問(wèn)題的工具較多，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)僅考慮支持向量機(jī)一種，對(duì)于更高層次的研究要求，例如，對(duì)其他模型的比較、模型的魯棒性、模型的效率等方面有待進(jìn)一步深入。

針對(duì)以上不足，提出如下改進(jìn)措施：（1）進(jìn)一步對(duì)該實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行有針對(duì)性的擴(kuò)充和完善，搜集和整理相關(guān)資料，本研究設(shè)計(jì)的6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在今后的教學(xué)實(shí)踐中還需要進(jìn)一步的修改和完善。（2）在對(duì)模型的比較和更深入的研究方面，學(xué)院可進(jìn)一步開(kāi)展其他類似工具的教學(xué)。對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的同學(xué)開(kāi)設(shè)一些深度較高的課程，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜系統(tǒng)建模、隨機(jī)過(guò)程等，引導(dǎo)他們做更深入的研究。

因?yàn)樗x取的科研課題是緊密聯(lián)系實(shí)際生活和工作崗位的，所以研究生在以后研究工作中初步建立起解決分類問(wèn)題和非線性多元回歸問(wèn)題的基礎(chǔ)，在遇到此類問(wèn)題的時(shí)候能夠立即有一定的解決思路，能夠較快地進(jìn)入研究角色，縮短解決問(wèn)題的路徑和難度。

五、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)管理類研究生迫切需要增加非線性回歸、分類等分析能力提升的問(wèn)題，提出一系列支持向量機(jī)預(yù)測(cè)與決策實(shí)驗(yàn)教學(xué)教改方案。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該方案提升了研究生的分析能力，為他們進(jìn)一步的研究和論文發(fā)表打下了基礎(chǔ)。

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