基于TOPSIS法的自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)研究

王媚雪 翟洪磊

摘要：為了解決自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)后期方案優(yōu)選的問(wèn)題，提出了一種基于TOPSIS（逼近理想解排序法）的自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法，首先通過(guò)專家訪談和問(wèn)卷調(diào)研確定移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的評(píng)價(jià)指標(biāo)并對(duì)其進(jìn)行打分，然后使用層次分析法計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重值并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，獲得了各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要度排序，最后通過(guò)TOPSIS法對(duì)方案進(jìn)行排序，以此作為方案篩選的決策依據(jù)。將TOPSIS法應(yīng)用到自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)中，可以降低設(shè)計(jì)方案選擇過(guò)程中人的主觀性和片面性，也為以后自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì);TOPSIS法;自閉癥兒童;學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）02-0060-02

近年來(lái)，自閉癥的發(fā)病率一直上升，我國(guó)13億人口中有至少超過(guò)1000萬(wàn)的自閉癥患者[1]。通過(guò)對(duì)自閉癥兒童進(jìn)行早期的干預(yù)訓(xùn)練，可以使其具備一定的自理能力，減輕家庭和社會(huì)的負(fù)擔(dān)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及為自閉癥兒童的干預(yù)提供了新的思路，國(guó)外已經(jīng)有將移動(dòng)應(yīng)用用于自閉癥兒童干預(yù)的案例，并且取得了不錯(cuò)的效果，相比于國(guó)外，國(guó)內(nèi)的研究起步晚，并且很多自閉癥康復(fù)中心的老師和家長(zhǎng)不知道如何選擇，也沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)性的方法來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，本文基于TOPSIS法，建立了一種自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法，來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)和后期的方案優(yōu)選。

1TOPSIS法概述

TOPSIS（逼近理想解排序法）[2]是一種根據(jù)待評(píng)價(jià)方案與理想解的接近程度進(jìn)行排序，從而確定方案優(yōu)劣的一種方法。這種方法目的是為了找出與理想方案最接近的一種方案，減小方案選擇中人的主觀性和片面性。張厚等人提出了一種基于主成分分析和改進(jìn)的TOPSIS法的混煤配比方案綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)某燃煤電廠和6種混煤配比方案進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。劉羽歆等人基于用戶體驗(yàn)對(duì)專業(yè)性購(gòu)物網(wǎng)站建立評(píng)價(jià)體系，采用網(wǎng)絡(luò)分析法對(duì)評(píng)價(jià)體系的權(quán)重進(jìn)行確立，并引入了TOPSIS法對(duì)網(wǎng)站的評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行了排序。

2基于TOPSIS法的自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)流程

2.1建立自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的層次分析模型

由于自閉癥兒童的認(rèn)知特點(diǎn)、行為特征與正常兒童有所不同，因此，在進(jìn)行自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)時(shí)，不能遵循普通兒童的移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)原則。通過(guò)對(duì)自閉癥康復(fù)中心的5名康復(fù)專家進(jìn)行專家訪談，確定了自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)的21項(xiàng)初始評(píng)價(jià)指標(biāo)。然后選取8名自閉癥康復(fù)中心的專家和5名自閉癥兒童的家長(zhǎng)對(duì)這21項(xiàng)初始評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)研，最終確立了8項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，即準(zhǔn)則層，包括了：X及時(shí)的反饋、X2娛樂(lè)性、Xz益智性、X4操作簡(jiǎn)單、Xg界面簡(jiǎn)潔、X難度可調(diào)節(jié)、X色彩搭配合理。目標(biāo)層則代表了整個(gè)自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案。

2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

判斷矩陣的合理構(gòu)建是層次分析法中的一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，可以用來(lái)比較某一層次各要素兩兩之間相互的相對(duì)重要性。判斷矩陣采用1～9標(biāo)度方法確定分值（1表示指標(biāo)i與指標(biāo)j重要程度相同;3表示指標(biāo)i比指標(biāo)j稍微重要;5表示指標(biāo)i比指標(biāo)j明顯重要;7表示指標(biāo)i比指標(biāo)j強(qiáng)烈重要;9表示指標(biāo)i比指標(biāo)j絕對(duì)重要，標(biāo)度倒數(shù)表示指標(biāo)j比指標(biāo)i重要），可以體現(xiàn)兩個(gè)要素比較出的重要程度等級(jí)。根據(jù)判斷矩陣，計(jì)算相對(duì)權(quán)重值，根據(jù)判斷矩陣的數(shù)據(jù)，計(jì)算出權(quán)重向量W=[o]1.n，然后計(jì)算出每一個(gè)評(píng)價(jià)要素的權(quán)重，計(jì)算公式為：

2.3一致性檢驗(yàn)

對(duì)于能否確定層次的排序，需要對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。首先定義一致性指標(biāo)：c1=，其中λ為最大特征根，n為矩陣的階數(shù)。當(dāng)λ比n越大時(shí)，不一致性就越大，所以，當(dāng)CI=0時(shí)，可以判斷具有完全的一致性;當(dāng)CI接近于0時(shí)，有滿意的一致性;當(dāng)CI越大，不一致性就越嚴(yán)重。為了衡量CI的大小，引入了隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，RI的值見(jiàn)表1。

計(jì)算出每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重值，求得權(quán)重向量后，根據(jù)公式CR=臺(tái)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如果CR≤0.1，則符合要求。

2.4根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重構(gòu)造加權(quán)矩陣

首先構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)特征矩陣：

對(duì)矩陣A進(jìn)行加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣By：

2.5求正負(fù)理想解

正理想解為：

負(fù)理想解為：負(fù)理想解為：

2.6計(jì)算各方案到理想解的距離以及相對(duì)貼進(jìn)度

各方案與正理想解X+和負(fù)理想解X-的距離為：

計(jì)算出每個(gè)方案與理想解的相對(duì)貼進(jìn)度Ci：

根據(jù)相對(duì)貼進(jìn)度Ci的值進(jìn)行排序，Ci的值越大，說(shuō)明評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)先程度越高，反之，則說(shuō)明評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)先程度越低。

3基于TOPSIS的自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)案例分析

選取了三款自閉癥移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用，運(yùn)用上文所述的方法對(duì)其作出評(píng)價(jià)。

3.1計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重并進(jìn)行檢驗(yàn)

選取自閉癥康復(fù)中心的專家對(duì)圖1所示的7項(xiàng)指標(biāo)采用上文所述的1～9標(biāo)度的方法進(jìn)行評(píng)分，然后借助matlab軟件求出每項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，然后對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，最后進(jìn)行排序，見(jiàn)表2。通過(guò)計(jì)算，CI的值為0.0808，查表知RI的值為1.32，根據(jù)公式CR=號(hào)計(jì)算得出，CR=0.0612≤0.1，因此各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值符合要求。

3.2根據(jù)各項(xiàng)評(píng)價(jià)要素權(quán)重構(gòu)造加權(quán)矩陣

選取自閉癥康復(fù)中心的9名專家和4名設(shè)計(jì)師對(duì)上述的三款產(chǎn)品對(duì)9項(xiàng)評(píng)價(jià)要素進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分區(qū)間為0～10分（0《很差≤3，3《較差≤5，5《一般≤6，6《較好≤8，8《很好≤10），取其算術(shù)平均數(shù)作為每項(xiàng)評(píng)價(jià)要素的最終得分，然后對(duì)得分結(jié)果進(jìn)行加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化處理。最終評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表3。

3.3計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象的正負(fù)理想解

根據(jù)公式（4）（5）求出正理想解與負(fù)理想解為：

X+=（0.1150，0.0327，0.0547，0.1645，0.1059，0.0934，0.0471）X=.（0.1073，0.0285，0.0424，0.1425，0.0854，0.0840，0.0390）3.4計(jì)算計(jì)算各方案的歐式距離以及相對(duì)貼進(jìn)度

根據(jù)公式（6）～（8）可以計(jì)算各方案的歐式距離以及相對(duì)貼進(jìn)度C，如表4。通過(guò)表4可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品C明顯優(yōu)于其他兩款方案。

3.5結(jié)果驗(yàn)證

根據(jù)應(yīng)用商店的軟件下載排行和評(píng)分可知，產(chǎn)品C的評(píng)分和下載量是最高的，與評(píng)價(jià)結(jié)果一致，證明了TOPSIS法應(yīng)用于自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)是可行的。

4結(jié)語(yǔ)

為了解決在自閉癥兒童移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)要素的獲取和方案的篩選過(guò)分依賴人的主觀性和片面性，提出了一種基于TOPSIS法的產(chǎn)品評(píng)價(jià)方法，首先通過(guò)專家訪談和問(wèn)卷調(diào)研的方式建立了自閉癥體感游戲設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后求出了各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，最后利用TOPSIS法進(jìn)行了產(chǎn)品的優(yōu)劣排序?？梢钥闯觯肨OPSIS法來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以幫助設(shè)計(jì)師權(quán)衡各項(xiàng)設(shè)計(jì)要素的優(yōu)先級(jí)，以此來(lái)獲得最大的產(chǎn)品價(jià)值機(jī)會(huì)，也可以幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)方案篩選的時(shí)候，科學(xué)有效的獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

本文系秦皇島市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：201703A264）。

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