基于組合賦權(quán)云模型的危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價

□ 沈海濱 孟德寶 賈曉楠 袁銘懌/文

一、引言

2021 年，國際民航組織在《危險物品安全航空運(yùn)輸技術(shù)細(xì)則》中正式提出對危險品從業(yè)人員實(shí)行基于勝任能力的培訓(xùn)和評估（Competency-Based Training and Assessment，CBTA），要求各國民航局指導(dǎo)協(xié)助民航企業(yè)危險品運(yùn)輸培訓(xùn)開發(fā)，并于2023 年1 月1 日起開始強(qiáng)制執(zhí)行（王贏，2022）1。當(dāng)下，民航局正在積極推進(jìn)危險品從業(yè)人員CBTA 培訓(xùn)改革。危險品運(yùn)輸教員作為各崗位危險品運(yùn)輸從業(yè)者的領(lǐng)路人以及培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的主要驅(qū)動力，崗位勝任力水平直接關(guān)乎培訓(xùn)新模式的順利實(shí)行。因此，建立一套系統(tǒng)的危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系，科學(xué)、客觀地評價崗位勝任力，對于提高危險品運(yùn)輸培訓(xùn)效果、保障航空危險品運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)行具有重要意義。

國內(nèi)外對于危險品運(yùn)輸教員的勝任力研究主要集中在模型構(gòu)建方面。如趙紅麗和張燕（2018）2提出危險品教員能力素質(zhì)模型應(yīng)包括專業(yè)業(yè)務(wù)能力、專業(yè)授課能力以及綜合職業(yè)能力三個方面；欒笑天（2015）3借鑒美國國家專業(yè)教師標(biāo)準(zhǔn)，從專業(yè)理念與師德、專業(yè)知識、專業(yè)能力三個維度構(gòu)建了危險品運(yùn)輸教員能力框架；Prajugjit 和Kaewkuekool（2020）4認(rèn)為培訓(xùn)教員的勝任力模型應(yīng)包括調(diào)查和診斷問題和需求、培訓(xùn)課程設(shè)計、培訓(xùn)程序設(shè)計等七個勝任力單元。此外，在其他崗位的勝任力評估方面，王永剛等（2018）5、唐春勇和周穎（2005）6、張健等（2011）7、江衛(wèi)東（2007）8等采用模糊層次分析法、物元可拓法、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種方法實(shí)現(xiàn)了勝任力量化評估，取得了不錯的成果。綜上，學(xué)界目前尚缺針對危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力的評價指標(biāo)和評價模型的系統(tǒng)化研究；在評價實(shí)務(wù)中，評語論域的選擇、評價信息的生成都存在隨機(jī)性和模糊性，傳統(tǒng)評價方法難以充分考慮到勝任能力分級的模糊性以及評價過程中的不確定性因素，而基于模糊理論和概率論的云模型理論在研究不確定問題上具有普適性（張渺，2022）9。

鑒于此，為研究危險品運(yùn)輸教員的勝任能力，本文采用定性與定量相結(jié)合的方式，基于組合權(quán)重云模型構(gòu)建危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系，并結(jié)合實(shí)例驗(yàn)證了評價方法的合理性和適用性。

二、危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系

危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力是多因素、多層次的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，科學(xué)合理的評價指標(biāo)體系可以顯著提高評價的精準(zhǔn)度。在冰山模型中，勝任力包括兩個部分：知識、技能等外顯性素質(zhì)；價值觀、特質(zhì)、動機(jī)等內(nèi)隱性素質(zhì)。根據(jù)勝任力冰山模型，將危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力劃分為知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)技能、態(tài)度與理念、特質(zhì)與動機(jī)四個維度，其中知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)技能屬于外顯性素質(zhì)，態(tài)度與理念、特質(zhì)與動機(jī)屬于內(nèi)隱性素質(zhì)。

根據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性、可行性原則，通過文獻(xiàn)歸納總結(jié)，并依據(jù)相關(guān)民航法規(guī)文件10進(jìn)行職能分析，篩選、合并勝任要素。結(jié)合民航局CBTA改革的現(xiàn)狀和要求，并參考多位行業(yè)專家的意見，通過德爾菲方法初步確定評價指標(biāo)體系。最后，編制問卷進(jìn)行調(diào)查研究，對指標(biāo)體系進(jìn)行修訂和完善，最終構(gòu)建了危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系（如圖1 所示）。

圖1：危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系

評價指標(biāo)體系分為4 個維度，每個維度包含4 ～7 個指標(biāo)，每個二級指標(biāo)都實(shí)現(xiàn)了對一級指標(biāo)的有效支撐。例如知識結(jié)構(gòu)方面：完備的“危險品運(yùn)輸理論知識”和“危險品運(yùn)輸法規(guī)知識”是一名合格教員的基本要求；“專業(yè)的英語知識”能夠確保教員對于國際規(guī)章準(zhǔn)確理解應(yīng)用，并具有持續(xù)更新的能力；“信息化教學(xué)方式”是CBTA 危險品運(yùn)輸培訓(xùn)的必然趨勢，亦是教學(xué)效果的重要保證。

三、基于云模型的危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價模型

針對勝任力評價過程評價信息的模糊不確定性，本文基于云模型構(gòu)建了危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價模型，具體步驟如下：

依據(jù)專家判斷，通過粒子群優(yōu)化層次分析法確定主觀權(quán)重，基于問卷數(shù)據(jù)通過因子分析法確定客觀權(quán)重，采用幾何平均法計算各指標(biāo)組合權(quán)重；

依據(jù)已構(gòu)建的評價指標(biāo)體系，劃分評價等級和分級閾值，確定評價標(biāo)準(zhǔn)云，并通過正向云生成器（forward cloud generator, FCG）生成標(biāo)準(zhǔn)云圖（李德毅等，1995）11；

依據(jù)專家組打分?jǐn)?shù)據(jù)，通過逆向云生成器（backward cloud generator, BCG）計算評價云（李德毅等，1995）11，確定勝任力等級（評價流程見圖2）。

圖2：危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價流程

（一）確定組合權(quán)重

在多指標(biāo)綜合評價問題中，指標(biāo)權(quán)重直接影響評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)前常見的賦權(quán)方法主要包括主觀、客觀以及兩者相結(jié)合的方法，不同方法有其各自的優(yōu)勢和局限，組合賦權(quán)的方式既可以保留專家對指標(biāo)的意見偏好，同時又考慮數(shù)據(jù)客觀性，減少主觀隨意性，相比于單一賦權(quán)方式更加科學(xué)合理。因此，筆者采用粒子群優(yōu)化層次分析法和因子分析法分別確定主客觀權(quán)重，通過幾何平均的方式進(jìn)行組合，得到各評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

1.PSO-AHP

層次分析法（AHP）是一種科學(xué)有效的主觀賦權(quán)方法，通過粒子群優(yōu)化算法（PSO）來修正專家判斷矩陣，充分保留初始信息，所計算出的權(quán)重可以更好反映專家的真實(shí)偏好，相比于傳統(tǒng)AHP 方法更加科學(xué)可靠。

對于判斷矩陣Ak，n個元素的權(quán)重分別為wk，其中k＝1 ～n，如果Ak滿足aij＝wi/wj，i,j＝1 ～n，則Ak具有完全一致性，因此定義目標(biāo)函數(shù)如下（Su 等，2019）12：

其中，CIF（n）是一致性指標(biāo)函數(shù)，當(dāng)其取得最小值時，對應(yīng)權(quán)值是判斷矩陣Ak的最優(yōu)權(quán)值。

2.因子分析法

因子分析法依據(jù)數(shù)據(jù)的信息濃縮原理，利用方差解釋率和因子得分確定指標(biāo)權(quán)重。將公因子方差貢獻(xiàn)率歸一化確定一級指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)成分得分系數(shù)矩陣和因子分析的數(shù)學(xué)模型可以獲得二級指標(biāo)權(quán)重（陳慧斯，2019）13。計算公式為：

式中：Ri表示原始變量矩陣的綜合得分；ai1，ai2，……，aim表示因子載荷；F1，F(xiàn)2，……，F(xiàn)m表示各指標(biāo)權(quán)重。

3.幾何平均法

設(shè)αi和βi分別為由PSO-AHP 法和因子分析法所求的各指標(biāo)的主、客觀權(quán)重值，則幾何平均賦權(quán)法的權(quán)重表示為（趙慧冬等，2012）14：

（二）確定評價標(biāo)準(zhǔn)云

我國民航局將航空危險品運(yùn)輸教員分為Ⅰ、Ⅱ兩級，這種分級方式難以體現(xiàn)勝任能力從低級到高級的連續(xù)性的發(fā)展過程，本文結(jié)合專家意見將教員勝任能力分為5 個級別，即卓越（Ⅰ級）、優(yōu)秀（Ⅱ級）、中等（Ⅲ級）、較差（Ⅳ級）、很差（Ⅴ級），評分范圍為[0，10]，根據(jù)李英攀等（2017）15的計算公式，計算標(biāo)準(zhǔn)云模型數(shù)字特征：

表1：分級標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)云模型

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)云數(shù)字特征，通過正向云發(fā)生器生成5 個勝任力等級的標(biāo)準(zhǔn)云圖（見圖3），作為評價云對比的標(biāo)尺。

圖3：各等級標(biāo)準(zhǔn)云圖

（三）確定指標(biāo)評價云和綜合評價云

邀請行業(yè)專家依據(jù)自身知識、經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)教員崗位勝任情況進(jìn)行打分，構(gòu)造評價矩陣，使用逆向云生成器計算指標(biāo)層評價云（Exj，Enj，Hej），建立評價集。計算公式如下：

得到各指標(biāo)評價云數(shù)字特征后，結(jié)合指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)浮動云算法（趙平等，2016）16計算勝任力綜合評價云模型參數(shù)：

本文就藏羊肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀為支點(diǎn)，分析青海省藏羊肉產(chǎn)業(yè)具備的發(fā)展優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，并對青海省藏羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突出以下幾點(diǎn)建議：

利用正向云生成器，通過MATLAB 繪制云圖對所獲得的評價云圖和標(biāo)準(zhǔn)云圖進(jìn)行了比較分析，確定最接近評估結(jié)果云圖的標(biāo)準(zhǔn)云，該標(biāo)準(zhǔn)云級別即為評價云等級。

（四）計算云相似度確定勝任力等級

當(dāng)評價云圖處于兩個標(biāo)準(zhǔn)云之間時，難以準(zhǔn)確判斷其隸屬等級，評估結(jié)論主觀隨意性較高。因此，采用龔艷冰等（2015）17提出的基于模糊貼近度的相似度算法計算云相似度。

若存在兩個云模型E1（Ex1，En1，He1）和E2（Ex2，En2，He2），則云相似度C（E1，E2）計算步驟如下：

計算綜合評價云與標(biāo)準(zhǔn)云之間的云相似度，得到云相似向量Z＝（z1，z2，…，zi）（i＝1，2，…，m），其中zi表示與第i個評價等級的相似程度。最后根據(jù)最大隸屬度原則確定該教員的最終評價等級。

四、案例分析與應(yīng)用

天津市某危險品培訓(xùn)機(jī)構(gòu)共有4 名危險品運(yùn)輸培訓(xùn)教員，包括Ⅰ級教員2 名，Ⅱ級教員2 名，將其編號為Ia、Ib、IIc、IId。

本文根據(jù)該機(jī)構(gòu)現(xiàn)實(shí)情況，借助已構(gòu)建的危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價模型，對教員崗位勝任力進(jìn)行評估，評價過程如下。

（一）組合權(quán)重計算

1.PSO-AHP 計算主觀權(quán)重

依據(jù)已構(gòu)建的危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系，邀請5 位民航局教員審核小組專家組成專家組，采用“1 ～9 標(biāo)度法”比較指標(biāo)重要性并賦值，計算均值構(gòu)成判斷矩陣。以準(zhǔn)則層為例，判斷矩陣如表2：

表2：準(zhǔn)則層專家判斷矩陣

以CIF 為目標(biāo)函數(shù)，確定PSO 基本參數(shù)（種群個數(shù)n＝20、迭代次數(shù)N＝100、學(xué)習(xí)因子c1＝c2＝2、粒子最大速度vmax＝0.1、慣性權(quán)重ω ＝0.2），利用Matlab 軟件進(jìn)行計算，經(jīng)42 次迭代后目標(biāo)函數(shù)開始收斂，CIF 值為0.003，最終得到準(zhǔn)則層權(quán)重為ω ＝［0.281，0.342，0.229，0.148］。

通過傳統(tǒng)AHP 方法計算各指標(biāo)權(quán)重值，可知權(quán)重為ω1＝［0.282，0.341，0.231，0.146］，CI ＝0.006。兩者相差較小，說明該方法得到的權(quán)重真實(shí)有效，同時本文提出的方法可以通過編程實(shí)現(xiàn)，操作簡便，且一致性指標(biāo)值更低。

同樣，可以計算指標(biāo)層相對權(quán)重，加權(quán)得到各指標(biāo)全局權(quán)重。

2.因子分析法計算客觀權(quán)重

依據(jù)問卷數(shù)據(jù)，將公因子方差貢獻(xiàn)率歸一化得到準(zhǔn)則層權(quán)重，根據(jù)因子得分系數(shù)矩陣，確定指標(biāo)因子得分模型，將系數(shù)歸一化得到各指標(biāo)客觀權(quán)重。

3.幾何平均法計算組合權(quán)重

本文認(rèn)為主客觀方法得到的權(quán)重結(jié)果重要性相同，因此k取值0.5，通過式（6）計算組合權(quán)重并進(jìn)行歸一化處理。

權(quán)重計算結(jié)果見表3。

表3：指標(biāo)權(quán)重及Ia 教員指標(biāo)評價云

從圖4 可以看出，A1、A4、B4、B5、C1等指標(biāo)主、客觀權(quán)值差異較大，單一方法設(shè)置權(quán)重過于片面，易導(dǎo)致評價結(jié)果失真，基于幾何平均法的組合賦權(quán)充分考慮主、客觀因素，均衡了主、客觀賦權(quán)方法的影響。

圖4：權(quán)重折線圖

（二）計算評價云

邀請專家組根據(jù)各教員CBTA 培訓(xùn)勝任情況進(jìn)行專業(yè)評分。為獲得足夠真實(shí)客觀的評價數(shù)據(jù)，確保評價結(jié)果的準(zhǔn)確性，打分過程充分考慮教員自身、學(xué)員、同事以及部分行政管理人員的評價意見。通過逆向云生成算法計算各指標(biāo)的指標(biāo)得分云，通過浮動云算法進(jìn)行加權(quán)合成，最終得到勝任能力綜合評價云。

限于篇幅，以Ia教員為例，指標(biāo)評價云的數(shù)字特征見表3，將指標(biāo)評價云和權(quán)重帶入式（13）式（15），通過浮動云算法計算該教員的綜合評價云為（7.645，0.918，0.270）。

同理可得Ib、IIc、IId3 名教員的綜合評價云（8.927，0.646，0.271）、（6.474，0.997，0.274）、（7.536，1.162，0.396）。

（三）計算云相似度

根據(jù)式（16）～式（18）計算綜合評價云和各級標(biāo)準(zhǔn)云間的云相似度，并基于最大隸屬度原則確定教員等級，結(jié)果如表4 所示。

表4：云相似度計算結(jié)果

（四）評價結(jié)果分析

利用Matlab 軟件，設(shè)置云滴數(shù)量為1500，通過正向云生成器得到4 名教員的綜合評價云圖和期望曲線圖，見圖5、圖6。

圖5：綜合評價云模型

圖6：綜合評價云的期望曲線

從云數(shù)字特征和云圖來看，Ib教員評價結(jié)果的熵和超熵均較低，說明專家意見較為統(tǒng)一，模糊性和隨機(jī)性較小，也表示了該教員的勝任力評價結(jié)果信度較高；而IId教員評價結(jié)果熵和超熵相比而言則偏大，從圖5 中可以看出云滴離散程度大，從圖6 中可以看出云圖跨度較大，這也說明了專家評價值的浮動略大，專家意見一致性較差。因此，在分析勝任力的云模型評價結(jié)果時，不單單注重期望值的大小，應(yīng)充分考慮三個特征值所包含的信息，以做出合理決策。

從云評價結(jié)果來看，Ia、IId勝任力等級為“優(yōu)秀”，可以較好地完成危險品運(yùn)輸培訓(xùn)任務(wù)，但并沒有達(dá)到最佳等級，如Ia教員在“培訓(xùn)需求分析”、“教學(xué)表達(dá)”、“CBTA 課程研發(fā)”以及“改革意識”等指標(biāo)期望值較低，處于中等水平，仍有較大提升空間。Ib勝任力等級為“卓越”，表明該教員完全可以勝任培訓(xùn)工作，各方面能力均達(dá)到理想狀態(tài)。IIc勝任力等級為“中等”，基本可以完成培訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，但有很大的提升空間，未來應(yīng)針對能力薄弱之處進(jìn)行針對性培訓(xùn)，提高崗位勝任能力，以滿足CBTA 危險品運(yùn)輸培訓(xùn)需求。云模型評價結(jié)果見圖7。

圖7：勝任力云模型評價結(jié)果

經(jīng)實(shí)地調(diào)研和績效考察，4 名教員的等級劃定與實(shí)際情況基本相符，評價模型科學(xué)有效。

五、結(jié)論

1.基于勝任力理論從知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)技能、態(tài)度與理念、特質(zhì)與動機(jī)四個維度構(gòu)建了危險品運(yùn)輸教員CBTA 勝任力評價指標(biāo)體系，將PSO-AHP、因子分析法、幾何平均法有機(jī)結(jié)合確定了指標(biāo)權(quán)重，改善了因單一方法賦權(quán)不合理致使評價結(jié)果失真的問題。

2.基于云模型理論構(gòu)建了綜合評價模型，有效解決了評價數(shù)據(jù)存在模糊性和隨機(jī)性的問題，評價結(jié)果以數(shù)值和云圖兩種形式呈現(xiàn)。應(yīng)用該評價模型對某機(jī)構(gòu)危險品運(yùn)輸教員進(jìn)行CBTA 勝任力評價，4 名教員的勝任力等級分別為優(yōu)秀（Ⅱ）、卓越（Ⅰ）、中等（Ⅲ）、優(yōu)秀（Ⅱ），與實(shí)際情況相符，表明該方法科學(xué)可行。

3.危險品運(yùn)輸教員勝任力評價指標(biāo)體系體現(xiàn)了國際民航組織和我國民航局推行危險品運(yùn)輸CBTA 培訓(xùn)的基本要求，可以幫助企業(yè)管理者識別和評價危險品教員的績效表現(xiàn)，使得危險品培訓(xùn)管理更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化、科學(xué)化；對于危險品教員的選拔、培養(yǎng)、評價、考核具有重要價值，為危險品教員的能力建設(shè)指明方向，對于其他崗位推行基于CBTA 的培訓(xùn)也具有較大的借鑒意義。（作者單位：中國民航大學(xué)）