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基于三角模糊数决策方法的医学人文素质综合评价模型与应用

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李望晨, 衣贵鹏, 滕文杰, 等. 基于三角模糊数决策方法的医学人文素质综合评价模型与应用[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2020, 45(8): 96-101. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.08.014
引用本文: 李望晨, 衣贵鹏, 滕文杰, 等. 基于三角模糊数决策方法的医学人文素质综合评价模型与应用[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2020, 45(8): 96-101. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.08.014
Wang-chen LI, Gui-peng YI, Wen-jie TENG, et al. On Modeling and Application of Comprehensive Evaluation for Medicine Humanistic Quality Based on Triangle Fuzzy Decision Methods[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2020, 45(8): 96-101. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.08.014
Citation: Wang-chen LI, Gui-peng YI, Wen-jie TENG, et al. On Modeling and Application of Comprehensive Evaluation for Medicine Humanistic Quality Based on Triangle Fuzzy Decision Methods[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2020, 45(8): 96-101. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2020.08.014

基于三角模糊数决策方法的医学人文素质综合评价模型与应用

  • 基金项目: 中华医学会医学教育项目(2018B-N03042,2018A-N04015);山东省教育科学规划项目(YC2017082)
详细信息
    作者简介:

    李望晨(1980-),男,副教授,主要从事医学教育管理的研究 .

    通讯作者: 张利平,副教授
  • 中图分类号: R311

On Modeling and Application of Comprehensive Evaluation for Medicine Humanistic Quality Based on Triangle Fuzzy Decision Methods

  • 摘要: 在现代医学模式转变,临床专业认证推行和医患关系不断恶化的背景下,医学人文素质培养、考核与管理问题需引起高校、医院和社会的关注.鉴于常态行政工作和宏观经验论述为主的现状,考虑在医学人文素质评价问题中引入定性指标的模糊数测度方法,基于TOPSIS法和灰色关联法设计建模方案,由案例运算验证有效性或可行性,为教育管理领域复杂问题的决策工作提供方法和依据.
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  • 表 1  学生A1A2,…,A7关于指标体系的评语判定结果

    X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18
    A1 c c c a a c c c d b a a c b c b c a
    A2 b c c b b b b b d b b c d c c c a b
    A3 b c d c a a c b b c c c d b c d a c
    A4 d b b b d b c c c b c b d b a c c b
    A5 c b b b b b a c c b b a c a b b b b
    A6 a a d c a b b c c b b c b b a b a b
    A7 b c c b b c b b b c b b c a b c c c
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  • [1] 严钰锋, 王见之, 张慧琴, 等.医学生医学人文素质现状的调查与分析[J].医学与哲学, 2013, 34(12): 89-92. doi: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yxyzx201324027
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    [11] 张廷艳.基于AHP和灰色关联分析法的亚洲地区小学数学教材难度研究——以中、新、韩、日四国为例[J].西南大学学报(自然科学版), 2015, 37(11): 82-87. doi: 10.13718/j.cnki.xdzk.2015.11.013
    [12] 李望晨, 王素珍, 郑文贵, 等.基于三角模糊多属性决策的卫生应急能力组合评价模型设计与比较[J].中国卫生统计, 2018, 35(03): 415-419. doi: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgwstj201803023
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-16
  • 刊出日期:  2020-08-20

基于三角模糊数决策方法的医学人文素质综合评价模型与应用

    通讯作者: 张利平,副教授
    作者简介: 李望晨(1980-),男,副教授,主要从事医学教育管理的研究
  • 潍坊医学院 公共卫生学院,山东 潍坊 261053
基金项目:  中华医学会医学教育项目(2018B-N03042,2018A-N04015);山东省教育科学规划项目(YC2017082)

摘要: 在现代医学模式转变,临床专业认证推行和医患关系不断恶化的背景下,医学人文素质培养、考核与管理问题需引起高校、医院和社会的关注.鉴于常态行政工作和宏观经验论述为主的现状,考虑在医学人文素质评价问题中引入定性指标的模糊数测度方法,基于TOPSIS法和灰色关联法设计建模方案,由案例运算验证有效性或可行性,为教育管理领域复杂问题的决策工作提供方法和依据.

English Abstract

  • 当今社会医疗诊断技术迅速发展,临床专业认证制度已得到普遍实行,医学人才培养标准正与世界认证体系加速接轨中.现代医学正朝着生物、心理、社会结合的模式转变,但相对于医疗科学技术的进步,医学人文精神的培养需引起医院、高校和社会的全方位关注.

    从现实意义上讲,医学院校需关注人文素质培养教育、考核、督导和管理[1-2].教育者除了注重常态行政监管和主观经验论述的传统手段以外,还需从考评体系构建、定量资料采集和实施方法应用上引入实证研究[3-4].在定性与定量结合的背景下关注培养模式、内容和效果综合决策.从定量工作来说,内涵释义、指标筛选、测度方法、统计分析和模型构建组成一个复杂系统.内涵释义和指标体系已受关注,陆军军医大学(原第三军医大学)多位博士生论文给出了系统化成果,指标测度方法也在这些研究中得以使用[5-6],但是教育测量统计领域一般采用等级制、百分制或李克特量表等级打分法,数据格式以点值标记、加权求和、排序或择优法等形式为主,方法学缺少更新且失掉新意.其实,评价、决策或统计方法在数学、系统学或管理学领域的推动下已有热点关注或介绍应用,需将其引入到医学人文素质评价问题,促进方法体系的完善与应用.于是,方法介绍作为定位,改进测度建模,探索案例,旨在将其推广到更为复杂的实际情景.

  • 模糊数学知识历经传统模糊数、Vague数、直觉模糊数和三角模糊数形式,并对定性指标测度方法进行了扩展[7].例如,三角模糊数记为ã=〈aLaMaU〉,其中0 < aLaMaU$\mathbb{R}$aLaU分别为下界值、上界值,aM为最可能中间值.有时先得到定性评语,再转化为三角模糊数.

    三角模糊数ã=〈aLaMaU〉,$\tilde{b}$=〈bLbMbU〉的四则运算为:

    $\tilde{a}, \tilde{b}$之间的距离为d($\tilde{a}, \tilde{b}$)=([(aL-bL)2+(aM-bM)2+(aU-bU)2]/3)1/2.

  • A1A2,…,Amm个评价对象,c1c2,…,cnn个评价指标,令w1w2,…,wn为指标权重.

    $\tilde{a}_{i j}$=〈aijLaijMaijU〉为第i个对象Ai关于第j个指标cj的三角模糊数测度值,对象A1A2,…,Am关于指标c1c2,…,cn形成矩阵($\tilde{a}_{i j}$)m×n=(〈aijLaijMaijU〉)m×n(i=1,2,…,mj=1,2,…,n).

    必要时还需将其规范化预处理为矩阵($\tilde{r}_{i j}$)m×n=(〈rijLrijMrijU〉)m×n.

    在评价对象、指标体系和测评资料的基础上,由TOPSIS法[8-9]和灰色关联法[10-11]建立评价模型,以便于对其相对排序和择优,寻求综合决策依据并将方法推广应用.

  • 在群体所有评价对象中虚构理想、非理想对象,计算每个对象的加权距离、相对距离.

    例如在矩阵($\tilde{r}_{i j}$)m×n=(〈rijLrijMrijU〉)m×n中取出第i行数据,即可标记为对象Ai=$\tilde{r}$i1$\tilde{r}$i2,…,$\tilde{r}$in).

    由矩阵可以虚构理想对象A+=($\tilde{r}$1+$\tilde{r}$2+,…,$\tilde{r}$n+)和非理想对象A- = ($\tilde{r}$1-$\tilde{r}$2-,…,$\tilde{r}$n-),其中$\tilde{r}$j+=〈rjL+rjM+rjU+〉,rjL+=$\max\limits_{i=1, 2, \cdots, m} r_{i j}^{L}$rjM+=$\max\limits_{i=1, 2, \cdots, m} r_{i j}^{L}$rijMrjU+=$\max\limits_{i=1, 2, \cdots, m} r_{i j}^{L}$rijU$\tilde{r}$j-=〈rjL-rjM-rjU-〉,rjL-=$\min\limits_{i=1, 2, \cdots, m}$rijLrjM-=$\min\limits_{i=1, 2, \cdots, m}$rijMrjU-=$\min\limits_{i=1, 2, \cdots, m}$rijU.

    计算$\tilde{r}$ij$\tilde{r}$j+的模糊数距离系数

    计算$\tilde{r}$ij$\tilde{r}$j-的模糊数距离系数

    那么对象AiA+A-的加权距离分别为

    对象Ai与非理想对象A-的相对距离为

    ci越大则Ai排序相对越优.

  • 如上构造理想或非理想对象,计算每个对象与之加权关联度、相对贴近度.

    令系数ρ∈[0, 1],一般令ρ=0.5.

    $\tilde{r}$ij$\tilde{r}$j+的关联系数为

    $\tilde{r}$ij$\tilde{r}$j-的关联系数为

    计算对象Ai与理想对象A+的加权关联度为

    计算对象Ai与非理想对象A-的加权关联度为

    那么对象Ai的相对贴近度为

    ci越大则说明对象Ai相对排序越优.

  • 以医学人文素质综合评价问题为例验证可行性.文献[5]从知识、思想、方法和精神维度构建了指标体系.现仅从思想、方法和精神维度共18个三级指标进行分析.指标体系和权重来自文献[5]:X1民族主义0.057、X2爱国主义0.128、X3民主观念0.014、X4观察判断0.007、X5创新思维0.051、X6遵纪守法0.009、X7勤劳敬业0.023、X8人际交往0.008、X9团结协作0.000、X10信息处理0.001、X11解决问题0.002、X12价值观念0.114、X13独立人格0.073、X14人文关怀0.063、X15求知精神0.070、X16批判精神0.209、X17审美追求0.045、X18坚定信念0.303.一、二或三级指标组合权重可见指标后面的数字.

    在测评过程中,评语判定及三级模糊数测度法适用于定性指标[12].教育者由定性反思方式获得评语资料,转化为三角模糊数测度形式,并纳入建模方案流程.

    下面由定性评语形式描述指标,优秀(〈0.7,0.9,1〉)表示为a,良好(〈0.5,0.7,0.9〉)表示为b,一般(〈0.3,0.5,0.7〉)表示为c,差(〈0.1,0.3,0.5〉)表示为d,很差(〈0,0.1,0.3〉)表示为e.专家组以调查研判方式,将7名学生A1A2,…,A7关于每个指标判定评语.此过程也常由教育者、管理者、学生自我判定,或在多方组合参与情境下完成,结果见表 1

    表 1中评语将被转化为模糊数形式,仅以学生A1为例:

    全部学生A1A2,…,A7类似A1,由表 1资料逐个列出,此处省略.

  • 按指标取最优、最劣值,虚构出最理想学生A+、最不理想学生A-.

    A+=(a,a,b,a,a,a,b,b,b,b,a,a,b,a,a,b,a,a),转化为三角模糊数测度:

    A-=(d,c,d,c,d,c,c,c,d,c,c,c,d,c,c,d,c,c),转化为三角模糊数测度:

    由公式(1),(2)计算所有学生与A+A-的距离系数矩阵:

    由公式(3)计算所有学生与A+A-之间的距离:

    由公式(4)计算所有学生与A-的相对距离:

    ci对所有学生进行相对排序:${A_6} \succ {A_5} \succ {A_1} \succ {A_4} \succ {A_2} \succ {A_7} \succ {A_3}$.

  • 由公式(5),(6)计算所有学生与A+A-的灰色关联系数矩阵(ρ=0.5):

    由公式(7)计算所有学生与A+,A-的灰色关联度:

    由公式(8)计算所有学生与A-的相对贴近度:ci:0.552,0.457,0.400,0.480,0.562,0.571,0.454.

    ci对所有学生相对排序:${A_6} \succ {A_5} \succ {A_1} \succ {A_4} \succ {A_2} \succ {A_7} \succ {A_3}$.

    经案例验证,兼顾指标体系、权重及评语测度信息,发现两种方法排序结果一致,认为学生A6最优,学生A3最差.当然,也可以由相对距离或贴进度数值进行定距比较.本案例不仅从整体维度综合分析,也可以仅从某个维度综合分析.

  • 模糊数测度与多指标评价方法、多属性决策方法结合的问题属于交叉学科范畴,它是在多个指标或属性参入的情况下,从属性或指标独立采集定性信息,兼顾指标或属性权重,将多个对象或多个方案综合运算,达到排序或择优的辅助决策目的.鉴于在管理活动中有广泛的适用意义,对教育管理领域测量、评价或统计工作方法有潜在探索意义.

    医学人文素质层级递阶结构指标体系的构建已经成为热点.由于受到经验、知识、偏好等因素影响,以及认识有限性、信息不对称、专业经验缺乏,简单打分方法难以符合定性指标信息描述、分析和复杂的运算要求.于是,此类指标以主观评语描述转化为模糊数测度知识,将学生、指标体系、测度信息和权重集结运算,进行相对排序或择优.

    由案例验证建模方案实施流程的可行性.其思路特点是,将所有学生关于每个指标给出评语判定,分别寻求每个指标最佳或最差评语,由此虚构出理想最优、最差学生. TOPSIS或灰色关联法思路操作可行、便于实现,其运算机理类似又有差别.一般围绕指标体系,由教育者(学生自测或多方参与视角)将学生关于每个指标依次判定评语,然后将其转化为三角模糊数测度形式,由理论流程计算、相对排序或择优.其中TOPSIS法是将每个学生与最差、最优学生计算为加权距离,数值越大则该学生越优秀.灰色关联分析法是将每个学生与最差或最优学生计算加权关联度,数值越大则该学生越优秀.上述方法可为医学人文素质培养、考核提供依据.对于教育测量统计工作的其它复杂决策问题的推广也有应用意义.

参考文献 (12)

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