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關(guān)鍵詞:水平孔;施工技術(shù);隧洞
隧洞工程水平凍結(jié)技術(shù)中的水平孔的鉆進(jìn)首先是鉆孔設(shè)備的選擇與布置,由于是在垂直方向上施工水平鉆孔,因此,鉆孔設(shè)備需作上下和水平方向的移動(dòng)。其次,水平鉆孔的形式分幾種:有實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。就是利用凍結(jié)管作鉆桿一次到位;利用下套管進(jìn)行水平孔鉆進(jìn),當(dāng)孔鉆成后再把凍結(jié)管下入到水平孔內(nèi)。具體使用哪種方法進(jìn)行施工要視施工條件和環(huán)境。
1工程概況
1.1工程地質(zhì)概況
某水下隧道旁通道水平凍結(jié)加固工程是該隧道中的連接通道共兩個(gè),相距愈400m,位于所跨河流流域底下,隧道中心間距為28m,隧道間高差1.1m,通道凈距約18m。
工程地段上層自上而下為:
(1)淤泥,含煤屑、石塊等厚度約0.5-2.0m,層底標(biāo)高-6.2-9.609m;
(2)灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土:厚2.0m,層底標(biāo)高終-12m,流塑、高壓縮性;
(3)灰色淤泥質(zhì)粘土:厚5m,層底標(biāo)高約-12m,流塑、高壓縮性;
(4)灰色粘土:厚1-5m,層底標(biāo)高14-16m,流塑-軟塑,高壓縮性;
(5)灰色粘土:厚約1-5mm,層底標(biāo)高-15-18m,流塑-軟塑,高壓縮性;
(6)灰色粉質(zhì)粘土:厚約2-4.5m,層底標(biāo)高:-18.6-19m,軟塑-可塑,中壓縮性;
(7)暗綠色-草黃色粘土,厚約4.5-6m,層底標(biāo)高-21--25m,可塑-硬塑,中壓縮性;
(8)草黃色粉細(xì)砂,濕、密實(shí)、中壓縮性。
1.2施工方案選擇
根據(jù)上述施工條件,并結(jié)合地鐵旁通道施工經(jīng)驗(yàn),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,擬采用“水平孔凍結(jié)加固土體,隧道內(nèi)開挖構(gòu)筑”的施工方案,即:在隧道內(nèi)利用水平孔凍結(jié)加固地層,使連接通道土體凍結(jié),形成強(qiáng)度高,封閉性好的凍上帷幕,然后根據(jù)“新奧法”的基本原理,在凍土中采用礦山法進(jìn)行連接通道的開挖構(gòu)筑施工,地層凍結(jié)和開挖構(gòu)筑施工均在區(qū)間隧道進(jìn)行。
根據(jù)本工程兩條隧道間的連接通道施工凈距均較短,故設(shè)計(jì)者選擇連接通道從西線隧道向東線隧道施工水平孔,采用全深凍結(jié),然后開挖、做結(jié)構(gòu)。
2水平孔施工工藝
2.1準(zhǔn)備工作
用厚6cm的木板在連接通道處鋪設(shè)凍結(jié)鉆孔施工場(chǎng)地,按不同位置的凍結(jié)孔鉆進(jìn)要求,用2〃鋼管搭建凍結(jié)孔施工腳手架;
在隧道內(nèi)敷設(shè)一條50mm2動(dòng)力電纜,用于凍結(jié)鉆孔施工及隧道內(nèi)凍結(jié)系統(tǒng)安裝供電;
在隧道內(nèi)鋪設(shè)一趟2〃管路至連接通道施工工作面,用于凍結(jié)孔打鉆供水和排污;
在連接通道施工工作面兩端砌高約0.25m的泥漿擋墻,以免凍結(jié)孔鉆進(jìn)時(shí)泥漿四溢影響隧道內(nèi)環(huán)境整潔。
由該通道段地質(zhì)條件和施工特點(diǎn),故選擇目前國(guó)內(nèi)水平鉆進(jìn)能力較大的MKD-5S型全液壓鉆機(jī),該鉆機(jī)在國(guó)內(nèi)各類水平孔工程施工中得到很好應(yīng)用。該鉆機(jī)是一種低轉(zhuǎn)速、大扭矩,能夠鉆進(jìn)大直徑的全液壓鉆機(jī),可用牙輪鉆頭、刮刀鉆頭、人造金剛石復(fù)合片鉆頭等鉆進(jìn)。
2.2水平孔開孔
(1)開孔
將金剛石鉆機(jī)用地腳螺栓固定在隧道管片上,并用經(jīng)緯儀測(cè)量,使機(jī)上鉆頭的中軸線與凍結(jié)孔的中軸線重合,開動(dòng)鉆機(jī),待進(jìn)尺距打穿管片深度相差約8-10cm時(shí)停止打鉆,安裝孔口管等孔口密封、防噴裝置,安裝完畢確認(rèn)無(wú)誤后,將金剛石鉆機(jī)上的鉆頭改為Φ115mm鉆頭,將管片打穿,及時(shí)關(guān)閉孔口閥門,并打開孔口管側(cè)面的卸壓(注漿)閥門,觀察孔口管內(nèi)的砂水涌出情況,判斷孔內(nèi)發(fā)生涌沙、涌水事故的幾率。決定是否進(jìn)行孔口加固注漿,為凍結(jié)管下入作好準(zhǔn)備。
(2)穿孔
在Φ108mm凍結(jié)管前配上Φ108mm巖心管一段,長(zhǎng)度L≥60cm,并配Φ115mm金剛石取芯鉆頭,在下管過(guò)程中,一旦鉆頭觸及對(duì)面洞壁,馬上改用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝鉆進(jìn),用清水冷卻鉆頭,開始按取芯的有關(guān)規(guī)定操作鉆機(jī)。
2.3水平孔施工
(1)凍結(jié)孔孔位、孔徑與孔深
根據(jù)業(yè)主甲方提供的施工基準(zhǔn)點(diǎn),按凍結(jié)孔施工圖布置凍結(jié)孔,在布置凍結(jié)孔位時(shí),要盡量避開管片主筋,孔位偏差一般應(yīng)不大于l0mm。凍結(jié)孔開孔用Φ140mm的金剛石取芯鉆頭鉆進(jìn)。
內(nèi)排凍結(jié)孔實(shí)際鉆進(jìn)深度以碰到對(duì)面隧道管片為準(zhǔn);外排凍結(jié)孔實(shí)際鉆進(jìn)深度以設(shè)計(jì)深度為準(zhǔn)。
(2)鉆孔偏斜和終孔間距
鉆孔的偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi),在確保凍土帷幕厚度的情況下,終孔間距內(nèi)排凍結(jié)孔不得大于1.2m,外排凍結(jié)孔不得大于1.4m,否則應(yīng)補(bǔ)孔。
(3)水平孔鉆進(jìn)與凍結(jié)管設(shè)置
1)使用鉆井一臺(tái),利用凍結(jié)管作為鉆桿,凍結(jié)管采用絲扣連接,接縫要補(bǔ)焊,確保其同心度、連接強(qiáng)度和密封性能的良好;
2)鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)測(cè)孔斜情況,發(fā)現(xiàn)偏斜要及時(shí)糾偏,下好凍結(jié)管后,進(jìn)行凍結(jié)管長(zhǎng)度的復(fù)測(cè)工作,然后再利用激光測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)繪并同時(shí)繪制鉆孔偏斜圖;
3)在凍結(jié)管內(nèi)下供液管,然后焊接凍結(jié)管端蓋和去、回路羊角;
4)凍結(jié)管安裝后,用堵漏材料密封凍結(jié)管與孔口管之間的間隙。
3水平孔施工的質(zhì)量控制
3.1預(yù)防鉆孔漏泥冒沙
(1)涌砂、涌水
首先開孔時(shí)應(yīng)預(yù)留8-10cm厚一層作為安全層,待安裝孔口裝置后,再換用Φ115mm鉆頭打穿,及時(shí)關(guān)閉孔口閥門,通過(guò)孔口管側(cè)面的卸壓閥觀察孔口處地層壓力的具體情況,判斷涌沙、涌泥的可能性。決定是否進(jìn)行孔口加固注漿,注漿時(shí)用泥漿泵給地層中注入水泥漿或化學(xué)漿液,待地層凝固后二次重新開孔并下管。
(2)穿透孔穿透面的密封
首先在鉆具和單向閥后600mn處加一個(gè)長(zhǎng)度為200mm,外徑為Φ115-108mn,內(nèi)徑和鉆桿相同的錐塞管,進(jìn)行封堵管片與鉆桿之間的間隙;然后等穿透孔施工結(jié)束后,采用夾板式進(jìn)行密封,用特制的夾板將麻絲等密封物強(qiáng)行壓入凍結(jié)管與鉆孔的環(huán)形間隙,立即用瞬凝水泥封堵孔口,確??卓谖恢貌话l(fā)生水、砂泄漏事故。
(3)孔口管位加固注槳
在孔口管等孔口密封裝置安裝完成后,用鉆機(jī)配合Φ115mm鉆頭鉆穿預(yù)留的保險(xiǎn)管片(5cm厚),提出鉆具,關(guān)閉孔口密封裝置,通過(guò)孔口管旁通閥門觀察孔內(nèi)涌砂、涌水情況,決定是否進(jìn)行孔口管補(bǔ)強(qiáng)注漿,注漿的有關(guān)參數(shù)為:漿液:普通硅酸鹽水泥、水玻璃雙液漿。
(4)其他
在取芯開孔后,安裝帶填料密封盒的孔口管,管側(cè)裝有旁路閥門,防止孔口噴砂;在含水砂層中鉆進(jìn),其砂土?xí)S壓力水涌出孔口,因此從下面兩個(gè)方面采取措施:采用化學(xué)泥漿護(hù)壁和在回流旁路上增加背壓力,使鉆孔內(nèi)保持一定的壓力,維護(hù)孔壁的穩(wěn)定。準(zhǔn)備相應(yīng)的應(yīng)急處理預(yù)案,采取無(wú)泥漿頂管法頂進(jìn)凍結(jié)管,避免砂層涌砂冒砂。
3.2鉆孔防偏糾偏技術(shù)
(1)根據(jù)施工需要,設(shè)置測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)線;
(2)準(zhǔn)確定出鉆孔開孔孔位,誤差控制在l0mm以內(nèi);
(3)鉆機(jī)就位使用經(jīng)緯儀(或全站儀)定位,首先要找好鉆機(jī)開孔傾角并考慮鉆桿因受自重的作用使鉆孔產(chǎn)生向下的偏移,定位時(shí)略較設(shè)計(jì)傾角上仰0.1-0.5°,以中和鉆孔垂直方向的偏斜。然后要控制鉆機(jī)的水平方向誤差,以保持鉆機(jī)主動(dòng)鉆桿之軸線與連接通道軸線平行;
(4)在鉆具組合形式上采用滿眼鉆進(jìn)方式,即鉆頭直徑略大于鉆桿直徑,以減小鉆孔偏斜;
(5)鉆進(jìn)2m時(shí),測(cè)斜一次,如果偏斜不符合設(shè)計(jì)要求,立即采取調(diào)整鉆孔角度及鉆進(jìn)參數(shù)等措施進(jìn)行糾偏,如果鉆孔仍然超出設(shè)計(jì)規(guī)定,則進(jìn)行補(bǔ)孔。
結(jié)語(yǔ)
水平凍結(jié)施工技術(shù)在我國(guó)實(shí)施應(yīng)用只是近幾年,開展現(xiàn)場(chǎng)的工藝技術(shù)研究和實(shí)測(cè)研究相對(duì)較少,此次研究只能初步了解和掌握一些技術(shù),建議以后應(yīng)加大開展這方面的研究工作,以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要。
參考文獻(xiàn)
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武陵山片區(qū)經(jīng)濟(jì)正迅猛發(fā)展,許多地方大興土木,如修路、修房子、修橋梁等。由于地勢(shì)復(fù)雜,工程浩大,許多該片區(qū)許多工程技術(shù)都需要利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做支撐。吉首大學(xué)雖然位于該片區(qū)核心位置,但由于土木專業(yè)辦學(xué)較晚,起步較低,尚未形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)為地方建設(shè)服務(wù)的規(guī)模和水平,促使許多工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人舍近求遠(yuǎn),到發(fā)達(dá)地區(qū)的高水平院校進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)體系而存在,加之課時(shí)量偏少,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不夠,少部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中敷衍了事,沒(méi)有認(rèn)真完成,沒(méi)有達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。個(gè)別課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)較多,綜合和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不夠。整體而言,實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚未形成自己的明確風(fēng)格和特色。
2.土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
土木工程屬硬工科學(xué)科,必須理論聯(lián)系實(shí)踐,注重學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng),增強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果,構(gòu)建具有前瞻性、可操作性的土木工程專業(yè)系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。為此,學(xué)校不斷加大對(duì)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)力度,至今已經(jīng)投入了近一千萬(wàn)元。
(1)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)成
土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)成既要考慮到人才培養(yǎng)的需要,又要結(jié)合各學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的特點(diǎn)科學(xué)構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要按專業(yè)需要設(shè)置將其系列化,各門課程相互融合,不斷更新項(xiàng)目?jī)?nèi)容。我校土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)包括四部分:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、規(guī)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、虛擬現(xiàn)實(shí)與模型制作實(shí)驗(yàn)室。土木工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室包括大學(xué)物理分室和基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。建筑面積80平方米,設(shè)備總值40萬(wàn)元。主要承擔(dān)《大學(xué)物理》、《材料力學(xué)》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室包括建筑材料實(shí)驗(yàn)室、工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室。規(guī)劃與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室包括工程制圖實(shí)驗(yàn)室、測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室等。虛擬現(xiàn)實(shí)與模型制作實(shí)驗(yàn)室主要用來(lái)設(shè)計(jì)、制作、演示各類結(jié)構(gòu)模型。
(2)合理分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
針對(duì)學(xué)生特點(diǎn),我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)分為三個(gè)層次:基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。三類平臺(tái)具有一定的內(nèi)在聯(lián)系,即由面到點(diǎn),由面向全體學(xué)生到精英學(xué)生,由驗(yàn)證型向創(chuàng)新型,逐級(jí)過(guò)渡和深入?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)面向全體土木學(xué)生。學(xué)生要完成各門課程(專業(yè)課和學(xué)科基礎(chǔ)課)關(guān)鍵的單一驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),如大學(xué)物理各類實(shí)驗(yàn)、材料力學(xué)中鋼筋拉伸實(shí)驗(yàn)、土力學(xué)中土的含水率測(cè)定等。該類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較淺顯,實(shí)驗(yàn)儀器小而多,實(shí)驗(yàn)步驟較簡(jiǎn)單?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和動(dòng)手操作能力,幫助加深學(xué)生對(duì)課本理論知識(shí)的理解。綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)部分實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生。實(shí)施的多為選修性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。綜合性實(shí)驗(yàn)涉及一些大型的、功能復(fù)雜的儀器設(shè)備,需要專門的實(shí)驗(yàn)教師在旁邊講解和指導(dǎo)。綜合性實(shí)驗(yàn)往往實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)步驟多,需要學(xué)生付出一定的時(shí)間、體力和精力。如混凝土力學(xué)性能的測(cè)定,包含從最初的水泥性質(zhì)測(cè)定(安定性、細(xì)度)、配合比的設(shè)計(jì)、混凝土人工攪拌、坍落度和擴(kuò)展度的測(cè)定、試件養(yǎng)護(hù)到最后的抗壓測(cè)定等步驟。涉及儀器眾多,有水泥細(xì)度負(fù)壓篩析儀、煮沸箱、雷氏夾、雷氏夾膨脹值測(cè)定儀、水泥凈漿攪拌機(jī)、濕氣養(yǎng)護(hù)箱、量水器、天平等較小儀器設(shè)備,也有大型加載設(shè)備。綜合性實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的是學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通能力。學(xué)生要提前預(yù)習(xí),熟悉所有實(shí)驗(yàn)儀器的使用,并清楚實(shí)驗(yàn)全過(guò)程。設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)則是為學(xué)有余力且愛好鉆研、動(dòng)手能力強(qiáng)的創(chuàng)新性學(xué)生開放的。一般一位指導(dǎo)老師帶3~5名學(xué)生,結(jié)合教師的科研項(xiàng)目或?qū)W科競(jìng)賽試題進(jìn)行創(chuàng)新性研究。如綠色生態(tài)混凝土配合比設(shè)計(jì),自密實(shí)混凝土,高性能生態(tài)透水混凝土,防爆抗沖擊仿生混凝土材料的研發(fā)等。
(3)建立開放式、獨(dú)立設(shè)置式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
學(xué)校大力抓實(shí)驗(yàn)教學(xué),成立了“實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理中心”,專門負(fù)責(zé)全校各類實(shí)驗(yàn)室(包括本科生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、研究生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)科平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室、科研平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生專業(yè)創(chuàng)新訓(xùn)練中心及重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等)平臺(tái)建設(shè)與管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織與管理、公共共享平臺(tái)建設(shè)與管理、教學(xué)科研大型儀器設(shè)備管理和協(xié)助負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)與管理。近期,土木工程專業(yè)申請(qǐng)了一批開放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和獨(dú)立設(shè)置式實(shí)驗(yàn)課程。開放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如纖維混凝土中不同摻量纖維對(duì)其抗壓強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)、鋼筋拉伸試驗(yàn)、AutodeskRevit軟件的初階應(yīng)用、剪切模量測(cè)定實(shí)驗(yàn)、基于小波包方法的梁式結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究等;獨(dú)立設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程如材料力學(xué)、土木工程材料等。依托此類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程,激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,同時(shí)帶動(dòng)教師科研項(xiàng)目的深入研究。
3.利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)取得的成績(jī)
[關(guān)鍵詞]層次分析法;模糊綜合評(píng)價(jià);工程碩士;學(xué)位論文質(zhì)量;評(píng)估
[中圖分類號(hào)]G643.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432(2011)9-0125-03
1 引 言
我國(guó)工程碩士專業(yè)學(xué)位教育從1984年試點(diǎn)工程類型研究生開始,已經(jīng)從9個(gè)培養(yǎng)單位、10個(gè)工程領(lǐng)域、年招生1千多人,發(fā)展到2010年的241個(gè)培養(yǎng)單位、40個(gè)工程領(lǐng)域、年招生8萬(wàn)多人、在校生21萬(wàn)余人。在這種趨勢(shì)下,如何保證我國(guó)工程碩士的培養(yǎng)質(zhì)量是至關(guān)重要的。學(xué)位論文是工程碩士培養(yǎng)的重要組成部分,是體現(xiàn)工程碩士綜合素質(zhì)和培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)志。通過(guò)對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估的研究,能夠在一定程度上反映工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量的水平,這不僅有利于工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量的提高,而且也有利于工程碩士專業(yè)學(xué)位教育的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
對(duì)于工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量的評(píng)估,國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)的探索研究,其中張士峰探討了工程碩士培養(yǎng)過(guò)程中學(xué)位論文選題及論文指導(dǎo)中出現(xiàn)的問(wèn)題,提出應(yīng)建立一套完備的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和責(zé)任體系來(lái)評(píng)價(jià)工程碩士論文合格與否。王慶金等構(gòu)建了工程碩士教育質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并對(duì)工程碩士教育質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。黃秋萍對(duì)影響工程碩士論文質(zhì)量的因數(shù)進(jìn)行了分析,提出需明確工程碩士學(xué)位論文評(píng)審標(biāo)準(zhǔn),完善評(píng)價(jià)體系。李庚建立了學(xué)位與研究生教育質(zhì)量評(píng)估體系。肖立山研究指出端正態(tài)度,制定科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),精確評(píng)分,公正評(píng)比,以評(píng)促進(jìn),加強(qiáng)監(jiān)督,確保長(zhǎng)效是工程碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)估工作實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),是工程碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)估工作必須注重的環(huán)節(jié)。令人遺憾的是,目前學(xué)者關(guān)于工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估方面的研究成果主要集中于理論探討與指標(biāo)體系建立兩方面,而在對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估的定量分析卻為罕見。鑒于學(xué)者對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量的評(píng)估大多是定性評(píng)價(jià)的方式,專家評(píng)閱標(biāo)準(zhǔn)各不一致,導(dǎo)致論文評(píng)估時(shí)的主觀性很強(qiáng),論文的質(zhì)量?jī)?yōu)劣難辨,缺少一定的客觀性和可靠性。同時(shí),評(píng)審專家在評(píng)閱論文時(shí)存在一定的模糊性。下文選擇層次分析法(AHP)與模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。
層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),是一種解決多目標(biāo)復(fù)雜問(wèn)題定性與定量相結(jié)合的決策分析方法,該方法能夠有效地分析目標(biāo)準(zhǔn)則體系層次間的非序列關(guān)系,有效地綜合測(cè)度決策者的判斷和比較。模糊綜合評(píng)價(jià)是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法,該綜合評(píng)價(jià)法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià),即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞鞒鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià),具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn),能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題,適合各種非確定性問(wèn)題的解決?;趯哟畏治龇ê湍:C合評(píng)價(jià)的工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估,能夠使評(píng)估更合理,更符合客觀實(shí)際,從而提高工程碩士學(xué)位論文評(píng)判結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文在全國(guó)工程碩士學(xué)位教育指導(dǎo)委員會(huì)論文評(píng)審參考標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)運(yùn)用層次分析法(AHP)確定工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系中各指標(biāo)的權(quán)重,然后利用模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系的各指標(biāo)進(jìn)行定量化分析,最后通過(guò)實(shí)例分析解決工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估的問(wèn)題。
2 基于AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)模型的構(gòu)造
工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估模型的構(gòu)建是基于AHP以及模糊綜合評(píng)價(jià)理論。先運(yùn)用層次分析法確定評(píng)估體系中各指標(biāo)的權(quán)重,再通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)該體系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),最后根據(jù)最大隸屬度原理得出最終結(jié)果,具體步驟如下:
步驟1:建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集
據(jù)全國(guó)工程碩士學(xué)位教育指導(dǎo)委員會(huì)論文評(píng)審參考標(biāo)準(zhǔn),建立工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系。按照模糊綜合評(píng)價(jià)理論,在工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系的基礎(chǔ)上建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集:
步驟2:確定評(píng)估體系中各指標(biāo)的權(quán)重
評(píng)估體系中各指標(biāo)的權(quán)重可以通過(guò)AHP來(lái)確定。首先,構(gòu)造判斷矩陣。利用1~9比例標(biāo)度,對(duì)在同一準(zhǔn)則的元素進(jìn)行兩兩比較評(píng)分,在xi與xj之間比較賦值,其中xij代表i指標(biāo)對(duì)j指標(biāo)的重要性。其次,計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重。通過(guò)比較賦值,可以得到若干個(gè)兩兩比較的判斷矩陣,專家將其轉(zhuǎn)化成一個(gè)綜合判斷矩陣,通過(guò)特征向量法來(lái)計(jì)算判斷矩陣的排序向量,從而可以得到各指標(biāo)的權(quán)重。如果構(gòu)建的判斷矩陣為A如下,求得矩陣的最大特征根λmax,并對(duì)這個(gè)特征向量進(jìn)行歸一化。
最后,對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。由于各人偏好以及知識(shí)水平的差異,難以確保評(píng)價(jià)者對(duì)多因素評(píng)判的思想邏輯的一致性,因此為了保證層次單排序的可信性,需在得到λmax后,對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn),即計(jì)算隨機(jī)一致性比率:
其中RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。當(dāng)CR
步驟3:確立一個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)集
根據(jù)實(shí)際情況及計(jì)算量大小,將指標(biāo)評(píng)語(yǔ)分為若干個(gè)級(jí)別,建立評(píng)語(yǔ)等級(jí):
步驟4:明確隸屬關(guān)系并建立模糊矩陣
通過(guò)采用德爾斐法對(duì)各評(píng)估指標(biāo)所隸屬的評(píng)語(yǔ)等級(jí)進(jìn)行考察,從第i個(gè)指標(biāo)對(duì)第j個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)vj的隸屬度rij,由此得出第i個(gè)因素u1的單因素評(píng)判集ri=(ri1,rr2,…,rin),那么m個(gè)單因素的評(píng)判集就構(gòu)造出一個(gè)總的評(píng)價(jià)矩陣R:
3 實(shí)例分析
本文通過(guò)AHP和模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)工程碩士學(xué)位論文(研究類論文)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,具體步驟如下:
步驟1:建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集
在全國(guó)工程碩士學(xué)位教育指導(dǎo)委員會(huì)論文評(píng)審參考標(biāo)準(zhǔn)(研究類論文)的基礎(chǔ)上,本文從以下八個(gè)方面建立工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系,如下圖所示。評(píng)價(jià)指標(biāo)集U用向量形式表示為:
步驟2:確定工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系中各指標(biāo)的權(quán)重
本文中,作者邀請(qǐng)了多位工程碩士領(lǐng)域?qū)<遗c教育專家給工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系中各指標(biāo)的重要性進(jìn)行兩兩比較評(píng)分。然后,利用加權(quán)算數(shù)平均綜合向量法確定工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系中各指標(biāo)的權(quán)重,如表1所示。
步驟3:確立一個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)集
依實(shí)際情況及計(jì)算量大小,本模型將待評(píng)價(jià)的工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)分為5個(gè)級(jí)別,建立評(píng)語(yǔ)等級(jí):
步驟4:明確隸屬關(guān)系并建立模糊矩陣
文中以某篇工程碩士學(xué)位論文為例,采用比值法確定單因素的隸屬度,即每一級(jí)所占的數(shù)目與該指標(biāo)所有評(píng)價(jià)項(xiàng)目總數(shù)之比為該評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度,詳細(xì)的評(píng)價(jià)情況如表2所示。由下可得到指標(biāo)的隸屬度為:
因此,我們可以得出上述工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量屬于(優(yōu),良,中,較差,差)的模糊隸屬度為(0.1349,0.5044,0.3607,0,0),根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)求解的最大隸屬原則,我們可以確定工程碩士論文質(zhì)量評(píng)估的結(jié)論為良。
4 結(jié) 論
針對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估的問(wèn)題,本文提出AHP和模糊綜合評(píng)價(jià)的論文質(zhì)量評(píng)估模型,該模型具有一定的科學(xué)性和可操作性。通過(guò)對(duì)工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估體系中各指標(biāo)的量化,能夠在一定程度上杜絕評(píng)審專家在學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估中的片面性。同時(shí),本文充分考慮了評(píng)估系統(tǒng)的模糊性,運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)對(duì)論文質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,能夠真實(shí)的反映工程碩士學(xué)位論文的質(zhì)量水平,使工程碩士學(xué)位論文質(zhì)量評(píng)估更加科學(xué)客觀。該評(píng)估模型在實(shí)際運(yùn)用中,可實(shí)現(xiàn)軟件化,即用計(jì)算機(jī)編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理,從而達(dá)到簡(jiǎn)化操作,提高使用效率的目的,具有一定的可操作性。此外,該評(píng)估模型在其余類型的論文質(zhì)量評(píng)估中也具有一定的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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“學(xué)有所用”
我的研究領(lǐng)域是環(huán)境評(píng)價(jià)原理與方法,畢業(yè)后如果能投身于環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中當(dāng)然是最理想的結(jié)果。實(shí)習(xí)期間非常幸運(yùn),自己不僅可以了解報(bào)告書(表)編制的整個(gè)工程,還直接參與到兩份環(huán)評(píng)報(bào)告表的編制中,特別是看到平時(shí)經(jīng)常研究的預(yù)測(cè)模型、預(yù)測(cè)方法被運(yùn)用到環(huán)評(píng)報(bào)告中,真有一種莫大的欣慰感。不過(guò),現(xiàn)實(shí)中的環(huán)評(píng)與理論中的環(huán)評(píng)還是有很大區(qū)別的,環(huán)評(píng)報(bào)告中的評(píng)價(jià)方法一般都選用最成熟、最有效的方法,而且在環(huán)評(píng)技術(shù)導(dǎo)則中都有具體的規(guī)定,從理論上說(shuō),這些方法都是比較簡(jiǎn)單比較實(shí)用的方法,我們?cè)诎l(fā)小論文的時(shí)候往往不會(huì)選用這些方法,但在現(xiàn)實(shí)中卻發(fā)揮著巨大的作用。以前導(dǎo)師也說(shuō)過(guò)這兩類環(huán)評(píng)的差異,通過(guò)實(shí)踐自己對(duì)這種差異認(rèn)識(shí)的更加形象,這給我今后的研究提供了一個(gè)小小的啟發(fā),那就是嘗試著改進(jìn)現(xiàn)有環(huán)評(píng)方法,使它們?cè)谠u(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)環(huán)境時(shí)更加實(shí)用、更加準(zhǔn)確。
“積累經(jīng)驗(yàn)”
說(shuō)實(shí)話,現(xiàn)在環(huán)保行業(yè)的就業(yè)情況不是很樂(lè)觀,在實(shí)習(xí)中通過(guò)與一些專家、企業(yè)用人單位交流后發(fā)現(xiàn)其主要癥結(jié)在于:雖說(shuō)我們是所謂“環(huán)境工程”、“環(huán)境科學(xué)”專業(yè)的畢業(yè)生,其實(shí)我們并沒(méi)有掌握好能勝任這個(gè)行業(yè)的必要技能,一提到環(huán)境工程就是水處理,一提到環(huán)境科學(xué)就是環(huán)境管理、環(huán)境評(píng)價(jià)。這種經(jīng)驗(yàn)缺失其實(shí)就是知識(shí)的片面和技能的單一。通過(guò)實(shí)習(xí)我就發(fā)現(xiàn)環(huán)評(píng)工程師真是一個(gè)知識(shí)面要求廣泛的職業(yè),不僅需要了解環(huán)保相關(guān)政策法規(guī),掌握必要的環(huán)評(píng)理論,此外化學(xué)知識(shí)、建筑學(xué)知識(shí)都要有所涉及。退一萬(wàn)步說(shuō),如果你的文字功底不強(qiáng),也不太能勝任這個(gè)行業(yè)。所以說(shuō),如果不在學(xué)習(xí)中多掌握點(diǎn)技能,很容易在工作中犯原則性錯(cuò)誤。在我接手的兩個(gè)項(xiàng)目中就遇見過(guò)上述問(wèn)題,有個(gè)項(xiàng)目單位在申報(bào)時(shí)總是口口聲聲地說(shuō)他們的生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有污染,甚至還想在污染物排放量上做點(diǎn)文章。通過(guò)向單位工程師學(xué)習(xí)咨詢,我對(duì)其中的厲害關(guān)系有了一個(gè)清醒認(rèn)識(shí),其實(shí)企業(yè)是想逃避建設(shè)配套的環(huán)保設(shè)施,當(dāng)然最終我得按章辦事。我想如果沒(méi)有單位專業(yè)人員的幫助,我是不會(huì)認(rèn)清企業(yè)這類行為的本質(zhì)的。
“體察現(xiàn)狀”
由于項(xiàng)目的需要,實(shí)習(xí)期間我去了許多縣市,對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保形式和環(huán)保工作有了一些了解。俗話說(shuō)“絕知此事要躬行”,作為環(huán)境專業(yè)的研究生,只有多到各地實(shí)地調(diào)查,才能真實(shí)地了解基層環(huán)保工作的艱難,才能更深層次地明白中國(guó)環(huán)境保護(hù)工作面臨諸多尷尬的癥結(jié)所在。雖然各地對(duì)本地區(qū)的環(huán)保很重視,但是在具體落實(shí)中卻有許多難處,經(jīng)濟(jì)上的、行政上的、觀念上的等等。比如在與某縣環(huán)保局一位工作人員交流中得知,由于當(dāng)?shù)亟鼛啄甑恼猩桃Y工作進(jìn)展緩慢,當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)對(duì)于一個(gè)違反產(chǎn)業(yè)政策的招商項(xiàng)目“特別重視”,從批文到申報(bào)都明令環(huán)保部門大開綠燈,以致通過(guò)環(huán)評(píng)時(shí)由于有相關(guān)批文,環(huán)評(píng)單位在否決時(shí)也顯得非常吃力。又比如有些地方在做規(guī)劃環(huán)評(píng)時(shí)明明沒(méi)有了環(huán)境容量,還為了所謂的地方經(jīng)濟(jì)硬上“大項(xiàng)目”,環(huán)保部門在出環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)回執(zhí)函時(shí)往往有點(diǎn)力不從心,但是為了地方的“大局”,也只能睜一只眼閉一只眼。其實(shí)類似的例子還有很多。通過(guò)實(shí)習(xí),我看到了許多從未見過(guò)的環(huán)境現(xiàn)狀,了解到了許多環(huán)保工作的尷尬,也體會(huì)到了許多環(huán)保人的難處。的確,真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)這一國(guó)策,我們還有很多路要走,這不僅僅是一個(gè)技術(shù)上的難題,更是體制上的難題。
變差系數(shù)越大,該指標(biāo)的鑒別能力越強(qiáng);反之,鑒別能力則越差。根據(jù)實(shí)際需要,可以刪除變差系數(shù)相對(duì)較小(即鑒別力較差)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
根據(jù)上述原理,運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)這些評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行方差分析,在方差分析基礎(chǔ)上計(jì)算第三輪評(píng)價(jià)體系X[(3)]中各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變差系數(shù),刪除了變差系數(shù)較小的“科學(xué)家工程師數(shù)”、“每萬(wàn)人口R&D經(jīng)費(fèi)”、“每名R&D人員新增儀器設(shè)備”、“國(guó)際科技論文總數(shù)”、“每萬(wàn)人國(guó)際科技論文數(shù)”、“R&D人員向國(guó)外轉(zhuǎn)讓專利使用費(fèi)和特許費(fèi)”和“新產(chǎn)品銷售收入占產(chǎn)品銷售收入比重”等7個(gè)指標(biāo),保留剩余的指標(biāo)構(gòu)成第四輪評(píng)價(jià)體系X[(4)]。
在第四輪評(píng)價(jià)體系X[(4)]中,共有14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),其中測(cè)度科技投入能力的有6個(gè)指標(biāo)、測(cè)度科技支撐能力的有2個(gè)指標(biāo)、測(cè)度科技產(chǎn)出能力的有6個(gè)指標(biāo)。如果把測(cè)度科技支撐能力的“每萬(wàn)人口國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)”和“科研與綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)新增固定資產(chǎn)占全社會(huì)新增固定資產(chǎn)比重”2個(gè)指標(biāo)歸并到科技投入能力指標(biāo)當(dāng)中,由此可以建立包括科技投入能力和科技產(chǎn)出能力兩個(gè)領(lǐng)域共14個(gè)指標(biāo)的中國(guó)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)價(jià)體系(如表5所示)。該評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)涵蓋面廣和內(nèi)在邏輯性強(qiáng),數(shù)量繁簡(jiǎn)適中,具有很強(qiáng)的可操作性,因此,可以用來(lái)實(shí)際測(cè)度中國(guó)地區(qū)的科技競(jìng)爭(zhēng)力。
表5 中國(guó)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)體系 目標(biāo)層 領(lǐng)域?qū)?/p>
指標(biāo)層(評(píng)價(jià)指標(biāo))
變量標(biāo)識(shí) 單位
科技經(jīng)費(fèi)總額
V1
萬(wàn)元
科
每萬(wàn)人口科技經(jīng)費(fèi)
V2
萬(wàn)元
技
科技經(jīng)費(fèi)占GDP比重
V3
%
投
地方財(cái)政科技撥款占財(cái)政支出比重
V4
%
地
入
企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入比重
V5
%
區(qū)
能
每萬(wàn)人口科學(xué)家工程師數(shù)
V6
人
科
力
每萬(wàn)人口國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)
V7
戶
技
科研與綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)新增固定資產(chǎn)占全社會(huì)新增固定資產(chǎn)比重
V8
%
競(jìng)
科
高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值
V9
億元
爭(zhēng)
技
每萬(wàn)人口高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值
V10
億元
力
產(chǎn)
高技術(shù)產(chǎn)品出口額
V11 億美元
出
每萬(wàn)人口高技術(shù)產(chǎn)品出口額
V12 億美元
能
每萬(wàn)科技人員專利授權(quán)量
V13
項(xiàng)
力
每萬(wàn)R&D人員向國(guó)外轉(zhuǎn)讓專利使用費(fèi)和特許費(fèi)
V14 億美元
五、中國(guó)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)價(jià)方法
地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)是一個(gè)多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題,它是把反映地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的多項(xiàng)指標(biāo)的信息加以綜合,從整體上評(píng)價(jià)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)弱。多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的基本思想是把多個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)組合起來(lái),形成一個(gè)包含各個(gè)側(cè)面的綜合指標(biāo),其實(shí)質(zhì)是把高維空間中的樣本投影到一維直線上,通過(guò)投影點(diǎn)來(lái)研究樣本的特性。目前已有多種方法進(jìn)行多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià),它們各有優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也都存在著一些明顯的缺陷:一是賦權(quán)的主觀性。無(wú)論主觀經(jīng)驗(yàn)賦權(quán)法還是專家賦權(quán)法,權(quán)重的確定與指標(biāo)的數(shù)字特征并無(wú)實(shí)際上的聯(lián)系,權(quán)重只是對(duì)指標(biāo)內(nèi)容的重要程度在主觀上的把握,這樣會(huì)產(chǎn)生對(duì)某個(gè)指標(biāo)的重要性產(chǎn)生過(guò)高或者過(guò)低的估計(jì),從而影響評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。二是評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相關(guān)性問(wèn)題。在綜合評(píng)價(jià)中,各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間往往存在著一定的相關(guān)性,這種相關(guān)性通過(guò)相關(guān)指標(biāo)的重復(fù)賦權(quán),導(dǎo)致評(píng)價(jià)信息的重復(fù)使用,使得評(píng)價(jià)結(jié)果難以真實(shí)地反映被評(píng)價(jià)對(duì)象的真實(shí)情況。主成分分析正是解決這兩個(gè)問(wèn)題的一種有效方法。
主成分分析的基本思想是找出影響問(wèn)題的幾個(gè)綜合指標(biāo)(稱為主成分),這些綜合指標(biāo)為原來(lái)變量的線性組合,它們不僅包含了原始變量的信息,而且彼此間不相關(guān)。在保留絕大部分原始變量信息的條件下,對(duì)少數(shù)幾個(gè)主成分進(jìn)行分析,既能消除重疊因素的影響,又能使問(wèn)題降維、簡(jiǎn)化。用主成分方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),就是把原指標(biāo)綜合成幾個(gè)主成分,再以這幾個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均,構(gòu)造出一個(gè)綜合評(píng)價(jià)函數(shù),根據(jù)綜合評(píng)價(jià)函數(shù)值進(jìn)行評(píng)判。
主成分分析法的計(jì)算步驟如下:
(1)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。
設(shè)X={x[,1],x[,2],x[,3],L,x[,p]}為地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)價(jià)指標(biāo)集,Z={z[,1],z[,2],z[,3],L,z[,p]}為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的評(píng)價(jià)指標(biāo)集,x[,ij]為第i個(gè)高新區(qū)的第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù),z[,ij]為相應(yīng)的經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)值,其中
(2)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)值,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)集的相關(guān)系數(shù)矩陣R
(3)求相關(guān)系數(shù)的特征值和貢獻(xiàn)率。
由R的特征方程|R-λI|=0,求得P個(gè)特征值λ[,1]≥λ[,2]≥L≥λ[,p]≥,對(duì)應(yīng)的特征向量u[,1],u[,2],u[,3],L,u[,p],其中u[,i]=(u[,i1],u[,i2],u[,i3],L,u[,ip])(i=1,2,3,…,p)。
于是得到P個(gè)主成分:Y[,i]=u[,i1]x[,1]+u[,i2]x[,2]+u[,i3]x[,3]+L+u[,ip]x[,p](i=1,2,3,…,p)
①
第i個(gè)主成分Y的特征值λ[,i]即為該主成分的方差,方差越大,對(duì)總變差的貢獻(xiàn)也越大,其貢獻(xiàn)率為α[,i]=它反映了第i主成分綜合原始變量信息的百分比。與特征值λ[,i]對(duì)應(yīng)的特征向量u[,i]的P個(gè)分量就是第i個(gè)主成分Y[,i]中P個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化變量的系數(shù),它們的絕對(duì)值大小和正負(fù)號(hào)反映了該主成分與相應(yīng)變量的相關(guān)程度和方向。
(4)以每個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù),構(gòu)造綜合評(píng)價(jià)函數(shù)
F=α[,1]Y[,1]+α[,2]Y[,2]+α[,3]Y[,3]+L+α[,p]Y[,p]
②
綜合評(píng)價(jià)函數(shù)即為地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。
將每個(gè)省市的P項(xiàng)指標(biāo)得分標(biāo)準(zhǔn)化后代入①式,求出其主成分值,即主成分得分,再由②式即可得到其綜合評(píng)價(jià)函數(shù)值,即該地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的綜合得分,綜合得分越高,表明該地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。
六、中國(guó)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的實(shí)際測(cè)度與比較分析
通過(guò)查閱各年度的中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒、中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒、中國(guó)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒、各省市統(tǒng)計(jì)年鑒以及政府正式公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),獲得了31個(gè)省市14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的2002年度的原始數(shù)據(jù)。
運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,采用方差最大旋轉(zhuǎn)法,并以特征值大于1的標(biāo)準(zhǔn)提取兩個(gè)主成分,主成分分析的結(jié)果如表6所示。
表6 方差極大化旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣
Component
1
2
每萬(wàn)人口科學(xué)家工程師數(shù)
.939
.262
每萬(wàn)人口科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)
.934
.279
科技經(jīng)費(fèi)占GDP比重
.868
-.001
科研與綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)新增固定資產(chǎn)占全社會(huì)新增固定資產(chǎn)比重
.854
-.095
每萬(wàn)人口國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)
.731
.497
科技經(jīng)費(fèi)總額
.655
.604
地方財(cái)政科技撥款占財(cái)政支出比重
.609
.019
企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入比重
.519
.263
高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值
.105
.942
高新技術(shù)產(chǎn)品出口額
-.018
.941
每萬(wàn)人口高技術(shù)產(chǎn)品出口額
.351
.834
每萬(wàn)科技活動(dòng)人員專利授權(quán)量(項(xiàng))
-.071
.735
每萬(wàn)R&D人員向國(guó)外轉(zhuǎn)讓專利使用費(fèi)和特許費(fèi)
.564
.721
每萬(wàn)人口高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值
.524
.652
方差貢獻(xiàn)率(%)
39.799
34.220
方差累積貢獻(xiàn)率(%)
39.799
74.019
表6的結(jié)果顯示,在第一個(gè)主成分上,因子載荷較高的評(píng)價(jià)指標(biāo)分別為每萬(wàn)人口科學(xué)家工程師數(shù)、每萬(wàn)人口科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)、科技經(jīng)費(fèi)占GDP比重、科研與綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)新增固定資產(chǎn)占全社會(huì)新增固定資產(chǎn)比重、每萬(wàn)人口國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)、科技經(jīng)費(fèi)總額、地方財(cái)政科技撥款占財(cái)政支出比重、企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入比重等,這些指標(biāo)均是反映和測(cè)度一個(gè)地區(qū)科技投入能力的指標(biāo),因此,可以將第一主成分命名為科技投入能力主成分;在第二主成分上,因子載荷較高的評(píng)價(jià)指標(biāo)分別為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值、高新技術(shù)產(chǎn)品出口額、每萬(wàn)人口高技術(shù)產(chǎn)品出口額、每萬(wàn)科技活動(dòng)人員專利授權(quán)量、每萬(wàn)R&D人員向國(guó)外轉(zhuǎn)讓專利使用費(fèi)和特許費(fèi)、每萬(wàn)人口高技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值等,這些指標(biāo)均是反映和測(cè)度一個(gè)地區(qū)科技投入能力的指標(biāo),因此,可以將第二主成分命名為科技產(chǎn)出能力主成分。
由表6可知,第一主成分(科技投入能力)的方差貢獻(xiàn)率為39.799%,第二主成分(科技產(chǎn)出能力)的方差貢獻(xiàn)率為34.220%,累積方差貢獻(xiàn)率為74.019%,即用這兩個(gè)主成分能解釋原先14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)74%的方差。因此,我們可用科技投入能力和科技產(chǎn)出能力兩個(gè)主成分來(lái)測(cè)度31個(gè)省市的科技競(jìng)爭(zhēng)力。
以每個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重系數(shù),根據(jù)上述構(gòu)造的綜合評(píng)價(jià)函數(shù),可以計(jì)算得到全國(guó)31個(gè)省市科技競(jìng)爭(zhēng)力綜合得分的標(biāo)準(zhǔn)化分?jǐn)?shù)。為了便于對(duì)比分析,可以用效用值表征科技競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱,并規(guī)定效用值的取值區(qū)域范圍為[0,100],即科技競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)的地區(qū)效用值為100,最弱的地區(qū)效用值為0。如果用X[,i]表示第i個(gè)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的綜合得分,X[,imax]表示科技競(jìng)爭(zhēng)力綜合得分的最大值,X[,imin]表示科技競(jìng)爭(zhēng)力得分的最小值,則第i個(gè)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力的效用值Y[,i]可以表示為:Y[,i]=(X[,i]-X[,imin])/(X[,imax]-X[,imin])*100。
全國(guó)31個(gè)省市科技競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)值和效用值及其排序結(jié)果如表7所示。
表7 全國(guó)31個(gè)省市科技競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)和效用值 地區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù) 效用值 排序
地區(qū)
標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù) 效用值 排序
北京
1.86
100.00
1
河南
-.23
8.45
17
上海
1.21
71.35
2
黑龍江
-.23
8.19
18
廣東
1.13
67.97
3
江西
-.24
7.75
19
天津
.56
43.08
4
重慶
-.25
7.65
20
江蘇
.32
32.31
5
山西
-.26
7.10
21
遼寧
.14
24.52
6
寧夏
-.26
6.93
22
浙江
.13
24.15
7
海南
-.28
6.18
23
福建
.08
22.01
8
貴州
-.28
6.16
24
陜西
.06
20.84
9
青海
-.33
3.99
25
山東
.00
18.21
10
云南
-.34
3.56
26
湖北
-.04
16.78
11
廣西
-.34
3.39
27
四川
-.11
13.47
12
甘肅
-.37
2.20
28
安徽
-.16
11.25
13
內(nèi)蒙古
-.37
1.98
29
吉林
-.17
11.11
14
新疆
-.38
1.70
30
湖南
-.20
9.53
15
西藏
-.42
.00
31
河北
-.21
9.31
16
從科技競(jìng)爭(zhēng)力的效用值可以看出,我國(guó)31個(gè)省市的科技競(jìng)爭(zhēng)力存在著明顯的差異。依據(jù)科技競(jìng)爭(zhēng)力的聚類分析結(jié)果,大體上可以把31個(gè)省市劃分為以下五個(gè)集團(tuán):
第一集團(tuán):北京和上海,其效用值明顯的高于其他省市,屬于科技競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的地區(qū)。
第二集團(tuán):廣東、天津、江蘇、遼寧、浙江、福建和陜西七省市,其效用值超過(guò)20,屬于科技競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的地區(qū)。
第三集團(tuán):山東、湖北、四川、安徽和吉林五省市,其效用值超過(guò)10,屬于科技競(jìng)爭(zhēng)力中等的地區(qū)。
第四集團(tuán):湖南、河北、河南、黑龍江、江西、重慶和山西七省市,其效用值在10-7之間,屬于科技競(jìng)爭(zhēng)力較弱的地區(qū)。
第五集團(tuán):寧夏、海南、貴州、青海、云南、廣西、甘肅、內(nèi)蒙古、新疆和西藏10個(gè)省市,其效用值均低于7,屬于科技競(jìng)爭(zhēng)力弱的地區(qū)。
從總體上來(lái)看,科技競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的地區(qū)絕大部分分布在東部沿海地區(qū),而中西部地區(qū)的科技競(jìng)爭(zhēng)力普遍偏弱,位于第四集團(tuán)和第五集團(tuán)的地區(qū)基本上是中西部地區(qū)。造成我國(guó)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力不同的一個(gè)重要原因是市場(chǎng)體系和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡。改革開放以來(lái),我國(guó)對(duì)東部及沿海地區(qū)率先實(shí)行了以市場(chǎng)為導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)體制改革,在投資、稅收、外貿(mào)和經(jīng)營(yíng)自主權(quán)方面提供了優(yōu)惠政策,促進(jìn)了東部及沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)體系的發(fā)育,為地區(qū)發(fā)展和科技競(jìng)爭(zhēng)力的提高奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ),創(chuàng)造了良好的市場(chǎng)環(huán)境。而中、西部地區(qū)相對(duì)而言,市場(chǎng)體系的發(fā)育和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平明顯滯后于東部地區(qū),地區(qū)發(fā)展及其科技競(jìng)爭(zhēng)力的提高受到自然環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、市場(chǎng)環(huán)境和社會(huì)文化的極大制約。在我國(guó)東、中、西部地區(qū)市場(chǎng)體系發(fā)育和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距逐步拉大的同時(shí),地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差距也不斷增大,從而導(dǎo)致了地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱的不同。
七、中國(guó)地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力實(shí)際測(cè)度的效度分析
根據(jù)現(xiàn)代評(píng)價(jià)理論的要求,每一項(xiàng)研究所使用的測(cè)評(píng)工具(或評(píng)價(jià)體系)的指標(biāo)設(shè)計(jì)是否科學(xué)和合理,測(cè)評(píng)結(jié)果是否可靠和有效,需進(jìn)行效度檢驗(yàn)[9]。
效度(validity)是指測(cè)評(píng)工具究竟在多大程度上能夠測(cè)評(píng)到真正想要測(cè)評(píng)的特質(zhì)(或東西),即測(cè)評(píng)的有效程度。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上講,效度是指測(cè)評(píng)結(jié)果與某種外部標(biāo)準(zhǔn)(即效標(biāo))之間的相關(guān)程度,相關(guān)程度越高即表明測(cè)評(píng)結(jié)果越有效。根據(jù)研究目的不同,效度評(píng)定有多種方法。常用的方法有內(nèi)容效度、預(yù)測(cè)效度、構(gòu)思效度、聚合效度、辨別效度、效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度等。主成分分析的結(jié)果表明,研究所使用的測(cè)評(píng)工具由“科技投入能力”和“科技產(chǎn)業(yè)能力”2個(gè)主成分構(gòu)成,并且它們對(duì)總方差的解釋能力達(dá)到了74.019%,說(shuō)明研究所使用的測(cè)評(píng)工具的理論構(gòu)思是嚴(yán)密的,即具有良好的構(gòu)思效度(Constructive validity)。
本研究使用效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度對(duì)測(cè)評(píng)工具進(jìn)行效度檢驗(yàn)。估計(jì)效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度首先必須確定明確的效標(biāo),所謂效標(biāo)是指衡量一個(gè)測(cè)評(píng)結(jié)果是否有效的外在標(biāo)準(zhǔn)。我們用2002年度國(guó)家科技部對(duì)31個(gè)省市的科技進(jìn)步水平評(píng)價(jià)結(jié)果的排序?yàn)樾?biāo),計(jì)算兩者之間的Kendall和Spearman等級(jí)相關(guān)系數(shù)(如表8所示)。結(jié)果表明,地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力排序與地區(qū)科技進(jìn)步水平排序的Kendall相關(guān)系數(shù)為0.768,Spearman相關(guān)系數(shù)為0.908,兩個(gè)相關(guān)系數(shù)均呈現(xiàn)高度的顯著性,說(shuō)明本研究的地區(qū)科技競(jìng)爭(zhēng)力測(cè)評(píng)結(jié)果具有很高的效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度。
表8 科技競(jìng)爭(zhēng)力與科技進(jìn)步水平之間的等級(jí)相關(guān)分析
科技競(jìng)爭(zhēng)力排序 科技進(jìn)步水平排序
Kendall' s tau_b
科技競(jìng)爭(zhēng)力排序
Correlation Coefficient
1.000
.768([**])
Sig. (2-tailed)
.
.000
N
31
31
科技進(jìn)步水平排序 Correlation Coefficient
.768([**])
1.000
Sig. (2-tailed)
.000
.
N
31
31
Spearman' s rho
科技競(jìng)爭(zhēng)力排序
Correlation Coefficient
1.000
.908([**])
Sig. (2-tailed)
.
.000
N
31
31
科技進(jìn)步水平排序 Correlation Coefficient
.908([**])
1.000
Sig. (2-tailed)
.000
.
N