模糊综合评价法在设计工作室教学模式中的应用

王文瑜

（苏州科技大学 传媒与视觉艺术学院，江苏 苏州 215011）

模糊综合评价法在设计工作室教学模式中的应用

王文瑜

（苏州科技大学 传媒与视觉艺术学院，江苏 苏州 215011）

针对工作室教学模式中设计成果受评价因素过多且项目间差异较大影响而产生的评价难问题，将模糊综合评价法引入其中进行应用研究。通过对评价体系模型的构建以及应用实例计算演示，证明模糊综合评价法在工作室教学模式下学生成果评价体系构建中具有较强的可行性和优越性。实现了基于模糊数学方法来进行设计成果综合评价，解决了设计成果受多因素影响而评价困难的问题。

模糊综合评价法；模糊数学；工作室模式；评价体系

设计专业“工作室”学生成果评价是评判该教学模式下学生学习成果的重要手段。与单项课程评分标准不同，“工作室”以竞赛、实体项目等为驱动，注重考察和培养学生的综合设计水平和解决实际问题的能力。因此，此类学习成果的评价受评价因子多且复杂，项目不同评价因子权重不同，定性评价占主导等因素限制，无法进行规范、系统的定量评价，这将不利于工作室模式下进行教学评价，以及后续工作室模式优化改革的实施。针对这一问题，可尝试引入模糊综合评价法来解决。

模糊综合评价就是以模糊数学为基础，应用模糊关系合成的原理，将一些边界不清、不易定量的因素定量化，从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价的一种方法[1]。

1 模糊综合评价模型构建

模糊综合评价法主要基于四个要素进行计算。分别是评价因素集U、评判集V、权重集A、单因素评判矩阵R。

1.1 评价因素集

评价因素，即对最终评价有影响的因子。如果评价因素较为复杂，可以采用多层评价因素进行评价。层次分析法的基本思想是根据分析对象的性质和评价的总目标，把评价体系中各种影响因素通过合理分类使之条理化[2]。在模糊评价模型中评价因素表示为 U1＝{u11，u12，u13，…，u1k}，其中 ui（i=1，2，…，n）为一级评价因素，uij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，k）为一级评价因素的子评判集，即二级评价因素，以此类推。

1.2 评判集

评判集是事先设定的对成果进行评价的等级的集合，也是对评价体系最终评价结果量化的显现。硬性指标可以直接使用已知数据转换为评价值，但是设计专业的成果评定多为软性指标，即在实际应用中，各项性能没有原始数据或者性能无法定量表示，此时可以将定性的指标，通过设定各要素的评判值并构成要素评判矩阵，进而进行评价，选出最优方案[3－4]。评判集原则上以正比为优先选择，例如，V＝{bad，poor，general，good，excellent}，可表示为 V＝{1，2，3，4，5}，是典型的五级评判制。

1.3 权重集

权数向量是用来表示因素集U中不同因素的重要程度的集合，每一级的因素集都有相应的权数向量。评价因素的权数向量或由相关人员综合评定而成，或根据已有量化数据设定。权重向量表达如下：A＝{a1，a2，a3，…，an}，其中

1.4 因素评判矩阵

从 U 到 V 的一个模糊映射，得到因素评判矩阵[5-6]。 其中：rij（0≤rij≤1，j=1，2，…，m）表示因素 ui（i=1，2，…，n）的性能对评判级别vj（j=1，2，…，m）的隶属度，即从因素ui考虑该事物被评为vj的合理程度。 合理程度由相关评分人员进行评定。为了使隶属度显示明了，此处可进行归一化处理，使隶属度显示在0至1的范围内。

1.5 评估算法

评估算法从最低层指标算起，逐个递推。如果只有一级指标，那么直接计算第一层指标的评估结果。假设评估指标分为 h 层，那么第 h 层指标的评估结果为：，s=1，2，…，sh-1，A 为之前制定的权数向量，R为因素评判矩阵，即项目成果在该层级影响因素中的得分矩阵。其中sh-1为第h-1层的指标数。第h-1层指标的评估结果为：，s=1，2，…，sh-2，其中 sh-2为第 h-2 层的指标数量。 以此类推直至第一层指标：

至此评估结束，得出对U总的综合评判结果。根据结果中显示的隶属度高低判定其属于哪个评判集，得出评判。亦可根据评判集所制定的等级分数计算出最终得分。

2 模糊综合评价法应用实例

2.1 评价因素的选择与权数的评定

2.1.1 因素选择原则

对一个设计成果进行综合评价是一个多因素相互关联的复杂的过程，为避免评价结果的主观性，模糊评价模型统筹考虑了各种因素的影响[7]，在产品设计专业中，对最终设计成果评价起作用的因子主要包括：表现性、创造性、科学性和社会性等，可将其设为一级指标。此外，每个一级指标下还可包含若干子评价因子，例如表现性可包含表现技法和表现效果两个子评价因子；创造性可包含功能、外观和知识产权三个子评价因子，此为二级指标。而二级指标表现技法下又可分列草图及手绘、平面软件、三维软件、渲染软件和其他子因子作为三级指标；同样功能二级指标下又可分用途、结构、界面、材料、工艺及其他多个三级指标。经过调研分析和整合归纳，制作出适用于产品设计专业的评价因素集，见表1。表1所列出的综合评价因素体系是较为全面的集合，在具体的工作室项目中，并不是所有的因子都适合作为评价因素的。因此，根据不同项目性质选择相应的评价因素集是这一综合评价体系得以科学有效实施的关键，也是其灵活适应性优势的体现。当然，选择适合的评价因素必须遵循一定的原则，主要由“工作室”模式下的教学形式和教学内容决定。高校设计专业“工作室”模式下的教学可按学生发展特点分为基础型、竞赛型和实战型等形式。相应的教学内容亦可分成与专业课程相结合，与毕业设计相结合，与考察调研相结合，与竞赛相结合，与展览沙龙相结合，以及与项目相结合（横向课题、纵向课题、实际课题、虚拟课题）等进行设置。

不同的教学形式与教学内容形成不同的“工作室”项目性质和要求。针对基础型学生设置的项目多为虚拟课题，此类项目评价因素选择以课程培养目标要求为主要依据。例如，可以将表现性中课程相关软件应用及作业最终表达效果等因素列入重点考虑范围，来考查学生的基础技法掌握情况。针对竞赛型学生设置的项目多以实际竞赛为课题，此类项目可在教师竞赛辅导经验的基础上，根据竞赛主题及组委会发布的评分标准进行因素选择。如第二届“紫金奖”文化创意设计大赛产品组以“网络时代的品质生活”为主题，那么创造性—功能—用途，科学性—功能—智能化以及社会性—审美—情感刺激等因素需得到重视（见表1）。此外，为锻炼学生实战能力而与企业合作展开的工作室项目的评价因素则可根据甲方的要求进行选择。一般情况下实际项目比虚拟项目更重视社会性中的经济性，及科学性中的生产制造等因素，应将它们列入评价范畴。

表1 产品专业综合评价因素表

2.1.2 权数评定方法

评价因素的选择是定性的，而权数评定则是定量的。权数的评定应在评价因素选定之后进行。为了使权数设定更趋合理，这部分定量数据可以由多位项目相关人员共同提供。基础型及竞赛型项目评价因素权数可由多位任课教师及有竞赛辅导经验的导师评定得出；实战型项目评价因素可由企业负责人，相关专家及专业教师共同评定得出。例如，以旅游创意产品为主题的项目，可适当增加创造性和社会性的比重；以智能化产品为主题的项目则可适当增加科学性的比重。一般情况下三级指标的权数采用平均分配原则，所需评定的通常为一、二级指标。具体实施可参考如下方法：假设现需对某项目已选定的创造性因子下功能及外观两个因素的权数进行评定，根据每级指标权数之和为1的原则，将功能权数值拟分成9组，组距为0.1，即从0.1至0.9，由多为专家进行投票，频率最高组别即可作为功能因素的权数值，而1与功能权数值之差即为外观权数值。

除却主观投票法确定权数值之外，有些特定项目，如与毕业设计相结合的项目，以及与竞赛相结合的项目本身就提供评分标准权重比的可以直接参考，用来对相应的因素权数进行设定。权数的设定与因素的选择一样具有较强的适应性与灵活性，是解决设计专业工作室项目复杂多样问题的有效方法。

2.1.3 构建项目综合评价体系

为提高评价最终数据的参考价值和增强教学管理的可操作性，项目评价体系的构建应在可行范围内维持相对的统一和稳定。即由教师或专家针对不同项目属性商定较为固定的几套综合评价体系（包含已选评价因子及权重值），以供工作室统一使用，有特殊要求者在大框架下实施微调即可。此外，在经过一段时间的实践之后，根据实际情况对其进行相应的修正，也是该评价体系不断完善的必要步骤。如表1中已填数据即为构建完成的旅游创意产品课程虚拟项目的成果评价因素及权数值（试行）。

2.2 评价值算法推演

以旅游创意产品课程虚拟项目成果评价体系为例进行计算推演，因子与权重数据见表1，假设评判集采用五级制V={1，2，3，4，5}，对表现性E/表现技法E1下的草图及手绘给出等级4的评价，则在相应4的位置标记1，其他等级为0，如{0 0 0 1 0}；若表现技法下的草图及手绘、平面软件、3D软件及渲染软件等因子分别获得评分等级为 4，3，4，5，则记为若5人同时打分则最终得分矩阵为将其归一化处理然后结合该四个因子的权数值得到表现技法E1因子的评价结果

按 此 方 法 依 次 计 算 出 其 他 二 级 因 素 评 价 结 果 ：E2=（0，0.2，0.67，0.13，0）；C1=（0，0.1，0.4，0.3，0.2）；C2=（0，0.1，0.65，0.25，0）；S2=（0，0，0.4，0.5，0.1）。 然后结合二级因素权数得到一级因素评价结果

最后结合一级因素权数得出此设计最终评价结果

其中评价集3（general）隶属度最高，但是该结果的直观性不强，可以通过评判集V={1，2，3，4，5}计算出最终评价值

从上述实例计算推导可以看出，对于学生参与的旅游产品设计课程项目的最终设计成果进行的模糊综合评价所得出的是一个明确的，可供比较的数据结果，这证明了模糊综合评价法将定性评价向定量评价转换的可行性。同时，从列出的综合评价系统指标总表可以看出，评价工作在选择因素，确定权数的过程中有很大的灵活度，可以通过改变因素与权数来设置适合不同工作室项目的评价体系。这不仅使模糊综合评价体系具有了良好的适应性，也拓展了其应用实践的范围。

3 结语

模糊综合评价法除了应用在学生成果评价中，在后续研究时，还可尝试将其应用到工作室管理运行评估、学生学习能力综合评价[8]、课堂教学评价[9]等实践工作中，根据它们的特点建立相应的模糊评价体系。当然，这种评价法的计算过程要比传统方法复杂许多，且必须根据不同项目的评价指标进行对应计算。因此，可利用编程语言开发简单易用的软件，使用者只需根据具体项目调整评价指标因素与权重并输入各项评分就能利用计算机算出综合评价结果[10]，最终真正达到优化和简化评价工作的效果。

[1]金慧.基于模糊综合评价法和计算机辅助学生室内实习成绩的评定[J].中国电力教育，2011（1）：113-114.

[2]吴海英，张杰．学生成绩排名的综合评价模型[J].大学数学，2006（4）：142-145.

[3]徐建成，刘娟.基于模糊综合决策的产品概念设计评价模型及其应用[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2010，30（1）：25-28

[4]杨橙林.工程模糊论方法及其应用[M].北京：国防工业出版社，1996：118-127.

[5]刘选林，赵红.基于层次模糊评价法的新疆社会安全危机预警模型的建构[J].数学的实践与认知，2012（10）：32-33.

[6]JANACKOVIC G L，SAVIC S M，STANKOVIC M S.Selection and ranking of occupational safety indicators based on fuzzy AHP：A case study in road construction companies[J].South African Journal of Industrial Engineering，2013，24：175-189.

[7]葛侠，付保川.模糊综合评价建模方法及其应用[J].苏州科技学院学报（自然科学版），2015，32（2）：19-23

[8]徐凤霞，陆仲达，苏宝库.用模糊评价法对学生学习能力的综合评定[J].齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2002，18（4）：48-51.

[9]顾培中，黄海涛，徐明强.模糊综合评价法在课堂教学评价中的应用[J].南通纺织职业技术学院学报（综合版），2008，8（2）：13-16.

[10]鲁群霞，郭琼.家具设计专业实践课学生成绩模糊综合评价研究[J].家具与室内装饰，2014（7）：70-72.

Application of fuzzy comprehensive evaluation method in the studio teaching mode

WANG Wenyu
（School of Art，SUST，Suzhou 215011，China）

Aimed at solving the problem of design evaluation in the studio teaching mode,this paper introduced the fuzzy comprehensive evaluation method.By constructing evaluation system model and applying it in the actual performance,it was proved that this method takes great feasibility and superiority in the construction of students'work evaluation system under studio mode.It realizes the comprehensive evaluating of design results based on fuzzy mathematics and solves the evaluation problem that the design is affected by many factors.

fuzzy comprehensive evaluation；fuzzy mathematics；studio mode；evaluation system

O29 MR（2010）Subject Classification：03C98

A

2096－3289（2017）03－0076－05

责任编辑：谢金春

2016－08－30

苏州科技学院“本科教学工程”教学教改与研究项目（2015JGM－16）

王文瑜（1985-），女，江苏苏州人，讲师，博士，研究方向：工业设计。