基于支持向量机的大学生综合素质评价研究

田方

(陕西中医药大学 继续教育学院， 陕西 咸阳 712000)

0 引言

大学生是祖国的未来，大学生个人健康发展对祖国未来的发展具有至关重要的影响。大学生的综合素质高低直接影响了大学生在校和走向社会的发展，这是因为大学生所处的阶段正是一个人各方面认知不断成熟的阶段，对大学生的教育影响了大学生对社会的认知态度，大学生只有接受良好的教育，才能形成正确的人生价值观，成为一个对国家和社会有用的人才。实施大学生综合素质评价是进行大学生思想政治教育的基础和依据，只有建立科学有效的大学生综合素质评价体系，才能更好地对大学生进行客观、有效地评价，作为制定大学生日常行为规范准则的指南针[1]。本文采用支持向量机算法对大学生综合素质评价问题进行研究，同时将支持向量机算法和层次分析法对大学生综合素质评价结果进行对比，指出支持向量机算法应用于大学生综合素质评价的有效性。

1 支持向量机算法

支持向量机SVM(Support Vector Machine)是基于统计学习的通用机器学习算法，通过对学习过程的形式化分析来达到最小化错误率的目的。SVM算法不仅具有良好的数学性质，而且在实际工程应用中效果也比较好，其本质是在样本线性可分的前提下给出最优的将样本分类的超平面[2]。假设训练样本集为(Xi,yi)，其中y∈{-1,1}，那么对样本的分类问题就是确定分类超平面的过程。二维情况下最优超平面示意图如图1所示。

图1 二维情况下最优超平面示意图

在图1中，“O”和“□”代表了样本中的两个不同种类，最优超平面为两类样品的分类面，平面H1过“□”，平面H2过“O”，同时平面H1和平面H2平行于最优超平面且距离最优超平面最近。最优超平面实现了训练样本中“O”和“□”两类样品的分类，同时两类样品的间隔达到了最大值。不妨设定分类面方程为式(1)。

WX+b=0

(1)

进行归一化处理，对于线性可分样本集(Xi,yi)，其分类面满足式(2)。

yi[wTxi+b]-1≥0

(2)

如果所分析的问题为线性不可分，那么需要将所分析的问题通过非线性变化的方式转化为线性可分的问题，在转化后的线性可分区域内采用线性可分方法获得最优的分类面。通过核函数K(xi,x)达到由线性不可分问题转化为线性可分问题的目的，所选择的核函数K(xi,x)不同就会出现不同的SVM算法，在分析具体问题的时候要结合所分析问题的实际来选择合适的核函数K(xi,x)。目前多项式核函数、径向基核函数和Sigmoid函数应用比较广泛，具体表达式如式(3)—式(5)。

K(Xi,x)=[(Xi,x)+1]p

(3)

(4)

K(Xi,x)=tanh(p(Xi,x)+q)

(5)

非线性支持向量机(LIBSVM)的核心实现就是通过非线性变换将输入空间变换到新的高维空间，同时在新的高维线性空间中求最优线性分类面。

2 大学生综合素质评价建模

2.1 综合素质评价基本原则

大学生个人的综合素质对我国未来的繁荣发展和社会的和谐稳定具有至关重要的影响。对于正处于青春期的大学生而言，尽管从年龄上已经成熟，但是在思想上还比较幼稚，比较容易受到社会不良风气的影响，特别是受到西方拜金主义、享乐主义等影响，大学生的思想教育就变得更为重要，否则大学生就会形成错误的人生价值观。基于此，大学辅导员老师必须科学对大学生的综合素质进行评价，这样才能更好地了解大学生，从而更加具有针对性的对大学生实施思想政治教育，帮助大学生树立正确的人生价值观。大学生综合素质评价必须坚持三个方面的原则，即全面性原则、客观性原则、导向性原则。所谓全面性原则就是综合素质评价必须是多角度的，不能单纯地反映大学生的某一个方面，例如学生的政治素质、思想素质等方面。所谓客观性原则就是评价必须客观，减少人为主观因素的干扰，使得对大学生综合素质的评价结果是真实、可信的，同时也是大学辅导员教师开展大学生思想政治教育的依据。所谓导向性原则就是通过大学生综合素质评价指标使得大学生了解自己应该怎么做，不应该怎么做，对大学生的日常行为具有明确的导向性。

2.2 综合素质评价指标

在前人研究的基础上结合自身对大学生综合素质的理解从五个方面对大学生综合素质进行评价，具体如图2所示[3]。

图2 大学生综合素质评价指标

2.2.1 政治素质

作为新时代的大学生必须具有良好的政治素质，这样才能树立全心全意为人民服务的理念。大学生只有全面地掌握中国特色社会主义理论体系，才能更好地热爱自己的国家，积极地拥护党的路线方针政策，积极地参加各种政治活动。作为新时代的大学生，其必须具有过硬的政治素质，做到立德树人才能经得起诱惑，才能够形成在马列主义的引导下树立全心全意为人民服务的理念，才能在将来成为一个对社会有用的人。对大学生综合素质的评价必须考查大学生的政治素质，确保大学生的政治素质过硬。

2.2.2 思想素质

思想素质体现在大学生的思想是否积极主动，是否具有集体荣誉感。作为新时代的大学生必须具有良好的思想素质，在思想上要求进步，在行动上积极参加社会实践，在理念上树立竞争的理念和创新的精神，才能更好地展现大学生良好的精神风貌，才能够更加积极地面对在未来的生活和工作中遇到的各种困难，不断地克服各种困难，在自己的平凡工作岗位上为社会的发展和人类的进步贡献自己的一份力量。

2.2.3 公德素质

公德素质体现在大学生的行为是否遵守社会公共道德，例如必须诚实守信，作风正派，尊敬师长，团结同学，热爱劳动，讲究卫生等等。受到西方不良社会风气的影响，部分的大学生在日常的行为中缺乏责任意识，不能够积极地参与社会各种公益活动，唯金钱至上，养成了严重的拜金主义和享乐主义思想。不尊重老师，不能够和同学友好相处，自私自利，这都体现了大学生的个人综合素质有待提高的一面。作为新时代的大学生，其必须遵守社会公德，为普通人起到良好的表率作用。

2.2.4 法纪素质

法纪素质体现在大学生的遵法守法、执法懂法的行为。例如有的大学生明知违法却知法犯法，究其原因是自身的综合素质比较低，还有部分的大学生尽管专业知识学得比较好，但是却不了解基本的法律法规，这和当前高等教育对大学生教育的要求是不符的。作为新时代的大学生，必须掌握基本的法律法规，按照相关的法律法规严格要求自己，做到遵纪守法，增强自身的安全意识。

2.2.5 身心素质

身心素质体现在大学生的合作能力、人际关系等方面，特别是对于90后和00后的大学生，其大部分是独生子女，出生在一个好的时代，家长的过分溺爱使得大学生具有比较强烈的以自我为中心的意识，导致和同学之间的关系紧张。对于大学生所面临的一个问题就是和异性的交往，许多的大学生往往不能够很好地处理和异性之间的关系。作为新时代的大学生，只有具有良好的身心素质，才能为国家未来的繁荣昌盛、实现中华民族的伟大复兴贡献自己的一份力量。

3 实例分析

3.1 SVM算法大学生综合素质评价

本文以陕西省某高校大学生为调查对象，通过问卷调查获得用于分析的调查结果。LIBSVM算法中核函数的参数对运行的时间有一定的影响，通过试算的方式，考虑对大学生综合素质评价的分类效率和识别率[4]，本文选择径向基函数作为SVM的核函数，借助MATLAB软件对大学生综合素质进行评价。对大学生的综合素质进行评价分为4个等级，如表1所示。

表1 大学生综合素质评价等级标准

采用大学生综合素质的评价数据作为向量机的学习样本，通过学习样本对支持向量机进行训练。为了检测SVM的大学生综合素质评价系统，随机选择20名大学生的指标得分作为输入，综合素质评价结果作为输出。所选择20名大学生综合素质评价结果,如表2所示。

表2 SVM算法大学生综合素质评价结果

3.2 层次分析法大学生综合素质评价

层次分析法是处理各种复杂决策的有效方法，通过复杂问题的层次化使得问题变得更加条理化。采用层次分析法是对客观的问题进行主观判断，有效地将专家的意见和分析者的客观判断结合起来，最终对大学生的综合素质进行客观评价[5]。通过建立的层次结构来构造比较判断矩阵，计算每一组比较判断矩阵的最大特征值和特征向量，同时并进行一致性检验。如果一致性比例CR<0.10，那么通过一致性检验，该特征向量就为权向量；反之，修正比较判断矩阵，使得其通过一致性检验。计算最大特征值和特征向量必须对比较判断矩阵的每一列向量进行归一化处理，归一化处理的方法为式(6)。

(6)

按照行对ωij进行求和处理得到ωj，同时对ωj进行归一化处理为式(7)、式(8)：

(7)

(8)

ω为近似特征向量，最大特征向量λmax近似计算式为式(9)。

(9)

计算一致性检验指标CI，同时通过查表的方式得到平均随机一致性指标RI，由CI和RI求得一致性比例CR为式(10)、式(11)。

(10)

CR=CI/RI

(11)

式(11)中，RI的取值和矩阵阶数n有关，具体如表3所示。

表3 平均随机一致性指标RI和矩阵阶数n关系表

通过层次排序得到单一层次元素对上次元素排序权向量。为了做出最终的评价，必须采用自上而下的方式逐个进行计算，最终得到总排序的权向量。采用层次分析法对20名大学生的综合素质进行评价，最后得分如表4所示。

3.3 评价结果对比分析

对比表2和表4可知，采用本文提出的支持向量机算法对20名大学生综合素质的评价结果和采用层次分析法对大学生综合素质的评价结果一样，因此采用SVM算法可以有效地对大学生综合素质进行评价。对样本10和13而言，采用层次分析法所得分数分别为80.21和90.12，如果计算过程中出现误差，那么就很容易使得评价的等级发生改变，即样本10的评价结果为“中”，样本13的评价结果为“良”，由此可见SVM算法对大学生综合素质评价具有鲁棒性。

4 总结

大学生综合素质评价是大学教师开展大学生思想政治教育的依据，同时也是引导大学生思想行为的指南。本文建立了包含政治素质、思想素质、公德素质、法纪素质以及身心素质的大学生综合素质评价模型，通过具体的实例，采用支持向量机算法对大学生综合素质进行评价，同时将评价的结果和采用层次分析法对大学生综合素质评价的结果进行了对比，验证了采用支持向量机算法对大学生综合素质进行评价的科学性与有效性。本论文的研究对大学生综合素质的评价具有一定的参考价值。

表4 层次分析法大学生综合素质评价结果