基于SVM的大学实力评价系统研究

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作为高等教育质量监督和评价体系的必需成分,大学评价具深远的社会意义,可以引导学生择校,引导资金流向,促进大学竞争,吸引国人关注高等教育,等等。中国的大学评价起步较晚,目前还具有相当的不成熟性。 统计学习理论(Statistical Learning Theory)是一种专门研究有限样本下机器学习规律的理论。它不仅考虑了对推广能力的要求,而且追求在现有有限信息的条件下得到最优结果。支持向量机(Support Vector Machine)是在统计学习理论基础上发展而来的一种新的模式识别方法,在解决有限样本,非线性及高维模式识别问题中表现出许多特有的优势。 本文的工作是将支持向量机的理论和方法引入大学评价领域。为达到这个目的,在详细研究大学评价和支持向量机的最新进展和各自特点的基础上,构建了基于SVM的评价系统。 在这个过程中,本文主要解决了三个问题。问题包括:将评价问题转化为分类,多类分类,以及将分类结果转化为绝对分值。我们通过将各学校的对应数据拼接形成大向量,并定义学校之间关系的类别为“相对强”,“相对弱”以及“实力相当”,解决了将学校评价转化为分类的问题。经典的支持向量机分类算法是针对二值分类的,本文选用一对一组合方式,采用3个二值分类的分类器来完成三类分类,解决了多类分类问题。将所有学校分别与其他所有学校进行类似循环赛的两两比较,并通过对类别标签的进一步定义和相应的数据处理,完成了核心为SVM算法的评价流程。本文通过大量实验,完成了与基于Fisher的评价系统,基于PCA的评价系统的比较,验证了基于SVM的评价系统的优越性;选择了不同的核函数,构成对应的各种SVM,调整参数,选定性能最好的SVM完成系统的构建。最后,结合教育界专家的意见,本文应用基于SVM的评价系统,对指标体系进行调整,得到实验结果并初步分析,为专家们做进一步的分析提供研究依据。
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