基于AHP的LMS平台选型算法研究文档格式.docx

基于AHP的LMS平台选型算法研究文档格式.docx

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　　最近几年，E-Learning，即网络学习这种全新的学习方式，逐渐的走进了人们的视线。

用户通过网络，在学习平台进行各种知识的自主学习，不受时间和空间的限制，大大提高学习的自由性和自主性。

E-Learning平台，即学习管理系统（LearningManagementSystem,LMS），是一个对整个E-Learning过程进行监控和管理的平台，包括各种知识的发布、更新，学习进度的跟踪，学习结果的检测，以及各种人员信息的管理等功能。

　　目前，有很多的LMS系统可供用户选择，包括商业模式的收费系统，例如Moodle,Claroline,ATutor等；

以及开源框架的免费系统，例如Blackboard,WebCT等等。

对于需要搭建E-Learning平台的企业来说，选择一个合适的LMS系统，是所有后续工作的基础保证。

因此，如何能够客观、准确地评估一个LMS系统，为用户的选型工作提供必要的参考信息，就显得非常重要。

而LMS系统的评估，涉及到很多的维度，以及多种因素，例如系统的软件方面的性能、框架、功能等；

系统的安全性、开放性等等，因此，需要研究一套完善的算法，才能够给出相对客观、准确的评估。

　　本文根据LMS平台选型问题的特征，并结合AHP算法的特点，提出了使用AHP算法来进行评估，以实现最终有效、客观的评估。

　　1LMS平台的选择体系

　　LMS平台的选择，主要需要考虑如下几个方面：

系统的架构、系统的功能、系统的性能和系统的安全性四个大的方面，每个大的方面包含多个细项，具体如下。

　　1.1系统的架构

　　软件系统的架构，从总体上体现了软件系统的主要特性，包括系统的扩展性、可维护性、可靠性、跨平台性等。

因此，首先需要评估LMS系统的架构，主要包括以下几个方面：

（1）系统技术框架的成熟度

　　系统使用的是何种技术实现的，包括具体的程序设计语言，以及所使用的基本技术框架，根据相应技术的成熟和应用性，给予相应的评价。

（2）系统架构的扩展性

　　E-Learning的应用，是一个长期发展的过程，因此，相应的LMS系统必须具有很好的扩展性，才能够适应不断发展的需求。

　　（3）系统架构的跨平台性

　　在当前软硬件技术飞速发展的时期，一个好的软件系统，必须能够具有很好的跨平台性，能够胜任任何的软硬件环境，这样才能够满足长期发展的需求。

　　（4）系统架构的可维护性

　　系统所使用的架构，是否具有合理的模块化设计，易于维护；

是否使用主流的技术，基本的软件技术人员可以进行维护。

　　1.2系统的功能

　　LMS系统作为一个学习管理工具，大致需要具备如下几个大的方面的功能：

（1）用户管理

　　系统需要具备用户管理功能，实现E-Learning平台中各种用户的管理，包括学员、教师和培训管理员等；

同时，也需要能够维护每种角色人员的功能权限。

（2）培训管理

　　系统对于各种培训活动的管理功能，需要支持当前主要的一些E-Learning培训形式，包括在线课程、混合式培训等；

能够对这些培训形式的大致流程进行统一管理，包括培训的开展，培训过程中的信息跟踪处理，以及培训后的数据统计分析等；

另外，整个培训管理的流程是否按照ISO100015的企业培训管理标准中规定的流程来组织，也作为评估的一个要素进行考虑。

　　（3）培训资料管理

　　系统对各种类型培训资料的支持，包括各种文档、视频、音频等，以及各种标准的学习课件，例如SCORM、AICC等标准课件；

同时，作为完备的LMS平台，还需要支持将各种培训资料组合包装成为各种标准课件，以及在多个标准课件中抽取相关章节，合并生成新的课件等功能。

　　（4）学习跟踪

　　作为E-Learning学习平台，必须能够实现对学员学习状态的跟踪，才能够做到对学习的管理。

包括对各种标准课件学习时间、学习次数、学习状态、学习成绩等的跟踪记录，例如SCORM、AICC标准课件。

另外，也需要对一些标准课件之外的培训资料的基本学习数据进行记录，包括学习时长、学习次数等。

　　（5）测试功能

　　系统需要支持在线的测试功能，作为对学员的学习成果的评测。

主要包括题库管理、组卷管理、在线测试、系统阅卷等。

　　（6）交流功能

　　系统需要支持在线的交流模块，以便学员分享学习心得，以及学员与教师进行沟通等。

主要的形式包括：

论坛、通知、问答等。

　　1.3软件的质量

　　作为软件系统，需要满足一些软件产品的必要的质量要求，大致如下：

（1）系统的性能

　　对软件系统进行关键业务流程的压力测试，通过压力测试的结果，来评估系统的总体性能。

（2）系统的易用性

　　系统需要具备完善的技术说明文档，以及帮助等使用文档，以方便系统的使用和后期的维护。

　　（3）系统的安全性

　　包括系统本身的安全性，通过一些安全测试软件，可以评估系统的安全性；

另外，针对LMS系统的特殊性，还需要考虑系统对于培训资源的安全性保护，最大限度的保证企业内部的培训资料不能轻易被泄露。

　　2AHP算法

　　层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）于70年代由美国运筹学家T.L.Saaty教授提出，主要思想是将复杂的多条件决策问题，按照各种条件进行层次分解，得到这些条件的一个合理的树状层次结构；

有了条件的层次结构以后，再对每一部分的的各个条件的重要性进行比较，并赋予不同的权值，进而得出各个条件的优先权。

有了各个决策条件的优先权之后，就可以帮助决策者进行最后的决策。

　　2.1AHP算法的主要步骤

　　AHP算法的主要步骤如下：

（1）收集信息

　　通过调查和分析，确定决策的中体目标，并确定该决策所涉及到的决策因素。

（2）建立层次结构模型

　　根据前期收集的信息，将决策问题所涉及到的因素，分解为不同层次，组织成为整个决策问题的层次结构模型；

一般层次结构如下。

　　（3）构造比较判断矩阵

　　通过两两比较判断矩阵，来确定某一因素A的所有子因素的对于A因素的重要性；

针对所有的因素分别构造各自的判断矩阵（用A\-i表示A的第i个子因素）。

　　（4）单一层次优先权值排序

　　根据上一步得到的判断矩阵，通过矩阵的计算方法，就可以针对每一层次的因素的优先权值排序。

　　（5）总层次优先权值排序

　　计算层次结构中的最低层次的因素，对于总目标的的重要程度。

　　（6）根据分析计算的权重结果，进行相应的决策。

　　2.2AHP算法的特点

　　AHP算法具有思路清晰、方法简单、用途广泛等特点，比较适合涉及诸多因素的复杂系统决策分析。

在复杂系统决策过程中，引入AHP算法，有助于提高决策的科学性，以及减少决策的主观性等缺点。

3基于AHP的LMS平台选型算法

　　LMS平台的选型，就是综合考虑与LMS平台相关的所有因素的决策问题，非常符合AHP算法的特征。

因此，引入AHP算法作为选型的主要算法。

　　3.1层次结构模型

　　根据本文第一部分的分析，构造LMS平台选型的层次结构模型。

　　3.2构造判断矩阵

　　为了能够更为准确的构造判断矩阵，可以通过调查问卷的方式，咨询E-Learning领域的资深专家，得到问卷结果；

再对问卷结果进行分析，对有效的问卷通过逐项求平均值的方法，得到相对准确的比较矩阵结果。

　　3.3模型计算

　　通过分析得到选型算法的架构模型，包括准则层、子准则层，以及方案层的详细构成；

并通过调查问卷方式，得到每个层次的判断矩阵；

接下来就可以进行AHP算法的计算过程：

（1）计算单排序向量并做一致性检验

　　本文采和法计算特征向量，并根据一致性比率是否小于0.1来作为一致性要求。

（2）判断矩阵修正

　　根据第一步的一致性检验结果，如果存在不一致情况，则需要对判断矩阵进行调整。

由于本文中的判断矩阵数据是根据多份数据综合而来，因此，无法通过专家调整某个判断矩阵来进行修改。

所以，本文采用文献\[7\]提出的修正算法进行判断矩阵的修正，以使判断矩阵符合一致性要求。

　　（3）层次总排序及一致性检验

　　根据单层排序结果，计算层次总排序，得到总的权重排序；

同时，也需要进行一致性检验；

若不满足一致性要求，则采用与第2步中一样的算法进行修正。

　　（4）得出分析结果

　　根据方案层的排序结果，得出平台选型的最后顺序。

　　4算例仿真

　　本文根据前述的选型模型架构，在三个主流的E-Learning平台中进行选型，为了避免引起商业上的纠纷，本文三个平台分别称为平台1、平台2和平台3。

通过向20位E-Learning领域的专业人士发放调查问卷的方式，获得了20份的判断矩阵数据，并通过平均值的方式，得到最终的判断矩阵。

　　通过Matlab实现AHP算法，并根据以上的判断矩阵进行仿真，并且实现不一致情况下的判断矩阵自动校正，直到满足一致性要求。

仿真输出结果为评价最优的平台选型方案。

仿真过程，得到层次总排序结果如表2。

　　通过仿真，得出方案层的评价结果为：

0.2663，0.1621，0.5716；

即算法仿真结果为第三个平台的综合评价更为优秀。

而实际上，所选的三个平台中，第三个平台是目前非常成熟的LMS平台商业产品，无论是软件质量、系统功能，以及售后服务等，都是非常完善的，因此，算法的仿真结果符合实际的情况，验证了评价算法的有效性。

　　5结束语

　　在分析了LMS平台的相关评价因素的基础上，本文构建了LMS平台选型的层次结构模型，并通过综合平均的方式，得到判断矩阵；

同时，在检查判断矩阵一致性的时候，引入自动的判断矩阵修正方法，进行判断矩阵的一致性修正，得到满足一致性的判断矩阵。

最后，通过仿真算例，验证了选型模型的有效性，为企业LMS平台选型提供了定量分析的方法。

　　参考文献：

　　\[1\]CAVUS,NADIRE.TheevaluationofLearningManagementSystemsusinganartificialintelligencefuzzylogicalgorithm\[J\].AdvancesinEngineeringSoftware,2010（41）.

　　\[2\]Online-Edu.企业实施E-Learning的影响因素及建议\[EB/OL\].http:

//www.online-edu.org/newweb/html/2009/929.html.

　　\[3\]王鲁捷.ISO10015核心理念及其内涵\[J\].中国培训,2003（10）.

　　\[4\]张伟刚.基于粗糙AHP的ERP系统选型方法研究\[D\].杭州:

浙江大学,2008.

　　\[5\]黄慧梅.基于遗传算法的AHP及其在城市系统评价中的应用\[D\].合肥:

合肥工业大学,2005.

　　\[6\]彭祖赠,孙韫玉.模糊（Fuzzy）数学及其应用\[M\].武汉:

武汉