基于粒子濾波算法的智慧社區(qū)信息化服務(wù)績效評價

1、 基于粒子濾波算法的智慧社區(qū)信息化服務(wù)績效評價 熊炳忠Summary：由于現(xiàn)行績效評價的層次分析法易受主觀因素影響與模糊綜合評價法隸屬函數(shù)選取具有主觀隨意性的不足，提出基于粒子濾波算法的績效評價方法。根據(jù)智慧社區(qū)建設(shè)績效評價指標(biāo)體系，利用浙北地區(qū)若干試點智慧社區(qū)的信息化服務(wù)統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)，對比分析基于粒子濾波方法與模糊層次綜合評價法對智慧社區(qū)信息化服務(wù)績效評價的結(jié)果，表明基于粒子濾波算法的績效評價是有效的且具有更優(yōu)的客觀準(zhǔn)確性。Key：智慧社區(qū)；信息化服務(wù)；粒子濾波；績效評價：F224.9 ：A ：1009-3044（2018）06-0167-03作為城市細(xì)胞的社區(qū)，是居民生存和發(fā)展的載體。隨著

2、我國社會、經(jīng)濟、科技等各個方面的快速發(fā)展，社區(qū)居民對便捷、高效以及智能的社區(qū)服務(wù)需求與日俱增，以智慧系統(tǒng)為核心，移動終端、微信平臺為抓手，依托先進(jìn)的信息化技術(shù)為居民提供方便、快捷且精準(zhǔn)服務(wù)的智慧社區(qū)理念應(yīng)運而生，這是信息化時代背景下社會管理模式發(fā)展創(chuàng)新的必然要求。關(guān)于智慧社區(qū)的概念，中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部于2014年5月編制的智慧社區(qū)建設(shè)指南（試行）中闡釋為：綜合運用云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，整合區(qū)域內(nèi)相關(guān)各方資源，依托信息環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，支撐于信息服務(wù)平臺，為社區(qū)居民提供溫馨、安全、便捷、高效的現(xiàn)代化、智慧化的社區(qū)生活環(huán)境。當(dāng)前，各地紛紛進(jìn)行智慧社區(qū)的試點建設(shè)工作，為

3、即將到來的大規(guī)模智慧社區(qū)建設(shè)工作做好充分準(zhǔn)備。對于智慧社區(qū)建設(shè)中首當(dāng)其沖的當(dāng)然是信息化建設(shè)水平，社區(qū)的信息化已經(jīng)被提高到戰(zhàn)略的高度。利用量化的科學(xué)評測體系，對新時期的各類型居民社區(qū)在各個方面建設(shè)績效進(jìn)行科學(xué)有效的評估評價，為引導(dǎo)、規(guī)劃、建設(shè)好居民社區(qū)等課題，已經(jīng)引起國內(nèi)有關(guān)部門、專家學(xué)者的高度重視。王素俠、朱芳霞等綜合層次分析法與模糊綜合評價方法對新型城鎮(zhèn)化社區(qū)治理績效進(jìn)行測度。武建軍等利用模糊層次分析法對現(xiàn)代社區(qū)的信息化水平進(jìn)行評價探究。鄒凱等采用多層次灰色評價評價方法對社區(qū)信息化績效進(jìn)行綜合評價研究。對社區(qū)安全管理模式選擇上張立華等采用模糊綜合評價進(jìn)行研究分析。眾所周知，綜合定性與定量分析

4、的層次分析法在解決約束因素較少問題的評價誤差較小，可靠度較高，但對于社區(qū)治理建設(shè)中的社區(qū)信息服務(wù)這樣的約束因素眾多、層次規(guī)模較大的績效評價問題，其判斷矩陣一般都難以滿足一致性要求。由于較少使用定量數(shù)據(jù)，而更多關(guān)注定性成，層次分析方法下的分析結(jié)果難以令人信服。模糊綜合評價方法又是另一種人們經(jīng)常使用的績效評價方法，該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度原理，轉(zhuǎn)化定性評價問題為定量評價，其具有系繞性強，結(jié)果清晰，能較好解決模糊的、難以量化的問題，但是由于人們對事物認(rèn)識具有局限性，當(dāng)前，對隸屬函數(shù)的確定還沒有行之有效的系統(tǒng)方法，使得模糊綜合評價方法常常具有隨意性。模糊綜合評價方法還存在不能解決評價指標(biāo)之間的相關(guān)

5、性所造成評價信息重復(fù)利用問題的不足。針對層次分析方法與模糊綜合評價法在社區(qū)治理、智慧社區(qū)信息化服務(wù)績效評價中存在的不足，本文提出基于粒子濾波算法的智慧社區(qū)信息服務(wù)績效評價方法。該評價方法依據(jù)粒子濾波算法原理，選取各個待評估智慧社區(qū)的指標(biāo)最優(yōu)值作為高斯抽樣變量，進(jìn)行迭代，求取各個評估指標(biāo)下的智慧社區(qū)評估得分值，使得績效評價結(jié)果更加具有科學(xué)性、公平性與準(zhǔn)確性。通過對比分析多種方法下的智慧社區(qū)信息化服務(wù)績效評價結(jié)果，發(fā)現(xiàn)基于粒子濾波算法的績效評價方法的有效性，同時也為將該方法應(yīng)用于解決其他類似的績效評價問題提供借鑒與參考。1粒子濾波算法原理2粒子濾波方法績效評價方案績效評價問題屬于非線性系統(tǒng)的多個約

6、束條件、多個目標(biāo)的決策問題?；诹Ｗ訛V波算法的序列重要性再抽樣獲得系統(tǒng)的狀態(tài)后驗概率的基本思想，選取各項指標(biāo)中的最優(yōu)值為正態(tài)抽樣變量，進(jìn)行粒子、權(quán)重的迭代，求解出某個指標(biāo)下某社區(qū)的績效評估值來實現(xiàn)粒子濾波算法的績效評價。2.1確定評價指標(biāo)的權(quán)重如何確定評價指標(biāo)的權(quán)重，已有文獻(xiàn)的做法主要是基于判斷矩陣。該方法根據(jù)各指標(biāo)的重要性程度構(gòu)造它們的可以相互比較的矩陣，這個矩陣稱為判斷矩陣，然后根據(jù)這個矩陣計算出其最大特征值的特征向量，作為各指標(biāo)的相應(yīng)權(quán)重，這里要注意的是判斷矩陣是否符合一致性要求，一般設(shè)置一致性的臨界值為0.1，若大于0.1，就要重新調(diào)整矩陣各參數(shù)，直至使得矩陣達(dá)到一致性的要求。2.2粒

7、子濾波算法績效評價過程3實際案例評價分析3.1智慧社區(qū)信息化績效評價指標(biāo)的選取以智慧社區(qū)建設(shè)指南（試行）中所列出的關(guān)于智慧社區(qū)的評價指標(biāo)體系為主要依據(jù)，借鑒社區(qū)信息服務(wù)滿意度評價中所列出的指標(biāo)體系內(nèi)容，參照已有文獻(xiàn)中有關(guān)信息服務(wù)列出的指標(biāo)，結(jié)合國內(nèi)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)+智慧社區(qū)的建設(shè)實際狀況得到智慧社區(qū)信息化服務(wù)的績效評價指標(biāo)體系，選取6個作為評價的一級指標(biāo)，23個作為評價的二級指標(biāo)，詳細(xì)內(nèi)容見表1.（注：一級指標(biāo)、二級指標(biāo)里的第一個數(shù)據(jù)為由判斷矩陣計算得到的權(quán)重，二級指標(biāo)里第二個數(shù)據(jù)為該指標(biāo)下的最優(yōu)值，第三個數(shù)據(jù)是該指標(biāo)下6個社區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)差）3.2數(shù)據(jù)收集與處理選取浙北地區(qū)6個試點建設(shè)的智慧社區(qū)，向每個

8、社區(qū)的居民隨機發(fā)放120份調(diào)查社區(qū)信息化服務(wù)的狀況要求他們按照評價體系中的二級指標(biāo)逐項打分，分值范圍為0至100分，調(diào)查問卷收回數(shù)量依次為，101份、112份、115份、99份、108份與113份。按照每項評價指標(biāo)算出各社區(qū)各項指標(biāo)的平均分，匯總6個社區(qū)的各項指標(biāo)平均分中的最大值與得到每一項指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差等數(shù)據(jù)見表1.根據(jù)該片區(qū)域智慧社區(qū)信息化服務(wù)總體建設(shè)水平，按照德爾菲方法，將表1中的一級、二級評價指標(biāo)分層提交給本領(lǐng)域內(nèi)的專家，進(jìn)行指標(biāo)間的重要性程度判定，按照19分比例標(biāo)度給出判斷矩陣見表2.根據(jù)判斷矩陣，經(jīng)計算得到判斷矩陣的最大特征值為6.14，其對應(yīng)正則化特征向量w=（0.317，0.

9、269，0.121，0.156，0.088，0.0495），依據(jù)層次分析法理論可知，向量塒為一級評價指標(biāo)的相對重要的排序數(shù)，即權(quán)重經(jīng)計算得到隨機一致性比例CR=CI/RI=0.0270.1，說明其對應(yīng)的判斷矩陣具有滿意的一致性。3.3基于粒子濾波算法的智慧社區(qū)信息化服務(wù)評價根據(jù)表1中各項二級評價指標(biāo)中的最優(yōu)值和標(biāo)準(zhǔn)差，運行粒子濾波算法得到每個社區(qū)在每一項二級評價指標(biāo)下的得分，然后根據(jù)層次分析法將各項得分與各二級指標(biāo)的權(quán)重相乘相加獲得每一社區(qū)的各個一級指標(biāo)得分，再與各個一級指標(biāo)對應(yīng)權(quán)重相乘后相加獲得第一個至第六個智慧社區(qū)信息化服務(wù)的綜合評價得分值分別為：82.39，81.28，84.93，80.

10、63，79.48，77.16，由此得到第3個智慧社區(qū)的信息化服務(wù)測度分值最高。3.4智慧社區(qū)信息化服務(wù)的層次分析法的綜合模糊評價模糊綜合評價是利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度原理，將受多種因素制約的事物對象的定性分析轉(zhuǎn)為量化值后的一個總體評價。該方法系統(tǒng)性好，結(jié)果較為清晰，一般能較好解決模糊的、難以量化的問題，適合解決針對非確定性問題。在評價智慧社區(qū)信息化服務(wù)中，操作步驟如下：第一步，確定權(quán)重。文中權(quán)重的選擇方法與粒子濾波方法評價相同，利用層次分析法求得；第二步，計算二級評價指標(biāo)的調(diào)整平均得分。利用各個試點智慧社區(qū)的調(diào)查問卷數(shù)據(jù)，找到每個二級指標(biāo)下的最高評分Maxij（i表示第i個社區(qū)，j表示第j個二級

11、指標(biāo)），算出每個二級指標(biāo)下的平均得分Aveq（i表示第i個社區(qū)，j表示第j個二級指標(biāo)），算出每個二級指標(biāo)的調(diào)整后的評價得分AAveij=100Aveij/Maxij；第三步，計算綜合得分，將每個二級評價指標(biāo)的權(quán)重與調(diào)整后評價得分相乘后相加得到每個一級評價指標(biāo)的綜合得分，再依次與相應(yīng)的一級評價指標(biāo)權(quán)重相乘后便可算得每個社區(qū)的最終綜合評價得分87.46，86.21，91.13，85.73，84.98，82.39。由此可見，第3個智慧社區(qū)的信息化服務(wù)測度分值最高。3.5兩種績效評價方法的對比分析粒子濾波評價方法除定性量化指標(biāo)權(quán)重外以原始數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)直接進(jìn)行抽樣迭代給出評價，不需要專家對量化數(shù)據(jù)變換，能減少主觀意見對評價的影響，相比較層次分析法具有較高的客觀性。從模糊綜合評價方法來看，其隸屬函數(shù)選取上會受到評價指標(biāo)的最優(yōu)值所干擾，粒子濾波評價方法不使用隸屬函數(shù)，能克服模糊綜合評價可能存在波動性的不足。在粒子濾波評價中，粒子迭代所選的高斯分布的標(biāo)準(zhǔn)差是綜合了所有待評價社區(qū)的觀測數(shù)據(jù)，故由該方法給出的評價結(jié)果會更加公平與合理。4結(jié)束語社區(qū)信息化已經(jīng)成為智慧社區(qū)、智慧城市乃至全社會信息化的基礎(chǔ)，積極推進(jìn)社區(qū)的信息化服務(wù)建設(shè)，能提高社區(qū)的各種基礎(chǔ)設(shè)施的集約化與智能化水平，促進(jìn)各種政務(wù)信息的共享，降低行政管理成本，促進(jìn)社區(qū)管理的現(xiàn)代化，提高社區(qū)治理效率。本文通過實地調(diào)研試點建設(shè)的智慧社