高校综合奖学金的

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2011年第八届苏北数学建模联赛题 目 高校综合奖学金的评定摘要: 高等学校设立奖学金的目的是为了鼓励先进,鞭策后进,促进大学生全面素质的提高。

奖学金评定工作是对学生最广泛、最深入、最重要的考察和鼓励措施。

奖学金评定工作的质量成为当代大学生最关注的问题之一。

学分是各科重要性高低的标志,这里利用模型i m =))(/()(616161∑∑∑===++j j j j j ij j j ij b a b B a A 计算出每人的平均成绩,再把考查成绩等级转化为百分制下的分数形式,利用这种方法有效地计算出各位同学的综合成绩。

层次分析法的核心问题是建立一个构造合理且一致的判断矩阵,判断矩阵的合理性受到标度的合理性的影响。

所谓标度是指评价者对各个评价指标(或者项目)重要性等级差异的量化概念。

确定指标重要性的量化标准常用的方法有:比例标度法和指数标度法。

比例标度法是以对事物质的差别的评判标准为基础,判别等级表示事物质的差别。

利用这种方法计算出各个指标的权重。

本文各项指标均已百分制计算,则这里我们将综合成绩、卫生扣分情况、学生工作、获奖情况以及学生投票数的得分转化为百分制,利用各个指标的权重,求出最终综合成绩,按后按成绩高低确定获奖等级。

关键字: 高校奖学金 综合测评 百分制 权重 层次分析法问题重述: 通过阅读题目,在充分理解题目意思的情况下,我们知道,奖学金的评定是根据综合成绩、卫生扣分情况、学生工作、获奖情况以及学生投票数确定的。

在这种前提下,我们要做的工作就是根据学校人才培养目标,制定出奖学金的评定方案。

(1) 根据Excel 中的相关数据,选择一种合理的方法,计算出学生的综合成绩(包括考试课和考查课两部分),并给出具体排名。

说明:Excel 中每门课程名称后面括号中的数据为该课程的学分。

如考试课3(2.5)表示考试课3的学分为2.5。

(2) 结合你所了解的相关情况,确定出综合成绩、卫生、学生工作、获奖情况和学生民主投票在奖学金评定过程中所占的权重。

注意,权重应该与学校希望实现的培养目标一致,即各部分的权重应该体现出学校对学生各方面要求的侧重,以引导学生按照学校的培养目标确定自己的发展方向。

(3) 该班级的奖学金获奖指标为一等奖1个,二等奖3个,三等奖5个,请给出具体获奖名单。

(4) 撰写一篇不超过2页的奖学金评定说明,向负责奖学金评定的人(如班主任、班长等)阐述你们计算奖学金的主要依据和过程。

为了方便奖学金评定操作,建议大部分计算过程最好能够使用Excel 完成(评定说明中只要给出具体公式即可,这些公式应该能够在Excel 中实现)。

如果你的模型中用到的数学方法比较复杂,可以简化模型的相关内容,以方便具体计算过程,提高模型的实用性。

问题假设 :1、假设各科学分的多少代表了各科在所修科目里的重要性;2、假设考查成绩的等级划分是按照优秀(90-100)、良好(80-90)、中等(70-80)、及格(60-70)的方式评定的; 符号说明:ij A 表示第i 个学生第j 门考试课的成绩(61,141≤≤≤≤j i ); ij B 表示第i 个学生第j 门考查课的成绩(61,141≤≤≤≤j i ); j a 表示第j 门考试课的学分数;j b 表示第j 门考查课的学分数;i m 表示第i 个学生的考试课成绩和考查课成绩的平均分;W 表示综合成绩、卫生、学生工作、获奖情况和学生民主投票在奖学金评定过程中所占的权重的向量;q1表示综合成绩的权重; q2表示卫生成绩的权重; q3表示学生工作的权重;q4表示获奖情况的权重; q5表示民主投票所占的权重;iF表示每个同学的最终成绩;im 表示每个同学综合成绩;ik表示卫生成绩; iy表示学生工作成绩;ih 表示获奖情况的加分;it表示民主投票得分;Sum 表示各同学民主投票所得票数的总和; A 表示各个指标的判断矩阵;ie 表示为该学生在本学年度所扣的总分数;模型的建立与求解: 问题1:模型的建立:这里需要为14名同学排名,主要根据考试成绩和考查成绩。

对于考试成绩,我们知道,学分可以看做是各科的权重。

因为考试成绩分数是百分制的,所以需要将考查成绩转化为百分制数值。

根据假设,则优秀、良好、中等、合格分别对应分数为95、85、75、65。

所以可以建立数学模型如下:i m =))(/()(616161∑∑∑===++j j j j j ij j j ij b a b B a A ,也就是说学生的所有科成绩乘以该科的学分并求和,再除以所有学科的总学分数,得到该学生的平均分。

根据平均分从高到低对学生的综合成绩进行排名。

具体的计算方法,将采用Matlab 7.0计算出相应m 的值,具体Matlab 程序见附录1,得出具体综合成绩及排名如下:问题2:模型的分析与建立:对于此问题,我们采用层次分析法(AHP)解决。

层次分析法又称AHP构权法(Analytic hierarchy process,简写为AHP),是将复杂的评价对象排列为一个有序的递阶层次结构的整体,然后在各个评价项目之间进行两两的比较、判断,计算各个评价项目的相对重要性系数,即权重。

层次分析法的核心问题是建立一个构造合理且一致的判断矩阵,判断矩阵的合理性受到标度的合理性的影响。

所谓标度是指评价者对各个评价指标(或者项目)重要性等级差异的量化概念。

确定指标重要性的量化标准常用的方法有:比例标度法和指数标度法。

比例标度法是以对事物质的差别的评判标准为基础,一般以5种判别等级表示事物质的差别。

当评价分析需要更高的精确度时,可以使用9种判别等级来评价,见下表比例标度值体系别(重要性分数)取值含义1~9标度5/5~9/1标度 9/9~9/1标度 与同等重要 1 1 (5/5=) 1 (9/9=) 比较为重要 3 1.5 (6/4=) 1.286 (9/7=) 比更为重要 5 2.33 (7/3=) 1.8 (9/5=) 比强烈重要 7 4 (8/2=) 3 (9/3=) I 比极端重要99 (9/1=) 9 (9/1=) 介于上述相邻两级之间重要程度的比较2、4、6、81.222 (5.5/4.5=)1.875 (6.5/3.5=) 3 (7.5/2.5=) 5.67 (8.5/1.5=) 1.125 (9/8=) 1.5 (9/6=) 2.25 (9/4=) 4.5 (9/2=) 与比较上述各数的倒数上述各数的倒数上述各数的倒数根据以上要点我们确定初始权数,然后对初始权数进行处理。

建立判断矩阵。

通过专家对评价指标的评价,进行两两比较,其初始权数形成判断矩阵,判断矩阵中第行和第列的元素表示指标与比较后所得的标度系数。

计算判断矩阵中的每一行各标度数据的几何平均数,记作。

利用公式计算,依据计算结果确定各个指标的权重系数。

这个问题有综合成绩、卫生、学生工作、获奖情况和学生民主投票5个评价指标,其判断矩阵A 见下表,试确定这5个指标的权数。

5个指标的判断矩阵A指标1x2x3x4x5x权重(Qi ) 1x1 2 4 5 6 0.41842x1/2 1 4 5 6 0.3202 3x1/41/41450.1515ijx i j i j i j i j i jj i A A A i j ij x i x j xA i w ∑='ii i W W W4x1/5 1/5 1/4 1 3 0.0698 5x1/61/61/5 1/310.0402同时,我们可以得到如下数据:11,0.0974,0.0870max max R Rn c c c n c λ-λ=5.3897====-1得到权重向量为W=[q1,q2,q3,q4,q5]=[0.4184,0.3202,0.1515,0.0698,0.0402]问题3:为了更好地解决问题的,在这里我们将问题量化。

即,将成绩、卫生、学生工作、获奖情况和学生民主投票全部转化为百分制。

然后按照每个学这五个量之和的大小排列顺序,在选取前九名为获奖人员。

其中,第一名为一等奖获得者,第二、三、四名为二等奖获得者,第五、六、七、八、九名为三等奖获得者。

卫生分数:卫生按积分制算,即初始分数为100,年总得分为i k =100-i e (i e 为该学生在本学年度所扣的总分数),由此方法我们可以得到每个学生在卫生反方面的最后得为。

学生工作成绩:在学校、学院、班级担任学生干部,任期满一届,且尽职尽责,能够较好地完成本职工作,经群众评议,可以申请加分。

每人的基本分为50分,最终分数不得超过100分。

标准如下:1、学校及学院学生会、团委正副职学生干部,每人加50分;2、社团正、副部长级以上学生干部,班长、团支书,每人加40分;3、班委、团支委,每人加30分;兼任数项工作者,按最高得分项加分,不重复计分。

获奖加分:关于获奖加分,我们可以设定如下:等级 一等奖 二等奖 三等奖 国家级1008060省级80 60 40 市级60 40 20 校级40 20 10学生民主投票得分:学生投票则是以hn =nt/Sum*100为学生得到的以百分制记数的成绩。

计算方法依然借用Matlab 7.0软件,具体程序见附录2.以上各部分成绩可汇总如下表:学生姓名综合成绩卫生分数工作成绩奖励加分选票成绩学生A 93.2105985008.49673学生B 91.0351708007.51634学生C 84.491210080109.15033学生D 78.578950900 6.53595学生E 78.666776900 9.80392学生F 86.280710050607.84314学生G 82.438655900 8.49673学生H 85.649130500 4.90196学生I 87.1053958020 4.57516学生J 84.9474100500 5.55556学生K 83.157910900 7.84314 学生L 88.91235500 5.88235学生M 74.280710500 3.92157学生N 94.578910080409.47712将影响奖学金评定的各个因素按百分制记数后的成绩分别乘以各自对应的权向量中的元素值,最终统一量化为所有影响因素的总分数不超过100分。

建立了如下模型计算每个学生的最终成绩:Fi,(im=ik,,,)i i iy h t W⨯。

用MATLAB求得结果,具体程序见附录3。

最后,14位学生的综合成绩排名及获奖等级表示如下:学生姓名综合成绩排名获奖等级学生N 86.8848 1 一等奖学生I 80.5638 2 二等奖学生C 80.5570 3 二等奖学生F 80.1981 4 二等奖学生A 78.2954 5 三等奖学生J 75.3603 6 三等奖学生B 72.9252 7 三等奖学生E 71.2785 8 三等奖学生G 66.0799 9 三等奖学生D 62.7852 10学生H 53.2136 11学生K 51.9456 12学生L 46.6134 13学生M 42.0137 14奖学金评定说明本科生综合测评工作,在校党委领导下,由党委学生工作部(简称学生工作部)整体部署和指导,由各学院具体组织实施。