系统工程案例分析作业Word格式.docx
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赵瑾等在中国科学院国家科学图书馆进行了研究生用户群体图书馆利用情况的调查分析[1]；
徐晓琳对重庆工学院图书馆读者的阅读需求进行了调查分析[2]。
MaryD.Donnett对TechnicalLibrary/informationcenter的DTIC军队用户进行了该中心自动化服务功能现状及发展的调查分析[9]；
NCES（NationalCenterEducationStatistics）对美国AcademicLibraries的员工及用户进行了该图书馆硬件、服务、及员工工资等方面的调查分析[10]。
在统计调查中，样本只有较为全面的反映总体的情况，得到的抽样误差才较小，得出的整个调查结果才能保证较高的估计精度。
在上述调查中，MaryD.Donnett，徐晓琳及赵瑾等采取简单随机抽样的方法选取样本点选取取应尽量避免rdesignstheLUtinoeffct,butalsoensuresthesamplesXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX；
NCES采取分层抽样的方法选取样本点。
但当总体元素过多时，分层抽样较简单随机抽样的组织实施更方便，且可以提高估计的精度，更显优越性[5]。
基于大学图书馆使用效率对教务部门实施教学安排及图书馆建设的必要性，教务部门须定期对学校图书馆使用效率进行调查分析。
现需设计一种更为方便可行且准确度较高的抽样方法对大学图书馆使用效率进行调查研究。
2.问题分析：
在大学生的图书馆使用效率调查中，被调查者涉及不同专业、年级及学习成绩，且人数众多，见表1。
上述不同组合可看作分层抽样的不同层，而分层抽样虽能保证样本在总体中较均匀的分布及较高的估计精度，但由于调查涉及的层数过多，导致样本过大，组织实施仍比较困难。
基于上述现实，我们需要一种更加合理的样本选取方法，使样本既有代表性，又不致过大而导致调查难以实施。
在装备试验设计方法中，正交设计方法能较好地解决试验中的多因子多水平情况。
它能在大大缩减样本数量的同时，选取代表点作为样本，从而保证了调查结果较高的可信度。
经对比分析，运用正交设计的方法恰能解决图书馆使用效率调查中的样本过大的情况[3]。
本文以国防科技大学图书馆三号院分馆为例，基于正交设计对该图书馆使用效率进行调查分析。
表明了该调查方法的可行性及优越性。
表1调查对象分析
因子
水平
年级
培养类型
学习成绩
1
本科四年级
工程技术类
优秀
2
本科三年级
联合培养类
良好
3
本科二年级
指挥类青年学员
中等
4
本科一年级
指挥类战士学员
较差
3.解决过程
3.1问卷设计
图书馆使用调查问卷
亲爱的战友，您好！
感谢您抽出宝贵的时间来填写这份问卷，您认真填写的结果将对我们提供重要的参考价值，再次感谢！
一、图书馆设施使用
1．请问您每周呆在图书馆的平均时间有多长？
（）
A8~14小时（10）B5~8小时（7）
C2~5小时（4）D2小时以下
（1）
2．请问您一般在图书馆主要进行什么工作？
A查阅资料（10）B自习（7）
C课程安排（4）D消遣
（1）
3．请问您是否在图书馆复印文献资料？
A有，经常（5）B有，偶尔（4）
C没有，从不（3）D根本不知道有复印机
（1）
4．请问您是否主动到学术报告厅听学术讲座？
A是，多次（5）B是，偶尔（3）
C否，从不
（1）
5．请问您感觉图书馆现有自习室的学习环境能否满足您的学习要求？
A极能满足（6）B一般满足（5）
C没有影响（3）D不能满足
（1）
二、文献资源的使用
6．请问您对图书馆的文献资源分布的了解程度（）
A非常熟悉（5）B基本了解（4）C不是很清楚（3）D很不清楚
（1）
7．请问您平均每月在图书馆借几本书？
A7本以上（6）B5-7本（5）C2-5本（3）D2本以下
（1）
8．请问您在图书馆一般借哪一类的书居多？
A专业类辅导书（10）B拓展能力的工具书（7）C基础理论（4）D消遣类书
（1）
9．请问您是否关注图书馆每期的新书？
A是，常借几本（6）B是，偶尔借几本（5）C否，偶尔浏览（3）D否，从没查过
（1）
10．请问您感觉图书馆现有图书资源能否满足您的学习要求？
A极能满足（10）B一般满足（7）C没有影响（4）D不能满足
（1）
三、信息检索资源的使用
11．您对我校图书馆设置等信息的了解程度（）
A非常熟悉（5）B基本了解（4）C不是很清楚（3）D很不清楚
（1）
12．请问您是否使用过核心期刊检索工具检索过文献资料？
A用过，经常（6）B用过，偶尔（5）C没有，知道（3）D没有，不知道
（1）
13．请问您能否及时在图书馆检索到您所需信息和图书文献资源？
A是，非常及时（6）B是，一般及时（5）C否，很不及时
（1）
14．请问您认为网络检索资源只能看，不能拷贝或打印这种情况对你的影响？
A没影响（5）B有些影响（3）C影响很大
（1）
15．请问您认为学术期刊资源对您有帮助吗？
A帮助很大（5）B帮助一般（3）C没有影响
（1）
若您对图书馆在促进您学习等方面有更好的意见或建议的话，请填在下栏，它将对我们提供重要的参考价值！
3.2调查样本选择
基于正交表，样本选择基于下表2。
表2正交设计及调查结果表
试验号
5
调查结果
95.8
88.9
87.4
82.4
93.3
6
92.5
7
81.7
8
90.1
9
70.9
10
69.1
11
67.5
12
66.7
13
70.2
14
65.6
15
58.1
16
55.3
总平均分
—
77.219
5.33125
11.40625
-0.21875
-0.34375
1.98125
1.80625
12.18125
0.93125
-1.49375
1.05625
-3.54375
-8.66875
1.03125
2.53125
-0.96875
-3.59375
-14.9188
-1.74375
-0.69375
-2.06875
57.15797
576.2017
5.019219
9.237969
10.25922
5.863201
59.10614
0.514866
3.3数据分析
1.效应估计
效应指某种事物的发生、发展所引起的反应和效果。
效应估计目的在于基于正交设计的思想，获得各因子在不同水平下的效应值，并进行效应估计，从而得出所有组合对图书馆使用效率的效应
表示总平均，由
得出；
表示不同因子不同水平的效应估计[4]。
对于上述实例，经过统计调查并计算可知：
。
这样对于任意因子任意水平的组合都可以进行指标的估计，如对于组合G1T1M2（即因子G取1水平，因子T取1水平，因子M取2水平），在正交设计中没有安排该项调查，运用上述结果，可估计出在此组合下的图书馆使用效应值，如下式：
式中
、
为G1、T1、M2的效应估计。
通过上述效应估计，全校范围内的64类学员的图书馆使用效应值均可通过计算得出。
针对所得各效应值，得如下分析结论：
1）
，最高为100，说明图书馆的使用效率虽较高，但仍有较大的提升空间。
通过分析收回问卷，得出学员的信息检索资源的使用效率较低。
建议图书馆应加强信息检索教育，培养学员的信息意识和检索技能，可通过开设信息检索课，举办相关的学术讲座培训读者，从而提高大学图书馆使用效率。
2）在年级上，大四学员的效应值最大，为
，即其图书馆使用效率处于较高的水平。
原因在于大四学员面临着考研及毕业设计的双重任务，需要图书馆提供充分的文献信息检索资源和良好的学习环境。
大一学员入校时间短，根据学员队建设要求，该类学员时间管理严格且大部分学生利用图书馆的自觉性和意识较低，故图书馆使用效率最低。
建议为大一新生增设一门与文献检索及利用相关的课程。
3）在培养类型上，联合培养类学员的效应值最大，为
，工程技术类学员次之，为
，联合培养类和工程技术类学员课程学习量大，要求高，且在日常作息安排上较宽松，故去图书馆的时间及次数都较自主。
指挥类战士学员效应值最低，说明其图书馆使用效率最低。
该类学员主要来自于基层部队，对图书馆的认识水平较低，需求与其他类学员之间存在一定差异。
建议图书馆建立“学员类型馆员制度”，设置专门人员与学员沟通，及时了解各类学员的使用需求。
4）在学习成绩上，成绩优秀学员的效应值最大，为
，但从所得数据得出，学习成绩列的效应值相差较小，即成绩差异并没有对图书馆的使用效率产生显著性影响。
这种现象的原因在于军校学员队统一管理的模式。
2.方差分析
方差反映了随机变量的取值与其数学期望的偏离程度。
方差分析目的在于通过方差分析，得出各因子对图书馆使用效率的显著性影响。
为第
列的离差平方和；
列的自由度；
为
比值。
在给定的检验水平
水平下，拒绝域为
通过上述数据分析可知：
1）培养类型
大于
说明培养类型对图书馆使用效率有显著性影响，且影响极大，这是由我校对各类学员的培养模式显著不同所致。
由此导致各种培养类型的学员对文献的需求种类不同。
建议图书馆在购进图书时综合考虑，确保科技类、人文社科类、军事类等各类书籍依据各类在校学员的需求，数量有所偏重。
同时，由于指挥类学员在国防科技大学三号院中占据比例较大，对三号院图书馆使用效率影响很大。
故教务部门可考虑采取适当措施，加大其使用图书馆的力度，深化其科技素养及人文修养。
2）年级
说明年级对图书馆的使用效率有显著性影响。
建议为一二年级学员讲授图书馆概况和图书利用知识，以提高学员自觉利用图书馆的意识和能力。
对高年级学员讲授文献检索与利用，信息分析研究与交流等内容，以便培养学员获取和利用信息进行创新的能力[7]。
3）学习成绩
小于
，说明学习成绩对图书馆使用效率无显著性影响，导致该结果的原因在效应估计中已有表述，不再赘述。
4.方法评述
优点：
正交设计所得的16个代表点中，学校不存在联合培养大四学员，为确保试验可行，在联合培养大三学员中选取实际情况接近联合培养大四学员的12人作为试验5的样本点。
在所有样本点上各随机选取12人进行问卷调查。
同时，尽量确保被调查者能够认真填写，取得可靠数据。
本次调查共发放问卷192份，回收192份，问卷的收回率为100%，调查的有效性和可信度均较高。
缺点：
由于选择样本量很小，故需尽量保证该小样本的可信度应较高。
因此，在分发问卷时，应当谨慎处理，失之毫厘谬以千里。
5.总结
本次调查采取一种基于正交设计的抽样方法，使样本具有代表性，结果估计精度较高，调查的组织实施更为方便，并对调查结果进行效应估计与方差分析。
基于正交设计的调查方法便于实施，节省人、财、物力，调查结果可信度较高。
本次调查以国防科技大学图书馆三号院分馆为例，设计了图书馆使用效率调查问卷，并基于正交设计的思想选取样本、发放问卷，得到调查结果后进行效应估计及方差分析。
通过此次调查发现，该图书馆的使用效率受多种因素影响，但各因素在不同水平下影响的显著性不同。
参考文献
[1]赵瑾，厉莉，孙玉玲.研究生用户群体图书馆利用情况的调查分析[J]，图书馆建设2007年
[2]徐晓琳.馆藏使用问卷分析[J]，图书情报工作，2004年6月第48卷第6期
[3]正交设计法及其应用编写组.正交设计法及其应用[M]，江西人民出版社，1979年
[4]武小悦，刘琦.装备试验与评价[M],国防工业出版社，2008年
[5]耿修林，谢兆茹.应用统计学[M]，科学出版社，2008年
[6]谭跃进，陈英武，易进先.系统工程原理[M]，国防科技大学出版社，1999年
[7]黄广威.对大学生信息素质教育内容与方法的探讨[J]，高校图书馆工作，2009年第3期
[8]敬卿，王群.从传统信息检索到面向知识创新——信息检索课改革与发展前沿述评[J]，图书馆，2008年第1期
[9]MaryD.Donnett.AnalysisofResponsesto“SurveyofDTIC’sMillitaryusersonCurrentandPlannedTechnicalLibrary/InformationCenterAutomation.”[J],OfficeOfInformationSystemsandTechnology，Alexandria，Virginia.1981,OCT
[10]BarbaraHotton,KaleenVaden,PatrlclaO’Shea，JeffreyWilliams.AcademicLibraries:
2004[M]，NCES，2006,NOV
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