河南大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 趙澤宇

一、引言

教育是關(guān)系人類命運(yùn)發(fā)展的基礎(chǔ)性事業(yè),與國家的未來息息相關(guān)。擁有一個(gè)健康、可持續(xù)發(fā)展的高等教育系統(tǒng)，是一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和可持續(xù)的基礎(chǔ)。隨著全球化程度的不斷加深,高等教育逐漸走向國際化。同時(shí)近年來全球的高等教育毛入學(xué)率不斷增加，接受高等教育的人數(shù)比例越來越高，高等教育擴(kuò)張成為很多國家的發(fā)展趨勢，高等教育邁入普及化階段。在高等教育發(fā)展普及化、全球化的背景之下,教育面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。教育可持續(xù)發(fā)展、高等教育改革等問題越來越受到社會各界的廣泛關(guān)注。高等教育的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r如何，極大地影響和制約著經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也決定了生產(chǎn)部門以及文化、科技和衛(wèi)生等部門的發(fā)展規(guī)模、速度和水平。

二、數(shù)據(jù)指標(biāo)的處理

（一）指標(biāo)篩選

高等教育發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家或區(qū)域高等教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、效益相統(tǒng)一，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與高等教育發(fā)展相協(xié)調(diào)程度的綜合指標(biāo)。在遵循科學(xué)性、客觀性和可操作原則下，參考已有的研究成果，同時(shí)考慮數(shù)據(jù)的可獲得性等，對反映高等教育發(fā)展水平的指標(biāo)進(jìn)行篩選后，本文主要從高等教育的規(guī)模、研究水平和公平性三個(gè)方面來建立高等教育發(fā)展水平綜合評價(jià)指標(biāo)體系。

1.規(guī)模：公共教育開支、大學(xué)數(shù)量、大學(xué)生人數(shù)

高等教育的規(guī)模指一國或一個(gè)地區(qū)高等教育的總體容量，受經(jīng)濟(jì)、政治、文化等多種因素的影響。高等教育的發(fā)展規(guī)模是高等教育普及化的重要保證,其大小在一定程度上代表了高等教育發(fā)展水平，因此選取此項(xiàng)指標(biāo)具有重要的意義。

2.研究水平：論文數(shù)量、大學(xué)排名、重要獎項(xiàng)

教育的根本目的在于促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展，高等教育的研究水平一定程度上反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，這對于評價(jià)高等教育發(fā)展水平具有重要意義。衡量高等教育的研究水平有很多方面，這里主要考慮論文數(shù)量、QS世界大學(xué)排名、累計(jì)諾貝爾獎數(shù)量三個(gè)指標(biāo)。

3.高等教育的公平性：入學(xué)率、性別比

高等教育的公平性也是衡量高等教育發(fā)展水平的一個(gè)重要方面。教育的公平性是一個(gè)難以界定的概念，因?yàn)榻逃绞腔谝欢ǖ膬r(jià)值判斷而提出的,比教育均等和平等要求更高的教育理念，不同的學(xué)者對教育公平有不同的觀點(diǎn)。但是一個(gè)健康的教育體系對于每個(gè)人的機(jī)會應(yīng)該是相同的。

確定了三個(gè)一級指標(biāo)和八個(gè)二級指標(biāo)后，開始搜集各個(gè)國家的相關(guān)數(shù)據(jù)，為了使評價(jià)模型適用于所有國家，選取了美國、英國、加拿大、俄羅斯、巴西、印度六個(gè)國家過去15年的數(shù)據(jù)來建立和檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，其中既有發(fā)達(dá)國家，又有發(fā)展中國家，代表了不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的國家。

（二）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

在進(jìn)行多指標(biāo)綜合評價(jià)時(shí),由于各指標(biāo)的數(shù)量級和單位的不同，如元、萬元、次數(shù)、比率等，往往需要對指標(biāo)值進(jìn)行無量綱化處理,以消除指標(biāo)間量綱的影響,便于綜合評價(jià)及決策分析[1]。當(dāng)各指標(biāo)間的水平相差很大時(shí)，如果直接用原始指標(biāo)值進(jìn)行分析，就會突出數(shù)值較高的指標(biāo)在綜合分析中的作用，相對削弱數(shù)值水平較低指標(biāo)的作用。因此，為了保證結(jié)果的可靠性，需要對原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

（三）指標(biāo)降維

對于上述8個(gè)數(shù)據(jù)集，如果直接將其進(jìn)行建模分析，會受到噪聲與異常值的影響，除此之外，輸入層的數(shù)目與數(shù)據(jù)過多也會嚴(yán)重影響到收斂的速度。因此，有必要對所有數(shù)據(jù)集通過因子分析進(jìn)行調(diào)整與降維。將原有變量綜合成少數(shù)幾個(gè)因子是因子分析的核心內(nèi)容，所以針對數(shù)據(jù)進(jìn)行了KMO和巴特利特檢驗(yàn)，通過結(jié)果可以看出數(shù)據(jù)具有較高的結(jié)構(gòu)效度，可以進(jìn)行主成分分析。主成分分析依據(jù)特征值進(jìn)行,其假定所有觀測變量的方差都能為公因子所解釋,即公因子方差為1[2]。根據(jù)碎石圖和方差貢獻(xiàn)率等條件可判斷,應(yīng)保留3個(gè)主成分。所以，研究3個(gè)公因子可以對指標(biāo)集作出很好的解釋。

三、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的健康性評價(jià)模型

本部分根據(jù)前部分提取的三個(gè)一級指標(biāo)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評價(jià)體系。由于缺少數(shù)據(jù)與訓(xùn)練集，所以嘗試使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并對5個(gè)國家的高等教育健康狀況進(jìn)行評價(jià)。在評價(jià)時(shí)，將美國的高等教育健康狀況作為5級，將印度的高等教育健康狀況作為1級，逐級分類。

基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高等教育體系評價(jià)模型建立過程包括BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)三步。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)特點(diǎn)確定結(jié)構(gòu)，因?yàn)橐患壷笜?biāo)輸入信號為3維，預(yù)設(shè)的國家高等教育健康狀況共有5類，所以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)為3—5—1，即輸入層有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，隱含層有5個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出層有1個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在構(gòu)造BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評價(jià)模型時(shí)，先構(gòu)造一定數(shù)量的學(xué)習(xí)樣本，建立起評價(jià)體系。為了最小化評價(jià)的誤差，使用了行為錨定量化方法，定義了不同的水平刻度，構(gòu)造滿足條件的數(shù)據(jù)集作為訓(xùn)練樣本。

通過對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反復(fù)測試，可以發(fā)現(xiàn)建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不穩(wěn)定，出現(xiàn)了收斂時(shí)間過長，每次測試權(quán)值和閾值相差較大的情況，這就說明，在該數(shù)據(jù)下，單純的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很難實(shí)現(xiàn)良好的評價(jià)效果，事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)權(quán)值與閾值的確定一直是網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的難點(diǎn)。隨機(jī)選用的參數(shù)會嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確程度。針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不足，利用遺傳算法自動搜索全局最優(yōu)解的計(jì)算模型來對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而得到最優(yōu)的參數(shù)值，這樣就極大地提高了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)效果和預(yù)測精度。

本文用改進(jìn)的遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的主要思想是：初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值后，首先用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，如果能滿足精度要求就結(jié)束，如果不能滿足的話再用改進(jìn)的遺傳算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進(jìn)行優(yōu)化，在解空間中找出一個(gè)較好、較小的搜索空間，然后用BP算法在這個(gè)較小的解空間中搜索出最優(yōu)解。

根據(jù)建立的國家高等教育系統(tǒng)健康狀況評價(jià)模型，得到了六個(gè)國家的具體評級為：美國為5級，英國為4級，加拿大和俄羅斯為3級，巴西為2級，印度為1級。

四、基于ARMA模型的可持續(xù)評估

通過比較一個(gè)國家的當(dāng)前水平和未來水平來判斷其可持續(xù)性需要建立一個(gè)預(yù)測模型，該模型可以預(yù)測一個(gè)國家未來高等教育體系的水平。第一步，利用主成分分析提取的三個(gè)一級指標(biāo)進(jìn)行時(shí)間序列分析。第二步，將三個(gè)指標(biāo)的預(yù)測值代入健康評價(jià)模型，得到該等級的預(yù)測值并與之前的等級進(jìn)行比較，判斷其可持續(xù)性。

本文以三個(gè)指標(biāo)值的歷史數(shù)據(jù)為樣本，通過建立ARMA模型對未來15年的指標(biāo)值進(jìn)行預(yù)測。ARMA用于處理平穩(wěn)非白噪聲時(shí)間序列數(shù)據(jù)，先進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，通過MATLAB計(jì)算出ACF和PACF相關(guān)系數(shù)，根據(jù)美國、澳大利亞等六個(gè)國家的平均學(xué)費(fèi)進(jìn)行擬合預(yù)測，觀測到國家的高等教育可持續(xù)發(fā)展呈穩(wěn)步上升路線，其中美國高等教育可持續(xù)發(fā)展走勢最好，其他五個(gè)國家較為平穩(wěn)。依據(jù)六個(gè)國家大學(xué)生就業(yè)率以及SCI論文數(shù)量進(jìn)行預(yù)測，可知六個(gè)國家的指標(biāo)走勢呈現(xiàn)上升狀態(tài)。由這三個(gè)指標(biāo)得出，各國的高等教育系統(tǒng)都具有良好的可持續(xù)性。

將預(yù)測的結(jié)果代入到前文的國家高等教育健康狀況評價(jià)模型，可以得到未來15年六個(gè)國家高等教育健康性的評級，把得到的評級與過去15年的評級作比較，來判斷其高等教育系統(tǒng)的可持續(xù)性。通過預(yù)測得知，英國的高等教育系統(tǒng)的評級下降，可持續(xù)性較差；美國、加拿大、俄羅斯、巴西的高等教育系統(tǒng)評級不變，可持續(xù)性一般；印度的高等教育系統(tǒng)評級上升，可持續(xù)性良好。

五、模型的應(yīng)用和政策建議

（一）模型應(yīng)用

根據(jù)模型結(jié)果，英國的高等教育健康評級為4，按照預(yù)測未來會下降到3，可持續(xù)性較差，是使用模型分析的六個(gè)國家里唯一等級下降的國家。坐擁牛津、劍橋等世界頂尖大學(xué)的英國有著強(qiáng)大的高等教育體系，本該取得更好的成績，卻因?yàn)檎叩雀鞣N原因呈現(xiàn)下降的趨勢。通過高等教育系統(tǒng)評價(jià)模型，它反映了目前英國高等教育系統(tǒng)存在一些問題需要改進(jìn)。

（二）政策建議

基于對英國高等教育系統(tǒng)現(xiàn)狀的分析，短期任務(wù)是解決資金短缺的問題，中期任務(wù)是解決大學(xué)生人數(shù)增長緩慢的問題，長期任務(wù)是要增強(qiáng)高等教育系統(tǒng)的活力。以下是針對性的政策：

1.短期政策（2021-2025）

（1）大學(xué)應(yīng)該簡化機(jī)構(gòu)，作出相應(yīng)的改革以減少不必要的經(jīng)費(fèi)支出。

（2）政府應(yīng)該加大高等教育投入。

（3）大學(xué)必須主動尋找研究經(jīng)費(fèi)來源，通過社會贊助或者尋求國際間的合作來籌集經(jīng)費(fèi)用于科研事業(yè)。

2.中期政策（2026-2030）

（1）政府應(yīng)該適度減免學(xué)費(fèi)，提高學(xué)生讀大學(xué)的意愿。

（2）政府可適當(dāng)放寬簽證政策,吸引優(yōu)秀的外國學(xué)生。

3.長期政策（2031-2035）

（1）大學(xué)應(yīng)該加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)系，建立完善的學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制。

（2）鼓勵高等教育市場充分競爭。

六、結(jié)論

全球性的生產(chǎn)、貿(mào)易受挫，導(dǎo)致各個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)、文化、教育受到重創(chuàng)，經(jīng)濟(jì)的衰退、出行的不變給高等教育系統(tǒng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。各個(gè)國家應(yīng)該結(jié)合自身實(shí)際情況，增大教育投資支出、創(chuàng)新教育模式、加強(qiáng)校企合作，從三個(gè)階段來制定政策，以保持高等教育系統(tǒng)的健康發(fā)展?？紤]到改變現(xiàn)實(shí)是十分困難的，在過渡期間政策的實(shí)施將對學(xué)生、教師、學(xué)校、社區(qū)和國家產(chǎn)生巨大影響，因此要注重國家層面的統(tǒng)籌兼顧，為政策的順利推行構(gòu)想一個(gè)合理高效的實(shí)施方案。