基于人工雨滴算法的义务教育资源配置优化模型研究

摘要

随着现代化建设的发展，教育逐渐成为人民群众关心的问题。义务教育是教育的基础，当前，我国义务教育资源存在着总量不足、且资源使用效率低下的问题。十九大指出要全面发展教育，因此，合理化配置义务教育资源，对我国的教育协调发展具有很大意义。本研究以某市教育局规划部署下的某市教育统计基础数据库上报平台为背景，对其义务教育的资源配置进行研究，设计了提高资源的效率、降低县域之间差异、使指标达标的多目标优化模型，运用人工雨滴算法来实现最优解的计算与搜寻，为资源配置提供决策方案。 首先，结合国内外对教育资源配置问题和演化算法的研究现状，分析本研究问题的特性，并选取了对应的演化算法来求解问题。 其次，以某市近年来义务教育阶段的统计数据为研究对象，分别从人力、物力、财力资源方面考虑，确定八项指标作为研究区县资源配置的基本要素。结合实际数据通过计算八项指标的极值以及方差，分析其资源配置现状，发现其资源配置存在效率低、区县之间差异大、某些指标未达标的问题，针对这些问题，设计资源配置优化模型的几个目标。 然后，为了达到资源效率的最大化、降低县域之间的差异和使指标达标的目标，合理、均衡地分配教育资源，结合八项指标构建相应的数学模型，选取熵权法作为求解指标相应权重的方法，转化多目标模型为单目标模型来求解，接着，针对义务教育资源配置模型，对人工雨滴算法进行设计，验证模型的有效性和合理性。 最后，运用熵权法求解指标对应的权重，然后用人工雨滴算法进行仿真实验，并结合实验前后的教育资源配置情况进行对比分析，验证了本研究所提出的模型的正确性和合理性。根据实验设计针对该市义务教育阶段的教育资源配置优化方略，为区县资源配置优化设计一个具有理论支持的决策方案，对于提高教育资源的使用效率、降低县域之间的差异情况、使指标达标、减少资源浪费、促进教育的进步具有重大意义。

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