基于自动调查问卷的群体意见定性分析工具及实现方法

摘要

本发明涉及人工智能领域中的决策支持系统，公开综合集成研讨厅体系中克服专家群体的分散化思维的基于自动调查问卷的群体意见定性分析工具及实现方法，分析工具包括：调研目标单元、问卷模板管理单元、问卷模板设计单元、问卷生成单元、问卷分发单元和分析模块单元。本发明方法(1)确定问题分析架构，查找对应问卷模板；(2)根据特殊问题定制问卷模板；(3)通过对问卷结果的分析及处理最终达到群体意见基本一致，以可视化的形式输出结果汇总。本发明给用户提供有效的衡量群体意见发散程度并引导用户融合问卷结果汇总和意见一致性分析，达到群体意见基本一致的工具，对不同问题做不同的分析，最终以可视化的方式显示了专家群体意见。

说明书

技术领域

本发明涉及人工智能领域中的决策支持系统的实现方法，具体地说是涉及综合集成研讨厅体系中克服专家群体的分散化思维的实现方法。

背景技术

综合集成研讨厅体系是一个以人为本，人机结合的专家-知识-计算机网络三位一体的巨型智能决策系统。在这个体系中人的经验、猜想和假设对解决复杂问题有不可忽视的作用和地位，综合集成法中不仅仅要充分发挥专家个人的作用，而且要进一步发挥专家群体的作用。然而面对一个复杂问题，群体成员在开始时的看法各不相同，这是由于群体中的个体成员对于该复杂问题有各种不同信念(看法)，以及群体中的成员对包含在复杂问题中各种因素的重要性的感知不同。个体成员的观点分散在整个问题空间上，这就是分散化思维的表现。研讨厅中的专家群体也会产生这种分散化思维。克服专家群体的分散化思维这个问题，使参加研讨的专家群体的思维最终基本达成一致非常重要，这需要一个把握群体意见状态的工具，帮助主持人了解群体意见一致性状态从而引导专家群体达成一致意见。所述的基于自动调查问卷的群体意见定性分析方法，是由主持人根据已经存在的或将要建立的问卷模板细化要进行分析的问题，最终由计算机自动形成一张电子问卷，然后自动把完成的问卷发放让专家填写意见，之后收集问卷答案，并利用不同类型问题的不同分析方法对结果进行定性和定量的分析，得出综合结论，如果专家意见基本一致则把此结论作为最终的讨论结果，如果专家之间的意见存在明显的逻辑差异，则以得出的群体一致性指标作为指导，由主持人引导专家重新填写问卷直至得到基本一致的结论。在这个方法的实施过程中，如何对各种类型问题进行合理的分析，并把各种分析方法融合到问卷结果自动分析中，使主持人可以方便分析问卷结果，了解群体意见的状态是此方法实现的一个难点。

发明内容

现有技术不能实现了解群体意见的一致性状态，为了解决现有技术的这个难点，本发明的目的是提出调查问卷对发现和界定未知或模糊的复杂问题和现象具有启发作用，是一种重要的群体见解定性分析工具，为此，本发明提供一种基于自动调查问卷的群体一致性意见生成工具及实现方法。

为达到上述目的，本发明第一方面，提供基于自动调查问卷的群体意见定性分析工具的技术方案包括：

调研目标单元1，用于引导用户提出分析架构，输出调研目标、资源和限制因素；

问卷模板管理单元2，接收调研目标、资源和限制因素信息，用于引导用户查找问卷模板库中存在的相关问卷模板；

问卷模板设计单元3，接收调研目标、资源和限制因素信息，用于设计符合要求的问卷模板；

问卷生成单元4，用于调出问卷模板，根据调研目标设置问卷细节，并自动生成问卷；

问卷分发单元5，用于自动分发问卷，并收集所有问卷填写结果；

分析模块单元6，用于对问卷结果汇总，并对汇总问卷结果进行意见一致性分析，如果所有问卷结果逻辑上基本一致，则以可视化的形式输出汇总问卷结果。

根据本发明的实施例，所述调研目标单元1还包括：用于调研者根据自己的调研目标填写问卷的主题以及采用问题的方式，为系统提供这些信息来查找或者设计符合要求的模板。

根据本发明的实施例，问卷模板管理单元2给出所有问卷模板的列表，以及它们适合的调查类型，用于引导用户查找合适的模板。

根据本发明的实施例，问卷模板设计单元3为用户提供一系列的问题模板，根据用户填写的问卷的主题和想采用的问题方式，选择符合要求的问题模板，组合成符合要求的问卷模板，并提交到模板库，用来自动生成问卷。

根据本发明的实施例，问卷生成单元4包括：

问卷生成模块41，根据用户设置的问题细节自动生成问卷；

问卷预览模块42，用于在生成问卷或者修改问卷后，预览问卷生成之后的分发状态的问卷形式，并对问卷进行预试，看问卷形式和结果统计方式是否能符合调查要求，如果不能可以继续进行修改；

问卷修改模块43，用于当用户不满意生成的问卷时，返回到问卷修改模块，并自动显示已经设置好的问卷详细信息，用户直接修改问卷细节，将由问卷生成模块重新生成问卷。

根据本发明的实施例，问卷分发单元5包括：

问卷分发模块51，用于实现问卷的自动分发；

结果收集模块52，用于问卷结果收集，并保存结果到数据库。

分析单元6包括：

结果汇总模块61，从数据库中调出此次调查所有的填写结果，并进行结果汇总、存入数据库；

结果可视化模块62，从数据库中读取汇总结果，以可视化的形式显示给所有结果查看人员。

为达到上述目的，本发明第二方面，提供基于自动调查问卷的群体意见定性分析实现方法的技术方案包括步骤：

(1)确定问题分析架构，查找对应问卷模板；

(2)根据特殊问题定制问卷模板；

(3)是通过对问卷结果的分析及处理最终达到群体意见基本一致。

根据本发明的实施例，所述问卷模板步骤还包括：生成问卷模板，并在其中融合结果汇总和意见分析，对不同问题做不同的分析，用于衡量群体意见发散程度，最终以可视化的方式显示被调查人员群体意见的综合。

根据本发明的实施例，结果汇总和意见分析步骤还包括：

针对封闭性问题采用百分比或者交叉定量的分析；

对于开放性问题采用分类、分区间的定量与定性相结合的方式；

对矩阵问题采用层次分析方法；

同时对整体意见进行综合分析采用Isomap降维方法和相似性计算方法，得出群体意见发散程度，协调被调查者之间的意见最终达到群体意见基本一致。

本发明提供的一种基于自动调查问卷的群体意见定性分析工具的实现方法，并在其中融合了结果汇总和意见一致性分析的算法，针对不同问题做了不同的分析方法，有效的衡量了群体意见发散程度，最终以可视化的方式显示了专家群体意见的综合。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明中问卷生成单元框图；

图3是本发明中问卷分发单元框图；

图4是本发明中分析单元框图；

图5是本发明方法的实施例流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

为了在研讨时使研讨人员的思维最终基本达成一致，我们采用问卷填写作为衡量专家群体意见发散程度的辅助工具，如果研讨结果逻辑上产成比较大的矛盾，则引导他们重新填写问卷，直至所有研讨人员的意见逻辑上基本一致。以图1为例：

本发明是用软件实现，实现本工具只需要一台计算机和任何一种高级编程语言，如c#、vc++、VB。用到的协议是XMPP协议。用到的算法是主要的调查问卷统计方法(包括定性、定量两方面)、Isomap降维方法和相似性计算方法。

本发明系统的结构包括：

调研目标单元1，引导使用者提出分析架构，即确定调研目标、资源和限制因素；发出调研者根据自己的调研目标填写问卷的主题以及采用问题的方式，提交之后，系统根据这些信息来查找或者设计符合要求的模板。

问卷模板管理单元2，用于引导用户查找问卷模板库存在的相关问卷模板。问卷模板管理单元2给出所有问卷模板的列表，以及它们适合的调查类型，用于引导用户查找合适的模板。

问卷模板设计单元3，用于设计符合要求的问卷模板；它为用户提供了一系列的问题模板，根据用户填写的问卷的主题和想采用的问题方式，选择符合要求的问题模板，组合成符合要求的问卷模板；之后提交到模板库，用来自动生成问卷。

如图2问卷生成单元4包括：

问卷生成模块41，根据用户设置的问题细节自动生成问卷；

问卷预览模块42，用于在生成问卷或者修改问卷后，预览问卷生成之后的分发状态的问卷形式，并对问卷进行预试看问卷形式和结果统计方式是否能符合调查要求，如果不能可以继续进行修改；

问卷修改模块43，用于当用户不满意生成的问卷时，返回到问卷修改模块，并自动显示已经设置好的问卷详细信息，用户直接修改问卷细节，将问卷生成模块重新生成问卷。

问卷生成单元4，用于调出问卷模板，根据调研目标设置问卷细节，并自动生成问卷；在问卷创建者确定主题，设置问题细节之后，系统自动生成问卷，并形成预览，直接看到分发状态的问卷形式，如果创建者不满意还可以继续对问卷进行修改。

如图3问卷分发单元5包括：

问卷分发模块51，用于实现问卷的自动分发；

结果收集模块52，用于问卷结果收集，并保存结果到数据库。

问卷分发单元5，主要用于在没有被调研人员手动操作的情况下给被调研人员自动分发问卷。即让局域网内所有登陆系统的被调研人员的电脑上自动弹出问卷。并可以在所有被调研人员提交填写结果后，自动收集所有结果并以一定的格式保存到数据库，方便以后进行结果汇总。此过程中问卷的自动发放采用了Google的G-Talk所采用的即时通信协议，即XMPP协议(也称Jabber协议)。

如图4所述分析单元6包括：

结果汇总模块61，从数据库中调出此次调查所有的填写结果，并进行结果汇总、存入数据库；

结果可视化模块62，从数据库中读取汇总结果，以可视化的形式显示给所有结果查看人员。

分析模块单元6，用于从数据库中调出此次调查的所有结果并进行汇总，然后根据所有填写结果的汇总，用可视化的方式显示所有被调研人员意见的分散程度，如果大家意见比较分散则会弹出提示要求进行重新填写。对汇总结果进行意见一致性分析，如果所有结果逻辑上基本一致，以可视化的形式输出结果汇总。如果汇总结果逻辑上产成比较大的矛盾，提示逻辑错误，引导研讨人员重新填写问卷，直至各结果在逻辑上基本一致，然后结束。对整体意见进行综合分析采用Isomap降维方法和相似性计算方法，得出群体意见发散程度。

图5是本发明所述方法的实施例流程图。按照图5，本发明包括三个主要部分：

一是确定问题分析架构，查找对应问卷模板；

二是根据特殊问题定制问卷模板；

三是通过对问卷结果的分析及处理最终达到群体意见基本一致。

首先主持人在步骤1中引导使用者提出分析架构，即填写调研目标、资源和限制因素信息；确定问卷的主题；

然后在步骤2决定调查方式和问卷形态，即确定数据收集方法，确定问题的回答形式；

之后在步骤3中查找问卷模板库，利用调查问卷模板生成工具编写问卷模板，提交到模板库；如果模板库中存在匹配的问卷模板则在步骤4调出问卷模板；如果没有符合问卷模板要求的匹配模板则进入步骤5，如果模板库中有符合要求的问卷模板，转步骤(4)；调研人员利用模板设计工具自行设计问卷模板，在以后的过程中可以直接调用此模板；所述问卷模板步骤还包括：生成问卷模板，并在其中融合结果汇总和意见分析，对不同问题做不同的分析，用于衡量群体意见发散程度，最终以可视化的方式显示被调查人员群体意见的综合。

步骤(4)：调出问卷模板；

步骤(5)：设计并生成问卷模板；

在步骤4和步骤5之后，进入步骤6：根据问题设置问卷细节，自动生成问卷并形成预览；直接看到分发状态的问卷形式，如果创建者不满意，继续对问卷进行修改。如果对生成问卷满意则转步骤(7)；

然后进入步骤7自动收发问卷并进行结果统计；

之后在步骤8中对问卷结果进行汇总，对汇总问卷结果进行意见一致性分析，判断专家意见一致性；如果分析所有问卷结果逻辑上基本一致，则转步骤(9)；如果分析汇总问卷结果逻辑上产成比较大的矛盾，转步骤(10)，引导专家重新填写问卷直至专家意见基本一致；

然后进入步骤9汇总分析结果并将结果可视化输出。

步骤(10)：提示逻辑错误，引导研讨人员重新填写问卷，直至群体意见基本一致，然后结束。

在图5的实施例中，模板库中主要提供了三种模版，即普通调查问卷模板、成对比较问卷模板、AHP问卷模板，根据研讨要达到的目标不同选择相应的模板。对于问卷模板设计，对问题的设计有多个种类，其中开放性问题和封闭性问题是两个比较常用的种类。本方法中实现的问卷模板生成工具对这两类问题都提供了设计模板，主要可以实现以下几种问题类型：单项选择，多项选择，简单回答，论述题，矩阵题等。模板设计完成后保存到模板库，在以后的工作中可以从模板库中调用此模板。

调出模板之后，调研人员需要设置模板中的细节：修改某些问题的描述，更换问题的顺序，设置封闭性问题的选项，设置矩阵题要素。完成这些工作之后，就可以进行问卷的分发。问卷填写结束之后收集问卷的答案，并对答案进行分析。针对不同的问题设置了不同的分析方法，针对封闭性问题采用定量与定性结合的方法，主要采用百分比、频数与相似度分析、降维分析、层次分析等方法的结合。对于开放性问题则是采用定性分析的方法，主要有聚类、区间划分、相似度分析方法等。最后对所有问题的所有选项进行Isomap降维然后用相似性计算方法汇总整体意见的分散程度，如果对于问卷中的某个问题所有被调查人员的意见基本上一致，我们就可以把此结果作为群体一致性意见。如果存在逻辑上的强不一致性，那么就会给专家发出意见不一致的提醒，并给出相应的问题，被调查人员根据提示重新进行填写并提交，然后重新进行结果汇总及分析，以此直至群体意见基本一致，并最终把意见分析的相关内容以可视化的形式表示出来。

假设研讨过程中对某个事件的几个要素的重要性排序存在不同的意见，可以查看模板库中是否有适合用于因素重要性比较的问卷模板，通过模板库管理模块可以看到适合的模板为成对比较问卷和AHP问卷。假设我们选中了AHP问卷模板，设置问卷的细节，把模板中的要素换成这个具体事件的几个要素，设置完成生成问卷然后发放。研讨人员填写完成后提交问卷，系统可以根据AHP问卷特殊的群体一致性意见分析方法首先对单个被调查人员的填写结果进行自动分析，如果出现逻辑矛盾，则提示被调查人员进行重新填写，然后提交，直至得到逻辑一致的单个被调查人员的比较结果以排序向量的方式提交。然后计算机自动把多个被调查人员的排序向量进行综合，计算出群体一致性指标并以可视化的形式显示出来，主要使用算法为AHP算法。

如果要对被调查人员关于某个问题的看法进行调查，那么这个问卷的问题会包括很多种类型。调研人员选用普通问卷模板，此模板中包括单项选择题，多项选择题，简答题、矩阵题这几种问题类型。首先确定需要什么样的题目类型，比如需要单项选择题，多项选择题，简答题。题目的数量是由用户自己决定的，只需要通过修改问题模板数量就可以实现添加删除问题。那么开始设定题目的细节，包括选择的主题和选项以及简答题的问题。设置好之后系统自动生成问卷形成预览，如果对问卷形式满意，可以直接分发问卷。如果不满意则可以进行修改然后分发。被调研人员填写完成之后提交问题结果，系统自动对结果进行汇总。针对不同的问题方式系统提供不同的分析方法。对封闭问题一般采用定量分析方法。封闭问题是设计者已经将问题的答案全部给出，被调查者只能从中选取答案。对这种问题的分析可以采用百分比、平均数、频数来进行分析。结果通过棒图等可视化显示之后可以一目了然的了解整体的调查意见。对于开放性问题采用定量和定性两种分析方法。如果所有回收的问卷只有几种答案，那么就很容易做出分析概括。可是，一般回收的问卷都有几百份，所以对于开放性问题就可能有几十种甚或几百种答案。对于这几百种答案，就很难进行分析。因此对于这种问题，必须进行分类处理，然后采用百分比之类的方法对各类型进行汇总，得出被调查者的观点。如果开放性问题是用数量回答的问题，即回答结果为数字，那么则进行定量分析。对量化后的数据进行区间处理，在用区间表示数量分布的同时，使用各种统计量来描述结果，包括位置测度；平均值、中位数和出现频率最高的值或者分散程度的测定；范围、四分位数的间距和标准偏差。

对被调查人员整体意见的分析则只能通过定性的方式来进行分析。调查问卷定性统计分析的难点，在于如何量化调查问卷。这里，使用向量来表示各个专家的调查问卷结果，并利用Isomap降维方法，在保证向量间距离不变的条件下，将高维向量转化为低维向量用于坐标显示，然后通过计算向量间的量化关系来表示不同专家观点上的异同。定义向量X和向量Y的距离为：

$d(X,Y)=\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(x_i-y_i)}^2}$

如果X、Y的第i个分量相同，则该分量对距离的贡献为0；如果不同，则该分量对距离的贡献大于0，并且分量相差越大，它们对距离的贡献越大。所以使用向量间的距离可以描述各专家观点上的差异。距离值越大表明专家观点的差异越大。

总之，在研讨过程中采用本发明可以帮助研讨人员逐步确定研讨方向，解决研讨过程中歧异比较大的问题，最终使研讨产生一个基本一致的结论。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。