第三章 研究設計與實施
第一節 研究方法
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l C h engchi U ni ve rs it y 第三章 研究設計與實施
本章共分四節,第一節為研究方法,第二節為研究架構與實施程序,第三節為研 究樣本與工具,第四節為資料處理。
第一節 研究方法
本研究首先以文獻探討方式分析適性輔導之定義及作法,接著整理我國國民中學 教育適性輔導現況與外國中等教育之相關作法,統整國內外適性輔導指標之相關研 究,並考量我國國民中學教育實務情形,作為本研究之基礎。為能兼顧實務面並確保 正式問卷之內容效度,乃以初步指標架構為基礎發展出專家問卷,透過專家問卷蒐集 對指標適切性之意見後,據以修正指標內容,發展成正式的「桃園縣國民中學適性輔 導評估指標調查問卷」,將正式問卷發予政策利害關係人蒐集其相關意見,最後以「模 糊德菲術」(fuzzy Delphi method)作為分析資料的方法。以下對模糊德菲術做一簡 要說明。
德菲術(Delphi method)是一種專家預測法,也是一種群體決策法,主要借重專 家學者的知識及經驗,透過反覆問卷獲取其共識。其優點主要有:提供更多的知識和 訊息、提供更多的問題解決方法、產生較高品質的決策內容以及增加對最後決策的承 諾與認同(吳政達,2004)。
雖然傳統德菲術已提供相當多的優點,但對調查或預測的不確定性及模糊性的問 題卻依然存在(黃良志等,2001)。傳統德菲術至少需經過三回的問卷調查,頗為費 時,且專家意見的收斂效果不大,加上重複調查的次數愈多,其成本就愈高。另外,
可能因協調者在歸納時已有先入為主的觀念,導致過濾專家意見時產生系統性的削弱 對手與抑制不同想法的過程 (吳政達,2004)。換言之,傳統德菲術對於專家判斷 意見非贊同即反對、不是0 就是 1 的二值邏輯分析方式,極易忽略 0 到 1 中間任意連
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續值所提供的重要資訊。
模糊德菲術係Murray T. J.於 1985 年整合德菲術與模糊理論之一種研究方法(陳 梅娥,2003),其將模糊概念導入德菲術的運用,考慮不確定性、語意變數等因素,
應用模糊理論中之三角模糊數於德菲術,可改良傳統德菲術之缺點(陳淑珍,2004),
其主要精神為利用每位參與者之偏好關係,以建構其個人之模糊偏好關係,以求得團 體的偏好關係來做最佳選擇。本研究鑑於傳統德菲術之缺點,並考量政策利害關係人 對指標選擇的思維常存有模糊性之情形,故採用模糊德菲術作為整合政策利害關係人 意見之方法。以下簡要說明模糊德菲術之主要理論基礎及資料處理方式。
壹、模糊集合(fuzzy set)
與古典集合(classical set)的二值邏輯(非 A 即 B)不同,模糊集合對人類思 維、判斷或決策中的不確定性與模糊性,允許以0 到 1 之間的連續任意值來代表其 隸屬程度,且用隸屬函數(Membership function)表示其間的從屬關係,以反應真實 世界中模糊多元的特質(湯家偉,2006)。
貳、語意變數(linguistic variables)
語意變數是模糊統計分析的一項重要工具,也被普遍地應用於日常生活中,例 如,今天的天氣,我們會以「很好,不錯,有點毛毛雨,下大雨,颳風下雨」等用詞 來表示。但是基於人的思維與語意的複雜性,具有許多不確定之偏好,其運作方式要 比布林(Booleam)邏輯的結果來得複雜,因此,使用模糊模式的呈現方式要比直接 指定單一物體的特定值,更適合於評估物體間的相關特性。而語意變數(linguistic variables)通常以自然語言中的語意措辭作為變數,例如專家對問題的看法,常用「非 常同意、同意、部分同意、不同意、非常不同意」等措辭,而後將其轉換成模糊評估 值,以達到量化目的(陳梅娥,2003)。
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參、隸屬函數(membership function)
隸屬函數是用以表達元素對集合的隸數度(membership grade),其範圍介於 0 與1 之間;若一個元素屬於某一個集合的程度越大,則其隸數度值越接近於 1,反之 則越接近於0。利用隸屬函數可以描述模糊集合的性質,是模糊理論最基本的概念,
透過隸屬函數才能對模糊集合進行量化,也才有可能利用精確的數學方式,去分析和 處理模糊性的資訊。所以,為要獲得觀察值的模糊模式,或是由模糊模式來估計模糊 輸出值,首先必須將觀察值轉換為模糊資料集,這個轉換的過程就稱為模糊化
(fuzzification)。而這個過程是透過隸屬函數來予以轉換的(阮亨中、吳柏林,2000)。
設U 為論域。U 上的模糊集合 A,是指利用隸屬函數 μ 說明 U 上的元素屬於 A 的 程度,μ 為一個從 U 對應到[0, 1]的函數。μA:χ→[0,1],χ∈A。μA:表示集合 中元素χ 屬於模糊集合 A 的隸屬程度,其為 0 到 1 之間的實數。當 μA(χ)接近於 1 時,表示 χ 隸屬於 A 的程度大;若 μA(χ)趨近於 0 時,表示 χ 隸屬於 A 的程度 小(引自鍾欣儒,2008)。
肆、三角模糊數(triangular fuzzy number)
在評估方案或績效時,若為質化準則指標,則其描述通常為一語詞,而其所對應 的數值,通常是在一個範圍之內;若以一個明確值表示,反而較不能反應真實情況,
因此在模糊多屬性評估方法中,大多採用模糊數的概念,三角模糊數是典型的模糊數 之代表,係因三角模糊數具有運算簡單、容易了解之特性。舉例來說,若模糊數A 為一模糊集,其隸屬函數為:μA(χ):R→[0,1],若滿足下列三項條件者,則為 三角模糊數(吳政達,2004):
(1)μA(χ)為區段連續(prerewise continous)。
(2)μA(χ)為一凸模糊子集(conves fuzzy subset)。
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(3)μA(χ)為正規化模糊子集(normality of a fuzzy subset)。
三角模糊數的圖形,如下圖3-1 所示,三角模糊數為 A,其 3 個端點為(l, m ,u)。
其中l 點代表專家共識的最小點,u 點代表專家共識的最大點,此兩點係極端值,故 將其隸屬函數訂為0。l 與 u 之間則代表任何程度的共識性,故分別給予不同的隸屬 度。
圖3-1 三角模糊數
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若以數學式表示,設一三角函數A=(l, m, u)L-R ,則其隸屬函數定義為:
(χ-l ) / (m-l ), l≦χ≦m μA(χ)= (χ-u) / (m-u), m≦χ≦u
0, otherwise
伍、α-截集(α-cut 或 α-level)
α-截集是將模糊集合轉成明確集合的工具(引自吳政達,1999),其定義為:
對於給定的實數α(0≦α≦1)
Aα={χ∣μA(χ)≧α}稱為A的 α-截集。
當α≦μA(χ)≦1,χ∈Aα,α 稱為 α 置信水準或稱為門檻值。
而Aα 的意義為 χ 對A的隸數度大於或等於 α 值的數值所成的集合,當 α 值愈大 表示門檻愈高,所對應的區間值α 的個數也就愈少。若為三角模糊數,則當 α 等於 1 時,即成為單一實數值。
陸、模糊數之計算
模糊數的總值(total score)利用 Chen 與 Hwang(1992)提出的模糊集合反模 糊化之方法,在依研究目的決定門檻值α,以篩選出適合的指標。Chen-Hwang 法是 先假設最大集與最小集的隸屬函數概念,再求出實際受測指標的總隸屬值,其計算步 驟如下(吳政達,1999):
一、建立各初步指標之適宜性程度的三角模糊數A。
二、建立最大集與最小集的隸屬函數μmax(χ)及 μmin(χ)。令:
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χ, 0≦χ≦1 μmax(χ)=
0, otherwise
1-χ, 0≦χ≦1 μmin(χ)=
0, otherwise
三、由最大值隸屬函數與A的模糊函數求出右界值。如下式:
μR(A)= sup(μA(χ)^μmax(χ)]
四、由最小值隸屬函數與A的模糊函數求出左界值。如下式:
μL(A)= sup(μA(χ)^μmin(χ)]
五、經由左右邊界值計算此模糊數A的總值,並以此值為此模糊數之明確值。如下式:
μT(A)= sup(μR(A)+1-μL(A)] / 2
六、比較各指標模糊三角函數所代表的總值μT(A),其值愈大者表其愈適合作為國 民中學推行適性輔導評估指標。