數據庫系統在重點實驗室知識管理中的應用

◎北京航天長征飛行器研究所 劉芳 彭程遠 張超 邵節 劉微

數據庫系統在重點實驗室知識管理中的應用

◎北京航天長征飛行器研究所 劉芳 彭程遠 張超 邵節 劉微

隨著人類社會步入知識經濟時代，知識資本已經成為企業最具戰略性的重要資源。越來越多的企業在管理實踐中大力提倡知識管理的概念。知識管理，是對知識的一種獲得、創造、分享、整合、記錄、存取、更新及應用和規劃管理的過程。

作為航天院所里的國防科技重點實驗室，隨著近年來實驗室人員的迅速增長，承接的項目、課題也在不斷增加，實驗室研究人員所做的研究以及在研究過程中收集資料、數據的業務量不斷豐富，使得各自為戰、資料自我掌握的弊端逐漸顯露出來，這樣既不利于知識共享，也影響了科研工作的效率。因此，北京航天長征飛行器研究所在已有的知識資源基礎上，以數據庫的方式對其進行分類、管理、共享，并結合保密單位對知識保密的要求，對知識系統實行“三員管理”制度，在知識共享的同時確保了知識的安全性和保密性；同時，作為班組管理的一部分，研究所也正在進行任務圖、外協圖、成果圖的收集整理工作，以便研究成果的共享與繼承。另外，實驗室將數據庫中知識庫中心的交流經驗應用到中國運載火箭技術研究院知識管理社區，分享重點實驗室在專業領域的知識及新獲得的資訊，推廣重點實驗室的研究成果。

一、知識管理數據庫的構建

1．數據庫應用背景分析

經過多年的科研工作積累，重點實驗室擁有了大量的數據、報告，但由于它們分散在實驗室各個研究人員的計算機中，使得這些數據和報告無法快速有效地集中在一起，沒有發揮其應有的作用，同時也使需要查閱相關資料的人員工作量增加。

因此，需要建立一個集合所有數據、報告的數據庫系統，以期達到3個目標:收集目前已有的試驗數據、報告，并將其按不同類別歸類存放，方便對需要的試驗數據進行快速查閱；對于新增的數據和報告，可以通過簡單的步驟進行導入、歸檔等操作；對于同一類型的數據，可以進行比對、融合，以得到該類數據普遍特性結論。針對這3個目標，需要解決以下幾個關鍵問題。

一是數據的采集與分類。協調相關人員將數據、報告收集起來，并記錄相關信息。由于數據的多樣性，需要對所有數據進行合理分類，保證在簡單明了的前提下將所有數據描述清楚。

二是數據庫設計。確定數據庫所包含的表和字段，以及表的具體結構，即字段名稱、類型和寬度。此外，還要確定索引，為建立表之間的關系準備條件。為了使數據庫表的劃分更加合理，每個關系都需要在結構上滿足一定的規范，因此需要對收集來的試驗數據進行適當的處理，使其結構具有一致性。

三是應用程序設計，包括數據庫管理應用程序、查詢應用程序和數據處理應用程序。為了便于試驗數據的導入、導出及數據屬性的增刪，需要設計方便、友好的數據庫管理程序，其重點是對多種數據的識別能力、對數據結構的處理適應性和程序自身的可擴展能力；查詢程序則需要根據不同的需求，對不同的關鍵字段進行快速檢索，其重點在于檢索的快速性、準確性以及查詢界面的易操作性；數據處理程序的主要功能是將查詢到的數據根據用戶的需要進行處理，以及得到用戶想要的數據特性分析結果，較簡單的處理是均值、統計概率，較復雜的處理是評估試驗數據的可信度、獲得代理模型。

2．數據庫架構及主要功能

根據數據庫的建立需求構建模擬試驗與驗證數據庫系統，包括數據管理、文檔管理、報告管理、系統管理4項基本功能，同時為方便知識檢索與交流，還有知識庫中心和全文檢索功能（見圖1）。其中，數據管理基本功能是支撐知識管理數據庫系統的基礎，保證知識管理系統在知識深度、廣度上的積累和擴展；而知識庫中心和全文檢索功能，則是知識管理系統的執行層，是使數據庫系統中的知識“活”起來的媒介，實現了知識的共享與集成。

數據管理。系統定義統一的形式對試驗中涉及到的數據進行管理，主要針對試驗數據的基本屬性、數據內容和試驗數據、試驗數據集的應用進行管理。試驗數據具有一定的數據組織結構，以組織和管理該次試驗的數據組合。試驗數據可以直接引用通用試驗室模型庫系統的模型數據，也可以通過直接對模型庫數據的維護創建新的模型數據，同時關聯到該試驗數據，可以導入不同試驗臺的原始數據，通過數據入口進行統一管理。

文檔管理。系統需要提供對文檔的全面管理功能，包括文檔的基本信息及維護、文檔關聯、文檔的權限管理；需提供針對文檔基本信息的管理功能，在文檔創建時錄入文檔的名稱、日期、創建人、附件等基本信息，并提供信息編輯和維護工具，以支持文檔的目錄分類管理；需提供根據文檔進行授權共享的機制，通過對不同用戶設置不同級別的共享權限，實現基于文檔的細粒度權限管理控制。系統可分配相關權限，包括單個文件是否具有讀取、刪除、修改下載等相關操作。

報告管理。系統需要支持自動生成報告的功能，這些報告涉及到的數據可能來自多個數據源。針對報告制定過程中的格式不統一、名詞術語不一致的現象，需提供報告模板自定義功能，可幫助用戶實現標準化報告的快速自動生成。在該系統的支持下，文檔管理員可以按需要定制和維護標準的報告模板，各個部門負責報告撰寫的用戶可以在各自的工作空間中填入相關的內容或指定數據源，系統根據預先定義的報告模板自動生成標準化報告。標準化報告輔助生成大大節省了工作時間，并減少了因手工操作而產生的錯誤，從而提高了工作效率。

系統管理。系統需要提供一系列配置功能，供管理員對系統進行彈性配置和擴展管理，主要針對系統的人員組織、日志和安全方面進行管理。系統需要提供人員、組織部門和角色等三重身份管理，同時與系統的權限緊密結合。基于安全和保密的要求，系統登錄用戶的所有操作行為都必須被日志系統進行記錄。系統提供日志查詢和統計分析工具，供用戶以圖形化的方式了解登錄用戶的操作行為。系統必須提供全系統的備份和恢復功能，以及定期的自動化后臺備份功能，以防止系統出現意外。

3. 知識管理相關功能

一是知識庫中心。知識庫中心是數據庫系統中人員對知識的交流平臺。數據、報告的發布者，可以在平臺發布自己的研究心得，供需要了解相關知識的人員查詢、交流；而需要了解某些專業知識的人員，可在此發表問題，由相關技術人員進行解答。該平臺可以將數據庫中的數據、報告、文檔鏈接過來，作為交流的附件方便查詢。

二是全文檢索。使用此功能，可在人員可知悉的范圍內，通過檢索關鍵字查詢到想要獲得的數據、文檔資料。由于保密權限的設置，特定的數據資料僅供具有權限的人員查閱，保證了數據的保密性和安全性。

二、知識管理數據庫的使用效果

1．應用效果

以突防仿真專業為例，知識管理數據庫在科研工作中的作用顯而易見。在研究導彈末段機動效能評估過程中，由于計算量大，分析評估方法復雜，需要多人配合完成，而仿真數據和分析報告分散在3個人手中，互相傳輸文件、交流占用了大量的時間。研究小組利用知識管理數據庫，在小組內進行數據、研究結果的共享和交流，高效地完成了研究工作。

由于利用了知識管理數據庫，使得研究小組成員可以并行完成工作，大大提高了工作效率；同時，可在數據庫中對該型號的研究結果與以往的數據進行縱向對比，也可與其它型號結果進行橫向對比，在豐富知識儲備的同時，也保證了分析結果的正確性和合理性。另外，知識庫中心的討論形式，可以使所有成員不必集中在同一時間、同一地點進行討論，從而使小組成員在工作繁忙緊張的情況下也能高質高效的完成研究工作。

2．知識管理數據庫的拓展

借鑒知識管理數據庫的經驗，重點實驗室將知識管理的理念擴展到科研管理的其它方面，取得了良好的效果。

在重點實驗室科研工作過程中，經常會遇到這樣的情況:本來實驗室已經取得了一些研究成果，直接應用或在此基礎上作進一步研究即可，卻由于研究人員并不知道該成果的存在而進行了重復的研究工作。因此，為了避免重復勞動，確保科研成果的充分利用和繼承，同時也作為班組管理的一部分，重點實驗室第一研發部進行了任務圖、外協圖、成果圖的梳理與總結。

作為對外交流的一部分，重點實驗室積極參與研究院知識管理活動，將數據庫中知識庫中心的交流經驗應用到知識管理社區，分享重點實驗室在專業領域的知識及新獲得的資訊，推廣重點實驗室的研究成果。同時，通過交流獲得新思路，并開拓新思維，為重點實驗室在專業領域的科研注入了新鮮血液。▲