航天產品企業標準結構化知識單元管理方法研究

/北京精密機電控制設備研究所

當前，在國家大力推動創新2.0的時代背景下，航天企業新一代知識管理也需要學習新理論、控索新方法。最早提出知識管理概念的管理學大師彼得·德魯克也認為，在下一代知識社會組織中，最大的挑戰與難題在于知識創新。近年來，航天知識管理戰略推進效果雖然取得了很大進展，但從知識管理3個階段來看，其在深度和廣度上還有巨大的發展空間。

為鼓勵創新發展，航天企業設置了合理化建議和技術改進、管理創新、技術創新等多種知識成果獎項，對激勵知識創造和轉型升級具有重要作用。在此之中，航天產品企業標準具有典型代表性與廣泛應用性，是一種很好的知識。一方面航天產品企業標準是一項重要的綜合性技術基礎，是型號研制的重要組成部分，也是提升質量保證能力、研發能力、市場競爭力、支撐技術創新的重要手段；另一方面，標準本身具有內容精煉、結構清晰、職責明確、應用專一等特點，便于進一步創新利用。

目前，基于標準的管理主要流程為業務部門編寫，機關部門組織評審并發布，后續由需求部門查詢借閱。雖然標準管理基本實現了制度化、流程化、電子化、集中化，但存在的問題主要體現在，標準的利用效率仍然無法完全滿足實際科研生產過程中對標準的需求程度，標準的具體內容對實際工作崗位及工作情境的指導約束效力不足。因此，迫切需要對航天產品企業標準現有管理模式進行創新改進，以促進相關知識的高效利用。

針對標準管理中存在的問題及具體需求，通過研究科學有效的管理策略與方法，形成基于結構化知識單元的標準管理與情境關聯體系，實現標準在實際科研生產與崗位職責中的高效推送和智慧利用。

一、航天產品企業標準體系及知識管理現狀

60年來，中國航天碩果累累，成績斐然，重要因素之一在于中國航天始終堅持系統工程理論和方法。在此之中，航天產品企業標準以其創新性、規范性、系統性，實現了產品配套的一致性與標準化，為航天產品產研一體化提供了完備科學的系統支撐與保證。

1.航天標準體系實踐

航天產品的研制生產活動具有高復雜性、高技術性、高風險性的突出特點，并且每次發射任務關注度高，社會影響面廣，需要最大程度確保“一次成功”。因此，航天標準化體系在其中發揮了重要作用。

在推動產業發展、促進技術創新方面，航天標準作為知識傳承的重要表現形式，一方面可將合理化建議和技術改進、管理創新、技術創新等多種知識成果上升為航天標準進行發布固化；另一方面可以結合研制生產實際，不斷獲取、完善、創新、改進航天標準，最大程度保證產品技術狀態的一致性，約束人員管理及操作的行為準則，實現航天產品的量化批生產，縮短型號研制周期，有效節約成本，提升產品研制能力。

在標準體系建設基礎上提出的“航天標準化工程”，是以“工程”高度來推進標準化工作。通過標準化方法的綜合運用，從產品層級、研制過程、人員配置等不同維度，以產品標準化、型號標準化、崗位標準化為牽引開展多項目實施，推動航天標準化工程建設。

2.管理現狀

目前，針對航天產品企業標準的知識管理，初步采用以信息化手段為主的標準結構化存儲與查詢應用系統，知識管理人員在標準查詢系統中通過電子文檔上傳的方式將標準分類分模塊管理。

其中，標準名稱、所屬領域、體系層次關系、電子正文等是標準結構化管理的基礎，通過建立統一標準知識數據庫與平臺，實現標準結構化信息條目與具體電子全文相關聯，支持基于標準名稱與領域分類的快速查詢和在線瀏覽，較大程度地避免了紙質標準文檔的重復翻閱，有效提高了標準的利用效率。

二、航天產品企業標準知識管理需求

在信息技術飛速發展、知識形態不斷變化的今天，人們獲取知識和信息的方式與習慣也發生了根本改變，傳統的標準構建體系和簡單的信息化標準查詢已經與實際應用之間出現了一些不適應，標準的落地和執行效率受到了一定程度的挑戰與沖擊。在此情況下，有必要順應時代潮流，依托信息化手段，創新標準編研與應用管理模式，實現標準從制定到應用的全生命周期信息化管控，實現“航天標準化工程”在信息時代下的蓬勃發展。

1.標準研發與應用中存在的問題

在信息時代追求快速、透明、高效的資源獲取背景下，傳統的航天產品企業標準管理存在局限性與短板，主要表現在：一是標準全生命周期管理的各個環節間相對孤立，從標準立項到編制、審批、發布、應用過程中產生的直接知識資源與間接知識資源缺乏流動、公開、共享的管理機制，按部就班、相對固定的運行模式無法完全滿足實際科研生產需要；二是受到發布途徑、宣貫力度、受眾范圍的影響與制約，標準與實際情況聯系不是十分緊密，標準對具體人員、具體任務、具體崗位等特定工作情景的約束力、指導力不足。

2.標準知識需求特點

當前用戶對信息資源的需求普遍表現為高效、便捷、多樣、系統，標準作為其中一類重要的知識資源，對其需求主要有以下幾個方面：

一是“有深度”，與整套標準系列或整份標準全文相比，人們更希望獲取感興趣、有幫助、有具體指導意義的一段話、一張表、一個術語等。

二是“速度快”，能夠以“主動”方式通過系統級快速查詢檢索到相關標準知識，而不是在檔案庫或紙制資料中重復翻閱。

三是“智慧化”，在“主動”檢索的基礎上，能夠根據崗位、人員、任務、操作習慣等特定工作情景“被動”獲取相關標準知識。

四是“聯動性”，能夠根據具體工作、具體問題，獲得關聯性、組合化的標準解決方案。

3.標準研發新模式

與傳統單純的標準文檔編寫相比，信息化標準研發模式更注重的是標準研發過程，即標準的模塊化、結構化、單元化管理，注重融入標準編制情境，通過網絡化使標準與標準之間、環節與環節之間、標準自身的章節內容之間，實現靈活、有機、高效的串聯與利用。網絡化標準研制運行模式如圖1所示。

在此模式中，結構化的標準編制模式取代了普通線性文檔生成方式，由此構建的標準知識單元有利于知識元素間的關聯與檢索，統一的協同平臺實現了標準全生命周期各個環節的有機聯動與透明化管理?；诮Y構化知識單元的標準數據庫構建，要結合必要的計算機技術、通信技術、網絡技術，實現標準的快速查詢，以及結合具體情境的響應推送。

三、航天產品企業標準知識單元管理模式構建

對航天產品標準體系現狀進行分析，結合信息化時代下對標準產生的新需求，通過研究科學有效的管理策略，控索基于結構化知識單元的標準管理與情境關聯體系的構建模式及方法，實現標準在實際科研生產與崗位職責中的高效利用。

圖1 網絡化標準研制運行模式

1.總體架構設計

將標準以結構化知識單元的方式進行組織與存儲，通過知識單元的獲取、序化、關聯、再生，形成標準結構化知識體系，以滿足用戶實際需求、解決實際問題為目標，將知識單元與用戶需求（問題）庫、標準知識庫、所在情境庫（任務、崗位）、問題反饋庫等知識庫相關聯，提供標準“主動”查詢與“被動”推送?；谥R單元的標準總體架構設計如圖2所示。

2.知識單元微觀設計

按照知識管理角度的顯性知識與隱性知識來定義標準本身，其中顯性知識包括標準的名稱、標準號、專業領域、應用范圍等；隱性知識則不是通常理解的隱含知識，而是標準在所涉及專業領域內的實際研制生產中所不易直觀通過文字段落表述的技術手段、原理方法、實現功能等，這些隱性知識通常由關鍵字集合、結構框圖、圖表公式等組成，是標準的核心內容。

通過將標準的顯性、隱性知識以結構化知識單元的形式進行表達與存儲，形成以標準主要屬性、具體段落章節、核心知識片段3種顆粒維度為主體的結構化知識單元構建模式，如圖3所示。

在構建不同維度的標準知識單元基礎上，微觀知識組織過程包括知識單元的生成、序化、關聯、應用、再生、反饋等。采用粒度原理表達不同標準知識單元的靜態關系，采用分類、聚合等方法實現知識單元的序化，通過構建標準顯性和隱性知識單元的映射關系，形成知識單元關聯網。

其中，知識關聯是構建標準知識體系的重要一環，它是知識單元之間存在的各種關系的總和，是大量知識單元之間存在的知識序化的聯系，以及所隱藏的、可理解的、最終可用的聯系。通過建立結構化知識單元的邏輯關聯關系，實現標準與標準之間、標準內部知識單元之間、標準全生命周期各環節之間的結構化聯系，構建一套以點帶面的知識管理體系。

圖3 標準知識單元維度表示

通過構建“概念樹”來描述一個標準知識體、知識單元間的層次化內部邏輯關系，樹狀結構反映知識單元主題、父子關聯關系，同層知識單元節點的上下次序關系。配置的“關系種類”屬性有普通連接（默認）、判斷、過程參數、循環、外部源、函數體等，如“IF THEN”表達了因果類型的2個知識單元邏輯表達方法，“外部源”反映了不同標準之間的知識單元外在聯系，“函數體”表達了業務流程和計算過程的2個知識單元傳遞方式。通過構建概念樹結構的知識單元組合體系，表達描述不同維度領域的標準知識范圍。

圖4 知識單元語義網構建過程

知識庫的構建通過錄入、分類、甄別、篩選、推理的方式，形成檢索、標準、情境、反饋的知識子庫，以知識單元為基礎，知識數據庫為載體，語義化關聯為抓手，運用推理工具和相關算法進行知識數據的推理與深度挖掘，形成多方關聯協同的知識單元語義網，實現知識單元的再生與關系重構。知識單元語義網構建過程如圖4所示。

3.基于情境感知的知識單元利用

在構建標準的結構化知識單元關聯關系及推理衍生基礎上，充分結合崗位、操作、任務等具體情境對象，作為標準知識的牽引點與落腳點。通過研究結構化知識單元與不同人員崗位、不同需求、操作過程等應用情境的外部關聯關系，實現標準知識基于情境的定向推送與智能利用，進而實現標準的高效利用。

情境維度描述包括目標、過程、資源、產品、組織、人員、領域、時間、地點等，結合航天企業實際，設計情境來源包括5個維度：一是崗位職能情境，面向用戶的行政職務、產品技術職務、職稱、航天型號指揮和主任設計師團隊、產品質量管理角色、動態角色等。二是產品目標情境，面向不同型號系列研制產品的BOM結構（控制器、箭上軟件、驅動執行子系統等）。三是研制過程情境，面向運載火箭產品主要設計和制造過程（建模、仿真、試驗、裝配等）。四是標準編寫情境，標準的創建、審批、更改、受控等環節。五是用戶搜索情境，用戶針對標準的搜索關鍵詞和查詢歷史情況。

在情境與知識單元的關聯設計上，主要采用將情境對象的系統ID作為知識的一部分嵌入到結構化知識單元中，包括崗位職能ID、產品目標ID、研制過程節點ID、審批流程節點ID等，結合用戶搜索內容（關鍵詞）的復合情境，實現用戶在特定角色下、在具體任務中、在某一環節上，輸入具體需求查詢檢索獲取的結構化標準知識，能夠將反饋到的標準知識與當前具體情境相關聯，通過綜合情境計算和推理，對一次搜索結果進行二次加工，并在下次相關或相似情境中能夠智能提供給用戶有針對性、所想即所投的標準知識信息。

通過將航天產品企業標準按照結構化知識單元的模式進行管理，構建基于不同需求導向的知識關聯型數據庫，充分融入面向業務、崗位的情境要素，使企業標準能夠在信息化背景下完成編制、發布、檢索、推送，促進標準管理體系更加規范、高效運行，使企業標準更好的服務、指導、約束實際科研生產任務?！?/p>