面向型號的知識萃取系統建設

/中國運載火箭技術研究院

目前，國內外許多企業借助信息化技術手段開展了項目過程中的經驗教訓總結，實現了關鍵知識的識別及獲取，為組織知識資產的清晰梳理及有效復用提供了有力保障。中國運載火箭技術研究院在60余年的科研生產實踐過程中積累了大量的型號知識資源，這些是研究院競爭優勢的最根本也是最主要的體現。但是，由于缺乏有效的知識管理手段、方法和規范，使得知識資源在采集、復用和集成創新中的系統化應用不強，主要體現為：知識文檔普遍與型號耦合過緊，未實現通用化知識點的提取；知識文檔的篇幅普遍較為冗長，核心、重點內容不夠突出；知識文檔大多側重于對研究結果的描述，對研究思路、創新方法的體現較為缺乏；知識資源過于分散，缺乏有效的歸納、整合和展示手段。

為進一步提高研究院型號知識資源的共享和利用，迫切需要構建型號知識萃取系統，并應用于典型型號知識資源的梳理，以實現型號知識資源的體系化展示，為后續產品及相關型號提供參考借鑒。

一、國內外現狀研究

1.事后回顧(AAR)

“事后回顧”一詞最早起源于美國陸軍，后來逐漸被世界上許多組織采納并沿用至今。企業或組織通過事后回顧，可以認識到在行動或項目中“發生了什么問題或出現了什么現象”“原因是什么”“有什么方面值得借鑒”“有什么方面需要改進”等，從而對本次及后續行動或項目形成指導。

2.復盤回顧(Retrospect)

“復盤”最早是圍棋中的一個術語，指在對弈結束后雙方棋者將對弈過程進行重復，并在這個過程中分析對錯得失，以便總結在當時情境中更好的應對招數。后來，聯想集團將“復盤”思想引入了企業文化，并對其賦予了新的內涵。柳傳志曾總結道，我們認為復盤是最好的學習方式。在聯想，一件事情做完以后，不管是做得成功還是失敗都要重新再演練一遍，想一想當初的目標是什么，我們怎么制定的戰略、怎么執行的、最后的結果是什么，通過反復進行復盤慢慢總結出一些帶有規律性的東西，進而分析過程中的成敗，深化客觀認識。

3.知識萃取

類似于“事后回顧”和“復盤回顧”的概念，“知識萃取”放開了對過程實體和時間的限制，從更廣義的視角定義了知識的總結和提煉。吳慶海認為，“知識萃取”就是從大量數據、信息、文本、經驗中，通過合適的方法和工具，將精華的知識抽取提煉出來的過程。知識萃取是對隱性知識的顯性化表達，進而實現對顯性知識的加工、提煉，以使知識更容易被固化、傳承，并創造出更大的價值。

二、型號知識萃取系統架構方案

針對型號研制流程中產生的知識資源的類型特點，可以將型號知識分為關鍵技術、創新方法和經驗教訓3個類型。其中，關鍵技術特指對型號研制起到重要作用且不可或缺的新技術；創新方法指型號研制過程中采取的新思路、新方法、新途徑等；經驗教訓指從故障、事故、缺陷等質量問題中獲得的新認識。

型號知識萃取是貫穿型號研制全生命周期，覆蓋設計、生產、試驗等各生產環節，按照規范化模板對關鍵技術、創新方法、經驗教訓3類關鍵知識進行歸納、總結、提煉的過程。因此，在進行型號知識萃取的過程中，不僅要注重知識的精煉性，也要注重知識的新穎性，從而為后續型號的研發提供借鑒。

借助信息化技術構建型號知識萃取系統，能夠實現散落在各類演示文檔中的核心、關鍵知識點的有效萃取，持續推進型號研制各崗位中核心、關鍵知識的提煉，達到提升知識鑒別與獲取能力，促進高價值知識資產的推廣與復用的目的。

型號知識萃取系統是按照知識圖譜的構型對知識萃取后的資源進行電子化存儲和圖形化展示，以典型型號的研制流程為維度，形成型號知識萃取系統的架構方案，如圖1所示。

型號知識萃取系統主要包括型號萃取項目結構和型號知識萃取模塊，以層次化的知識樹結構實現型號關鍵技術、創新方法、經驗教訓3類關鍵知識的展示，主要涉及以下內容。

1.型號知識樹構建方法

當前，型號知識資源以零散的形式存在于各型號部門，不能與研制流程進行有機結合和體系化展示。本系統以型號研制階段為主線，以分系統為單元進行業務活動分解，從關鍵技術、創新方法、經驗教訓3個維度進行知識資源的萃取與關聯，從而實現了型號知識資源的系統化梳理。

2.型號知識樹的維護管理

提供型號結構的Excel導入功能，根據導入的Excel生成相應的型號知識樹；支持型號知識樹的在線編輯、審批、轉階段管理；能夠為型號知識樹設置有效的知識萃取時間，實現分型號、分階段的知識萃取時間控制。

3.可視化的關鍵知識表達

圖1 型號知識萃取系統架構方案

根據不同類型的項目知識進行分類管理，分別按型號、階段、技術分類、分系統進行知識文檔的管理；通過圖形化展示工具，支持型號人員查看知識樹節點及關鍵知識文檔的層級結構及邏輯關系，實現知識樹及知識文檔的結構化、體系化表達。

4.關鍵知識文檔的維護管理

支持知識文檔的上傳、關聯、審批、轉階段、狀態控制管理；通過NTKO解析引擎，實現知識文檔的在線瀏覽、編輯等功能；通過Jacob/POI技術開源框架，實現關聯文檔內容的提取和寫入。

5.模型版本管理

在進行型號知識萃取工作時，需要緊密圍繞型號研制的各個階段，同時考慮型號轉階段帶來的模型版本控制問題。模型版本控制準則以型號階段為控制粒度，當完成型號轉階段后，型號知識樹將被更新，同時默認繼承已有知識文檔，并形成新的模型版本。

三、型號知識萃取系統流程及技術實現

1.型號知識萃取流程

型號知識萃取的流程如圖2所示。

型號知識樹生成。根據匯總形成的型號關鍵知識萃取資源列表，包括型號名稱、階段名稱、知識類型、知識名稱、責任人等字段，由院級知識萃取主管導入系統并生成型號知識樹。

型號知識樹審批。院級知識萃取主管需確定知識樹的有效萃取時間；型號“兩總”需完成知識樹的技術審批。

型號知識萃取。知識萃取專員針對不同類型的成果選擇對應的知識采集模板，完善屬性信息后提交審批。

型號知識萃取審批。廠所級知識萃取主管審批通過后，成果將自動推送到型號副總師，由型號副總師進行知識技術審批。

型號轉階段處理。進行型號知識樹轉階段后，通過版本控制、轉階段控制實現知識文檔的版本數據復制、型號知識樹和文檔實體新版本數據關聯復制。

2.型號知識萃取功能設計

型號知識萃取系統主要包括型號萃取項目結構和型號知識萃取兩大模塊，前者用于實現型號知識樹的維護管理，系統根據導入的Excel模板自動生成型號知識樹，管理員可進行知識樹的在線維護；后者用于實現型號知識文檔的維護管理，型號知識萃取功能模塊采用層次化的知識樹形式進行知識資源的表達與展示。

圖2 型號知識萃取流程

其中，關鍵知識表達主要采用層次化的知識樹形式，知識樹分為3個層級：第一層是知識類型，包括關鍵技術、創新方法、經驗教訓3類知識資源；第二層是系統組成，包括總體、結構分系統、控制分系統等；第三層為具體技術/方法/問題名稱，同時可以根據具體情況設置技術/方法/問題子項，形成第四層級。

3.型號知識萃取技術實現

存儲技術。型號知識數據存儲采用文件柜+關系數據庫混合的分布式對數據進行存儲管理，在存儲之上采用安全加密存儲文件柜對文件實體進行保護，其具體技術實現流程如圖3所示。

首先將知識信息分為關系數據、實體數據分別進行存儲；其次利用關系數據庫對知識關系信息進行知識基本信息、擴展信息、知識模板關聯信息的關系存儲，其中知識必須包含型號、分系統、部門、創建人、密級關鍵分類字段；最后為實體信息存儲，實體原文需進行加密存儲，知識實體安全瀏覽采用NTKO插件進行瀏覽。

權限管理。型號知識萃取系統的安全架構設計遵循基于角色的訪問控制（RBAC）權限管理標準、XS09數字證書標準、BMB系列涉密信息系統分級保護標準、SSL網絡傳輸加密標準等，涵蓋身份認證、授權、安全審計、數據加密解密、簽名和文件處理，實現對系統人員、角色的統一配置與管理，實現不同的型號域對應不同級別的操作權限。型號知識萃取系統功能權限設計見表1。

表1 型號知識萃取系統功能權限設計

圖3 知識存儲技術實現流程

通過開發和應用型號知識萃取系統，能夠有效解決型號知識文檔中關鍵知識點的識別、提煉和表達問題，支撐完成典型型號的知識樹梳理，提升型號知識資源獲取能力，提高知識資產質量，促進型號知識的固化與傳承，為后續型號產品的研制提供經過驗證的知識資源。此外，本系統以型號研制階段為維度，提出了層次化的知識樹表達體系，通過型號知識資源的結構化、體系化、圖形化展示，描繪了型號知識體系間的邏輯關系，實現了型號知識資源的快速定位和準確查找，為型號相關人員快速查找型號知識、掌握崗位技能提供了有力保障。