基于知識標簽法的專業知識萃取與應用實踐

/北京臨近空間飛行器系統工程研究所

航天領域作為知識密集型、智慧密集型產業，其知識的有效萃取、積累、轉換和創新再利用，是發揮企業特色、保持核心競爭力的重要部分。知識在科研生產和管理中的充分利用，可為系統研制流程的上下貫穿提供根本性保障，為促進航天企業在科研能力建設和管理水平快速提高上提供強有力支撐。

目前中國運載火箭技術研究院已率先開展知識萃取的研究和實踐工作，并在理論方法和系統實現方面取得了一定的成效。鑒于知識的復雜性和差異性，廠所級單位在知識萃取方面雖取得了一定的進展，但多數止步于已有文檔的上傳管理，未對存儲在人腦中的隱性知識進行有效挖掘和萃取，而這部分無法直接結構化的數據價值更大、利用率更高。

筆者以知識標簽為理論和模型指導，提出一種基于知識標簽的“3+4+5+2”式知識萃取模型，并借助Xmind、Wiki等先進工具完成知識的外化和群化，從而進一步改進和完善知識萃取模型。不僅如此，通過在模型指導下的實踐形成了一定的專業知識成果，并將其納入組織知識資產庫管理，完成初步的專業知識萃取、提煉、分享和再創造。按照提出的模型進行專業知識的萃取及分享工作，將得到的知識通過先進工具外化，同時存儲到組織資產庫，為后續知識的進一步挖掘利用和循環創新提供支撐。模型在設計和實踐時充分考慮了系統性和通用性，能較好地滿足不同專業背景的知識萃取需求，以供后續向更大范圍擴展和推廣。

一、模型介紹

標簽是通用的內容組織方式，被廣泛用于各類數據、服務的標記中，并因其簡短性、強關聯性，使得它可以作為特征詞應用到數據挖掘中，或是扮演關鍵詞被用于檢索，從而提高搜索引擎的性能。將標簽應用到知識管理中，以知識管理為核心，以與流程結合為出發點，以可實施性為要求，形成“3+4+5+2”的知識標簽模型（見圖1），既做到了與知識管理、科研流程、管理流程相結合，通過4類標簽標準和轉換類型形成知識標簽的5個組成要素，并通過知識的外化和群化分享、校驗。

圖1 知識標簽模型示意圖

1.“三”結合

標簽模型是基于知識管理要求，并結合了科研流程和管理流程。其體現的不僅是零散的知識管理，還將基于科研流程和管理流程的各專業知識有效串聯起來，在流程中進行知識管理，也將知識管理落實到流程中，是知識管理與流程管理高效推進的最有效方法之一。知識標簽模型旨在將三者有機結合，將零散的知識提煉、規整到一個隊伍中，形成有前后關聯關系、前后輸入關系、前后影響關系、前后推動關系的知識標簽和流程鏈條，為知識管理和流程推動提供新思路。

2.“四”循環

知識標簽模型，不僅在于已提煉知識的管理，更注重知識的更新傳承和未提煉知識的萃取，通過劃分知識標簽類型，體現現有能力和欠缺內容，為實際的知識管理計劃和執行提供參考。

已知表示已知/具備的知識內容，或已形成的文檔，或在人腦中需要收集，可列入知識管理計劃。

未知表示某些領域應該掌握/具備一定的知識能力，但不清楚具體內容，標記后在執行過程中不斷摸索和補充。

需知表示在已開展或即將開展的科研或管理工作中，明確應具備但目前尚未具備的知識能力，或是有人掌握但未按要求形成指導材料的部分，應列入待收集列表中并指定專人跟蹤總結后補充。

更新表示對于已具備的/未具備的/需要具備的知識能力或內容，不斷地更新其列表項或具體指導材料，以保持其權威性和有效性，通過藍色標記出需更新的內容并指定專人負責。

3.“五”組成

提出知識標簽的具體組成元素，即在“三”結合和“四”轉化要求下的內容要點包括：流程、行為、輸入、輸出、標簽庫。

流程表示當前知識標簽從屬于哪個流程，通過該部分可有效完成知識標簽和流程的雙向綁定，為多維數據分析和關聯，并為日后的挖掘分析提供支持。

行為即流程的某個節點，表示當前知識標簽從屬該流程的階段，通過本部分可為構件流程系統的流程庫提供最標準的數據支撐，也可完成知識標簽與行為庫的雙向關聯和多維綁定。

輸入表示開始/完成當前流程中某個節點，以及知識管理要求必要的輸入材料，是知識標簽執行和流程節點推動的基本前提。

輸出表示結束當前流程節點并完成知識標簽任務的輸出材料，是知識標簽的標簽成果集合部分。

標簽庫包含關鍵知識標簽和參考知識標簽2個組成部分。其中，支撐一項流程階段完成的知識為關鍵知識，如所需輸入的方法、規范、指南、規程、模版、政策等；間接支持該步驟的知識為參考知識，如其他方法、案例等。這一部分體現了人、事、物等多方面知識，是知識標簽的價值核心之一。

4.“二”轉化

知識萃取與分享是知識管理中重要的部分，知識標簽應滿足知識管理要求，增加知識的“二化”，即外化和群化。

外化是將知識從隱性知識(如人腦)提煉成結構或半結構化知識，即獲取存儲在各專家頭腦中的知識。

群化是指將提煉的知識分享出去，按照一定的組織形式或方式方法讓其他人接收并使用。

二、應用實踐

以所級單位內專業知識結構及儲備現狀為出發點，以流程為紐帶，借助知識標簽模型，形成專業知識萃取與實踐方案（見圖2），以軟件專業為引導進行專業知識的萃取及分享工作，并將得到的知識通過先進工具外化的同時存儲到組織資產庫，為后續知識的進一步挖掘利用和循環創新提供支撐。

該模型主要包含外部的知識標簽模型和在知識標簽指導要求下的實施模型2個部分。知識標簽模型主要用于為專業知識萃取提供理論和實踐指導，并通過實踐形成切實數據補充反饋到自身模型中，完成模型的不斷循環和更新完善。

根據知識標簽模型和研究所內專業知識現狀，形成包含以下4個部分集合的實踐方案：

一是策劃項。通過知識標簽模型的“三”結合，在專業知識萃取時從兩個大項3個方面進行策劃，即軟件研制流程和最佳實踐內容(含管理)。基于研制流程，形成以研制工程階段為樹干，以各工程階段工作內容及流程為樹枝，以劃分到原子規模的事件為樹葉，并為每片樹葉或樹枝指定對應專家，形成“事事到人”“人人有事”的認領責任制。同時，結合軟件研制流程，歸納出其中的最佳實踐列表，從型號和管理兩大角度劃分內容及人員對應關系。

二是模版項。結合其“五”組成要求，以知識標簽模型為指導，以具體實踐為目的，形成知識萃取的模版。因知識萃取主要針對存儲在人腦中的隱性知識及結構迥異內容復雜的文件資料，所以知識萃取的模版，尤其是付諸于實踐的模版必須滿足知識萃取實踐的系統性和全面性，又覆蓋可用性和易用性要求。結合知識標簽模型、專業知識內容和實踐要求，總結出Word、Excel和Xmind 3套模版。

以Word為例，知識萃取模版分為以下4個部分：

前提條件及輸入用于描述該階段/事件/流程節點的前提條件和輸入；

總體描述描述該階段/事件/流程節點的工作內容、工作目標等；工作流程為繪制該部分的工作流程圖，流程圖樣式參見體系文件，要點為橫縱坐標及具體事件。

知識資產包含工作步驟及知識2個部分，工作步驟是指對照流程圖的步驟形成表格，并根據內容的重要程度或復雜程度區分性的標注，同時保證列出每個階段的每個步驟名及對應的標準和采用的工具；

步驟及知識包含輸入，參考，輸出，心得、注意事項和教訓4個部分。輸入指完成該步驟必需的、官方的或標準的輸入，應標明輸入源(含人)、輸入物及位置、輸入要求和備注，其中備注可羅列注意事項序號；參考指完成該步驟可以借鑒的知識，包括但不限于參考人、參考物及位置、備注，重點內容可突出表示；輸出指該步驟的輸出物，可以是官方要求的，也可以是自己、組織總結的，包括但不限于輸出要求、輸出物及位置、接收者、備注，重點內容可突出表示；心得、注意事項和教訓指在輸入、參考、輸出項中，針對每個具體步驟填寫的備注信息。

三是總結項。結合知識標簽模型“四”循環，利用4類標準細化、強化、計劃知識萃取項。通過已知類形成已有/已積累知識清單，并將作為工具項管理和展示的輸入源納入組織資產庫，以供后續知識的進一步提煉和利用；通過未知和需知類形成待收集/積累清單，以列表項的形式，經過專業討論后納入次年的年度計劃，針對計劃指定負責人、時間節點及獎懲措施，保證知識的持續萃取和完善；通過更新類形成待更新清單，根據年度工作進度進行適當分配，以促進知識萃取任務與科研流程的并行性，為保證知識的最新、最權威和最全面提供基本支持。

圖2 基于知識標簽的專業知識萃取與實踐模型

四是工具項。根據知識標簽模型的“二”轉化規定，將已萃取出的知識內容整理、展示和存儲，以供知識分享、學習和再利用。筆者在使用傳統的Of fi ce(Word、Excel、PPT)軟件外，創新引入先進高效的思維整理類工具Xmind和分享統計類平臺Wiki。

Xmind是一種高效的可視化思維軟件，可以思維導圖、魚骨圖、樹形圖、邏輯圖等形式，按照人類思維邏輯，方便直觀地展示思維線路，這種工具非常適合隱性知識的萃取，同時可憑借多種展示方式，簡潔、高效地完成知識外化過程。

同時，為了方便萃取后的知識統計及高效使用，項目引入了知識共享與協同編輯類平臺Wiki。Wiki是一種在網絡上開放且可供多人協同創作的超文本系統，支持面向群體的協作。Wiki的內容可以由多人討論、編輯和維護，鼓勵并調動科研人員貢獻群體智慧，具有良好的展示效果及搜索能力，以供知識分享、統計和創新再利用。

三、方案實施效果

筆者提出的基于知識標簽的專業知識探索與實踐應用方案已在本單位軟件專業內進行了第一輪應用，并為知識萃取的實際執行、知識管理的切實推廣邁出了具有探索性和開拓性的一步。基于此次模型的提出及實踐應用的完成，軟件專業共梳理研制流程及最佳實踐知識萃取清單60余項，其中超過40項已完成初級萃取及群化工作，并被納入到組織資產庫，將在格式調優后全部錄入到Wiki中；未完成項包含待補充知識標簽，已納入年度工作計劃，并指定責任人切實追蹤執行。

通過此次基于知識標簽的知識萃取實踐，為軟件專業積累了大量科研生產和管理知識，可用于對同類型號的指導，以提升研制效率和質量，有效提升整體的核心研制能力和競爭力；可用于新型號參考，借助其中優秀的設計或實踐思路，為創新和保質提供支撐；同時，整理出的知識標簽可實現組織的自我復盤，對自身能力、研制和管理的長處與短板、急需解決的問題或擴大的優勢、專業發展方向和角色等進行全方位的整體和細節的思考，對專業能力的提升、發展方向的掌握、發展速度的提高提供巨大助力。

同時，基于知識標簽模型的知識萃取和實踐方案，在設計和執行時充分考慮到了通用性和靈活性，可以以較小的適配代價擴展到各專業中，對研究所、研究院的整體專業知識整理和特色專業知識積淀有一定的幫助作用，具有較大的應用和推廣價值。

當前，知識管理因其對企業持續創新、高速發展、保持永久競爭力方面的重要作用，越來越成為當下重要研究和實踐的內容之一。而航天領域作為知識密集型、智慧密集型企業，知識的有效萃取、積累、轉換和創新再利用，是發揮企業特色、保持核心競爭力的重要部分。為了充分利用已有知識，提升科研能力、降低項目周期、保障項目質量，在研究分析研究所企業文化、流程要求和專業結構及知識儲備現狀后，筆者提出以知識標簽為指導模型，以知識的萃取為核心，以知識外化、知識群化為輔助手段，本著“在實踐中改進”的落地化原則，結合實際場景和專業知識積累需要，探索出一套針對專業的知識萃取模式，并通過實踐對模型進行了驗證。通過該方案的實施，強化了知識標簽模型的準確性及通用性，更好地為研究所流程管理與知識管理結合的同時，強力推進知識萃取的進程，輔助加快專業知識的創造、收集、萃取、沉淀、再創造的創新閉環，提升專業的科研和管理能力。項目設計充分考慮了研究所情況和多樣化的專業知識結構，并利用實踐反饋提升方案的通用性和準確性，可應用于研究所其他專業的知識萃取與積累，并為研究院針對場景多樣、性質迥異的各單位推行知識管理提供新思路，具有較強的應用和推廣價值。