基于本體的創新政策網絡可視化研究＊

■ 劉曉燕 龐雅如 單曉紅

北京工業大學經濟與管理學院 北京 100124

0 引言

科技創新是經濟發展和社會進步的驅動力，是提高我國綜合競爭力的重要路徑，也是我國成為科技強國的重要支撐，而創新政策對于科技創新的形成具有激勵和促進作用。提升我國創新政策的政策效果，不僅要考慮到政策之間的相容性，還要考慮到政策主體之間的協同性。因此越來越多的學者從政策網絡的視角分析政策多元主體與政策的關聯關系，力圖從網絡的視角揭示政策作用的機理。國家基金委也將政策分析視為創新治理要解決的關鍵問題，本文是國家社科重點項目“新興科技環境下提升我國創新政策供給能力研究”的部分成果，通過對政策的采集、處理，展示政策網絡的結構及關聯關系，并對政策進行可視化，作為識別政策沖突、促進政策協同的依據。

作為連接社會與政府的重要紐帶，公共政策受到越來越多利益團體的關注。但是由于公共政策所處的社會環境復雜，政府制定政策及相關機構執行政策的精準性[1]和有效性是目前面臨的主要問題。政策網絡這種新型的治理模式則為問題的解決提供了思路，能夠將分散和分化的信息及資源整合起來滿足不同部門交換信息的需求，實現社會資源最大化利用、提升制定政策的精準性、調節社會與政府之間的關系，推進政府精準治理[2]。早期學者們聚焦于政策網絡的定性研究，主要關注政策網絡的形成原因，類型及網絡功能。Smith[3]認為政策網絡是一種關系分類的方法,當團體與政府之間達成資源交換且獲得政府認可時就會產生政策網絡；Rhodes[4]指出政策網絡的形成緣于資源依賴，且根據資源依賴的不同，分為政策社群、專業網絡、府際網絡、生產者網絡和議題網絡5 種類型；Heclo[5]和McFarland[6]提出具有政策網絡雛形的議題網絡，這些議題網絡在結構上具有非正式、開放性和節點類型眾多的特點；Kenis 和Schneider[7]認為除官僚組織和市場之外，政策網絡也是一種新型國家治理模式，這種模式主張公私行動者在政策過程中進行互動，有助于解決政府失敗和市場失靈的問題；Kickert[8]關于政策網絡的研究則側重于網絡治理，他認為社會治理成功的關鍵在于實現有效的網絡治理。后期學者們逐漸突破比喻或描述意義上開展研究的局限性，采取定量視角進行研究，主要關注政策網絡結構特征及網絡績效。政策網絡背景下，考察新興經濟體政府間機構關系演變的3種途徑，即政策議程、權力集中度和異質性依賴，并將其應用于中國創新決策的演變分析[9]；龔虹波[10]在構建政策網絡比較分析框架的基礎上，對中美4 水資源管理政策網絡的網絡參數、網絡功能和網絡績效進行比較分析；Peters[11]等以四個與公共衛生相關的府際網絡為例，探究政策過程中不同階段的結構網絡特征與網絡績效之間的關系；在區域創新政策網絡的結構優化上，張韻和鐘書華[12]提出網絡高密度、網絡中心均衡、凝聚子群力量約束和網絡高協同性是結構優化的關鍵所在。

綜上，國內外學者對于政策網絡的定性和定量研究主要涉及政策網絡的理論背景、網絡的結構特征、網絡績效和網絡優化等問題，缺乏政策網絡本身結構視圖方面的研究，但是要將政策網絡的研究更好地應用到政府治理中，首先必須全面了解政策的基本情況，即政策網絡結構及網絡過程，可視化是政策研究的基礎，能夠把傳統政策研究過程中的“黑箱”至少部分地暴露出來，以最簡單的視圖形式來清晰呈現，這對于深入研究政策網絡尤為必要[13]。政策網絡作為政策過程中多元行動者形成的一種網絡狀結構[3]，其中的節點和關系具有多樣性。節點包括政策制定主體、政策接收客體與政策等多樣性節點，關系的多樣性不僅體現為政策的發布與接收關系，還包括某些隱藏的關聯關系如政策制定主體之間的府際關系、政策之間的關聯關系等。伴隨政策數量不斷增多，大數據分析方法也逐步被應用于政策的研究中，其中基于政策文本的主題發現和政策主體關系抽取，不僅可以發現大量政策中隱藏的規律特征，還可以呈現政府間府際關系等政策主體特征，為借助智能化手段挖掘政策關聯提供了重要手段。本體具有良好的概念層次化結構[14]，可以借助類以及類與類之間的關聯關系，將多樣化的政策主體和關系結構有機呈現，是直觀呈現政策多元化特征的途徑和重要環節，不僅體現了政策制定和實施過程，而且可以服務于未來的智能化政策分析，為智能政務的發展奠定基礎。因此本文將大數據處理方法與本體引入到政策網絡分析中，從大量的政策文本中抽取政策網絡的不同類型節點與關系，借助本體進行建模，構建系統的政策發布與響應框架，從多個維度對政策網絡進行可視化分析，本研究對政策網絡結構進行了可視化呈現，有效彌補了先前研究中對政策網絡框架下主體、客體及政策之間隱藏關聯關系認識的不足，對揭示政策全貌、發現政策是否存在重疊、實現政策協同、避免政策沖突、從而幫助政府實現有效社會治理具有重要意義。

1 政策網絡結構

政策網絡中的核心是政策，政策中隱含了政策發布者、政策接收者、政策主題等特征。因此可以將政策網絡中的節點分為：政策即各部門發布的具有法律效力的政策文件、政策主題即政策中包含的主要內容、政策主體即政策的發布者、政策客體即政策響應的部門。政策網絡中的關系可以抽象為：合作關系、發布關系、響應關系、包含關系。合作關系是政策主體間聯合發布政策而形成的關系，發布關系是政策主體與政策之間的對應關系，響應關系是政策客體與政策間的對應關系、包含關系是政策與政策主題的關聯關系。如圖1所示，以部分主體、客體、政策及主題為例描述政策網絡結構。

圖1 政策網絡結構圖

2 基于本體的政策網絡模型構建

基于本體的政策網絡可視化模型構建主要分為3個步驟：第一，對政策的主題進行抽取，本文將引入LDA主題模型完成政策主題的抽取。第二，對政策網絡進行本體建模，按照政策網絡結構特征選取政策、政策主體、政策客體及政策主題4 個類。第三，借助Protégé 對本體進行可視化。

2.1 基于LDA的政策主題抽取模型

隱含狄利克雷分布(Linear Discriminant Analysis,LDA)是由David Blei 等人在2003年提出的一種基于文本的主題挖掘及生成模型，理論基礎為貝葉斯理論[15]。LDA 中文檔被表示為潛在主題的隨機混合體，由主題的一個多項式分布來表示。另外，每篇文檔的主題以概率分布的形式存在，即每個主題由詞語的一個多項式分布表示，這些詞語與這個主題有較強的相關性。

政策主題具體抽取過程如圖2所示，首先提取所有政策文本并對其進行清洗和分詞處理。其次將處理好的政策文本語料庫放入已經構建好的LDA主題模型中，調用LDA 工具包并為主題模型設定參數。LDA 主題模型可以自動識別文本和所提取主題之間的關系，并得到被提取出的主題列表以及政策文本與主題之間的權重矩陣，以此確定出每篇政策文本的最佳主題。本文中一條政策對應3個最優主題。

圖2 LDA主題抽取

2.2 政策網絡本體建模

2.2.1 本體的內涵

本體的概念起源于哲學領域，古希臘哲學家亞里士多德將本體定義為研究的科學[16]。隨著計算機的不斷發展，人工智能和圖書情報等領域引入本體并將其用于知識表示和知識組織，即認為一個本體其實就是一套關于某一領域概念的規范而清晰的描述,它包括類、類的屬性、屬性的限制條件及一系列與某個類相關的實例，這些實例共同組成了一個知識庫[17]。雖然不同的領域對本體的定義不同，但是普遍認為本體具有4大特征:(1)明確。是指本體中的所有概念、限制條件等都是清晰明了的。(2)形式化。即本體面向計算機，具有機器可讀性。(3)共享。本體中所表達的觀念被整個群體所認可,反映的是相關領域中公認的概念集。(4)概念化,又稱概念模型(Conceptualization)。是將現實世界中的客觀對象抽象為某一種信息結構[18]。本文主要引用人工智能和圖書情報等領域對本體的定義，因此在此研究背景下，構建政策網絡模型首先需要確定出政策領域內的類、類的屬性及屬性的約束條件。

2.2.2 政策網絡中類的定義

基于本體的概念，本文定義了4 大類。政策（policy）、主體（subject）、客體（object）、主題（keywords）類。政策類是關鍵類，它是鏈接主體類、客體類及主題類的橋梁。主體類和客體類分別是指發布政策與接收政策的政府部門。主題類（keywords）旨在捕捉政策熱點，提取政策精髓，是對政策內容的高度概括總結。

2.2.3 政策網絡中屬性的設置

屬性在形式上分為數據屬性和對象屬性兩種，對準備階段收集到的大量數據分析后，本文設置了以下5 個數據屬性：①post_name（發文字號）；②Y/N（是否有效）；③pub_date（政策發表時間）；④imp_time（政策實施時間）；⑤eff_level（效力級別）。數據屬性的取值范圍一般為常見的數據類型，包括字符串、整型等。對象屬性是一種較為抽象的動態屬性，與定義域和值域相關聯，三者之間的關系與數學中函數的對應關系類似，其形式化表示為：domain-property-range（定義域-屬性-值域）。以本文中的被發布屬性為例，政策-被發布-主體為一個二元關系，屬性為“被發布”，定義域為“政策”，值域則為“主體”。確定本文對象屬性為被發布（is_released_by）、被接收（is_received_by）及擁有（have）屬性，具體描述見表1。

近年來，隨著經濟和工業的快速發展，環境問題也變的日益嚴重，尤其是環境中的鹵代芳香烴類、芳香族胺類、染料類等的污染引起了人們的廣泛關注。[1]研究表明，這些污染物具有強致突變、致癌性，嚴重影響著人類健康。且在環境中不易被降解消除而持久性存在。

表1 對象屬性

2.2.4 約束條件的設置

約束條件與屬性相關。首先，數據屬性的取值范圍限制為常見的數據類型，而對象屬性的定義域和值域限制包括范圍限制和基數限制。其中范圍限制分為allⅤalues From 和some Ⅴalues From 兩種限制類型，基數限制對具有該屬性域的個數進行限制。在本文中對于屬性域約束條件的限制只涉及到all Ⅴalues From，即屬性及屬性實例的定義域和值域必須源于該屬性限制下已定義的類或數據類。

3 科技創新政策的實證研究

3.1 數據來源

本文以“科技創新”為關鍵詞，從北大法寶政策數據庫中選取了2012年至2018年科技創新方面共270 條中央法規類型的政策數據，數據內容包括政策題目、政策發布部門、發布時間、實施時間、效力級別和發文字號。

3.2 科技創新政策下的本體實例化

首先將270 條政策經過清洗分詞導入LDA 主題抽取模型后得到18 個主題，即科技成果與戰略支撐、創新體系建設、糧食及交通、科技創新平臺、技術研發、科研基地與創新合作、健康與醫療、文化產業與服務業、科研項目與研發支持、育種與林木、農村科技與科普、自然資源開發利用、知識產權與金融支持、科技人才計劃、地理與遺產、新興產業科技創新、中小企業科技創新、氣候與環境與公共安全。

其次與政策網絡模型構建類似，政策網絡模型的本體實例化研究同樣以政策為主線，通過對象屬性關系鏈接主體、客體及主題，從政策的實例化推廣到整個政策網絡的實例化。結合本體構建工具Protégé 軟件首先在類下創建政策實例，設置數據屬性，再根據政策內容設置主體實例、客體實例及主題實例，通過對象屬性鏈接。如圖3所示，以“財政部、工業和信息化部、科技部關于組織開展新能源汽車產業技術創新工程的通知”（簡稱為通知）為例，該通知被財政部、科技部和工信部聯合發布；被各省、自治區、直轄市、計劃單列市及新疆生產建設兵團的財政廳（委、局）、科技廳（委、局）和工業和信息化主管部門所接收；擁有科技創新平臺、新興產業科技創新和科研項目與研發支持3個主題。該通知的數據屬性：①post_name（發文字號）：財建[2012]780 號；②Y/N（是否有效）：現行有效；③pub_date（發布時間）：2012.09.20；④imp_time（實施時間）：2012.09.20；⑤eff_level（效力級別）：部門規章。

3.3 科技創新政策網絡可視化

本文從主體、客體、主題3 個維度采用Protégé 下的OntoGraf 插件對政策網絡進行可視化分析，挖掘其中隱含的主體、客體、政策之間的關聯關系。

3.3.1 政策主體可視化及分析

由于發布創新政策的主體類型較多，為了更清晰的展示主體與政策、客體、法規類別、主題以及相關主體之間的關系，本文以“工業和信息化部”（簡稱工信部）作為政策主體類的一個實例進行搜索。如圖4所示，檢索得到12 條政策，運用Protege 軟件的自動整理功能對政策進行分類整理，最終得到所有政策及政策的URI、對象屬性信息及數據屬性信息。

根據is_released_by 屬性對上述12 條政策進行擴展，得到發布政策主體之間的聯系，所構成的以工信部為中心主體的部門關系網如圖5所示。在政策網絡中，與工信部直接合作的部門關系網包括：科技部-工信部；財政部-工信部；稅務總局-工信部；發改委-工信部；工程院-工信部；商務部-工信部；體育總局-工信部；國家衛健委-工信部；海關總署-工信部；市場監管總局-工信部；中醫藥局-工信部。其中科技部與工信部之間存在10 次直接合作，財政部與工信部之間存在6次直接合作，市場監管總局與工信部之間存在4 次直接合作，發改委或商務部與工信部之間存在3 次直接合作，國家衛健委和工信部之間存在2 次直接合作，稅務總局、體育總局、海關總署、中醫藥局與工信部分別存在1 次直接合作。上述合作關系網中與工信部合作次數最多的是科技部，其次為財政部、市場監管總局等。而多部門合作制定公共政策能夠平衡不同部門間的利益沖突，加強不同政府部門之間的協同程度，從而有效避免政策沖突，實現政策協同。以工信部為研究主體時，科技部與工信部在科技創新領域合作最為密切，政策協同程度最高，政策沖突較少，但同時合作緊密的部門間可能也存在職能重疊或沖突，此外，本文政策網絡中與工信部有直接合作關系的大多數部門之間也存在潛在的合作關系，例如發改委、科技部和市場監管總局等，這對于促進政府開發合作伙伴關系、實現隱性知識的管理具有一定的指導意義。

圖3 政策實例的屬性

圖4 “工信部”政策主體實例檢索網絡圖

為了深入了解與工信部主體相關的客體范圍，本文將檢索得到的12 條政策按照is_received_by 屬性進行擴展，得到政策主體-政策-政策客體之間的關系，如圖6所示。工信部單獨或參與發布的政策被大量的、不同種類的客體所接收，但其主要針對的政策客體為各省、自治區、直轄市、計劃單列市的科技廳（委、局）、財政廳(委、局)、工業和信息化主管部門及新疆生產建設兵團科技廳（委、局）、財政廳(委、局)、工業和信息化主管部門。因此對于工信部發布的創新政策，接收部門較為集中，即創新政策的去向具有一定的方向性。這對于檢驗整體創新政策的實施效果具有一定的意義，政府可以根據上述部門對創新政策的接收程度來預測整體創新政策的實施效果，也可以根據整體或部分政策的實施效果來判斷上述部門對政策的接收程度和政策的合理性，從而優化政策發布部門對于政策的制定及政策接收部門對政策的實施，促進社會治理。

圖5 “工信部”政策主體-政策-政策其他主體網絡圖

圖6 “工信部”政策主體-政策-政策客體網絡圖

將上述12條政策按照have屬性進行擴展，得到政策主體-政策-主題之間的關聯關系，如圖7所示。每條政策均對應3個主題，其中一些主題出現的頻率較高，例如科技創新平臺出現了7 次，創新體系建設出現了6 次，中小企業科技創新出現了4次，新興產業科技創新出現了3次，科技人才計劃出現了3次，科研項目與研發支持出現了3次。上述數據一定程度上表明工信部非常重視科技創新平臺構建，創新體系建設、科技人才培養、中小企業和新興產業科技創新，同時在科研項目研發上也給予了較大的支持。文化產業與服務業、糧食與交通、技術研發等主題只出現了1次，出現次數較少，但其中技術研發是實現我國自主創新的重要途徑，而眾多中國高科技企業面臨著關鍵技術被“卡住脖子”的困境，自主研發新技術迫在眉睫，工業信息化部在推動重大技術裝備發展和自主創新時同樣對技術研發存在巨大需求，但發布的有關技術研發的科技創新政策為數不多，僅有1條，因此為了鼓勵新技術的研究開發，滿足自主創新的內在需求，工信部應該加強對技術研發激勵政策的頒布。總之，政府部門在制定政策時可能會有側重點，對某些政策主題較為關注，同時也忽略了其他隱藏的重要主題，對政策主體頒布政策所包含的主題出現頻次的挖掘分析可以幫助政府部門識別出現頻次較少但具有重要意義的主題，從而制定更全面，更有針對性的政策。

3.3.2 政策客體可視化及分析

以“各省、自治區、直轄市、計劃單列市商務主管部門”（簡稱地方商務主管部門）為政策客體關鍵詞進行檢索，如圖8所示，得到5 條相關政策，即地方商務主管部門共接收5 條科技創新政策。分別將這5 條政策按照is_released_by屬性進行擴展，如圖9所示，得到地方商務主管部門與該政策客體下的政策及政策主體所構成的府際關系網。府際關系網中政策主體包括商務部、科技部、財政部、工信部、市場監管總局、發改委、海關總署、住房城鄉建設部、自然資源部、民政部、稅務總局、國家廣播電視總局及教育部13個發布部門。其中科技部、商務部參與發布5 條政策，工信部參與發布4 條政策，財政部參與發布3 條政策，由此可以看出地方商務主管部門主要接收科技部、工信部、商務部和財政部發布的科技創新政策。總之，政策接收部門會接收來自多個政策發布部門發布的政策，而不同政策主體發布的政策在政策客體集中實施時可能存在政策沖突，政府可以通過挖掘政策客體所接收政策的主要發布部門來加強政策客體和相關發布部門之間的溝通，減少政策沖突，促進政策的有效接收與實施。

圖8 “地方商務主管部門”政策客體-政策網絡

圖9 “地方商務主管部門”政策客體-政策-政策主體網絡

為了從政策客體的角度探究政策客體-政策-主題之間的關系，本文將上述檢索得到的5 條政策分別按照have 屬性進行擴展。如圖10所示，最終得到9 個主題，即科技創新平臺、創新體系建設、知識產權與金融支持、科技人才計劃、中小企業科技創新、科研項目與研發支持、科研基地與創新合作、文化產業與服務業及健康與醫療。其中4 條政策均擁有科技創新平臺主題，兩條政策擁有創新體系建設、文化產業與服務業、知識產權與金融支持主題，由此可以推斷出商務部主要接收創新領域內關于科技創新平臺的政策。挖掘出政策接收部門所集中接收的政策主題有利于政策客體充分認識特定領域所接收的政策具體內容，避免政策接收時出現偏差，從而促進對關鍵政策內容的吸收、理解和應用。

圖10 “地方商務主管部門”政策客體-政策-主題網絡

3.3.3 政策主題可視化及分析

如圖11所示，以“文化產業與服務業”主題和“科研項目與研發支持”主題為關鍵詞檢索得到5條相關政策。3 條政策由文化和旅游部發布，2 條政策由科技部發布，這些政策展開還得到了另外2 個主題，即科技人才計劃和中小企業科技創新。從中可以推斷出在科技創新領域下，有關文化服務類的政策主要由文化和旅游部發布，科研項目與研發支持的政策主要由科技部發布。主題-政策-主體網絡可以從主題角度發現政策主題主要被哪些政策主體所發布，而不同政策發布部門由于職能不同，對于相似主題發布的政策側重點略有不同，可能產生政策沖突，因此借助主題-政策-主體網絡可以縮小可能產生政策沖突的政策發布主體范圍，有助于識別政府部門間的沖突與實現關系協同治理。

圖11 主題實例-政策-主體、其他主題網絡

將上述檢索到的5 條政策按照is_received_by 屬性進行擴展，如圖12所示。同時擁有“文化產業與服務業”主題和“科研項目與研發支持”主題的政策由多個客體所接收，例如各省、自治區、直轄市、計劃單列市科技廳（委、局），國務院有關科技主管部門，新疆生產建設兵團科技廳（委、局），中國藝術科技研究所等。其中各省、自治區、直轄市、計劃單列市科技廳（委、局）及新疆生產建設兵團科技廳（委、局）是主要政策接收部門。不同于聚焦政策發布和接收過程的主體-政策-客體網絡，主題-政策-客體網絡擅長從主題角度發現主題主要被哪些政策客體所接收，有助于幫助政府根據對應政策客體的政策接收和實施效果來檢驗相關主題的政策是否上得到有效落實，發現政策傳導中存在的問題，幫助優化政策發布范圍，檢驗政策實施效果。

4 結論與政策啟示

本文的創新性在于引入本體的概念構建政策網絡模型，建立類與類之間的關聯關系，從多個維度利用可視化工具進行了量化分析，充分展示了主體、客體、主題及政策之間的聯系，有助于政府了解政策全貌，減少政策沖突，輔助政府決策。

（1）政策主體間網絡展示橫向府際合作特征，通過對合作次數的分析，可以發現合作緊密的部門間是否存在職能重疊或沖突，缺少合作的部門與哪些部門存在潛在合作的可能。不僅有利于機構的重組與整合，也可以對擁有間接合作關系的政府部門進行識別，從而實現隱性知識的管理。

（2）政策主體—政策客體網絡展示縱向府際合作特征，有助于政府檢驗整體創新政策的實施效果，從而指導政策發布部門政策的制定，加強政策接收部門對政策的實施，促進社會治理。

（3）政策主體—主題網絡可以呈現現有政策的分布特征，一是政策主體頒布政策所包含的主題出現頻次的挖掘分析可以幫助政府部門識別政策空白點。二是可以看出政府部門的政策主題特征和趨勢，從而制定更全面，更有針對性的政策。三是能夠依據相同主題縮小可能產生政策沖突的政策發布主體范圍，有助于識別政府部門間的沖突與實現關系協同治理。

（4）政策客體間網絡可以幫助政府挖掘政策客體所接收政策的主要發布部門來加強政策客體和相關發布部門之間的溝通，減少不同政策主體發布的政策在政策客體集中實施時可能存在的政策沖突，促進政策的有效接收與實施。

（5）政策客體—主題網絡有利于政府充分認識特定領域所接收的政策具體內容，避免政策接收時出現偏差，從而促進對關鍵政策內容的吸收、理解和應用。還可以幫助政府根據對應政策客體的政策接收和實施效果來檢驗相關主題的政策是否上得到有效落實，發現政策傳導中存在的問題，幫助優化政策發布范圍，檢驗政策實施效果。

綜上所述，本文選取部分主體、客體及政策作為研究對象，驗證了本體模型用于構建和分析政策網絡的有效性。為進一步深入研究府際互動及府際協同奠定基礎。