基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

[摘 要]圖書館數(shù)字資源采購量大、采購范圍廣，但決策方案的制定以主觀決策為主，信息技術(shù)為輔。設(shè)計(jì)基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)，從功能需求和非功能需求兩個維度分析系統(tǒng)需求，從數(shù)字資源、服務(wù)效能、與圖書館的匹配程度3個方面構(gòu)建智慧化采購決策指標(biāo)模型，并以某圖書館2024年預(yù)采購的18個英文數(shù)據(jù)庫為例進(jìn)行案例分析，以期為圖書館精準(zhǔn)化采購提供參考借鑒。

[關(guān)鍵詞]人工智能 數(shù)字資源 智慧化采購 決策支持系統(tǒng)

[分類號]G205

新時代，數(shù)字資源在圖書館資源中的占比越來越大，成為圖書館館藏的重要組成部分。數(shù)字資源具有海量、多源、多模的特征，這對圖書館科學(xué)采購提出了更高的要求。目前國內(nèi)很多圖書館數(shù)字資源采購仍以主觀決策為主，信息技術(shù)為輔[1]，館員主要基于現(xiàn)有采購經(jīng)驗(yàn)及自身專業(yè)知識，結(jié)合讀者需求進(jìn)行數(shù)字資源的挑選[2]，很難做到全面準(zhǔn)確。同時，當(dāng)前數(shù)字資源海量化，圖書館仍存在部分資源利用效率不高、館員知識水平有待提升等不足，這對圖書館的服務(wù)效能產(chǎn)生不利影響[1]。智能決策支持系統(tǒng)已在電力、臨床、金融等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。人工智能技術(shù)與資源決策支持系統(tǒng)相結(jié)合可以為圖書館資源采購提供信息支撐，為科學(xué)采購提供數(shù)據(jù)依據(jù)?；谏鲜龇治?，筆者提出基于人工智能設(shè)計(jì)圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)，將人工智能技術(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、大數(shù)據(jù)技術(shù)融入決策支持系統(tǒng)中，提出數(shù)字資源采購?fù)扑]指數(shù)，以期提高圖書館數(shù)字資源采購的科學(xué)性和合理性。

1 相關(guān)研究與實(shí)踐

1.1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是指一種創(chuàng)造機(jī)器的技術(shù)，該機(jī)器可以完成過去只有人類才能完成的智能工作[3]，包括計(jì)算機(jī)視覺、語音識別、自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等[4]。人工智能技術(shù)能夠自動根據(jù)邏輯指令模仿和實(shí)現(xiàn)人類的智能活動[5]，合理的人工智能技術(shù)可以促進(jìn)人類社會發(fā)展和進(jìn)步。人工智能技術(shù)創(chuàng)新了圖書館的服務(wù)方式，提高了圖書館的智慧感[6]。目前人工智能技術(shù)在圖書館的應(yīng)用研究主要集中在閱讀推廣、實(shí)體空間建設(shè)、自動化服務(wù)系統(tǒng)等領(lǐng)域。例如堯遲月以美國赫德曼圖書館為例，從宣傳方式、發(fā)布資訊、情景化演示、推廣特色資源和搭建服務(wù)平臺5個維度分析了人工智能技術(shù)在閱讀推廣工作中的實(shí)踐舉措[7]；王曉晨搭建了人工智能背景下圖書館空間再造的模式框架，提出了人工智能背景下圖書館空間再造的戰(zhàn)略、對象、方式和成果評價[8]；Pang N等提出通過人工智能技術(shù)建立圖書館智能服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖書館圖書、設(shè)備等的智能化管理和操作，提高圖書館服務(wù)質(zhì)量[9]。

1.2 決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)（Decision Support System，簡稱DSS）最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，指可以輔助決策者進(jìn)行決策的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)[10]。該系統(tǒng)通過調(diào)用各種分析工具為決策者提供分析問題、模擬決策的環(huán)境，從而幫助決策者進(jìn)行決策[11]。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，DSS與人工智能技術(shù)相結(jié)合，形成智能決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以大幅提高決策支持的質(zhì)量。目前智能決策支持系統(tǒng)的研究主要集中在架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)等方面。例如謝生龍等設(shè)計(jì)了一種基于分層結(jié)構(gòu)的智能決策支持系統(tǒng)架構(gòu)模型，有效提升了財(cái)政管理效能[12]；姜慧等在分析多智能體技術(shù)和智能決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了基于多智能體技術(shù)的決策支持系統(tǒng)[13]。

2 基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)需求分析

筆者從功能需求和非功能需求兩個維度分析基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)的需求。功能需求是指利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書館數(shù)字資源智慧化采購的需求；非功能需求是指保障圖書館數(shù)字資源智慧化采購平穩(wěn)運(yùn)行的需求。

2.1 系統(tǒng)功能需求

圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)需要充分利用人工智能技術(shù)，根據(jù)賦值結(jié)果自動計(jì)算出每個數(shù)據(jù)庫的采購?fù)扑]指數(shù)，為圖書館科學(xué)采購提供參考借鑒。該系統(tǒng)的主要功能包括預(yù)采購的數(shù)據(jù)庫管理、清單處理、影響參數(shù)設(shè)計(jì)、決策計(jì)算和結(jié)果呈現(xiàn)。

（1）預(yù)采購的數(shù)據(jù)庫管理：圖書館對預(yù)采購的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行整理，導(dǎo)入系統(tǒng)，形成初步采購清單。（2）清單處理：利用人工智能技術(shù)中的自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)從可選清單中抽取數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)信息，包括資源內(nèi)容、質(zhì)量、更新速率、價格等。（3）影響參數(shù)設(shè)計(jì)：綜合分析讀者需求、讀者使用情況和圖書館辦館宗旨、館藏以及專家意見，對抽取的數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行權(quán)重賦值。（4）決策計(jì)算：利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)計(jì)算得出每個數(shù)據(jù)庫的推薦采購指數(shù)，包括全庫購買、子庫購買等，并對結(jié)果進(jìn)行排序。（5）結(jié)果呈現(xiàn)：自動生成圖書館推薦采購清單，并進(jìn)行可視化展示，后續(xù)圖書館員可根據(jù)推薦采購清單采購數(shù)字資源，提高采購的科學(xué)性和合理性。

2.2 系統(tǒng)非功能需求

圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)的非功能需求是指保障系統(tǒng)正常運(yùn)行以及安全性的需求，包括通過人工智能技術(shù)保障系統(tǒng)的安全性、可靠性、便捷性和可維護(hù)性。

（1）系統(tǒng)安全性：系統(tǒng)由于會涉及用戶需求以及館藏等數(shù)據(jù)的處理，需要設(shè)置防火墻，以防止這些數(shù)據(jù)被爬取或盜用，并通過系統(tǒng)日志記錄系統(tǒng)操作者行為，多方位保護(hù)系統(tǒng)安全。（2）系統(tǒng)可靠性：當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障時，系統(tǒng)需要自動將已有數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，防止輸入的書單、用戶需求等數(shù)據(jù)丟失。（3）系統(tǒng)便捷性：系統(tǒng)的操作界面需要簡單易懂、布局合理，方便圖書館員以最短的時間找到所需要的業(yè)務(wù)板塊，提高工作效率。（4）系統(tǒng)可維護(hù)性：讀者需求、使用情況、館藏?cái)?shù)據(jù)等信息是實(shí)時更新的，這要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要充分考慮后期數(shù)據(jù)的可維護(hù)性。因此系統(tǒng)可將不同板塊進(jìn)行模塊化，一是可通過更改模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新，二是將模塊拼接，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能擴(kuò)展。

3 基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

筆者研究的圖書館采購支持系統(tǒng)不是一個單獨(dú)的軟件產(chǎn)品，而是通過人工智能技術(shù)提高圖書館數(shù)字資源采購的科學(xué)性和合理性。該系統(tǒng)的開發(fā)基于現(xiàn)有的圖書館集成管理系統(tǒng)，融入人工智能技術(shù)的自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)處理得出數(shù)字資源的推薦指數(shù)，這樣既能節(jié)約開發(fā)成本，又能為圖書館數(shù)字資源采購提供較為科學(xué)的結(jié)果，最大限度地滿足圖書館用戶需求。

3.1 開發(fā)流程

本系統(tǒng)的開發(fā)流程包括以下步驟：項(xiàng)目立項(xiàng)及啟動、開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備、智能化決策、結(jié)果導(dǎo)出。

（1）項(xiàng)目立項(xiàng)及啟動：圖書館智慧化采購決策支持系統(tǒng)的開發(fā)目的是提高數(shù)字資源采購的科學(xué)性和合理性，針對該開發(fā)目標(biāo)，啟動系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目并制定時間安排表。

（2）開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備：根據(jù)開發(fā)需求確定軟硬件設(shè)備，包括系統(tǒng)開發(fā)平臺、圖書館集成管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、嵌入式人工智能軟件等。

（3）智能化決策：充分利用人工智能技術(shù)，搭建基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策評價指標(biāo)模型，計(jì)算出數(shù)字資源的推薦指數(shù)。需要說明的是，該系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的自然語言處理技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)主要是提取數(shù)字資源中的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行文本分析，輸出能代表數(shù)字資源特征的主題信息，為后續(xù)匹配度計(jì)算奠定基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是根據(jù)專家評判結(jié)果和機(jī)器自動生成結(jié)果計(jì)算出數(shù)字資源的采購?fù)扑]指數(shù)。

（4）結(jié)果導(dǎo)出：計(jì)算機(jī)自動生成決策結(jié)果，結(jié)合可視化工具生成推薦清單（包括全庫采購?fù)扑]指數(shù)和子庫采購?fù)扑]指數(shù)），完成數(shù)字資源采購決策。

3.2 智慧化采購決策模型設(shè)計(jì)

筆者對現(xiàn)有研究和實(shí)踐成果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)目前學(xué)者主要從內(nèi)容、需求、成本等角度設(shè)計(jì)采購決策指標(biāo)體系。例如馬越從“質(zhì)量—需求—效益”3方面構(gòu)建了數(shù)字資源采購的決策支持指標(biāo)模型[1]；曾永杰從宏觀和微觀兩個維度構(gòu)建采購指標(biāo)體系，其中宏觀層面包括教師、學(xué)生和科研3個維度，微觀層面包括數(shù)據(jù)庫質(zhì)量、成本和性能3個維度[14]；孟繁華從商務(wù)、服務(wù)和技術(shù)3個角度構(gòu)建了圖書采購的決策支持模型[15]。筆者結(jié)合現(xiàn)有研究指標(biāo)以及人工智能技術(shù)特征，對已有指標(biāo)進(jìn)行完善補(bǔ)充，并咨詢圖書館采購專家和學(xué)者，綜合考慮“資源—資源服務(wù)效能—資源匹配程度”，從數(shù)字資源、服務(wù)效能、與圖書館的匹配程度3個方面提出了13個智慧化采購決策評價指標(biāo)（見表1），其中數(shù)字資源指標(biāo)包括數(shù)字資源的數(shù)量、質(zhì)量和系統(tǒng)操作，服務(wù)效能指標(biāo)包括數(shù)字資源的更新頻率、使用情況和滿意度，與圖書館的匹配度包括與辦館宗旨和目標(biāo)用戶的匹配度。該模型既適用于數(shù)據(jù)庫全庫資源的評價，也適用于數(shù)據(jù)庫子庫的評價（見圖1）。在評價過程中，充分利用人工智能技術(shù)中的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及層次分析法，綜合考慮數(shù)字資源的學(xué)術(shù)影響力、用戶對數(shù)字資源的評價等因素，計(jì)算得出不同指標(biāo)的權(quán)重值，最后得出全庫的采購?fù)扑]指數(shù)和子庫的采購?fù)扑]指數(shù)。

4 基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)案例分析

筆者以某圖書館2024年的18個英文數(shù)據(jù)庫為樣本進(jìn)行案例分析，該館的辦館宗旨是以化學(xué)、化工類資源為特色資源，目標(biāo)用戶為科研人員，通過人工智能技術(shù)，利用上述構(gòu)建的智慧化采購決策評價模型，科學(xué)計(jì)算出每個數(shù)據(jù)庫的采購?fù)扑]指數(shù)。

4.1 預(yù)采購的數(shù)據(jù)庫概況

如表2所示，某圖書館2024年預(yù)采購的18個英文數(shù)據(jù)庫中有6個數(shù)據(jù)庫具有子庫，這意味著這6個數(shù)據(jù)庫可以進(jìn)行單一子庫購買。有3個數(shù)據(jù)庫為綜合類數(shù)據(jù)庫，有5個數(shù)據(jù)庫為理工科類數(shù)據(jù)庫，其他為化學(xué)、化工學(xué)科相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，這說明一方面候選的18個數(shù)據(jù)庫基本符合圖書館辦館主旨，另一方面圖書館也充分考慮到了需要查看綜合類數(shù)字資源的用戶。

4.2 智慧化決策

首先，筆者設(shè)計(jì)了專家調(diào)查問卷和用戶調(diào)查問卷，邀請圖書館領(lǐng)域?qū)＜液捅攫^目標(biāo)用戶對各個指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分。在清理調(diào)查問卷數(shù)據(jù)后，結(jié)合數(shù)據(jù)庫后臺使用數(shù)據(jù)情況，運(yùn)用層次分析法構(gòu)造各個層次的判斷矩陣，利用人工智能軟件計(jì)算出各個指標(biāo)的權(quán)重值，并對其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。由于篇幅原因，不詳細(xì)闡述問卷調(diào)查內(nèi)容及計(jì)算過程，計(jì)算后的權(quán)重值結(jié)果見表3。其次，除一些數(shù)據(jù)庫商提供的數(shù)據(jù)外，還需要利用人工智能技術(shù)分析數(shù)據(jù)庫的主題以及目標(biāo)用戶畫像，計(jì)算出數(shù)據(jù)庫主題與圖書館辦館主旨的匹配度以及目標(biāo)用戶與數(shù)據(jù)庫主題的匹配度。最后，將數(shù)據(jù)庫的數(shù)值導(dǎo)入模型中，計(jì)算得出全庫的采購?fù)扑]指數(shù)和子庫的采購?fù)扑]指數(shù)。

4.3 采購決策結(jié)果

筆者利用基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)導(dǎo)出決策結(jié)果（見圖2），可知采購?fù)扑]指數(shù)較高的數(shù)據(jù)庫一般與辦館主旨密切匹配，該類數(shù)據(jù)庫的數(shù)字資源優(yōu)先購買。雖然數(shù)據(jù)庫H為綜合類數(shù)據(jù)庫，但由于其數(shù)字資源質(zhì)量高、用戶使用頻繁等原因，導(dǎo)致其采購?fù)扑]指數(shù)較高，其數(shù)據(jù)庫的數(shù)字資源也推薦購買。本系統(tǒng)利用人工智能技術(shù)，當(dāng)點(diǎn)擊到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可自動呈現(xiàn)全庫的采購?fù)扑]指數(shù)和子庫的采購?fù)扑]指數(shù)，以數(shù)據(jù)庫O為例，雖然其全庫采購?fù)扑]指數(shù)偏低，為0.2455，但其子庫2的采購?fù)扑]指數(shù)高于0.5，為0.6431，因此推薦購買子庫2的數(shù)字資源。由此可見筆者設(shè)計(jì)的基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策評價指標(biāo)模型是科學(xué)合理的，一是不會由于數(shù)據(jù)庫是綜合類數(shù)據(jù)庫而不推薦購買，二是不會由于全庫采購?fù)扑]指數(shù)偏低而降低其子庫的采購?fù)扑]指數(shù)。

5 結(jié)語

人工智能技術(shù)在圖書館資源管理、文本處理、機(jī)器人導(dǎo)覽等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越成熟，但在圖書館智慧化采購中的應(yīng)用較少。人工智能技術(shù)可以有效提高圖書館數(shù)字資源采購的科學(xué)性和合理性。因此，筆者從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和案例分析3方面探討了基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策支持系統(tǒng)，構(gòu)建了基于人工智能的圖書館數(shù)字資源智慧化采購決策指標(biāo)模型，充分利用人工智能技術(shù)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)（如數(shù)據(jù)庫主題信息與目標(biāo)用戶的匹配度等）并計(jì)算出圖書館全庫采購?fù)扑]指數(shù)和子庫采購?fù)扑]指數(shù)，最后以某圖書館2024年預(yù)采購的18個英文數(shù)據(jù)庫為例進(jìn)行案例分析，為圖書館智慧化采購提供了新思路和新方法。

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