標準數字化轉型視域下標準內容模塊化體系架構研究

關鍵詞：標準數字化，模塊化，標準內容模塊化，體系架構

0 引言

標準數字化是我國標準化工作改革和發展的重要方向[1]，不僅帶來標準形式的變化，更會帶來標準化工作模式、內容、范圍、流程等的巨大變化，將全面提高標準制定的效率和質量，促進標準深入和廣泛的應用[2]。各種標準貌似不同，其實有大量的相似結構和模塊。在標準數字化的基礎上，可以充分利用這種相似性，建立標準內容主結構和條款主模型，實現標準內容模塊化，通過基于主結構的不同模塊的配置、基于主模型的條款內容的變異，滿足不同的需求，從傳統標準內容的“定制化”生成模式發展到基于數字化的標準內容模塊配置和變異生成模式，提高標準內容結構和條款的規范化程度，支持標準內容的共同使用和重復使用，提高標準制定的效率和質量，以及標準的機器可讀性和可交互性，支持標準的智能化應用。

李春田認為模塊化是標準化的高級形式。標準化形式的演化過程是：“簡化、統一化→ 通用化、系列化、組合化→模塊化”。模塊化是在20世紀中期工業化時代發展起來的一種標準化形式。模塊化的對象是復雜系統，模塊化的一個重要作用就是使復雜系統簡化[3]?！吨袊鴺藴驶l展年度報告（2023年）》表明[4]：截至2023年底，我國發布國家標準共44，499項，備案行業標準共80，828項，備案地方標準共69，70 9項；社會團體在全國團體標準信息平臺上累計公布74，240項團體標準；共有472，459家企業通過企業標準信息公共服務平臺自我聲明公開標準3，165，625項，涵蓋產品5，271，353種。標準之間相互引用、各級標準本身構成了一個復雜系統。而標準化過程更是涉及大量的企業、產品、人員、數據和知識，形成一個更復雜的系統。標準數字化將使標準之間、標準與應用之間的關系更加緊密，其復雜程度將進一步增加。模塊化無疑是減少系統復雜度，促進標準數字化的有效方法。目前，很多專家已經開展產品模塊化[5，6]、知識模塊化[7]、服務模塊化[8]、組織模塊化[9]等研究和應用，但標準內容的模塊化還幾乎是空白。國外基于SMART標準，分別從內容模塊的識別和開發、不同知識的表示技術和標準內容的管理3個方面對標準模塊化過程進行指導研究[10]。但對標準內容模塊化的具體內容并沒有展開研究。本文對標準內容模塊化的內涵、作用以及體系架構研究，一方面利用標準數字化帶來的便利條件實現標準內容模塊化，提高標準制定的效率和質量，另一方面通過標準內容模塊化，提高標準應用的數字化水平。

1 標準內容模塊化的內涵和作用

1.1 標準內容模塊化的內涵

標準內容模塊化包括了標準結構模塊化和標準條款內容模塊化兩個層面的涵義。標準結構內容模塊化是指利用標準數字化技術、本體技術、相似性分析和聚類技術等對大量標準中存在的相似結構進行挖掘和規范化，構建標準內容主結構模型，通過基于主結構的通用配置項和通用模塊的配置滿足新標準中的共性需求，支持標準內容結構和模塊的共同使用和重復使用。標準條款內容模塊化是指利用標準數字化技術、本體技術、相似性分析和聚類技術等對大量標準中存在的相似條款內容進行挖掘和規范化，構建標準條款主模型和特性表，在此基礎上快速生成滿足各種不同需求的新條款，提高標準條款的協同制定、更新、維護的效率和質量。

1.2 標準內容模塊化的作用

標準數字化轉型背景下，將標準內容模塊化的思維引入到標準制定工作組，具有以下4方面的作用。

（1）提高標準內容制定和應用的效率。標準內容模塊化應用于標準研究，可以減少標準內容的重復制定；應用于標準制修訂，可以縮短制修訂周期；應用于標準的各種應用場景，可使標準應用更加方便；應用于各種基于標準的管理，可促進統一、協調、高效率的管理。最終實現標準制定的大批量個性化定制，即低成本、快速、高質量地制定各種個性標準。

（2）支持標準的協同制定和應用。隨著標準數字化技術的發展，標準制定的社會化程度越來越高，標準數量及參與制定標準的人數越來越多，標準生命周期協作越來越廣泛，這就需要通過制定標準化文件的通用模塊，支持各標準相關部門的專業化分工協同開展標準制定和應用，提高效率。

（3）標準內容模塊化為標準數字化創造了有利條件。不同標準的相同或相似內容雜亂無章會造成標準數量和內容不必要的膨脹，使標準內容的標簽化、結構化工作量急劇增加，使標準內容轉化為XML（可擴展標記語言）的難度顯著增加，不利于標準數字化和智能化。標準內容模塊化可以通過簡化和規范化有效促進標準數字化和智能化。

（4）保證標準內容質量，維護用戶利益。通過標準內容模塊化以及相關標準的實施，可以整合和引導社會資源，激活標準制定和應用要素，推動標準內容創新與協同創新，加速標準內容積累、技術進步、成果推廣、創新擴散、標準升級以及各種不同級別標準的全面、協調、可持續發展。

2 標準內容模塊化體系架構

2.1 標準內容模塊化體系架構模型

面向數字化的標準制定工作中，可以通過數字技術的使用，創新標準制定模式，使得標準中相似條款、相似結構得以利用，使得標準的制定不再是從“零”開始，可以通過“模塊化”的形式快速制定，標準內容模塊化研制應運而生。標準內容模塊化與傳統的標準制定模式不同，其制定標準過程總的來說可分為兩個階段。第一個階段是條款主模型和特性表、標準內容主結構的建立，這是一個“慢過程”，通過該階段實現標準內容的規范化，支持標準內容的共用和重用。第二個階段是實例標準的制定，主要包括基于主模型和特性表的標準條款的快速變異和基于主結構的標準內容的快速配置，這是一個“快過程”，通過該階段實現標準結構的快速搭建以及內容的快速配置，進而形成標準文本。在此基礎上，本文基于工業4.0的參考框架，分別從時間維、對象維和相似范圍維提出了標準內容模塊化體系架構模型（如圖1所示）。該模型對于標準化領域而言是一種新的標準描述模型，其來自產品結構模塊化模型，不同點是產品模塊是可以組合的部件、零件及結構單元，而標準內容模塊是章節、條款、語句、短語等。

2.2 標準內容模塊化的時間維

標準內容模塊化的時間維是按照時間順序描述標準內容模塊化的主要內容。首先針對標準各層的內容建立內容模塊主模型和事物特性表，針對標準跨層的內容建立標準內容主結構和配置規則，然后是基于模塊主模型的標準內容變異、基于內容主結構的內容模塊配置，并根據需要設計部分個性化專用的語素、短語、語句、模塊、特配項等，快速制定出滿足新需求的個性化條款和標準，如圖2所示。在該維度，將標準內容模塊化過程分為兩個過程：建立標準內容模塊化平臺過程和基于標準內容模塊化平臺的標準制定過程。前者是“慢過程”，需要較多時間和大家參與；后者是“快過程”，提高新標準制定速度和質量。

2.3 標準內容模塊化的對象維

標準內容模塊化的對象維包括從條款到知識圖譜的不同層次的標準內容模塊化，其關系如圖3所示。這里的內容主結構相當于“樹干”、條款主模型相當于“樹葉”。

標準條款模塊化是將條款中的語句、短語、語素等作為模塊，主要采用模塊主模型和特性表對這些模塊進行規范化，其目的是規范標準條款內容，減少標準條款內容不必要的多樣化，便于人和計算機系統的理解。例如：按照該方法對GB/T 1.1-2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》[11]中標準的“范圍”中的標準條款主模型和特性表進行展示，如圖4所示。

標準化文件模塊化是將文件的各章節作為模塊，相似的標準化文件族可以采用主結構模型進行描述。其目的是規范標準化文件的結構，減少標準化文件結構不必要的多樣化，便于人和計算機系統的理解及應用。例如：按照該方法對GB/T 1.1-2020中規定的標準化文件的一級主結構及其應用實例進行展示，如圖5所示。

標準體系模塊化是把標準化文件作為模塊。李春田認為標準體系架構改革的落腳點是建立模塊化結構[12]。在建模塊時，首先到“標準庫”中選擇適用標準，不能滿足需要時須制定新標準。新標準同時在標準庫里按類歸檔?！皟热菽K”是根據企業經營管理的實際需要逐個建立的成套標準，如開展綜合標準化時建立的標準綜合體。標準綜合體是企業標準系統的核心部分，它們是以解決實際問題而存在的一個個模塊，是隨項目而形成的，是企業標準化關注的重點。每個標準綜合體又是由基礎內容模塊、相關要素的通用內容模塊和個性內容模塊組成。圖6給出了基于該方法構建面向綜合標準化的企業標準體系的功能模型[13]。

知識圖譜是面向所有的標準，標準知識圖譜不僅關聯標準體系這些子知識圖譜，還關聯標準條款、關聯與標準化相關的各種知識。標準知識圖譜模塊化主要是為用戶（包括標準制定者和標準使用者）提供標準的整體解決方案服務。用戶往往需要的是圍繞某一需求的來自多種不同領域的標準內容以及相關知識。在這種標準的整體解決方案服務的開展過程中，會形成大數據和知識圖譜模塊。標準數字化平臺應將知識圖譜模塊推送給有類似需要的用戶，提高其搜索和利用標準及知識的效率。圖7給出了標準知識圖譜模塊化的示例，本文選取團體標準《手持式卷/直發器標準》，其中的安全要求知識圖譜模塊由家用電器安全要求通用模塊和手持式卷/直發器專用模塊組成。家用電器安全要求通用模塊可以在其他家用電器安全要求制定時直接應用。

2.4 標準內容模塊化的相似維

標準內容模塊化的相似維：包括縱向范圍、橫向范圍和所有范圍的標準相似性挖掘和利用。在制定標準時，宜參考上層標準。同時，在通用標準的制定中，應考慮標準內容模塊化，以便通過標準內容的配置或變異得到下層有較大相似性的個性標準。

2.4.1 縱向范圍的標準相似性挖掘和利用

縱向標準是指產品或技術領域按照產業分類體系從上到下分類的各種標準，如：機電產品通用安全要求標準→家用電器通用安全要求標準→個人護理產品通用安全要求標準→電吹風通用安全要求標準→酒店用電吹風通用安全要求標準，這些縱向標準之間存在一定相似性，在制定標準時，宜參考上層標準。同時，在通用標準的制定中，應考慮標準內容模塊化，以便通過標準內容的配置或變異得到下層有較大相似性的個性標準。

2.4.2 橫向范圍的標準相似性挖掘和利用

橫向標準是指相似產品或技術的各種標準，這些橫向標準之間存在一定相似性，當制定某種產品標準時，宜參考相似產品標準。例如：電吹風產品標準與電推剪產品標準都屬于個人護理產品標準，需要考慮安全、健康、環境友好、用戶體驗等問題。

通過對橫向標準相似性的挖掘，可以形成上一層的通用標準，即共性標準。

2.4.3 縱橫向范圍的標準內容相似性挖掘和利用

將上述兩種范圍綜合考慮，可以擴大標準內容相似性挖掘的范圍，挖掘出更多的相似的標準內容，圖8描述了縱橫向范圍的標準內容相似性挖掘和利用的示例。

3 結語

標準數字化是我國標準化領域的重要發展戰略。標準數字化將帶來標準形式、標準化工作模式、內容、范圍、流程等的巨大變化，標準內容模塊化有助于標準化工作更好利用這種變化：（1）標準數字化使大量的標準集成在一起、標準化過程中大量的企業和人集成在一起，形成高度復雜的系統，標準內容模塊化可以幫助簡化復雜系統；（2）標準數字化可以幫助挖掘和利用各種標準中的相似結構和條款內容，促進標準內容模塊化，使這種相似性得到充分利用，不僅簡化復雜系統，而且提高標準制定和應用的效率；（3）標準內容模塊化可以顯著簡化復雜系統，提高標準的機器可讀性和可交互性，支持標準的智能化應用。本研究通過時間維、對象維和相似范圍維構建了標準內容模塊化的體系架構，為未來開展標準內容模塊化研究指明了方向。標準內容模塊化的工作量無疑是巨大的，大數據模型有可能幫助解決這方面的問題。