面向機器可讀標準的標準流程特征與應用場景研究

摘 要：隨著數字經濟的飛速發展，數字化轉型概念被引入標準行業，評判標準數字化程度采用國際公認的機器可讀能力分級模型。由于傳統標準形態根深蒂固，標準化增值活動難以革新，應用場景經驗缺乏，標準使用效率局限。本文基于對標準數字化的基本定義與機器可讀能力等級劃分，梳理歸納傳統標準研制貫徹的痛點堵點，總結各層級標準內容創建、管理、傳遞、使用的標準化流程特征，并結合標準形態和現有技術條件提出標準數字化的應用場景，最后為標準數字化的發展提出應用建議。

關鍵詞：標準數字化，機器可讀，流程特征，應用場景

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.015.003

0 引 言

隨著數字技術的快速發展和廣泛應用，各行各業都在經歷數字化轉型的浪潮。作為技術創新和產業發展的重要支撐，標準化工作也面臨著全新的挑戰和機遇。傳統的標準形態和流程已難以滿足數字時代的需求，亟須進行數字化升級和改造。為了適應這一變革，標準行業引入了數字化轉型的概念，并采用國際公認的機器可讀能力分級模型來評判標準的數字化程度。然而，由于傳統標準形態根深蒂固，標準化增值活動難以革新，應用場景經驗缺乏，導致標準使用效率受到局限。這些問題不僅影響了標準的制定和實施，也制約了標準在數字經濟中的應用和價值發揮。因此，深入研究面向機器可讀標準的標準流程特征和應用場景，對于推動標準數字化的落地與發展具有重要意義。

本文將從標準數字化的基本定義和機器可讀能力等級劃分入手，梳理歸納傳統標準研制貫徹過程中存在的痛點和堵點，并總結不同層級標準內容在創建、管理、傳遞和使用環節的標準化流程特征。在此基礎上，結合標準形態和現有技術條件，提出標準數字化的應用場景，展示標準數字化在實際應用中的潛力和價值。最后，本文將為標準數字化的發展提出針對性的應用建議，為標準化工作的創新和變革提供參考和指導，推動標準化工作與數字技術的深度融合，為數字經濟的健康發展提供堅實的標準化保障。

1 標準數字化概念

1.1 標準數字化

標準數字化是一種將傳統標準化活動與先進數字技術融合的創新實踐，通過電子化文檔、結構化數據格式及線上協作平臺，極大提升標準的制定、執行與監控的效率與精確性。此過程涉及將標準內容轉換為易于機器處理的電子格式，利用物聯網、大數據分析等技術進行實時的標準執行監控，從而實現標準實施的高度精準與動態調整。標準數字化不僅加速了標準的迭代更新和廣泛傳播，還提高了標準施行的透明度和公眾參與度，是推動行業快速響應市場變化、提升全球競爭力的關鍵驅動力。

1.2 機器可讀能力分級模型

在2019年，IEC、ISO以及其他區域性和國家級標準化機構提出了一個機器可讀標準的分級模型[2]。在2021年，德國國家標準化機構（DIN）與德國電工委員會（DKE）將模型向更高層級延伸了一級，并定義更高級別的機器可讀標準為機器可控內容，具體如圖1所示。此模型的每個級別都是基于前一級別的技術進一步構建的，可以細致評估標準的機器互操作性能力級別。

2 傳統貫標模式問題

文本標準是行業和組織內部運作的重要基礎，它們規定了技術規范、操作流程、質量要求等關鍵領域的具體要求。然而，標準貫徹實施過程中存在的紙質標準使用效率低、非結構化標準用戶體驗差，以及與業務場景關聯程度弱等問題。傳統的標準編制流程存在一系列問題，這不僅包括流程繁瑣、編制周期長（平均24個月）和征求意見不充分等，還深刻影響了標準的實際效用。這些繁瑣的流程導致標準的引領性差，無法有效地指導相關領域的實踐。長時間的編制周期使得標準無法及時跟上行業的發展步伐，陷入過時的困境。征求意見不充分更是造成了標準制定的片面性，無法全面考慮各方利益，限制了標準的廣泛適用性。傳統的標準編制流程如圖2所示。

傳統的標準在貫徹實施過程中，存在的典型問題可以歸納為以下八種。

（1）獲取標準的成本相對較高。許多標準文檔需要通過正規渠道購買，尤其是國際標準或專業標準，其價格可能相當昂貴。這對于小型企業或低預算組織來說可能是一個負擔。

（2）標準的更新和傳播不夠及時。隨著技術的快速發展，標準也需要頻繁更新以保持相關性。但是，標準的修訂和發布過程往往較慢，導致在實際應用中出現滯后。

（3）人工閱讀理解的效率低下，且存在偏差。標準文檔通常內容繁復且術語專業，使用人員需要具備一定的專業知識和經驗才能正確解讀。這不僅耗時，而且不同人員可能會有不同的理解，導致執行上的不一致。

（4）標準的宣貫（即傳播和教育）成本也很高，且覆蓋范圍有限。需要組織大量的培訓和研討會來確保員工理解和遵守標準，這對于有限的資源來說是一個挑戰。

（5）實施反饋的困難和更新的緩慢也是一個問題。在實際操作中，可能會發現標準的某些部分不適用或有改進空間，但反饋機制可能不夠及時或者不被重視，導致標準的改進和更新緩慢。

（6）標準文檔中存在多級嵌套和頻繁引用的問題。一項標準可能會引用其他多個標準，形成一個復雜的引用網絡。當某個被引用的標準發生變更時，相關聯的標準并不會自動更新，這可能導致實施過程中的混淆和錯誤。

（7）標準中的表格、圖片、公式等非文本元素包含了大量重要信息，但這些信息不易被直接獲取和使用。這需要額外的解析和轉換工作，往往需要專業軟件或工具，這進一步增加了使用標準的難度。

（8）文本標準的檢索通常只能基于標準名稱，這大大限制了檢索效率。用戶在查找特定信息時，往往需要花費大量時間瀏覽和分析整個標準文檔，而不是快速定位到所需的具體條款或信息。

這些問題共同導致標準的適用范圍相對較窄，使其在實際應用中顯得不夠靈活和實用。標準變得難以被廣泛采用，形成了“不好用、無人用”的局面。因此，傳統貫標模式阻礙了標準真正發揮其應有的價值。為了克服這些問題，除了可以考慮建立更加智能化的標準管理和檢索系統，還可以利用人工智能和自然語言處理技術來提高標準的智能檢索、自動更新和內容解析能力。無論從標準化技術發展，還是標準使用角度，亟須以產業數字化發展為牽引，升級打造標準數字化研制、應用新模式。

3 標準數字化用標場景

為挖掘分析數字標準應用場景，現有研究重點針對轉型需求、目標人群、行業實際應用開展研究。從共性需求、工程應用需求、專業研究需求三方面目標人群的使用狀態梳理場景[3]，更多的是項目部署和技術探索所直接設置的用標場景[4-7]。本研究基于前文對標準數字化的基本定義與機器可讀能力等級劃分，以及傳統標準研制貫徹的痛點堵點，梳理歸納各層級標準內容創建、管理、傳遞、使用的特征，并結合標準形態和現有技術條件總結標準數字化的應用場景。

3.1 標準化流程特征

各級機器可讀標準在標準內容創建、內容管理、內容傳遞、內容使用等標準化流程增值活動中呈現出不同的特征，相鄰等級的標準形態和應用特點相近，一方面可以結合這些特征評估標準的數字化程度，另一方面保證了各個階段標準數字化的流暢性。具體標準應用特點見表1。

3.2 標準應用場景

根據標準所處的數字化級別，標準的形態會有所不同，等級0和等級1的標準形態為文本標準，等級2和等級3的標準形態為結構化標準，等級4的標準形態為語義化標準，等級5的標準形態為自適應標準。其中相鄰等級標準的升級內容差異有限，如等級3中的過渡標準形態包括結構化標準和語義化標準。

（1）文本標準應用場景

文本標準在多個行業和領域中都有廣泛的應用，這些標準通常定義了相關操作、產品、服務或系統應遵循的規則、指導原則或特性，包括檔案保存、模型設計、在線訪問等，作為傳統的標準格式，其應用場景廣泛。

（2）結構化標準應用場景

結構化標準主要表現為結構化文檔和標簽化內容。結構化標準以XML或JSON等格式存儲，將文檔的不同部分（如標題、章節、條款等）用特定的標簽標記，使得程序能快速定位和讀取特定信息，便于機器讀取和解析；標簽化內容則是對每個章節、定義或要求都有明確的標簽，文檔中的每個重要元素（如定義、規則等）都被賦予一個唯一的標簽，這樣搜索和引用時可以直接通過這些標簽快速找到相關內容。

結構化標準的應用場景包括企業內部文檔管理、在線標準庫、教育培訓等。企業使用X M L或JSON格式的結構化文檔來管理內部政策、操作手冊和員工培訓資料，使得文檔搜索和更新更為高效；在線平臺存儲標準文檔，用戶可以通過關鍵詞搜索來快速找到相關標準；教育機構將課程內容、評估標準和認證要求標簽化，以便快速組織教材和進行學術研究。

（3）語義化標準應用場景

語義化標準主要表現為語義化標簽、數據模型、動態語義模型和智能代理。語義化標簽指的是標準內容在結構化的基礎上添加語義信息，使機器不僅能讀也能理解內容的意義；數據模型則是由標準中的信息進行建模，可以被軟件直接使用；動態語義模型包含更豐富的語義信息，能夠適應不同的應用環境和上下文；智能代理可支持標準解釋和應用，這些代理能夠理解并執行標準。

語義化標準的應用場景包括集成設計系統、自動化測試和驗證、供應鏈管理、自動化設計優化、實時監控和調整、智能決策支持系統等。集成設計系統中的標準以數據模型形式存在，設計軟件可以直接調用這些模型；自動化測試和驗證，可以直接執行標準的數據模型，自動驗證產品符合性；供應鏈系統中嵌入語義化標簽的標準，自動檢查和驗證供應鏈各環節的符合性；自動化設計優化表示在設計軟件內嵌動態語義模型，能夠自動優化設計以符合標準；實時監控和調整通過使用智能代理解釋和應用標準，實時調整生產過程；智能決策支持系統中內嵌動態語義模型，提供基于標準的智能建議。

（4）自適應標準應用場景

自適應標準主要表現為自適應系統和全知全能的AI系統。自適應系統能夠根據反饋自我調整和優化；全知全能的AI系統可全面理解和控制標準，無需人類干預。

自適應標準的應用場景包括自適應制造系統、智能產品維護和環境監測與響應。自適應制造系統內置自適應標準，根據實時數據調整生產標準；智能產品內置AI系統，根據標準自我診斷和維護；環境監測與響應設備內置全能AI，根據環境變化自動調整操作標準。

4 結 語

標準數字化是一項長期的工作，涉及國內外政策、技術、法律法規、行業應用等各個領域，且標準作為技術基礎，其數字化轉型對所有行業來說是革新式甚至顛覆性的轉變，推進難度極大。因此標準數字化的推進需要各行各業標準化機構結合本行業特色，一方面標準通用性的數字化，另一方面行業特性標準數字化，建議標準數字化可考慮從以下兩個方面開展工作：

（1）頂層布局與戰略謀劃。將標準數字化理念、技術、任務等要素在工程、項目中全面布局，以行業特色平臺統籌開展產品模型庫、標準符合性驗證等成果應用，將標準所承載的知識立體便捷推送給一線設計人員，使標準所想即所得，所見即能用，同步先進水平，獲取先發優勢，避免適應性成本。

（2）遴選試點與經驗推廣。標準數字化的范圍覆蓋面大，全盤嵌入產品研制流程不現實且不具備條件，因此模塊化推進，以產品研制周期環節分支、工具功能模塊、環境能力布局為導線，遴選標準數字化應用試點，開發統一服務平臺工具，穩扎穩打，大幅提升標準使用效能。

由于近期大模型技術的發展迅猛，標準信息作為可處理的自然語言，其數據量雖然不足以支持大模型的開發，但對于標準行業領域的專用大模型訓練可提供有效支持。當大模型技術應用于標準行業，保證好大模型技術回答內容的準確率，那么標準所處的層級將會實現跨越式的發展，雖無法達到等級5要求的機器完全自處理自修正，但其智能問答、推薦等功能可達到等級5的程度，因此未來需要對標準機器可讀能力的劃分進行補充和完善。

參考文獻

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[2]劉彥林，甘克勤，馬小雯，等.標準數字化發展現狀與演進態勢[J].中國標準化，2024（3）：49-53.

[3]馬超，鄧桃，周勤勇，等.面向電力領域的標準數字化轉型工作研究——需求分析、轉型路徑與應用場景[J].中國標準化，2022（23）：87-92.

[4]李翔宇，傅田，潘鑫，等.標準數字化在航空行業應用探索與實踐[J].信息技術與標準化，2022（10）：68-72+78.

[5]張佩玉，裴繼超.鄔賀銓：標準數字化是大勢所趨[J].中國標準化，2022（7）：24-29.

[6]汪爍，盧鐵林，尚羽佳.機器可讀標準——標準數字化轉型的核心[J].標準科學，2021（S1）：6-16.

[7]克雷洛夫.建筑信息建模標準中的機器可讀文檔[J].建筑科學研究中心公報，2023，37（2）：151-158.

作者簡介

王明皓，研究生，助理工程師，研究方向為船舶標準數字化。

楊玉婷，通信作者，本科，工程師，研究方向為船舶標準化。

胡杰鑫，博士，高級工程師，研究方向為標準數字驗證、船舶標準化理論研究。

殷濤，研究生，助理工程師，研究方向為船舶標準數字驗證。

陳家賓，碩士，高級工程師，研究方向為船舶標準化與開發。

高超，本科生，工程師，研究方向為船舶標準化。

趙鑫，碩士，高級工程師，研究方向為船舶標準與業務數字化。

（責任編輯：袁文靜）