面向知识服务的水利工程知识组织模型构建

　　摘要：在当前水利现代化建设新形势下，对水利工程知识要求急剧性增长，而目前水利工程知识呈现混乱、无序状态、难以利用等现状，在充分理解和分析水利工程知识供需矛盾问题的基础上，从知识服务角度对水利工程知识进行宏观架构，以水利工程问题的求解为切入点，以解答用户水利工程问题为目标，形成包括水利工程问题分解和用户需求分析、水利工程知识组织的架构、规范设计、知识组织和检索系统设计的水利工程知识组织体系，借助基于粒度原理建立水利工程知识组织模型，动态序化和共享水利工程知识，快捷高效地解决用户提出的水利工程问题，为我国水利现代化建设提供智力支撑。

　　关键词:知识服务；水利工程；知识组织；粒度原理

　　新中国成立以来，党和国家各级政府十分重视我国水利建设，已积累了大量宝贵的经验也汲取了一些失误教训，这些经验教训是我们继续从事水利工程建设和管理的宝贵财富，我们必须将这些财富(知识资源)得到高效利用。但目前在水利信息资源的利用上还存在各自为政、低效应用状况，水利工程知识呈现混乱、无序状态;由于现代科学技术飞速发展和人类需求不断增加，水利工程知识组织的难度越来越大，解决水利工程问题涉及不同门类、层次、形式的知识越来越多，知识处理过程越来越复杂，难以获取和利用已有知识有效解决用户提出的水利工程问题。所以目前水利工程知识的组织难以满足当今现代化水利建设的要求，更谈不上提供全面、快速、准确的水利工程知识服务。因此非常有必要研究水利工程知识组织，以便实现水利工程知识服务，而实现对水利工程知识服务的最基础的研究就是实现水利工程知识的组织和检索。

　　本文正是基于这一背景，紧扣新形势下对水利工程的要求，基于水利工程问题的理解和分析基础上，从知识服务角度研究水利工程知识的组织，解决面向符号的水利工程知识获取方法与人的思维方式之间失配问题，建立水利工程知识组织模型，动态序化和共享水利工程知识，快捷高效地解决用户提出的水利工程问题。

　　1、国内外文献述评

　　国内对水利工程知识组织的研究还处于起步阶段，主要集中在高等院校、科研院所以及各级水利管理机构。2013年5月3日通过CNKI检索主题为“知识组织”的文献共有2811篇，检索主题为“水利工程”的文献共有52278篇，检索主题为“水利文献”的文献只有45篇，检索主题同时包括“水利工程”和“信息服务”的文献只有24篇，未检索到主题同时包括“水利工程”和“知识组织”的文献，说明已经形成水利工程建设和管理等相关知识，对水利文献研究成果不多，但从信息服务角度研究水利工程成果较少，从知识组织角度研究水利工程知识的文献更少。由此可见，知识组织方面的成果主要集中在图书情报领域通识知识的组织，水利工程方面的成果主要集中在技术和管理角度对水利工程知识探讨。

　　1．1国内外知识组织研究的现状“知识组织”始见于1929年美国图书馆学家布利斯的专著，并在图书馆学、情报学的分类系统和叙词表研究基础上发展起来的，是信息组织的最高形式，其核心是知识序化，知识组织是揭示知识单元(包括显性知识因子和隐性知识因子)，挖掘知识关联的过程或行为，目的是最为快捷地为用户提供需要的知识或信息。AlonFriedman首次提出了结合知识表示、语言学模型和概念理论的知识组织方法。GailHodge在知识组织语义化工具层面上将知识组织界定为3个层次、11种类型。

　　DAHLBEＲG在ISKO20年纪念大会上提出了知识组织迫切需要解决的10个问题。他认为在知识表示的理论和应用中，需注意概念(知识单元)，概念层(词，术语，编码)以及词句层的识别基础的区别。Park等提出以一个以内容为中心、以分面分类法作为设计本体结构的方法，并通过酒本体的实例展示图书馆和信息科学中的知识组织方法。ThomasBakerSB从语义网角度研究SKOS，提取影响SKOS设计的关键因素。Donald等利用GoogleKnol工具，体现同级评审过程中透明性和包容性，通过产生、修改完善、评估和适应以及发布四个阶段进行开放创新知识设计。

　　目前国内知识组织研究主要集中在知识组织概念、基础理论、关键技术和方法等方面，而且主要集中在图书情报学科，主要代表成果有马费成教授指出，用文献为基本单元来评价、表示和组织知识所得到的仅仅是知识组织和利用的“物理解”，而非“情报解”，结合网络信息资源集成所面临的困难提出一个基于关联数据的网络信息资源集成框架。1991年，刘洪波发表以“知识组织论”为题名的论文指出“图书馆内部活动的本质是知识组织，图书馆知识组织是对人类知识体系结构的模拟和对大脑知识记忆结构的近似模拟”，已经在知识组织中考虑知识服务对象即个体因素。1998年，王知津指出知识组织顺应了信息社会和知识社会的发展，梳理知识组织的定义，并对知识组织的目标及其活动领域进行了深入探讨。张文亮、徐跃权从微观、中观和宏观三个层次全面系统地理解和解释知识组织的概念和理论体系，通过知识发现、知识描述最终实现知识的表达、共享与创新。贺德方从知识组织体系的构建和应用角度，对知识组织体系之间的转化、映射以及标准化等方面研究成果进行梳理和总结，认为用户参与和用户使用优先是知识组织的趋势。毕强分析知识组织系统的相关研究成果并揭示知识组织系统构建从机器可读到机器可理解的发展趋势。王曰芬等研究了面向个性化服务的知识组织机制，将用户需求和用户隐性知识纳入其中，形成了个性化服务的知识组织的过程和方法。以侯汉清为首的南京农业大学研究团队对知识组织系统、受控词表互操作、叙词表等进行了全方位、多角度的研究。宋培彦研究网络环境下知识组织的特征，提出了基于“分类－主题－用户标签”多级映射的结构化概念空间模型，对网络知识百科组织提出知识组织参考。夏立新等从行为学角度研究政务门户知识组织，对不同类型的信息用户提供相应类型的个性化服务，形成面向用户特征信息服务和知识门户相结合的政务门户系统。

　　1．2水利工程知识组织和应用现状目前水利工程知识主要以文献资料和业务系统两种形式存在。其中文献资料以水利文献信息系统为主，主要包括中国水利百科全书、水利专利、水利相关标准、水利科技报告、水利古籍数据库、水利博览数据库、防洪减灾数据库、国外水利数据库、会议论文、学位论文以及期刊数据库等;业务系统形式水利工程知识主要存在防汛抗旱等水利建设和管理业务系统中的数据资源。虽可以通过主题、题名、作者、内容等方式对水利工程文献进行检索，但是检索结果迅速膨胀，难以从中获取有效解决问题的知识。梁宁分析水利文献信息资源共建共享存在资源“建”与“享”的不平衡、缺乏行业统一协调等主要问题，并提出相应的解决对策，但主要从信息技术角度探讨水利文献信息系统的建设和管理。李晶等通过对水利文献信息资源进行联合编目和加工，形成在网上实现远程查询、异地阅览的水利专业数字图书馆;信息资源服务主要通过水利工程业务系统提供信息服务，2008年亚太地区水利知识中心在黄河水利委员会成立亚太地区水利知识中心水利信息化与流域管理知识中心主要各种形式的信息资源服务。高新陵等明确信息服务模式要求建立多样化的生态信息服务和解决问题的事实数据挖掘，提出基于问题的水利文献信息系统服务模式，虽提出基于问题的服务模式，但主要侧重在对解决问题的事实数据挖掘，没有高效解决用户问题角度分析水利工程知识。张长征、黄德春、UpmanuLall等对水资源调度过程进行分析，结合知识情境和知识管理的关系，构建了南水北调东线一期工程调度的知识管理框架。虽在防汛调度决策、混凝土坝施工仿真专家系统等方面比较注重知识的组织，但应用领域有限，因此目前水利工程知识的组织方式仍为传统的存储和检索方式，水利工程知识匮乏，已远不能满足国内水利工程建设和管理机构的实际需求。

　　1．3基于粒度的知识组织研究现状赵昌葆以工程知识为背景，以工程问题求解为目的，建立基于粒度知识的综合求解方法，提出概念模型、应用模型与解释模型三层次的集成工程知识管理模型，并在工艺设计方面进行实践应用，但知识管理模型主要侧重显性工程知识组织和推理，对于特定工程领域有待融入情景和专家经验知识，跨领域知识集成和运用，解决工程问题的求解有待进一步优化。杨人子、严洪森针对知识化制造系统自重构中知识网检索方法过于主观以及重复检索和运算等问题，提出基于信息粒度的知识网的模糊分类和检索方法，解决了自重构运算导致的知识网存在多样性的问题，考虑知识网在“质”、“量”和复杂性等方面的差异，按照用户需求，将知识网库中的知识网进行聚类，使得最终新知识网的复杂性降低，而且可以得到目标知识网满意度的排序，有效提高分类的正确率，消除聚类结果和先验知识之间的主客观不谐调性，但聚类模型中相似性测度函数的不同影响聚类结果的唯一性，对知识网间的完善度和匹配度的获得科学性有待进一步改善。

　　王超羽采用了职能部门按流程、业务部门按专业部门进行知识梳理的处理方法，提出了设计院产品知识库、专家人才库和客户管理库所包含的基本内容和建立方式，通过分析明晰知识管理的主体因素的状态，预测了水利水电勘测设计院在实施知识管理过程中可能遇到的问题，并提出有效的解决措施。该研究重点从企业角度探讨水利工程知识的管理和积累，没有对探基于水利工程问题解答的知识管理，也没有对水利工程知识进行深度组织和加工。

　　2、水利工程知识组织问题剖析

　　通过文献分析可知，国内外已经对水利工程知识及其应用进行了大量研究，重视水利工程知识产生，对水利工程知识组织和应用没有引起重视，但通过知识处理系统解决的问题十分广泛，由此可见水利工程领域是一个重要而有前景的应用领域，最核心的问题是高效快速解决用户遇到的水利工程问题。但目前研究主要存在以下不足:

　　a．水利工程知识呈现无序状态，用户难以获取和利用。目前已有的水利文献等水利工程知识主要分散各水利科研院所、高校、机关、各大信息机构等，存在很大程度的重复和同质，各自为政，缺乏行业系统性协调和组织，导致水利工程知识管理和共享。