航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化知識單元管理方法研究

/北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所

當(dāng)前，在國家大力推動創(chuàng)新2.0的時(shí)代背景下，航天企業(yè)新一代知識管理也需要學(xué)習(xí)新理論、控索新方法。最早提出知識管理概念的管理學(xué)大師彼得·德魯克也認(rèn)為，在下一代知識社會組織中，最大的挑戰(zhàn)與難題在于知識創(chuàng)新。近年來，航天知識管理戰(zhàn)略推進(jìn)效果雖然取得了很大進(jìn)展，但從知識管理3個(gè)階段來看，其在深度和廣度上還有巨大的發(fā)展空間。

為鼓勵創(chuàng)新發(fā)展，航天企業(yè)設(shè)置了合理化建議和技術(shù)改進(jìn)、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等多種知識成果獎項(xiàng)，對激勵知識創(chuàng)造和轉(zhuǎn)型升級具有重要作用。在此之中，航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有典型代表性與廣泛應(yīng)用性，是一種很好的知識。一方面航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)重要的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)，是型號研制的重要組成部分，也是提升質(zhì)量保證能力、研發(fā)能力、市場競爭力、支撐技術(shù)創(chuàng)新的重要手段；另一方面，標(biāo)準(zhǔn)本身具有內(nèi)容精煉、結(jié)構(gòu)清晰、職責(zé)明確、應(yīng)用專一等特點(diǎn)，便于進(jìn)一步創(chuàng)新利用。

目前，基于標(biāo)準(zhǔn)的管理主要流程為業(yè)務(wù)部門編寫，機(jī)關(guān)部門組織評審并發(fā)布，后續(xù)由需求部門查詢借閱。雖然標(biāo)準(zhǔn)管理基本實(shí)現(xiàn)了制度化、流程化、電子化、集中化，但存在的問題主要體現(xiàn)在，標(biāo)準(zhǔn)的利用效率仍然無法完全滿足實(shí)際科研生產(chǎn)過程中對標(biāo)準(zhǔn)的需求程度，標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容對實(shí)際工作崗位及工作情境的指導(dǎo)約束效力不足。因此，迫切需要對航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有管理模式進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，以促進(jìn)相關(guān)知識的高效利用。

針對標(biāo)準(zhǔn)管理中存在的問題及具體需求，通過研究科學(xué)有效的管理策略與方法，形成基于結(jié)構(gòu)化知識單元的標(biāo)準(zhǔn)管理與情境關(guān)聯(lián)體系，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際科研生產(chǎn)與崗位職責(zé)中的高效推送和智慧利用。

一、航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系及知識管理現(xiàn)狀

60年來，中國航天碩果累累，成績斐然，重要因素之一在于中國航天始終堅(jiān)持系統(tǒng)工程理論和方法。在此之中，航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以其創(chuàng)新性、規(guī)范性、系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品配套的一致性與標(biāo)準(zhǔn)化，為航天產(chǎn)品產(chǎn)研一體化提供了完備科學(xué)的系統(tǒng)支撐與保證。

1.航天標(biāo)準(zhǔn)體系實(shí)踐

航天產(chǎn)品的研制生產(chǎn)活動具有高復(fù)雜性、高技術(shù)性、高風(fēng)險(xiǎn)性的突出特點(diǎn)，并且每次發(fā)射任務(wù)關(guān)注度高，社會影響面廣，需要最大程度確保“一次成功”。因此，航天標(biāo)準(zhǔn)化體系在其中發(fā)揮了重要作用。

在推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新方面，航天標(biāo)準(zhǔn)作為知識傳承的重要表現(xiàn)形式，一方面可將合理化建議和技術(shù)改進(jìn)、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等多種知識成果上升為航天標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行發(fā)布固化；另一方面可以結(jié)合研制生產(chǎn)實(shí)際，不斷獲取、完善、創(chuàng)新、改進(jìn)航天標(biāo)準(zhǔn)，最大程度保證產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)的一致性，約束人員管理及操作的行為準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)航天產(chǎn)品的量化批生產(chǎn)，縮短型號研制周期，有效節(jié)約成本，提升產(chǎn)品研制能力。

在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)基礎(chǔ)上提出的“航天標(biāo)準(zhǔn)化工程”，是以“工程”高度來推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。通過標(biāo)準(zhǔn)化方法的綜合運(yùn)用，從產(chǎn)品層級、研制過程、人員配置等不同維度，以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、型號標(biāo)準(zhǔn)化、崗位標(biāo)準(zhǔn)化為牽引開展多項(xiàng)目實(shí)施，推動航天標(biāo)準(zhǔn)化工程建設(shè)。

2.管理現(xiàn)狀

目前，針對航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的知識管理，初步采用以信息化手段為主的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化存儲與查詢應(yīng)用系統(tǒng)，知識管理人員在標(biāo)準(zhǔn)查詢系統(tǒng)中通過電子文檔上傳的方式將標(biāo)準(zhǔn)分類分模塊管理。

其中，標(biāo)準(zhǔn)名稱、所屬領(lǐng)域、體系層次關(guān)系、電子正文等是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化管理的基礎(chǔ)，通過建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)知識數(shù)據(jù)庫與平臺，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化信息條目與具體電子全文相關(guān)聯(lián)，支持基于標(biāo)準(zhǔn)名稱與領(lǐng)域分類的快速查詢和在線瀏覽，較大程度地避免了紙質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)文檔的重復(fù)翻閱，有效提高了標(biāo)準(zhǔn)的利用效率。

二、航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)知識管理需求

在信息技術(shù)飛速發(fā)展、知識形態(tài)不斷變化的今天，人們獲取知識和信息的方式與習(xí)慣也發(fā)生了根本改變，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建體系和簡單的信息化標(biāo)準(zhǔn)查詢已經(jīng)與實(shí)際應(yīng)用之間出現(xiàn)了一些不適應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)的落地和執(zhí)行效率受到了一定程度的挑戰(zhàn)與沖擊。在此情況下，有必要順應(yīng)時(shí)代潮流，依托信息化手段，創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)編研與應(yīng)用管理模式，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)從制定到應(yīng)用的全生命周期信息化管控，實(shí)現(xiàn)“航天標(biāo)準(zhǔn)化工程”在信息時(shí)代下的蓬勃發(fā)展。

1.標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)與應(yīng)用中存在的問題

在信息時(shí)代追求快速、透明、高效的資源獲取背景下，傳統(tǒng)的航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理存在局限性與短板，主要表現(xiàn)在：一是標(biāo)準(zhǔn)全生命周期管理的各個(gè)環(huán)節(jié)間相對孤立，從標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)到編制、審批、發(fā)布、應(yīng)用過程中產(chǎn)生的直接知識資源與間接知識資源缺乏流動、公開、共享的管理機(jī)制，按部就班、相對固定的運(yùn)行模式無法完全滿足實(shí)際科研生產(chǎn)需要；二是受到發(fā)布途徑、宣貫力度、受眾范圍的影響與制約，標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際情況聯(lián)系不是十分緊密，標(biāo)準(zhǔn)對具體人員、具體任務(wù)、具體崗位等特定工作情景的約束力、指導(dǎo)力不足。

2.標(biāo)準(zhǔn)知識需求特點(diǎn)

當(dāng)前用戶對信息資源的需求普遍表現(xiàn)為高效、便捷、多樣、系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)作為其中一類重要的知識資源，對其需求主要有以下幾個(gè)方面：

一是“有深度”，與整套標(biāo)準(zhǔn)系列或整份標(biāo)準(zhǔn)全文相比，人們更希望獲取感興趣、有幫助、有具體指導(dǎo)意義的一段話、一張表、一個(gè)術(shù)語等。

二是“速度快”，能夠以“主動”方式通過系統(tǒng)級快速查詢檢索到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)知識，而不是在檔案庫或紙制資料中重復(fù)翻閱。

三是“智慧化”，在“主動”檢索的基礎(chǔ)上，能夠根據(jù)崗位、人員、任務(wù)、操作習(xí)慣等特定工作情景“被動”獲取相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)知識。

四是“聯(lián)動性”，能夠根據(jù)具體工作、具體問題，獲得關(guān)聯(lián)性、組合化的標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

3.標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)新模式

與傳統(tǒng)單純的標(biāo)準(zhǔn)文檔編寫相比，信息化標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)模式更注重的是標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)過程，即標(biāo)準(zhǔn)的模塊化、結(jié)構(gòu)化、單元化管理，注重融入標(biāo)準(zhǔn)編制情境，通過網(wǎng)絡(luò)化使標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)之間、環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間、標(biāo)準(zhǔn)自身的章節(jié)內(nèi)容之間，實(shí)現(xiàn)靈活、有機(jī)、高效的串聯(lián)與利用。網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)研制運(yùn)行模式如圖1所示。

在此模式中，結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準(zhǔn)編制模式取代了普通線性文檔生成方式，由此構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)知識單元有利于知識元素間的關(guān)聯(lián)與檢索，統(tǒng)一的協(xié)同平臺實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)聯(lián)動與透明化管理?；诮Y(jié)構(gòu)化知識單元的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，要結(jié)合必要的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的快速查詢，以及結(jié)合具體情境的響應(yīng)推送。

三、航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)知識單元管理模式構(gòu)建

對航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合信息化時(shí)代下對標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的新需求，通過研究科學(xué)有效的管理策略，控索基于結(jié)構(gòu)化知識單元的標(biāo)準(zhǔn)管理與情境關(guān)聯(lián)體系的構(gòu)建模式及方法，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際科研生產(chǎn)與崗位職責(zé)中的高效利用。

圖1 網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)研制運(yùn)行模式

1.總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

將標(biāo)準(zhǔn)以結(jié)構(gòu)化知識單元的方式進(jìn)行組織與存儲，通過知識單元的獲取、序化、關(guān)聯(lián)、再生，形成標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化知識體系，以滿足用戶實(shí)際需求、解決實(shí)際問題為目標(biāo)，將知識單元與用戶需求（問題）庫、標(biāo)準(zhǔn)知識庫、所在情境庫（任務(wù)、崗位）、問題反饋庫等知識庫相關(guān)聯(lián)，提供標(biāo)準(zhǔn)“主動”查詢與“被動”推送。基于知識單元的標(biāo)準(zhǔn)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

2.知識單元微觀設(shè)計(jì)

按照知識管理角度的顯性知識與隱性知識來定義標(biāo)準(zhǔn)本身，其中顯性知識包括標(biāo)準(zhǔn)的名稱、標(biāo)準(zhǔn)號、專業(yè)領(lǐng)域、應(yīng)用范圍等；隱性知識則不是通常理解的隱含知識，而是標(biāo)準(zhǔn)在所涉及專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)際研制生產(chǎn)中所不易直觀通過文字段落表述的技術(shù)手段、原理方法、實(shí)現(xiàn)功能等，這些隱性知識通常由關(guān)鍵字集合、結(jié)構(gòu)框圖、圖表公式等組成，是標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容。

通過將標(biāo)準(zhǔn)的顯性、隱性知識以結(jié)構(gòu)化知識單元的形式進(jìn)行表達(dá)與存儲，形成以標(biāo)準(zhǔn)主要屬性、具體段落章節(jié)、核心知識片段3種顆粒維度為主體的結(jié)構(gòu)化知識單元構(gòu)建模式，如圖3所示。

在構(gòu)建不同維度的標(biāo)準(zhǔn)知識單元基礎(chǔ)上，微觀知識組織過程包括知識單元的生成、序化、關(guān)聯(lián)、應(yīng)用、再生、反饋等。采用粒度原理表達(dá)不同標(biāo)準(zhǔn)知識單元的靜態(tài)關(guān)系，采用分類、聚合等方法實(shí)現(xiàn)知識單元的序化，通過構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)顯性和隱性知識單元的映射關(guān)系，形成知識單元關(guān)聯(lián)網(wǎng)。

其中，知識關(guān)聯(lián)是構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)知識體系的重要一環(huán)，它是知識單元之間存在的各種關(guān)系的總和，是大量知識單元之間存在的知識序化的聯(lián)系，以及所隱藏的、可理解的、最終可用的聯(lián)系。通過建立結(jié)構(gòu)化知識單元的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)之間、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部知識單元之間、標(biāo)準(zhǔn)全生命周期各環(huán)節(jié)之間的結(jié)構(gòu)化聯(lián)系，構(gòu)建一套以點(diǎn)帶面的知識管理體系。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)知識單元維度表示

通過構(gòu)建“概念樹”來描述一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)知識體、知識單元間的層次化內(nèi)部邏輯關(guān)系，樹狀結(jié)構(gòu)反映知識單元主題、父子關(guān)聯(lián)關(guān)系，同層知識單元節(jié)點(diǎn)的上下次序關(guān)系。配置的“關(guān)系種類”屬性有普通連接（默認(rèn)）、判斷、過程參數(shù)、循環(huán)、外部源、函數(shù)體等，如“IF THEN”表達(dá)了因果類型的2個(gè)知識單元邏輯表達(dá)方法，“外部源”反映了不同標(biāo)準(zhǔn)之間的知識單元外在聯(lián)系，“函數(shù)體”表達(dá)了業(yè)務(wù)流程和計(jì)算過程的2個(gè)知識單元傳遞方式。通過構(gòu)建概念樹結(jié)構(gòu)的知識單元組合體系，表達(dá)描述不同維度領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)知識范圍。

圖4 知識單元語義網(wǎng)構(gòu)建過程

知識庫的構(gòu)建通過錄入、分類、甄別、篩選、推理的方式，形成檢索、標(biāo)準(zhǔn)、情境、反饋的知識子庫，以知識單元為基礎(chǔ)，知識數(shù)據(jù)庫為載體，語義化關(guān)聯(lián)為抓手，運(yùn)用推理工具和相關(guān)算法進(jìn)行知識數(shù)據(jù)的推理與深度挖掘，形成多方關(guān)聯(lián)協(xié)同的知識單元語義網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)知識單元的再生與關(guān)系重構(gòu)。知識單元語義網(wǎng)構(gòu)建過程如圖4所示。

3.基于情境感知的知識單元利用

在構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化知識單元關(guān)聯(lián)關(guān)系及推理衍生基礎(chǔ)上，充分結(jié)合崗位、操作、任務(wù)等具體情境對象，作為標(biāo)準(zhǔn)知識的牽引點(diǎn)與落腳點(diǎn)。通過研究結(jié)構(gòu)化知識單元與不同人員崗位、不同需求、操作過程等應(yīng)用情境的外部關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)知識基于情境的定向推送與智能利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的高效利用。

情境維度描述包括目標(biāo)、過程、資源、產(chǎn)品、組織、人員、領(lǐng)域、時(shí)間、地點(diǎn)等，結(jié)合航天企業(yè)實(shí)際，設(shè)計(jì)情境來源包括5個(gè)維度：一是崗位職能情境，面向用戶的行政職務(wù)、產(chǎn)品技術(shù)職務(wù)、職稱、航天型號指揮和主任設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)品質(zhì)量管理角色、動態(tài)角色等。二是產(chǎn)品目標(biāo)情境，面向不同型號系列研制產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)（控制器、箭上軟件、驅(qū)動執(zhí)行子系統(tǒng)等）。三是研制過程情境，面向運(yùn)載火箭產(chǎn)品主要設(shè)計(jì)和制造過程（建模、仿真、試驗(yàn)、裝配等）。四是標(biāo)準(zhǔn)編寫情境，標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)建、審批、更改、受控等環(huán)節(jié)。五是用戶搜索情境，用戶針對標(biāo)準(zhǔn)的搜索關(guān)鍵詞和查詢歷史情況。

在情境與知識單元的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)上，主要采用將情境對象的系統(tǒng)ID作為知識的一部分嵌入到結(jié)構(gòu)化知識單元中，包括崗位職能ID、產(chǎn)品目標(biāo)ID、研制過程節(jié)點(diǎn)ID、審批流程節(jié)點(diǎn)ID等，結(jié)合用戶搜索內(nèi)容（關(guān)鍵詞）的復(fù)合情境，實(shí)現(xiàn)用戶在特定角色下、在具體任務(wù)中、在某一環(huán)節(jié)上，輸入具體需求查詢檢索獲取的結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn)知識，能夠?qū)⒎答伒降臉?biāo)準(zhǔn)知識與當(dāng)前具體情境相關(guān)聯(lián)，通過綜合情境計(jì)算和推理，對一次搜索結(jié)果進(jìn)行二次加工，并在下次相關(guān)或相似情境中能夠智能提供給用戶有針對性、所想即所投的標(biāo)準(zhǔn)知識信息。

通過將航天產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)按照結(jié)構(gòu)化知識單元的模式進(jìn)行管理，構(gòu)建基于不同需求導(dǎo)向的知識關(guān)聯(lián)型數(shù)據(jù)庫，充分融入面向業(yè)務(wù)、崗位的情境要素，使企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能夠在信息化背景下完成編制、發(fā)布、檢索、推送，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)管理體系更加規(guī)范、高效運(yùn)行，使企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更好的服務(wù)、指導(dǎo)、約束實(shí)際科研生產(chǎn)任務(wù)?！?/p>