“互聯(lián)網＋”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺架構與技術

郭亞軍，壽菲菲

（1.鄭州航空工業(yè)管理學院 信息科學學院，鄭州 450046；2.航空經濟發(fā)展河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 450046）

2017年11月27日，我國國務院發(fā)布《關于深化“互聯(lián)網+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的指導意見》，提出“以全面支撐制造強國和網絡強國建設為目標，圍繞推動互聯(lián)網和實體經濟深度融合，聚焦發(fā)展智能、綠色的先進制造業(yè)”[1]。“互聯(lián)網+”背景下，知識作為航空工業(yè)領域的戰(zhàn)略資源，在企業(yè)技術創(chuàng)新過程中有著重要作用。同時，航空工業(yè)領域的知識信息來源分散、體量劇增、結構多樣，為知識管理與共享帶來了諸多挑戰(zhàn)。如何提高知識管理的質量、提升知識開放共享的程度、增加知識的利用價值成為航空工業(yè)企業(yè)在“互聯(lián)網+”時代迫切需要思考和解決的問題。

本文通過系統(tǒng)分析和全方面運用有價值的顯性知識及隱形知識，整合網絡資源，進行技術領域的創(chuàng)新，對“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺的構建提出了基本的研究思路和解決方案。

一、“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺主要功能

我們設想，“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺應該具備以下主要功能。

1.信息發(fā)布與信息交流功能。信息發(fā)布與信息交流功能是知識管理平臺最為基礎的功能。依據信息來源的不同，可以分為企業(yè)內部信息和外部信息，內部信息的發(fā)布和交流多半通過知識管理平臺提供的“技術共享社區(qū)”（Technology Sharing Community）等渠道進行。與其他行業(yè)相比，航空工業(yè)企業(yè)所發(fā)布和交流的信息對其保密性有著更嚴格的要求。當航空工業(yè)企業(yè)的信息發(fā)布者需要將大量企業(yè)外部信息或者其他系統(tǒng)的數(shù)據發(fā)布在知識管理平臺中時，需要設置至少兩種信息發(fā)布與信息交流的渠道或方式，對涉密信息進行區(qū)分和保護。一方面，可以通過信息的定向共享來決定信息的共享群體，部分圖片信息還可以依據圖片銷毀技術，從時間和可操作權限上控制圖片和視頻等信息的共享方式，防止重要信息泄露。另一方面，依據“互聯(lián)網+”概念中提出的云計算技術，依托云計算技術在功能拓展方面的巨大優(yōu)勢，為知識管理平臺提供與外界系統(tǒng)關聯(lián)的數(shù)據下載接口，數(shù)據接口必須為單向接口，保護數(shù)據安全和隱私。

2.知識導航與知識發(fā)現(xiàn)功能。航空工業(yè)領域的知識更新速度快，與前沿技術緊密聯(lián)系。“互聯(lián)網+”的環(huán)境下，知識管理平臺基于對用戶的信息需求和行為、習慣、偏好的識別、分析、歸納，借助規(guī)則，自動建立起來的用戶興趣模型，自主地代理用戶查找其感興趣的信息，即變被動搜索為主動搜索，在網絡上實時監(jiān)視信息源，通過電子郵件或其他方式，主動提供給用戶，可大大節(jié)省用戶的搜索成本。同時，“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺也可以依托云計算、大數(shù)據等關鍵技術，通過技術文檔、信息共享與知識導航關聯(lián)分析，來進行知識發(fā)現(xiàn)。

3.研究支持與協(xié)同創(chuàng)新功能。“互聯(lián)網+”最大的特征就是跨界融合，各類技術創(chuàng)新主體可以通過技術協(xié)作網絡緊密聯(lián)系和有效互動擁有更多的技術資源[2]。技術協(xié)作網絡是創(chuàng)新主體之間建立的，以彼此間展開技術知識、資源交流與合作開發(fā)為主旨的，包括企業(yè)內部、外部的橫向網絡以及聯(lián)結市場、供應商的縱向網絡關系的體系[3]。一方面，結合航空工業(yè)企業(yè)的科研機構的研制、生產、服務參與不同的航空系統(tǒng)工程的特點，知識管理平臺通過技術協(xié)作網絡加強航空工業(yè)企業(yè)內部聯(lián)系，促進研制、生產、服務等部門的有效交流和信息流通，以便減少信息的不確定性，提高研發(fā)效率。另一方面，知識管理平臺通過技術協(xié)作網絡加強內部和外部的聯(lián)系，為航空工業(yè)企業(yè)提供有效的創(chuàng)新資源、知識信息和能量支持。

4.知識交易與成果轉化功能。進入21世紀以來，越來越多的企業(yè)認識到知識已逐漸成為一種戰(zhàn)略性的資產，是企業(yè)創(chuàng)造競爭優(yōu)勢的主要來源。隨著產品、服務的內涵以及生產的程序越來越復雜與專業(yè)化，企業(yè)競爭的基礎也由資產資源轉向知識資源，企業(yè)需要把高效的知識創(chuàng)新作為經營管理的主要手段。航空工業(yè)企業(yè)知識管理平臺集成信息發(fā)布和獲取功能，知識需求者通過平臺發(fā)布需求，在知識交易過程中，知識擁有者通過對自身知識轉移過程進行“排他性”控制獲得激勵，從而很好地實現(xiàn)了平臺的交流和知識的流通。除此之外，航空工業(yè)企業(yè)可以通過知識管理平臺自行發(fā)布信息或者委托技術交易中介機構征集其單位所需的科技成果，或者征尋科技成果的合作者，也可以獨立或者與境內外企業(yè)、事業(yè)單位或者其他合作者實施科技成果轉化、承擔政府組織實施的科技研究開發(fā)和科技成果轉化項目，還可以與研究開發(fā)機構、高等院校等事業(yè)單位相結合，聯(lián)合實施科技成果轉化[4]。

二、“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺體系架構

通過對知識管理過程的分析研究，本文基于“互聯(lián)網+”構建了企業(yè)知識管理平臺模型，該模型包括五個層次:數(shù)據資源層、技術支持層、知識發(fā)現(xiàn)層、知識服務層和用戶層（如下圖所示）。

“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺體系架構圖

1.數(shù)據資源層。數(shù)據資源層主要解決航空工業(yè)企業(yè)信息獲取的問題，圍繞一定目標，在一定范圍內，通過一定的技術手段和方式方法獲得原始信息并向知識管理平臺轉移。航空工業(yè)領域的信息冗雜，一方面來源于航空工業(yè)企業(yè)及科研機構在生產研究過程中產生的大量文檔，另一方面來源于隨時隨地更新的互聯(lián)網信息。航空工業(yè)企業(yè)在信息獲取上往往會受制于獲取信息工具的限制，信息渠道的限制、外界的信息封鎖、信息量太大而無法容納、客觀事物反映在信息上的模糊性而無法清晰描述、信息模型的局限以及獲取信息的成本高等原因而產生對外部世界的不準確描述。為了解決這一系列問題，數(shù)據資源層一是要建立起行業(yè)數(shù)據鏈，實現(xiàn)數(shù)據跨企業(yè)的數(shù)據融合；二是跨行業(yè)融合，實現(xiàn)行業(yè)間的業(yè)務協(xié)同與創(chuàng)新；三是通過第三方平臺實現(xiàn)跨界的數(shù)據整合與創(chuàng)新[5]。

2.技術支持層。技術支持層通過運用云計算、物聯(lián)網、大數(shù)據等技術將數(shù)據資源層、知識發(fā)現(xiàn)層以及知識服務層進行融合創(chuàng)新，為文檔存儲與管理提供新的解決方案。通過云計算和云管理，將海量數(shù)據進行云備份，實現(xiàn)數(shù)據云存儲，是解決海量數(shù)據存儲的最有效手段。技術支持層還提供了大數(shù)據技術支持，對數(shù)據庫中的技術文檔的使用價值和后續(xù)的開發(fā)創(chuàng)新的能力進行評估以及對文檔的知識結構進行關聯(lián)性分析，有效解決了航空工業(yè)企業(yè)的文檔管理方面的問題。此外，伴隨移動互聯(lián)網的快速發(fā)展和智能手機的迅速普及，終端應用已經成為人們與網絡交互的重要入口，技術支持層可以結合移動通信終端，實現(xiàn)即時的知識交流和共享。

3.知識發(fā)現(xiàn)層。知識發(fā)現(xiàn)層主要是從數(shù)據資源層的數(shù)據集提取出隱含的、事先未知的、存在潛在效用并能被人理解的模式的特定過程,典型的KDD過程包括接收原始數(shù)據輸入,選擇重要的數(shù)據項,縮減、預處理和濃縮數(shù)據組,將數(shù)據轉換為合適的格式,從數(shù)據中找到模式,評價解釋發(fā)現(xiàn)結果[6]。知識發(fā)現(xiàn)層集中于尋求各種問題的解決辦法，包括將數(shù)據歸為不同的種類,刻畫一組數(shù)據的特征,發(fā)現(xiàn)數(shù)據項之間的關聯(lián)和相關性,發(fā)現(xiàn)順序模式及規(guī)則數(shù)據的相似性[7]。該過程針對企業(yè)的技術文檔進行分類，確定技術文檔的預期增值空間，評估未來的使用級別和頻率，可以減少技術文檔的冗余檢索，加快檢索的效率，從而縮短知識的循環(huán)更替流程的時間維度，加速技術創(chuàng)新，從而提高航空工業(yè)企業(yè)的技術產能。

4.知識服務層。知識服務層主要是對知識進行管理的過程，該過程圍繞知識搜索—知識存儲—知識共享—知識傳播的循環(huán)展開，并將其他各平臺的服務工具嵌入進去。知識服務層為知識管理平臺提供Technology Community或者Chatting，很多的技術創(chuàng)新可以通過頭腦風暴法來解決。Technology Community正是為技術人員和企業(yè)其他員工提供了一個知識交流、技術合作、知識共享以及解決方案即時生成的平臺。通過知識管理平臺的Community，同事之間可以通過問答的形式獲取知識，是比較快捷的方法。針對不同的使用團體要按照不同種類、不同層級的技術文檔進行針對性提煉，來解決用戶問題的高級階段。平臺需建立健全的專業(yè)的知識文庫，為用戶提供在線預覽和文檔下載，方便用戶獲取技術知識。同時建立專業(yè)的知識服務團隊，對一些“頑疾”進行專業(yè)的研究并給出解決方案。

5.用戶層。用戶層主要承擔著用戶和系統(tǒng)之間的通信功能，是兩者之間實現(xiàn)通信不可缺少的體系架構。通常由用戶模型、信息顯示、命令語言和反饋機制等部分構成[8]。用戶模型是知識管理平臺建立的用戶認知模型，即有關組成系統(tǒng)、人本身及外部世界的各部分圖像，它用來增強人—機接口的人性，使系統(tǒng)考慮不同用戶的不同需求、技能、知識和經驗等因素。命令語言是指知識管理平臺提供給用戶的檢索命令集，包括基本命令和擴充集。信息顯示是指知識管理平臺以屏幕顯示形式提供給用戶的各種信息，如菜單、窗口、幫助信息、錯誤信息等。反饋機制，即知識管理平臺對用戶反饋信息所做出的反應或操作。知識管理平臺的用戶層接口可以采用相關反饋技術，根據用戶的相關性判斷來自動修正提問式，節(jié)省時間成本。

三、“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺關鍵技術

“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺的構建，主要涉及以下關鍵技術。

1.云計算技術。云計算技術是目前主流的信息技術之一，云計算擁有大型集成服務器，計算速度最高可達每秒幾億次，在運算速度上云計算有絕對的優(yōu)勢，對于解決復雜運算問題是最好的技術途徑之一。在功能擴展上，云計算可以為多個系統(tǒng)之間提供數(shù)據接口，云服務中的任何兩個功能不同的模塊都可以通過數(shù)據合并和對接對系統(tǒng)的功能進行擴展。其次，云計算是虛擬化的，不管多么龐大的系統(tǒng)和復雜操作都可以在云端進行，通過B/S架構來實現(xiàn)系統(tǒng)的使用，唯一需要做的就是購買足夠大的云端空間，將系統(tǒng)放入云端，超快的運算速度、強大的備份和副本容錯功能以及強大的云端防護網，不但能保證運算的準確性，防止數(shù)據丟失，更能提高知識管理平臺數(shù)據的保密性，防止知識管理平臺的數(shù)據泄露。

2.語義網技術。對于知識管理平臺，語義網的應用是一大創(chuàng)舉，依托B/S架構的知識管理平臺與語義網相結合，則標志著知識導航可以快速智能生成，知識關系通過語義網就能生成圖表3D影像等數(shù)據進行知識體系展示，不同技術知識之間的關聯(lián)關系無縫隙彰顯，最智能的是語義網將知識或信息添加成能夠被計算機所理解的語義“元數(shù)據”，從某種程度上使整個互聯(lián)網成為一個通用的信息交換媒介，依據這種最小的知識或信息單位，進行拼接、關聯(lián)不僅僅將已有的知識關系表現(xiàn)得淋漓盡致，同時也能將從未發(fā)生過關聯(lián)的知識單位進行拼接、關聯(lián)，從而創(chuàng)建了新的知識關系，就像“互聯(lián)網+”一樣，為技術創(chuàng)新提供了知識關聯(lián)基礎。

3.多結構大數(shù)據管理與處理技術。“互聯(lián)網+”背景下航空工業(yè)企業(yè)技術創(chuàng)新知識管理平臺的數(shù)據結構復雜，通過將不同技術領域的數(shù)據或知識進行協(xié)同匯聚、不同結構的數(shù)據相互關聯(lián)、對接，從而促進多結構數(shù)據之間的協(xié)同創(chuàng)新。目前主流的多結構大數(shù)據處理技術有Hadoop架構和Storm架構兩種，對于小數(shù)據量、變化速度快的數(shù)據的處理Storm架構是首選，該架構可以從多結構的大數(shù)據資源中獲取所需的信息，并能高效快速地進行處理。

4.數(shù)據挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術。航空工業(yè)企業(yè)的技術創(chuàng)新文檔數(shù)量龐大，隱含了大量的信息和知識，對技術文檔中的信息和知識進行關聯(lián)性分析，挖掘出不同知識結構之間的關聯(lián)關系，其次按照運用知識的相似程度，將知識進行聚類和分類，然后通過正態(tài)分布等統(tǒng)計方法對類似知識的數(shù)量進行統(tǒng)計，找出文檔中知識的關聯(lián)性布局，對新的技術知識體系架構進行預測和監(jiān)控。

5.可視化技術。目前，多數(shù)可視化技術已經和云計算相結合，在知識管理平臺中提供智能儀表盤，將主要的信息或者常用的信息顯示在知識管理平臺的儀表盤上。信息可視化可以通過云端的可視化軟件將企業(yè)的知識數(shù)據進行匯總抓取，形成各種各樣的圖表和透視圖，將數(shù)據可視化，獲得更好的人機交互體驗。知識可視化技術則通過建立重要復雜知識的圖解，不但可以幫助用戶重構知識體系，也使得知識預測和知識發(fā)現(xiàn)的途徑更加直觀簡便。