煤炭科學(xué)研究總院 孫 瑜

1.概述

科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)本質(zhì)上屬于決策支持系統(tǒng)(DSS)的分支，其處理對象是科技經(jīng)費(fèi)投入和產(chǎn)出的分析。從科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計依據(jù)來看，處理知識規(guī)則和邏輯判斷，涉及到的環(huán)節(jié)較多，需要對經(jīng)費(fèi)使用的細(xì)節(jié)、目的性、使用效率等進(jìn)行評估。對于一個通常意義下的科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)而言，一般都包含了表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)知識層三個基本的結(jié)構(gòu)。其中邏輯層需要處理的內(nèi)容最多，包括模型庫、數(shù)據(jù)發(fā)掘和知識庫管理等較為復(fù)雜的內(nèi)容。本文就將對邏輯層的內(nèi)容展開分析，主要分析在數(shù)據(jù)處理中較為關(guān)鍵的知識表示方法，這類數(shù)據(jù)屬于定性分析(非定量)的內(nèi)容，而處理方式對決策影響較大，因此有深入研究的必要。

2.知識表示方法

在決策支持系統(tǒng)中，有大量的定量數(shù)據(jù)，可以直觀的給出某項指標(biāo)的水平，也需要處理一些難以用定量數(shù)據(jù)來描述的內(nèi)容。而這些定量和非定量的內(nèi)容都可以用一種通用的概念——知識來表述，即可進(jìn)一步的將知識定義為針對一個或一類問題或領(lǐng)域，通過對客觀數(shù)據(jù)的分析和處理所抽象出來的規(guī)則集合，或是以特定結(jié)構(gòu)和邏輯組織起來的數(shù)據(jù)集合。在明確了知識的基礎(chǔ)上，便可進(jìn)一步通過知識工程學(xué)的有關(guān)理論來進(jìn)一步研究知識的表示方法，這是在處理決策支持系統(tǒng)時的重要基礎(chǔ)。

知識表示方法主要有四類，產(chǎn)生式規(guī)則表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、框架表示法和面向?qū)ο蟊硎痉╗2]。本文以科技經(jīng)費(fèi)管理決策系統(tǒng)作為研究對象，由于該系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容具有對象類型多樣的特點(diǎn)，其中包含較多定性指標(biāo)，通常的系統(tǒng)設(shè)計邏輯不容易處理好這類問題。本文以此為背景，研究以面向?qū)ο蟮谋硎痉椒▉碜鳛榭萍冀?jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的知識描述方法。

面向?qū)ο蟮闹R表示方法所依據(jù)的林論基礎(chǔ)為面向?qū)ο蠹夹g(shù)(OOKR)，面向?qū)ο蟮闹R表示是將多種單一的知識表示方法按照面向?qū)ο蟮脑O(shè)計原則組合到一起而形成的混合知識表示形式。面向?qū)ο蟮闹R表示方法可以處理結(jié)構(gòu)性知識、過程性知識和面向?qū)ο蟮耐评砣愝^為復(fù)雜的知識表示。因此這一知識表示方法能夠以較為接近人的認(rèn)識方式來描述不同的數(shù)據(jù)，而且能夠整合已有的表示方法，在不同的數(shù)據(jù)之間的融合方面具有明顯的優(yōu)勢，加之可以利用對象之間的邏輯推理和協(xié)作，對較為復(fù)雜的問題能夠進(jìn)行有效的分解求解。

3.科技經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)中的信息處理

3.1 信息類型

科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)需要處理和科研經(jīng)費(fèi)的使用和決策相關(guān)的信息。從知識表達(dá)的角度看，不同類型的信息都可以歸為某種知識。在科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的設(shè)計中，需要處理以下三類主要的信息(知識)：(1)科技項目相關(guān)信息。這是科技經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)區(qū)別于其他類型的決策支持系統(tǒng)重要特征，這些特征性項目信息對于決策具有重要的參考價值。在這些和科技項目有關(guān)的信息中，包括科技項目的申報單位、科技項目所要研究的主要內(nèi)容，以及通過項目的研究可能取得的成果和社會經(jīng)濟(jì)效益、項目研究中各個階段和環(huán)節(jié)的經(jīng)費(fèi)計劃使用情況等。對于這些和科技項目有關(guān)的信息形式多樣，既有定量內(nèi)容，也有文字描述的定性內(nèi)容，因此是較為繁瑣也較難表述的部分。(2)規(guī)則信息。這類信息主要用于描述科技項目的政治、法律法規(guī)等外部環(huán)境，如對于某些特定的科技項目是否有國家有關(guān)政策的支持和扶住、是否有專項資金支持等，通常在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時都將這類外部信息作為規(guī)則信息處理，歸為規(guī)則性知識。這類信息多數(shù)為邏輯型和定性描述的內(nèi)容，不便量化，因此采用面向?qū)ο蟮倪壿嬐评矸绞竭M(jìn)行描述較為方便。(3)評價模型。作為決策支持系統(tǒng)不可缺少的部分，評價模型在科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)中非常重要，評價模型針對在科技項目不同階段的特點(diǎn)，分別制定相應(yīng)的評價模型來完成分析和決策，例如在科技項目的申請和審批階段，就需要利用相應(yīng)的模型來對科技項目的申請人具備的科研能力以及可能取得的研究成果、申請人所提出的經(jīng)費(fèi)合理性做出評價，從而供決策者利用評價結(jié)果來做出判斷。

3.2 科技項目申報書信息的抽象和處理

對于系統(tǒng)設(shè)計者來說，對于某個申報的科技項目的了解，主要來自于項目申報書，且申報書的內(nèi)容又大多以文字描述，因此對這些文字性的內(nèi)容進(jìn)行抽象和分類，提取和項目的有關(guān)的管理和決策信息就顯得很關(guān)鍵。需要從項目申報書中提取的內(nèi)容主要包括項目基本信息、項目負(fù)責(zé)人及項目組情況、項目承辦單位情況、關(guān)于項目本身研究內(nèi)容與進(jìn)度的信息、項目經(jīng)費(fèi)預(yù)算。這五類信息中，前四類都屬于定性描述的內(nèi)容，最后一項屬于定量描述的內(nèi)容。

對于定性內(nèi)容，在程序設(shè)計時可采用建立不同的類(class)來進(jìn)行處理，對于上述五類信息，可分別建立起項目類(記錄項目的名稱、編號等信息)、參與人員類(記錄參與人員姓名、職稱等)、負(fù)責(zé)人類(記錄項目負(fù)責(zé)人信息，如負(fù)責(zé)人所在單位、職稱、聯(lián)系方式等)、承辦單位類(記錄單位名稱)、地址類(記錄有關(guān)聯(lián)系人的通訊地址、工作地址等)、賬戶類(記錄和項目有關(guān)的資金支付賬戶)。

4.系統(tǒng)相似項目的匹配分析方式

科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的重要功能之一就是評估項目的經(jīng)費(fèi)預(yù)算的合理性，進(jìn)而做出決策。在這個評估過程中的一個很重要的參考因素就是類似項目的預(yù)算情況。通過對比類似項目的經(jīng)費(fèi)使用情況，能夠?qū)ι暾堩椖康慕?jīng)費(fèi)使用預(yù)算做出有益的參考。但兩個項目之間的相似性程度是一個模糊概念，跟決策者的經(jīng)驗有關(guān)，因此難于采用定量分析的手段。為了解決這個問題，本文嘗試采用面向?qū)ο蟮耐评矸绞絹碜龀鰶Q策。采用這種方式的步驟如下：

(1)選取匹配指標(biāo)。這一步是為選定申請項目的控制性指標(biāo)，作為在數(shù)據(jù)庫中搜索類似項目的標(biāo)志，如果找到了類似的項目，則調(diào)出該項目的決策信息。如果項目比較特殊，沒有找到可參考的對象，則返回空值。(2)如果找到了參考項目，則分析和比較本項目和參考項目之間的指標(biāo)，對項目預(yù)算進(jìn)行評估和建議。在上述兩個步驟中，關(guān)鍵是選擇合適的指標(biāo)，在評價項目之間的相似性時，需要利用一定的相似評判方法。通常情況下，計算兩個數(shù)據(jù)之間的相似性需要借助于相似性理論，通過計算相似度來輔助決策。但這一方法還需要對不同相似評價指標(biāo)之間的權(quán)重，要合理的擬定這些權(quán)重很困難。因此為了便于分析比較，采用以下方法來比較項目之間的相似性：選取項目類型特征指標(biāo)，按如下優(yōu)先級進(jìn)行排序，項目的關(guān)鍵字、所用技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、所屬領(lǐng)域、經(jīng)費(fèi)數(shù)量等因素，通過對數(shù)據(jù)庫中已有項目的遍歷對比，來尋找與目標(biāo)項目接近的項目，當(dāng)存在某因素交集時記為1，無交集記為0，并做出累加，最后選取總得分最高的項目作為最佳參考項目。在找到接近項目后，調(diào)用對比項目的經(jīng)費(fèi)使用情況來判斷。從理論上講，應(yīng)著重研究項目相似度的計算理論，通過對項目間進(jìn)行全面的相似度分析，可以作為后續(xù)課題展開研究。

[1]徐偉,王儒敬,楊化峰.基于RuleML的多級知識單元知識表示方法[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用,2005,1.

[2]賀玲,吳玲達(dá),魯漢榕.一種可用于基于內(nèi)容智能檢索的知識表示方式[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用,2000,35(1):1-4.

[3]林仙,劉惟一.基于上下文的知識表示與推理——人工智能的觀點(diǎn)[J].計算機(jī)科學(xué),2010.