發(fā)明初審智能審查規(guī)則引擎技術(shù)研究

呂 亮 陳安玥

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局，北京 100088）

一、發(fā)明初審現(xiàn)狀

隨著我國創(chuàng)新能力和創(chuàng)新水平的提高，未來五年我國申請量仍繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢。以2011年發(fā)明專利申請量52.6萬計算，年增長率34%，預(yù)計到2015年發(fā)明專利申請將達到169.6萬余件。

同時在《全國專利事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略2011-2020年》中明確提出了2015年達到“專利審批能力進一步提升，不斷提高審查效率，改進審查質(zhì)量，發(fā)明專利申請的平均實審結(jié)案周期縮短到22個月左右”的目標(biāo)。

這就意味著不僅需要對現(xiàn)有審查模式做進一步改變，還需要通過改進和優(yōu)化智能化審查手段來代替只靠增加專利審查人員的模式來適應(yīng)我國發(fā)明專利申請的迅猛增長、支撐國家知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略目標(biāo)的達成。

通過新的技術(shù)手段，采用新的智能化的審查模式來提升審查效率、降低審查對人力資源的需求，進而縮短審查周期、提升審查質(zhì)量，使我國發(fā)明專利授權(quán)質(zhì)量和審查綜合能力達到世界主要知識產(chǎn)權(quán)局的先進水平。

審查模式發(fā)生變化，由原來的電子文件審查轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)信息的審查，有原來的人工審查轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕蕾嚈C器智能審查。這為技術(shù)實現(xiàn)提出了一個挑戰(zhàn)。而專利申請和審查業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，規(guī)則條款的繁多性，流程轉(zhuǎn)移的多樣性，又增加了業(yè)務(wù)實現(xiàn)的難度。

為此，為實現(xiàn)專利審查的智能化處理，需要首先實現(xiàn)專利審查規(guī)則的梳理和細化工作，而在專利局現(xiàn)有發(fā)明初審、PCT初審、法律手續(xù)等核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，共涉及業(yè)務(wù)規(guī)則3300多條，在智能化處理中，需要對每條規(guī)則單獨實現(xiàn)具體功能。針對這種非常復(fù)雜的需求，筆者與相關(guān)技術(shù)人員一起，對這些規(guī)則做了抽象歸類，形成了規(guī)則引擎模型，通過這個規(guī)則引擎能夠為實現(xiàn)專利信息的審查帶來極大便利。

二、建立智能審查規(guī)則引擎的作用

規(guī)則引擎是專業(yè)的業(yè)務(wù)解析工具，可以滿足業(yè)務(wù)規(guī)則復(fù)雜，業(yè)務(wù)與技術(shù)分離，可視化開發(fā)，便于維護，便于擴展等需求。

（1）業(yè)務(wù)規(guī)則的實現(xiàn)和解析運行

相對于紙件審查，電子審批是一次重要的業(yè)務(wù)變革，使審查業(yè)務(wù)人員從繁瑣的手工勞動中解放出來。而智能審查是進一步的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)變，把人工審查轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器智能審查、人工輔審結(jié)合的方式，由原來的主觀審查，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器的自動化客觀審查。這不但能進一步解放人力資源，更能消除人員業(yè)務(wù)水平的差異帶來的審查誤差，實現(xiàn)審查業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，同時提高審查效率，降低審查成本。

規(guī)則引擎是一個業(yè)務(wù)邏輯的解析器。規(guī)則引擎需要結(jié)合規(guī)則編輯器、規(guī)則包來完成業(yè)務(wù)邏輯的解析。簡單的說，我們通過業(yè)務(wù)分析提取業(yè)務(wù)規(guī)則，用于自動化審查點依據(jù)，通過規(guī)則編輯器可以實現(xiàn)用業(yè)務(wù)語言來編寫程序，實現(xiàn)業(yè)務(wù)規(guī)則，并通過編譯生成技術(shù)語言描述的規(guī)則包，規(guī)則包交由規(guī)則引擎執(zhí)行，完成業(yè)務(wù)功能。最終實現(xiàn)業(yè)務(wù)審查點自動化，并將業(yè)務(wù)與技術(shù)的分離，業(yè)務(wù)人員可以直接參與開發(fā)和維護。

規(guī)則引擎是實現(xiàn)機器自動化的非常合適的手段。由于專利審查實際上是根據(jù)相關(guān)條款、條文對專利申請內(nèi)容的審核。而這些條款、條文可以方便的抽象成業(yè)務(wù)規(guī)則，我們只需把這些業(yè)務(wù)規(guī)則按照邏輯關(guān)系，組合編寫成機器程序，就可以實現(xiàn)機器智能審查。而規(guī)則引擎正是解決這一問題的專業(yè)工具，規(guī)則引擎用來進行專門的業(yè)務(wù)定制、業(yè)務(wù)解析、業(yè)務(wù)處理，滿足高性能、穩(wěn)定性、易維護性的需求。

（2）業(yè)務(wù)實現(xiàn)與技術(shù)實現(xiàn)分離

要實現(xiàn)審查的智能化，必然要面對業(yè)務(wù)中存在的大量審查規(guī)則，在專利局現(xiàn)有三大信息化應(yīng)用中共涉及業(yè)務(wù)規(guī)則3300多條，這些規(guī)則大部分是些基本的邏輯判斷，及其簡單組合，與業(yè)務(wù)緊密相關(guān)，相對獨立且存在隨業(yè)務(wù)邏輯的變化而出現(xiàn)調(diào)整的情況。以傳統(tǒng)編碼實現(xiàn)的方式，無法實現(xiàn)需求變更的快速響應(yīng)。往往一個小小的業(yè)務(wù)變更，要涉及到諸多代碼的修改。而且由于修改了代碼，整個系統(tǒng)都需要重新編譯，系統(tǒng)要重新加載，導(dǎo)致系統(tǒng)重啟，影響用戶體驗。即便是集群部署的情況下，由于每個服務(wù)都要升級一遍，操作復(fù)雜，容易造成遺漏，增加系統(tǒng)出現(xiàn)漏洞的風(fēng)險。

而采用獨立的規(guī)則引擎，可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)無關(guān)性的設(shè)計，實現(xiàn)程序復(fù)用和性能的改善。規(guī)則引擎可以管理智能審查中與業(yè)務(wù)緊密相關(guān)的部分。一方面采用可視化的配置化編程的方法和動態(tài)加載技術(shù)，極大的降低程序員開發(fā)業(yè)務(wù)邏輯的工作量，并且可以隨時更改業(yè)務(wù)規(guī)則，而不會影響程序代碼，降低了維護成本，實現(xiàn)客戶需求的快速響應(yīng)。另一方面，由于業(yè)務(wù)層與底層實現(xiàn)技術(shù)分離，可以做到不用技術(shù)人員參與，只要業(yè)務(wù)人員經(jīng)過短時間的培訓(xùn)即可實現(xiàn)業(yè)務(wù)編碼，做到業(yè)務(wù)與技術(shù)分離，增加易維護性。

（3）促進業(yè)務(wù)人員、技術(shù)人員、管理分析人員協(xié)同工作

規(guī)則引擎可以讓開發(fā)人員、業(yè)務(wù)人員和管理分析人員協(xié)同工作，提升開發(fā)效率；業(yè)務(wù)人員可以用業(yè)務(wù)語言直接描述自己的業(yè)務(wù)邏輯，開發(fā)人員根據(jù)業(yè)務(wù)描述可以方便的轉(zhuǎn)化成程序代碼；甚至業(yè)務(wù)人員可以直接在規(guī)則編輯器上用業(yè)務(wù)語言來實現(xiàn)功能，省去開發(fā)人員的參與。管理人員可以實時監(jiān)控業(yè)務(wù)執(zhí)行情況，分析發(fā)現(xiàn)問題，形成業(yè)務(wù)報表，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程。如圖1所示。

規(guī)則引擎通過語言改進、圖表等多種豐富的展現(xiàn)形式來減少業(yè)務(wù)部門、管理部門、設(shè)計部門、開發(fā)部門、測試部門、技術(shù)支持部門等相關(guān)人員的溝通成本，同時改進業(yè)務(wù)規(guī)則變更的流程，徹底加快業(yè)務(wù)變化的響應(yīng)時間，提高敏捷性。

（4）基于配置開發(fā)，便于橫向擴展

為了使智能化審查能夠適應(yīng)新的業(yè)務(wù)需求，需要盡可能分離業(yè)務(wù)需求以及技術(shù)實現(xiàn)。因此采用配置方式進行實現(xiàn)，而不采用程序編碼方式，是有效解決業(yè)務(wù)邏輯變更和業(yè)務(wù)范圍擴大的實現(xiàn)方式。

在自動生成代碼的基礎(chǔ)上，需要將代碼自動進行編譯，并且實現(xiàn)動態(tài)的加載，所生成的代碼無需進行修改，直接應(yīng)用到系統(tǒng)中。這樣就徹底的實現(xiàn)了全配置、無編碼的實現(xiàn)。

未來實現(xiàn)其他子系統(tǒng)的智能化，針對業(yè)務(wù)規(guī)則部分，可以不做太大的改動，只需加入新的業(yè)務(wù)規(guī)則包，即可實現(xiàn)規(guī)則審查的功能，能夠方便的實現(xiàn)系統(tǒng)擴充。

三、智能審查規(guī)則引擎的技術(shù)實現(xiàn)

（1）引擎調(diào)用審查規(guī)則包的技術(shù)原理

新開發(fā)的程序通過規(guī)則引擎調(diào)用審查規(guī)則包，每個規(guī)則包中包含接口、規(guī)則邏輯和數(shù)據(jù)對象。如圖2 所示。

（2）規(guī)則引擎的架構(gòu)

規(guī)則引擎是用于外部程序來調(diào)用規(guī)則包的一批java類庫，將一個規(guī)則引擎嵌入到應(yīng)用程序中的方法與添加任何其他Java類的方法一樣。在java的項目中，需要調(diào)用規(guī)則引擎來執(zhí)行規(guī)則包，只需實現(xiàn)一個類（RuleEngine）就可以了。通過RuleEngine類就可以實現(xiàn)調(diào)用某個規(guī)則包，以及傳遞需要處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

每個規(guī)則包配置完成后，會生成一個繼承RuleContext的類，并且將這個類自動編譯發(fā)布到j(luò)ava的class path的路徑中。外部程序通過RuleEngine接口，根據(jù)需要調(diào)用規(guī)則包的名稱，加載對應(yīng)的RuleContext類并且執(zhí)行其excuteRule（）方法。

（3）Web方式調(diào)用規(guī)則包原理

Jsp＋規(guī)則引擎＋規(guī)則包是一種MVC的架構(gòu)模式，其中jsp中體現(xiàn)了View，規(guī)則引擎體現(xiàn)了Control，規(guī)則包體現(xiàn)了Model的結(jié)構(gòu)。

Jsp層包括html部分和頁面邏輯部分。為了保證系統(tǒng)的完全runtime，頁面邏輯集成到j(luò)sp的頭部，用于jsp字段和規(guī)則引擎的交互。Html部分采用jsp標(biāo)簽來處理jsp字段顯示到html。

規(guī)則引擎只處理jsp字段和規(guī)則包的交互，規(guī)則引擎將jsp中字段傳遞給規(guī)則包，等規(guī)則包執(zhí)行處理完數(shù)據(jù)后，再將處理后的規(guī)則包傳遞給jsp層。

規(guī)則包中設(shè)置了數(shù)據(jù)庫對象、數(shù)據(jù)對象和業(yè)務(wù)邏輯，業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)對數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)對象的處理。如圖3所示。

在專利審查規(guī)則配置器中，可以添加一個web方式調(diào)用審查規(guī)則包的測試頁面，這個測試頁面采用jsp程序，其中根據(jù)規(guī)則包的接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，自動生成文本輸入框。同時根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型，自動生成解析request中提交的數(shù)據(jù)，并且傳遞到規(guī)則引擎中，并且執(zhí)行對應(yīng)規(guī)則包，最后取出返回結(jié)果，在顯示到頁面中。以上過程完整的再現(xiàn)了java程序如何通過規(guī)則引擎調(diào)用規(guī)則包的實現(xiàn)方式。用戶可以通過自動生成的jsp代碼查看具體的實現(xiàn)。

四、規(guī)則引擎功能

規(guī)則引擎具備開發(fā)支持和運行支持兩大功能，同時支持版本控制、修改發(fā)布、動態(tài)加載、測試跟蹤、遠程管理等功能。

（1）規(guī)則配置器

規(guī)則配置器是一款基于規(guī)則引擎和產(chǎn)生式編程技術(shù)的全配置軟件開發(fā)平臺。

規(guī)則配置器首先是一個業(yè)務(wù)規(guī)則管理系統(tǒng)，提供可視化的規(guī)則配置器，業(yè)務(wù)人員或者開發(fā)人員可以使用配置界面直接編寫業(yè)務(wù)規(guī)則，并生成可以執(zhí)行的規(guī)則包。在配置界面還可以對數(shù)據(jù)庫、傳輸參數(shù)等進行管理維護，還可以查看流程圖、源代碼、執(zhí)行測試的等功能。

同時，規(guī)則配置器又提供配置界面，自動生成了前端用戶操作界面的代碼。這樣就實現(xiàn)了信息化系統(tǒng)功能的全配置開發(fā)，無需采用編碼方式。

另外，規(guī)則配置器還是一個SOA平臺，通過SOAP、Socket、Http等多種方式為外部的其他系統(tǒng)提供服務(wù)。

（2）規(guī)則包版本控制

專利審查規(guī)則的修改需要進行版本控制，新建的規(guī)則包的版本缺省情況下是1.00，其中整數(shù)部分的版本為規(guī)則的大版本，小數(shù)部分為規(guī)則小版本。每次修改并保存新版本時，都會自動添加0.01，依次遞增。

專利審查規(guī)則包每審核一次，都會進行規(guī)則包大版本的遞增，用于區(qū)分規(guī)則的審核情況。規(guī)則的小版本，在具體的規(guī)則編輯過程中，可以選擇遞增，用于區(qū)分對規(guī)則包的修改情況。

當(dāng)規(guī)則包開發(fā)完成之后，上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，分為兩種類型，一種是開發(fā)類規(guī)則包，另外一種是管理類規(guī)則包。管理類規(guī)則包才能進行規(guī)則的審核等操作，以及進行大版本的遞增。 開發(fā)類規(guī)則包只能進行小版本的變動。

（3）規(guī)則修訂痕跡跟蹤

規(guī)則修改時，需要跟蹤規(guī)則包的修改情況，目前只記錄規(guī)則和決策表的修改情況。

當(dāng)用戶在開發(fā)過程中，可以對規(guī)則包設(shè)置修訂點。當(dāng)設(shè)置了修訂點之后，規(guī)則包會記錄一個當(dāng)前所有規(guī)則的編輯狀態(tài)。以后進行規(guī)則的修改時，可以查看到規(guī)則的變化情況，并且可以同時看到當(dāng)前規(guī)則和修訂點規(guī)則的對比情況。

用戶還可以選擇某個版本的規(guī)則進行比較，比較時可以看到每個規(guī)則的修改情況。

（4）規(guī)則執(zhí)行軌跡記錄

規(guī)則執(zhí)行完畢之后，需要記錄規(guī)則的執(zhí)行軌跡。當(dāng)前記錄所有滿足條件的規(guī)則的執(zhí)行情況，并且記錄規(guī)則進入時的數(shù)據(jù)值以及執(zhí)行完之后的數(shù)據(jù)值。

目前在規(guī)則編輯器中，當(dāng)使用了規(guī)則包的測試功能之后，會記錄當(dāng)前規(guī)則包執(zhí)行的執(zhí)行規(guī)則，用戶可以打開進行查看。

規(guī)則執(zhí)行時，首先會對整個規(guī)則包記錄一個執(zhí)行軌跡根。然后執(zhí)行規(guī)則集時，會在此根下面新建一個執(zhí)行軌跡。當(dāng)執(zhí)行規(guī)則時，會在父的執(zhí)行軌跡下面再新建一個執(zhí)行規(guī)則。新建時，記錄了規(guī)則的名稱，以及進行相關(guān)的變量，以及執(zhí)行前值和執(zhí)行后值的情況。

規(guī)則包進行執(zhí)行時，會將執(zhí)行完畢之后的軌跡對象存儲到數(shù)據(jù)庫中。在進行查看時，就可以看到規(guī)則包的執(zhí)行樹狀結(jié)構(gòu)。

（5）規(guī)則執(zhí)行日志

規(guī)則包中可以設(shè)置日志輸出，日志分為錯誤、警告、提示、調(diào)試等多種信息?？梢酝ㄟ^注冊日志記錄服務(wù)，來實現(xiàn)日志的多種方式導(dǎo)出。

日志輸出時可以包括以下信息：規(guī)則包名、執(zhí)行時間、日志類型、日志信息、輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)等。

通過對日志的輸出，可以有效的了解和記錄所有規(guī)則包的執(zhí)行情況。

（6）業(yè)務(wù)規(guī)則管理

業(yè)務(wù)規(guī)則管理是針對規(guī)則管理人員而設(shè)置的模塊應(yīng)用，主要用于管理上傳到數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則包。對存在于數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則包進行查詢，以及對其中的各個版本進行在線的查看和修改?？梢詾橐?guī)則包分配用戶權(quán)限，設(shè)置哪些人可以有查看、修改、開發(fā)、審批、執(zhí)行、發(fā)布權(quán)限?？梢詫σ?guī)則包的某個版本進行申請審核、審核、測試、執(zhí)行和發(fā)布利益等操作。在具體的規(guī)則執(zhí)行中，可以執(zhí)行規(guī)則的源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以查看規(guī)則的原始數(shù)據(jù)和最終結(jié)果數(shù)據(jù)。

結(jié)語

規(guī)則引擎技術(shù)為專利審查多變、復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯提供了一種解決思路和方案。規(guī)則引擎既能夠管理應(yīng)用層的業(yè)務(wù)邏輯，也可以對應(yīng)用展示層的頁面流程、規(guī)則進行定制。這是給專利審查這類大型信息系統(tǒng)的智能化提供了一種選擇。而Java規(guī)則引擎在不斷進行完善和發(fā)展中，也必將為專利審查智能化水平的不斷提升帶來更大助益。

通過對專利審查規(guī)則引擎技術(shù)的研究和初步測試，筆者認為將規(guī)則引擎應(yīng)用于專利審查智能化在技術(shù)上是可行的，筆者對規(guī)則引擎的研究成果，對于配合專利審查模式轉(zhuǎn)變、提高專利審查智能化水平方面，其實際應(yīng)用效果將在向?qū)嶋H系統(tǒng)轉(zhuǎn)化后得到進一步的論證。

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