基于描述邏輯的商貸本體元數據模型研究

摘 要:為了解決自適應的商業信貸成員間不能有效共享信息的問題，在此針對現有方法在概念表示和語義擴展方面的不足，在對商業信貸業務概念領域詳細分析的基礎上，對信貸業務參與者間流轉信息結構和內容進行梳理，應用描述邏輯原語，將問題領域中的概念和關系抽象成相應的本體模型，并將本體的表示方法同描述數據的元數據結合起來，形成根據業務需求可擴展語義，可推理的本體元數據模型，用于表示異構信息。期望為異構信息源間信息的共享提供有效的解決辦法。關鍵詞:商業信貸; 描述邏輯; 本體; 元數據

中圖分類號:TN919-34文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)18-0114-04

Ontology Metadata Mode of Business Credit Based on Descriptive Logic

LI Guang-ming， ZHOU Huan

(School of Information Management， Shanghai Finance University，Shanghai 201209，China)

Abstract: To solve the problem that members from commercial credit business can not effectively share information， aiming at the deficiency of existed method in solving concept expression and semantic extension， the information flow structure and content between participants to commercial credit business based on the detailed analysis of commercial credit is described. The descriptive logic original language is used to abstract concept and relation from some problem field to build ontology model， and integrated ontology representation is combined with metadata to build expanded and inferable ontology metadata model according to business requirement. This method is used to describe heterogeneous information， and is expected to provide effective solution to share heterogeneous information from heterogeneous sources.Keywords: business credit; descriptive logic; ontology; metadata

0 引 言

商業信貸管理信息系統是連接征信系統，貸款提供者，貸款需求者，第三方工具提供者等商業信貸參與方的信息鏈條。建立無歧義的，能夠讓系統成員都能夠理解的數據是十分重要的。為了加強信息的表示，建立一種能夠映射系統參與方所使用的數據，并根據業務變化可擴展和推理的標準化的數據組織方式是十分必要的。本體是應用于信息管理領域中的重要方法，它將問題領域中的對象抽象成概念和概念間的關系，使用形式化的方法表示這些概念，使得計算機能夠接收并處理，加強異構系統用戶對數據的共享[1]。描述邏輯利用概念和規則符號將問題領域中的原子概念和規則表示出來，定義良好的語義和表示能力，并具有基于邏輯的推理能力，是目前應用比較廣泛的本體描述原語，成為OWL-S等標準本體描述語言的語義基礎。本文將引入可以跨平臺，并且可根據用戶需求，擴展語義的基于本體的元數據表示模型，表示貸款業務參與方之間交互的異構信息。

1 商業信貸管理系統結構

商業信貸系統包括核心業務功能和輔助業務。核心業務包括接收貸款申請，抵質押品管理，貸款合同的簽訂，貸款檔案的管理，歸還貸款本息等內容。輔助業務為核心業務提供支持，以規避貸款拖欠風險，提高貸款效率為目的。輔助業務包括信用審核，還款能力的審核，用款活動開展情況的檢測，抵質押品價值的評估，還貸催收，還貸風險評估，行業分析等內容。輔助業務的執行需要同信貸機構以外的相關單位發生數據的交換。比如，評估還貸意愿，需要查看銀行等征信機構的信用信息，還需要從工商，稅務，電信，等部門獲取貸款者的信用經歷信息。為了最大限度的發揮核心業務，信貸機構從第三方服務提供者處獲取服務，如信用等級評價，不同行業的貸款風險評估，抵質押品管理等。

2 基于描述邏輯的本體表示

2.1 本體的表述

基于面向對象的思想，本文將本體表述為:

Ontology={C，CP}，{CE，CEP}，{R，RP}，{RE，REP}，H，X，

式中:C表示由問題領域中的名詞概念抽象出來，具有相同屬性和行為結構的概念類的集合;CP表示類的屬性聲明，屬性為類的靜態特征;CE是問題領域中概念類的實例的聲明，實例的屬性用CEP表示;R表示問題領域中的關系，類與類之間可以具有某種關系，關系也可以成為新的類，即關系類，關系是由問題領域中與名詞概念在同一層次的動作概念抽象而來，關系也具有相應的屬性，用于描述關系的特征;RP表示描述關系的屬性;RE表示關系的實例;REP表示關系實例的屬性;H表示問題領域中所使用的計算工具，公里，定理等內容;X表示屬性的約束和限制。

2.2 基于描述邏輯的本體元數據表示

(1) 基本的邏輯符號。

在描述邏輯中提供了基本的邏輯原語用于表示復雜的概念和關系。如:“∧”邏輯與、“∨”邏輯或等為基本的邏輯關系符號;“→”邏輯蘊涵、“”邏輯等價、“≤”上限基數、“≥”下限基數、“M”包含于等擴展的邏輯關系符號;PartOf，InstanceOf，SubclassOf等表示組合等邏輯關系。

(2) 原子類和復合類。

問題領域中，類可以分為原子類和復合類。原子類是指不可以再分的類，用符號{C}表示，復合類由原子通過邏輯連接符號連接而成。如，C，D表示原子類，復合類MC∧D，表示原子式C和D通過“∧”操作形成復合類M。

(3) 類的屬性。

在問題領域中，類的特征是通過屬性表述出來的，一個類可能具有多個屬性。類的屬性之間通過“邏輯與”符號鏈接，表示屬于同一個類。{C}，{C.p1∧C.p2}，式中C表示概念類，p1，p2表示類具有的屬性。如果C是由多個原子類復合而成，則原子類的屬性自動變成C的屬性。

(4) 類的實例及其屬性。

為了更清楚的表示概念類的實例，可以使用C(E)表示概念類C的E實例，可將類的實例形式化為:{C}，{C.p1∧C.p2}，{C(E1)，C(E2)}，{C(E1).p1∧C(E1).p2 ，C(E1). p1∧C(E1). p2}，其中，C(E1)， C(E2)表示對象類C的E1，E2實例。實例同對象類一樣，也可以通過邏輯聯結符合進行擴展或組合。如C(E)=(M∧N)(E)，其中，概念類C是由M和N復合而來。

(5) 定義關系及其屬性。

在問題領域中，類與類之間的使動行為用關系來表示。對象類之間的關系用小寫的字符表示，如:{P M Q∧r1，Q M Z∧r2.a}，表示概念類P與Q之間的關系為r1，Q與Z之間的關系為r2，r2具有屬性a。關系實例為對象類之間聯系的具體實現。其定義方法同對象類實例的定義方法相同。關系的實例表示具體的關系。比如張強是張紅的父親。

(6) 定義屬性約束和限制。約束主要包括域約束和范圍約束，域約束是指該屬性僅對什么類有效，而范圍約束則是指該屬性的取值屬于哪個類的實例、或哪種類型的數值等。

3 本體元數據在商業信貸系統中的應用

3.1 建立商業信貸系統數據模型

商業信貸系統數據模型的分析是建立本體元數據的第一步，可以明確指示出參與商業信貸活動的各個行為主體，以及主體間交換的數據。通過對數據模型的完全解析，對于問題領域中相關概念的提取和概念類的抽象，有著重要的作用。商業信貸系統的數據模型可描述如圖1所示。

圖1 商業貸款一級數據模型

由于篇幅限制，本文所只列出的商業信貸系統一級數據模型。商業信貸管理可以分為貸款申請提交和審核，簽訂貸款合同，貸款檔案管理，業務檢查，還款等幾個階段。在貸款申請審核中，需要審核貸款者基本信息，信用信息，還款能力評價，貸款申請提交和審核階段，需要審核貸款者家庭信息，財務信息，工作信息，信用信息等內容;款審核通過后，將簽訂貸款合同，建立貸款檔案;簽訂貸款后，將根據行業信息觀察用款情況，催收余款。

3.2 從問題領域的抽象出相關概念類

經過對商業信貸管理系統問題領域的分析，按照其所承擔的業務角色，可以將其分為參與人，關系，信貸機構，規則，單據，抵質押品，信用，報表，工具，貸款產品等概念類，以及提供，處理等關系類。參與人是指除信貸機構以外的信貸活動參與者，如貸款個人，貸款企業等;關系是指貸款人之間，參與貸款活動的成員之間，或貸款人與貸款機構之間的關系;信貸機構是指貸款的提供方，信貸機構需要對參與人提供的信用信息，抵押制品，身份材料，報表等進行審核。規則是由信貸機構所制定的規范貸款人行為的各項規章制度，如拖欠還款的懲罰措施等。表單是指貸款人為取得貸款和保證按期返款所提供的各種材料，如貸款申請等。抵質押品是由貸款人或擔保人所提供的房屋等有價擔保品。信用是來源于銀行，稅務，信貸機構等單位的能夠證明貸款人信用履歷的材料。報表包括行業分析，業務分析，財務報表等用于預警貸款風險的數據分析材料。工具包括用于信用評價，抵質押品價值評估，風險控制，行業與業務分析等活動所使用的方法與工具。貸款產品是信貸機構根據貸款人特點所設計的各種貸款策略。處理關系類是參與人與信貸機構等概念類之間所發生的各種關系，包括貸款申請的審核，抵質押品評估，貸款能力評價，業務狀況評價，貸款者分類等各項活動。提供關系類是參與人所提供的各種申請，材料，報表所進行的操作。商業信貸管理問題領域的概念抽象如圖2所示。

圖2 商業信貸管理問題領域的概念抽象

3.3 基于描述邏輯的信貸本體構建

根據問題領域中抽象出來的概念，結合描述邏輯的邏輯原語，將商業信貸領域中的概念類和關系類，及其屬性和關系分配集聲明如下:

(1) 概念類和關系類的聲明。

參與人概念類可以聲明為:參與人{(貸款人) ，(擔保人)}，貸款人，擔保人為參與人的子類。貸款人和擔保人還可以派生出貸款個人和貸款企業，擔保個人和擔保企業。如果A企業是貸款人，則可將其聲明為概念類貸款企業的實例貸款企業(A)。

關系概念類可聲明為: 關系{(擔保)，(家庭成員)，(機構成員)}。擔保類可派生出擔保人，擔保機構;家庭成員可派生出妻子，父母，子女等親屬;機構成員可派生出股東，總經理，法人代表等機構職位。

信貸機構可聲明為:信貸機構{(銀行)，(貸款公司)}，因為在商業信貸系統中，信貸機構主要指提供貸款的銀行，貸款公司等機構。

表單概念類是商業信貸管理系統中重要的本體元素之一。表單類可聲明為:表單{(申請)，(合同)，(檔案)，(單據)}，申請類可派生出{(貸款申請)，(還款申請){(全額還款申請，提前還款申請，部分還款申請)}等子類，合同類可派生出貸款合同子類，檔案類可派生出貸款檔案等子類，單據類可派生出{(抵質押品單據)，(業務調查單據)，(還款記錄)}等子類。

規則概念類聲明為:規則{(信用等級評價規則)，(貸款分類評價規則)，(擔保方式)，(還款方式)，(貸款檢查規則)，(檔案管理規則)}等。

報表概念類可聲明為:報表{(行業分析報表)，(業務分析報表)，(還款能力分析報表)}

工具概念類可聲明為:{(信用評估工具)，(風險控制工具)，(行業分析工具)，(業務分析工具)}。

抵質押品類的聲明，將最常見的抵質押品單獨聲明，而其他形式的抵質押品歸為其他類。如:抵質押品{(房屋)，(汽車)，(其他)}。

處理關系類是發生與概念類之間的關系。主要發生于信貸機構類和參與人類之間，處理關系類可聲明為:處理{(審核)，(評估)，(檢查)，(預警)}等處理。審核類可派生出貸款申請審核，信用審核，業務審核的子類;評估類可派生出抵質押品評估，還款能力評估，業務績效評估等子類;檢查類可派生出業務檢查，還貸檢查等子類，評估可派生出信用評估，還款能力評估，風險評估等子類，預警類可派生出拖欠還貸預警，風險預警等子類。

(2) 屬性的聲明。

屬性是描述對象特征的重要元素。每個概念類和關系類都具有相應的屬性。子類除了繼承了基類的屬性之外，還會派生出新的屬性。統計屬性的工作量比較大，本文不可能一一舉例，現僅以貸款個人為例說明，其屬性可聲明如下:

{貸款個人.個人信息∧貸款個人.家庭信息∧貸款個人.教育信息∧貸款個人.健康信息∧貸款個人點居住信息∧貸款個人.聯系方式.貸款個人.經濟信息}

其中個人信息，家庭信息，健康信息等是描述貸款個人特征的屬性集合。根據需要，也可聲明為概念類。因此可知，類的某種概念類可聲明為另一種概念的屬性。

(3) 公理與工具。

公理與工具的聲明同概念類聲明集中的工具概念類不同。工具概念了是商業信貸系統，根據自身特點和業務屬性所定義的工具。而公理與工具聲明是信貸系統所使用的，已經被廣泛采納的，具有一定標準的通用的公里和計算工具。

(4) 概念類間的邏輯表示。

通過對信貸問題領域的分析，可以抽象出原子概念類，在實際應用中，原子類不可能表示出所有問題，有時需要與其他原子類邏輯連接，來表示更復雜的概念。我們以貸款流程的本體描述為例來說明概念類間的邏輯表示。已知原子概念類和關系類聲明為:人員(Person)、表單(form)、報表(paper)、機構(unit)，規則(rule)，提供與審核(offerandaudit)，處理(Handle)等關系類。其業務關系為:貸款人(persion(loanperson))向信貸機構(creditunit)提供(applyto)貸款申請(Form(apply))，被信貸機構(creditunit)使用面向相關業務的工具或方法(Method)審核(Handle(audit))申請，簽訂貸款合同(Form(Contract))，貸款人按照合同規定，向信貸機構(creditunit)支付(pay)利息(interest)，在規定的期限內歸還(repay)貸款，信貸機構(creditunit)對業務進行審核(Handle(audit))，控制風險。

源元數據中的原子類總結為術語和關系的集合。{(Loanperson，Creditunit，Form(Contract)，Method，Mortage)，(Handle( applyto，credit)，pay}

則術語之間的關系可表示為:

{(Person (Loanperson)M .applyto Form(apply)，Person M .apply mortage，Creditunit .audit Form(apply) ∧Method，Person(loanpersion)M.pay interest∧.repay Mortage}}};

(5) 本體間推理的描述。

本體的一個最重要特征就是推理。通過邏輯符號，可以表示本體元素間的推理。在信貸本體中，概念類間可以通過關系類結合，形成新的類，來表示業務邏輯。如上文所述，商業信貸問題領域中包含關系類處理中包含有審核關系類。具有審核貸款申請，評價信用和還款能力等邏輯功能。將貸款申請審核關系聲明為Doapply，信用評價關系聲明為Docredit，評價還款能力聲明為Dorepayability。貸款申請Doapply具有布爾類型的屬性“是否通過”，聲明為Ispass，如果沒有通過則為Ispass;信用評價關系需要借助規則類中的信用評價等級規則，即ruleauditclass，信用評價關系可聲明為Docredit∧RuleAuditClass.value(n)，value表示信用評價等級的值，括號中的數值表示等級數。還款能力評價表示為Dorepayabilit∧RuleRepayAbityClass.value(n)，RuleRepayAbilityClass表示還款能力評價等級。因此，對于某貸款人貸款申請的批復可聲明為Loanpersion∧Doapply.IsPass≡{Docredit∧RuleAuditClass.value(≥3)∧Dorepayabilit∧RuleRepayAbityClass.value(≥2)}，表示貸款人如果獲得貸款申請通過，必須信用等級評價超過3級，還款能力評價在2級以上。

通過上式可以把概念類之間的邏輯關系轉化成邏輯推理公式，可以通過邏輯推理運算，完成商業信貸問題領域中的邏輯推理。

4 結 語

通過以上的形式化描述，即將商業信貸系統資源元數據的概念術語，術語的屬性，術語類間的關系描述出來，通過形式化元數據的交互，實現資源數據信息的共享。同理，可將其他數據資源形式化描述出來，在商業信貸成員間無歧義的共享供業務信息。

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