基于情境感知的物流園區供應鏈智能信息推送服務研究

洪瓊　張浩

〔摘要〕鑒于領域本體開發缺乏統一化過程，本文擬提出一種基于軟件工程開發的企業本體構建標準化流程，即用結構化開發方法將企業本體構建流程劃分為規劃、分析、設計、實施與運行5個階段；具體在分析階段，又利用原型化開發方法構建初始的企業本體概念框架，以在有限的時間內提高企業本體開發的質量。另外，實驗中基于該流程構建了某企業手機產品本體，并比較了與基于“骨架法”流程所構建的相同領域本體在文本過濾應用中的效果。

〔關鍵詞〕領域本體；本體構建；企業本體；軟件工程開發

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2013.05.024

〔中圖分類號〕G25025〔文獻標識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2013）05-0105-07

德國學者Studer[1]在對本體進行深入研究后，提出“本體是共享的概念模型的明確的、形式化的規范描述”，這一定義受到普遍認同。從該定義中可見本體的目標是捕獲相關領域知識，提供對該領域知識的共同理解，確定該領域內共同認可的詞匯（術語），并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術語）和詞匯（術語）之間相互關系的明確定義[2]。企業本體構建的目的是將本體理論應用于企業管理領域中，通過描述企業中事物或與企業相關的企業間事物的概念、及概念之間關系，來提供對企業領域知識的共同理解，消除對事物本質描述的歧義，建立知識共享和操作的語義集成平臺，提高知識應用的效率[3]。因此，企業本體構建的質量直接影響了企業管理尤其是客戶關系管理的質量。

目前比較常用的領域本體構建方法有“骨架法”、“評估法”、“Bernaras”、“Methonotology法”及“Sensus法”等，這些方法均是面對不同的應用目的而具有不同的構建策略和流程，還沒有形成一個統一的領域本體構建標準。本文結合軟件工程開發的思想與方法，提出了一種企業本體構建的標準化流程。

1基于軟件工程開發的企業本體構建流程

13企業本體分析

該階段按照原型化軟件開發指導思想，由領域專家和企業員工討論并決定企業本體概念初始框架的過程。下面以某企業3G手機為例，舉出按照業務流程分解抽取概念等術語的具體步驟[4]：

（1）在領域專家的指導下，和企業相關員工的參與下，畫出詳盡的企業組織結構圖。

因為企業業務流程處理的主體是相關組織、部門、任務小組或具體的人，畫出詳盡的企業組織結構圖可幫助我們識別與產成品直接和間接相關的業務部門，進而全面把握其業務處理過程。

（2）以3G手機為主線，找出與其直接和間接相關的部門或任務小組，采用劇本形式對這些部門的業務處理流程進行層層分解并歸納，以找出相關的概念、概念屬性、實例及概念間關系。下面列舉出3G手機的生產加工部門子劇本：

①背景

主題：要求生產一批能夠高速上網、專業音樂播放和方便快捷的網絡應用的3G手機；

主角：生產工人、設計師、工藝師等；

配角：采購員、倉庫保管員、供應商、客戶服務員等；

道具：客戶意見反饋單、設計圖紙、工藝卡、物料清單、采購單、領料單等；

②劇情

場次1：根據客戶意見反饋單對3G手機進行參數設計；

客戶服務員反饋客戶對3G手機性能要求意見；

設計師根據客戶意見進行圖紙設計；

場次2：按照設計圖紙，分析企業相關物力、財力、人力資源，設置工藝卡；

工藝師根據設計圖紙建立工藝卡，包括：工序加工圖、加工刀具、測量量具等；

場次3：按照物料清單，采購相應原材料；

倉庫保管員根據物料清單向采購員提交缺貨單；

采購員根據缺貨單向材料供應商提交采購單；

場次4：按照工藝單和物料清單，生成領料單，進行生產加工；

工人領取領料單；

工人按照3G手機工藝卡進行生產；

通過該業務流程子劇本我們可以發現與3G手機生產加工部門相關的術語名詞（由下滑線標注），它們中隱含了將要提取的概念、概念屬性、實例及概念間關系。

（3）分析完企業中所有與3G手機相關的業務活動劇本，提取出與3G手機類相關的概念類、概念屬性、實例及概念間關系。

業務活動劇本中的術語名詞往往是要抽取的概念、概念屬性或實例；概念間的關系在劇本中往往體現在靜態動詞和動態動詞中，其中，靜態動詞形如“某是某的一種或一類”體現出了概念間的分類關系即上下位關系；靜態動詞形如“某是某的一部分”體現出了概念間的非分類關系中的整體與部分關系；還有一些靜態動詞如“某的顏色是……”、“某的位置是……”等體現出了概念間的屬性關系。動態動詞一般表示出概念間的動賓關系，在分析中一定要辨別清楚主動概念和被動概念。

如以3G手機為子類，向上可歸納為“手機”父類；參閱企業產品手冊，可找出“2G手機”、“普通手機”等兄弟類；向下可分解“G3移動定制手機”、“電信定制3G手機”子類等。另外在業務活動劇本中可抽取相關類的屬性及實例，如工藝卡中有關“產品設計流程”和“產品設計參數”等，可抽取相關術語為3G手機類的屬性；在業務活動劇本中抽取相應類間的關系，如上文中“設計師設計圖紙”，其中“設計”動詞表述了概念“設計師”與概念“圖紙”之間的動賓關系。從劇本中抽取相關概念、概念屬性、實例及概念間關系，是對劇本中相應的術語不斷概括化的過程，需要謹慎小心，一是要避免遺漏相關概念，確保知識的完整性；二是要避免出現同名異義和同義異名的概念，確保知識的一致性；三是要避免概念過分細節化，注意區分概念、概念屬性及實例之間劃分的方式方法，確保知識的簡潔性。

（4）建立有關3G手機類的領域知識詞表，詞表有3G手機相關類表、類屬性表、實例表、類間關系表。

對企業每個產成品建立相應的領域知識詞表，可協助我們更為方便和清晰地構建形式化的領域本體。

（5）對后續知識挖掘得出新的概念、概念屬性、實例及概念間關系，可填充到領域知識詞表中，并注明知識來源。

14企業本體形式化和文檔化

可根據某產成品的領域知識詞表，進行層次化分析與概括，形成概念分類樹，并形式化表示為領域本體五元組形式，并相應地生成OWL文檔。

15企業本體的評價、修改及應用

對生成的初始本體進行試運行，即發現不符合一致性、完整性及可擴展性評價標準的部分，及時修正，然后投入企業實際的運行中才能發揮有效的作用。

2基于軟件工程開發的企業產品本體構建實驗

21實驗目的

按照上述基于軟件工程開發的企業本體構建流程開發企業產品本體，驗證這一過程的時間效益，即是否在較短的時間周期內獲得較高質量的企業產品本體，可由領域專家和企業員工運用對比分析方法檢驗其是否符合一致性、完整性及可擴展性標準。

22實驗工具及過程

221實驗工具

（1）本體構建工具

本文在Windows操作環境下，選擇由斯坦福大學開發的Protégé[5]本體開發工具，它由用戶輸入結構化或半結構化的實體概念和屬性信息，然后輸出本體化、語義化的知識模型，并基于該知識模型進行語義推理。

（2）文本過濾工具

本文選擇MuseTips[6]文本過濾工具，它是一個開放、使用方便的Windows軟件，并具有按照鍵入短語進行搜索、自動給出搜索短語、支持正則表達式、多種查詢方式和多種過濾模式等功能。

222實驗過程

本文以某家用電器制造企業為研究背景，該企業產品大致分為手機、電視、數碼、電腦及白色家電5大類，該實驗主要是構建企業手機產品本體，不考慮手機產品本體的重用，重點在于手機產品本體分析階段。

（1）手機產品概念知識表構建

3手機產品本體性能檢測

檢測方式是利用對比分析法，依靠領域專家和企業員工的經驗定性分析和實際應用中的定量分析，對本文所提出的方法與基于“骨架法”所構建的同領域手機產品本體的一致性、完整性及可擴展性性能的進行比較。本文利用MuseTips文本過濾工具，對基于兩種不同方法所構建的同領域本體在相同文本測試集上進行準確率和召回率的對比分析，經分析可知，基于軟件工程開發的手機產品本體能在較短開發周期內具有較好的性能，并滿足企業用戶的需求。其分析結果如表4所示：表4基于兩種方法的手機本體在文本過濾應用中的實驗結果比較

基于不同語義平臺的文本過濾準確率召回率基于軟件工程開發的手機本體

在文本過濾中的應用03270476基于“骨架法”開發的手機本

體在文本過濾中的應用061307094結束語

本文從軟件工程開發角度提出一種通用的企業本體構建思路與框架，彌補了目前常用領域本體構建方法中缺乏構造標準的不足。實驗驗證了利用該思路所構建的企業本體質量優于利用傳統本體構建方法，例如“骨架法”所生成的質量。但筆者在實驗過程中仍遇到了一定的困難還沒克服，如概念知識表的構建全面性和精準性、利用Protégé工具編輯企業本體的經驗、企業本體構建效率及流程等多方面還需要不斷地完善、簡化及擴展領域本體構建的方法論體系。

參考文獻

[1]Studer R.，Benjamins VR.，Fensel D..Knowledge Engineering：Principles and Methods[J].Data and Knowledge Engineering，1998，25（1-2）：161-197.

[2]馮志勇，等.本體論工程及其應用[M].北京：清華大學出版社，2007：3.

[3]林春梅，等.創建企業本體模型的研究[J].計算機應用研究，2003，（1）：57-60.

[4]倪益華.基于本體的制造企業知識集成技術的研究[D].杭州：浙江大學博士論文，2005：32-34.

[5]Knublauch H.，Musen MA.，Rector AL..Editing Description Logics Ontologies with the Protégé OWL Plugin[J].International Workshop on Description Logics，Whistler，BC，Canada，2004.

[6]Text Filter[EB].http：∥www.musetips.com/text-filter.html，2011-08-24.

[7]Horridge M.，Knublauch H.，Rector A.，Stevens R.，Wroe C..A Practical Guide to Building OWL Ontologies Using the Protégé OWL Plugin and CO-ODE Tools（Edition 31）[M].University of Manchester，2004.

（本文責任編輯：王涓）