科技成果轉(zhuǎn)化平臺的關(guān)鍵技術(shù)研究

李文全，徐素萍

﹙韶關(guān)學(xué)院 信息工程學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005 ﹚

科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的能力是衡量一個國家和地區(qū)科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，對國家和地區(qū)經(jīng)濟增長有著重要意義.由于科研與生產(chǎn)脫節(jié)、成果轉(zhuǎn)化體系不完善等通病的存在，導(dǎo)致大量的科研成果躺在檔案室，或散落在科研人員手中，轉(zhuǎn)化率同發(fā)達城市相比相對偏低［1］.成果轉(zhuǎn)化工作的滯后嚴(yán)重影響了科技能力與企業(yè)盈利能力的提升.為了提高科技成果轉(zhuǎn)化率，有效串起成果轉(zhuǎn)化過程中涉及的上、中、下游各環(huán)節(jié)，建設(shè)線上與線下相結(jié)合的技術(shù)交易服務(wù)平臺，迫切需要建立完善的科技成果轉(zhuǎn)化平臺［2］.解決科技成果與市場需求之間信息不對稱難題，使科技成果與市場緊密的聯(lián)系在一起，真正有效地促進科技成果的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化.

為了促進科技成果的轉(zhuǎn)化，美國、德國、日本等國家通過完善轉(zhuǎn)化體系，構(gòu)建基于產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的科技成果轉(zhuǎn)化平臺，成功地促進了成果轉(zhuǎn)化；國內(nèi)部分省市和學(xué)者也十分重視科技成果轉(zhuǎn)化工作，搭建了面向不同行業(yè)的科技成果轉(zhuǎn)化平臺.李正權(quán)等為有效實現(xiàn)成果所有方和需求方、企業(yè)與技術(shù)之間的對接和交易，構(gòu)建了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的廣東省科技成果轉(zhuǎn)化平臺［3］；姚寧廣等為提高農(nóng)業(yè)科技成果的資源利用率，設(shè)計了一種基于面向服務(wù)體系架構(gòu)的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化平臺［4］；尚珊等針對高校研發(fā)能力強轉(zhuǎn)化能力弱缺陷，建立了基于信息咨詢的高校科技成果轉(zhuǎn)化平臺.但它們主要關(guān)注科技成果數(shù)據(jù)的共享與集成［5］.在我國促進政府?dāng)?shù)據(jù)開放共享，推動資源整合的大數(shù)據(jù)背景下，科技成果轉(zhuǎn)化還面臨一些新的挑戰(zhàn)：

（1）需要動態(tài)集成多個部門的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如科技專家數(shù)據(jù)和科技成果數(shù)據(jù)分布存儲在不同科研院所、高校、企業(yè)等單位的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中，需要動態(tài)實現(xiàn)集成并為其他業(yè)務(wù)平臺和決策系統(tǒng)提供科技成果轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)服務(wù).

（2）需要集成遺留的科技成果轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的應(yīng)用，相關(guān)部門已有不少科技成果轉(zhuǎn)化的應(yīng)用，為了保護投資，需要集成這些遺留的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)，使其一起協(xié)調(diào)工作.

（3）以往的檢索服務(wù)沒有語義背景，難于滿足類型復(fù)雜與形式多樣的科技成果檢索需要，迫切需要加強以科技成果內(nèi)容為關(guān)鍵詞的提取，提高數(shù)據(jù)的檢索效率和迎合用戶檢索興趣.

針對新形勢下的挑戰(zhàn)，搭建了一個基于Web的科技成果轉(zhuǎn)化平臺，通過Web Services實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的動態(tài)集成和多部門協(xié)作；通過XML技術(shù)實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的互操作；通過科技成果信息的關(guān)鍵詞提取，提高了用戶的檢索效率和優(yōu)化了用戶體驗.

1 平臺架構(gòu)設(shè)計

科技成果轉(zhuǎn)化平臺是基于Web開發(fā)，目標(biāo)是在Internet/Intranet上實現(xiàn)分布、異構(gòu)的專家和科技成果信息的互操作，并實現(xiàn)新的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)的動態(tài)裝配和松散耦合.平臺架構(gòu)采用三層架構(gòu)，由數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和用戶層組成，見圖1.架構(gòu)將業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)管理分離，便于數(shù)據(jù)的動態(tài)管理和有機集成，并保證系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性和可擴展性.

圖1 平臺架構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)層.數(shù)據(jù)層是指分布式存儲在不同業(yè)務(wù)平臺中與科技成果轉(zhuǎn)化相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要包括科技專家數(shù)據(jù)庫、科技成果庫、成果轉(zhuǎn)化庫、企業(yè)信息庫，以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)庫或文件.這些數(shù)據(jù)存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)中.

（2）業(yè)務(wù)層.業(yè)務(wù)層是整個架構(gòu)的橋梁與紐帶.對用戶層的發(fā)出的請求進行解析，通過調(diào)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)，將請求轉(zhuǎn)化成內(nèi)部處理規(guī)則，并向數(shù)據(jù)層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)請求；數(shù)據(jù)層響應(yīng)請求后，對返回的數(shù)據(jù)進行組織，以用戶預(yù)設(shè)形式呈現(xiàn)給用戶.業(yè)務(wù)層由業(yè)務(wù)系統(tǒng)和支撐服務(wù)系統(tǒng)兩部分組成，其中業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括科技專家子系統(tǒng)、企業(yè)信息子系統(tǒng)、科技成果子系統(tǒng)、交易子系統(tǒng).支撐服務(wù)系統(tǒng)包括在線交流子系統(tǒng)、政策發(fā)布子系統(tǒng)、身份認(rèn)證子系統(tǒng)、角色權(quán)限子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)報表子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng).數(shù)據(jù)服務(wù)向外提供了標(biāo)準(zhǔn)的Web Services服務(wù)接口，支持新的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)動態(tài)集成和為其他系統(tǒng)動態(tài)提供數(shù)據(jù)服務(wù).

（3）用戶層.用戶層是平臺的最終用戶，包括企業(yè)用戶、科技專家、科研院所、高等院校、科技管理部門.專家人才通過平臺可以進行技術(shù)和成果展示；企業(yè)用戶通過平臺可以搜尋技術(shù)和發(fā)布需求；科技管理部門依據(jù)平臺數(shù)據(jù)輔助決策，發(fā)布成果轉(zhuǎn)化政策；當(dāng)科技成果與企業(yè)需求對接成功，可以通過平臺完成交易，促進科技成果的轉(zhuǎn)化.

2 關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)

2.1 基于XML的異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成

為了保護已有投資，集成遺留業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，需要一種能夠滿足在異構(gòu)環(huán)境下進行數(shù)據(jù)交換和傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn).XML是一種用來描述數(shù)據(jù)的中介語言，它是一種任何人都寫入和讀出的標(biāo)準(zhǔn)化語言，它為異構(gòu)化的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)提供了標(biāo)準(zhǔn)化描述格式.通過XML不僅可以很好地集成原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)，而且方便為其他系統(tǒng)應(yīng)用提供信息共享.XML作為半結(jié)構(gòu)化的描述語言，將XML的文檔描述與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫表中字段一一對應(yīng)，可實現(xiàn)科技成果數(shù)據(jù)與XML文檔的互相轉(zhuǎn)換.只要遺留的業(yè)務(wù)系統(tǒng)遵循XML數(shù)據(jù)規(guī)范和交換標(biāo)準(zhǔn)，就可以實現(xiàn)異構(gòu)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的互操作.基于XML的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成模型見圖2.

XML轉(zhuǎn)換服務(wù)是實現(xiàn)分布異構(gòu)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與XML數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵服務(wù).通過調(diào)用XML轉(zhuǎn)換服務(wù)可以輕松地將關(guān)系數(shù)據(jù)庫或文檔數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成XML格式數(shù)據(jù)，也可輕松地對XML格式數(shù)據(jù)實施精準(zhǔn)查詢和模型抽取.另外為了消除了異構(gòu)系統(tǒng)和平臺的差異，實現(xiàn)異構(gòu)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)的動態(tài)裝配和松散耦合，XML適配服務(wù)采用了Web Services技術(shù)實現(xiàn).只要新系統(tǒng)或原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)向外提供和發(fā)布Web Services數(shù)據(jù)接口，就可以被動態(tài)地發(fā)現(xiàn)和集成，從而實現(xiàn)對遺留業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成.

圖2 基于XML異構(gòu)數(shù)據(jù)集成模型

2.2 科技成果關(guān)鍵詞的提取算法

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)檢索服務(wù)是將前臺輸入的關(guān)鍵詞進行SQL拼接，并與數(shù)據(jù)庫表的文本標(biāo)題或內(nèi)容進行配對，返回所有包含關(guān)鍵詞的記錄.這種方式比較適合數(shù)據(jù)量小、類型簡單的數(shù)據(jù)檢索.然而在類型復(fù)雜、形式多樣的科技成果的檢索時，面臨兩個難題：一是成果所有者給定的關(guān)鍵詞與用戶所期望的往往存一定偏差且耗時費力，提取效果也會因為提取人的喜好導(dǎo)致較大差異；二是科技成果類型復(fù)雜、形式多樣，檢索時常常需要訪問多個關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表，隨著科技成果的數(shù)據(jù)量的增加，檢索服務(wù)的性能將下降.克服上述問題的關(guān)鍵在于關(guān)鍵詞的提取，以科技成果為背景的關(guān)鍵詞檢索既可提高檢索效率，檢索結(jié)果也更能迎合用戶興趣.科技成果的關(guān)鍵詞可以反映成果的主題，幫助用戶快速對科技成果的內(nèi)容建立畫像.

關(guān)鍵詞抽取是指從給定的科技成果描述文本中獲取有代表性的詞語，用以反映不同科技成果的技術(shù)要點、應(yīng)用領(lǐng)域等主題的關(guān)鍵信息.TextRank 算法是一種適用于文本內(nèi)容的詞匯重要性排序算法，通過由詞匯構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的迭代計算出詞語的重要性.算法的優(yōu)點是不需要事先對文本進行相關(guān)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，非常適用于科技成果關(guān)鍵詞的提取［6］.算法的基本思路是對給定的文本進行分割，劃分為由若干詞語節(jié)點構(gòu)成的圖模型.利用PageRank算法對圖模型進行迭代計算，直到節(jié)點的累加權(quán)重收斂，然后根據(jù)權(quán)重對所有節(jié)點進行排序，最后輸出關(guān)鍵詞［7］.節(jié)點的權(quán)值計算公式為：

圖3 關(guān)鍵詞提取流程圖

其中In（Vi）表示指向Vi的節(jié)點集合，Out（Vj）表示Vj指向的節(jié)點集合，Wji表示節(jié)點Vj與Vi邊的權(quán)重，d為阻尼系數(shù)，一般取值為0.85，其主要作用是保證讓權(quán)重能夠穩(wěn)定傳遞至收斂.為了有效提高關(guān)鍵詞提取效果，將根據(jù)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次與語料庫中的頻數(shù)的算術(shù)平均值來確定每個詞語的權(quán)重值，其值越大表示對主題的表現(xiàn)力越好.關(guān)鍵詞提取的流程見圖3.

（1）成果文本預(yù)處理.利用語句分隔符對科技成果描述信息進行切分，通過分詞器和領(lǐng)域詞典對切分后的信息進行分詞，通過詞表過濾停用詞、代詞、指示詞等詞語，保留與語義相關(guān)的名詞、動詞、形容詞等包含科技成果關(guān)鍵信息的詞語.

（2）構(gòu)建圖模型.根據(jù)第一步得到的詞匯，構(gòu)建以詞語為節(jié)點的圖模型G（V，E），V表示詞語節(jié)點集合，E表示節(jié)點間邊的集合.以參數(shù)值k滑動窗口對兩節(jié)點包含的詞匯進行標(biāo)記，當(dāng)兩節(jié)點之間的詞語存在共現(xiàn)關(guān)系時，則兩節(jié)點間將存一條邊，遍歷所有節(jié)點，得到所有的邊.

（3）計算節(jié)點權(quán)重.根據(jù)節(jié)點權(quán)重公式，迭代計算所有分詞節(jié)點的權(quán)重值，直至收斂到可接受的區(qū)間值，則停止計算，此時，節(jié)點權(quán)重值越大說明該節(jié)點攜帶越多的關(guān)鍵信息.

（4）節(jié)點排序.遍歷圖中所有節(jié)點，根據(jù)迭代收斂時的權(quán)重對節(jié)點排序.

（5）提取關(guān)鍵詞.將排序得到權(quán)重較大的前N個詞語當(dāng)作對應(yīng)科技成果的關(guān)鍵詞，并在原文中標(biāo)注.

2.3 基于角色訪問控制策略

科技成果是對某領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進行研究取得的具有一定學(xué)術(shù)或應(yīng)用價值的成果.科技成果信息來自不同部門、不同單位，涉及政治、經(jīng)濟、文化等方面的敏感信息，甚至國家機密，因此，為了防止數(shù)據(jù)篡改和非法訪問，有必要利用訪問控制策略對科技成果信息按權(quán)限受限地訪問控制［8］.科技成果轉(zhuǎn)化平臺的用戶可劃分為企業(yè)用戶、專家人才、科研院所、高等院校、科技管理部門五類，因此，在用戶與權(quán)限之間引入相應(yīng)的五類角色，一個用戶擁有若干角色，一個角色擁有若干權(quán)限.通過角色分配實現(xiàn)用戶與權(quán)限之間的關(guān)聯(lián)，通過權(quán)限授予實現(xiàn)權(quán)限與資源之間的關(guān)聯(lián)，從而避免了用戶與資源直接關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了按用戶角色權(quán)限受限地對系統(tǒng)功能進行訪問控制，訪問控制模型如圖4所示.

在上面的訪問控制過程中，通過角色實現(xiàn)了用戶與訪問資源的邏輯分離.一方面它有利于簡化授權(quán)過程，另一方面有利于多樣化的安全策略.

圖4 基于角色訪問控制模型

2.4 應(yīng)用實例

遵循資源共享、效益共贏、動態(tài)發(fā)展的原則，結(jié)合科技成果轉(zhuǎn)化的實際需求，筆者將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于某市科技成果轉(zhuǎn)化平臺中.主要實現(xiàn)了通知管理（短信管理、平臺通知、政策法規(guī)、推送提醒）、成果管理（成果信息、成果展示、成果評估）、需求管理（成果需求、人才需求、評估需求）、交易管理（意向管理、在線競價、合同管理、成果成效）、數(shù)據(jù)服務(wù)（數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)報表、服務(wù)接口）、用戶管理（人才管理、企業(yè)管理、管理員管理、信息審核）、系統(tǒng)管理（數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)還原、用戶角色、角色權(quán)限、修改口令）等功能，有效地疏通了科技成果轉(zhuǎn)化的上、中、下游的各環(huán)節(jié)，解決了科技成果轉(zhuǎn)化過程中的信息不對稱問題，提高了科技成果資源的綜合利用能力，促進了科技成果的轉(zhuǎn)化.

3 結(jié)語

構(gòu)建科技成果轉(zhuǎn)化平臺是貫徹落實科技創(chuàng)新思想、實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的一個具體措施，是促進科技成果轉(zhuǎn)化的主要手段.文中針對實際的需求，提出了一個科技成果轉(zhuǎn)化平臺框架，通過該框架解決了異構(gòu)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的動態(tài)集成、用戶檢索效率低、保障數(shù)據(jù)安全等關(guān)鍵問題，并通過實例證明了它的可行性和實用性.平臺的構(gòu)建將有效解決科技成果與市場需求之間信息不對稱難題，使科技成果與市場緊密的聯(lián)系在一起，真正有效地促進科技成果的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)科技成果的產(chǎn)業(yè)化.