基于知識圖譜的鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)研究

郭奕聰，胡 維，周 政，劉唯佳

（1. 中國鐵路網(wǎng)絡(luò)有限公司，北京 100038；2. 中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司，北京 100081；3. 北京經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司，北京 100081）

督辦工作是對工作任務(wù)執(zhí)行情況進行監(jiān)督檢查，并督促執(zhí)行。有效的督辦能夠幫助決策者及時了解重點事項進展，及早發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，促進具體問題的解決與最終落實。改變傳統(tǒng)人工傳遞、長時間等候人工審批、紙質(zhì)文件反復(fù)打印、電話郵件頻繁提交的督辦方式，利用信息技術(shù)搭建智能化的督辦系統(tǒng)，對于減少人力物力、提升工作效率、輔助管理人員決策等具有重要意義。

國內(nèi)外許多專家學(xué)者對相關(guān)的督辦模塊/系統(tǒng)進行了廣泛的研究。文獻[1]介紹了內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計局基于釘釘APP搭建“督查督辦”模塊，實現(xiàn)了督查事項“掌上辦”功能；文獻[2]以互聯(lián)網(wǎng)和統(tǒng)一建模語言（UML，United Modeling Languane）技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用云計算、數(shù)據(jù)挖掘與分析、數(shù)據(jù)融合與共享、協(xié)同工作流等技術(shù)，構(gòu)建了城市規(guī)劃部門基于互聯(lián)網(wǎng)+的重點事項督辦管理系統(tǒng)；文獻[3]采用B/S架構(gòu)，利用普元EOS7.6平臺開發(fā)了適用煤炭企業(yè)的督辦管理系統(tǒng)；文獻[4]應(yīng)用PDCA（計劃（Plan）、執(zhí)行（Do）、檢查（Check/Study）、處理（Act））循環(huán)原理，優(yōu)化督辦工作流程，對科技管理部門督查督辦工作機制進行探析；文獻[5]基于Java，采用SpringBoot+MyBatis集成開發(fā)框架，設(shè)計了城市建設(shè)行業(yè)的政務(wù)督辦系統(tǒng)。

雖然關(guān)于督辦系統(tǒng)的研究已有較多成果，但適合于鐵路行業(yè)的研究應(yīng)用較少。在督辦過程中，鐵路重點事項需要多個單位或部門協(xié)同合作，加上時間短、壓力大、影響大等因素，給企業(yè)總督辦員分解督辦任務(wù)帶來巨大考驗。為此，本文基于上述研究，參考并借鑒其他行業(yè)建設(shè)的督辦系統(tǒng)，研發(fā)了基于知識圖譜的鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)（簡稱：智能督辦系統(tǒng)），利用信息技術(shù)實現(xiàn)督辦任務(wù)無紙化、線上全流程辦理、“讓數(shù)據(jù)多跑路，讓基層少跑腿”的目標[6]，為鐵路企業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)、更便捷的督辦工具，全面提升信息化協(xié)同水平；輔助鐵路企業(yè)管理者快速、直觀、全面了解企業(yè)核心業(yè)務(wù)；為鐵路企業(yè)各級管理人員提供決策支持。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

智能督辦系統(tǒng)既要滿足企業(yè)督辦業(yè)務(wù)的需求，還要符合企業(yè)信息化的整體規(guī)劃要求。因此，其架構(gòu)設(shè)計也要充分考慮信息化建設(shè)的整體要求與規(guī)范，符合企業(yè)標準[3]。智能督辦系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 數(shù)據(jù)接入層

數(shù)據(jù)接入層主要實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲和管理，并接入電子公文辦公自動化（OA，Office Automation）系統(tǒng)、統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)，通過Oracle數(shù)據(jù)庫對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行存儲和管理，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)直接存儲在服務(wù)器中，Nosql非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲知識圖譜知識庫數(shù)據(jù)。

1.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要對督辦業(yè)務(wù)辦理、決策服務(wù)統(tǒng)計分析計算、系統(tǒng)用戶權(quán)限設(shè)置等業(yè)務(wù)邏輯進行處理，并為用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù)，滿足鐵路企業(yè)督辦任務(wù)業(yè)務(wù)需求。

1.3 應(yīng)用展示層

采用B/S架構(gòu)，通過瀏覽器訪問智能督辦系統(tǒng)應(yīng)用，包括各業(yè)務(wù)模塊的列表頁面、統(tǒng)計分析圖標頁面等。

2 系統(tǒng)功能

智能督辦系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)功能包括督辦任務(wù)管理、督辦任務(wù)辦理、決策支持和系統(tǒng)管理，如圖2所示。

圖2 鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

2.1 督辦任務(wù)管理

實現(xiàn)督辦任務(wù)發(fā)布、審核和匯總，通過電子化管理，更加及時、科學(xué)地管理各類重點事項。將督辦任務(wù)拆解為重點工作內(nèi)容及要求、責(zé)任部門及單位、完成情況及下一步計劃、存在問題、辦理狀態(tài)。依據(jù)督辦原則和優(yōu)先級，重點任務(wù)重點督辦，綜合任務(wù)聯(lián)合督辦，專業(yè)任務(wù)專項督辦，緊急任務(wù)跟蹤督辦，長期任務(wù)持續(xù)督辦，一般任務(wù)定期督辦[4]。按照各級督辦員所在部門、角色及權(quán)限等信息，提供督辦任務(wù)智能檢索、導(dǎo)入、導(dǎo)出等功能，方便匯總。

2.2 督辦任務(wù)辦理

實現(xiàn)督辦任務(wù)簽收、轉(zhuǎn)辦、填報，新的督辦任務(wù)發(fā)布后，通過任務(wù)提醒功能對責(zé)任部門/單位督辦員發(fā)出提醒，責(zé)任部門/單位督辦員確認督辦事項后，在辦理界面顯示該督辦任務(wù)。責(zé)任部門/單位督辦員在智能督辦系統(tǒng)填報工作進展情況。涉及多個辦理部門的事項，由牽頭部門負責(zé)與協(xié)辦部門溝通、督促，并在智能督辦系統(tǒng)統(tǒng)一填報工作進展情況。提供督辦任務(wù)進展情況智能擬辦功能，輔助責(zé)任部門/單位督辦員規(guī)范準確填報進展情況信息。接近辦理期限或逾期未辦的部門，智能督辦系統(tǒng)將發(fā)出“網(wǎng)絡(luò)預(yù)警”[7]，給予催促。

2.3 決策支持

2.3.1 綜合統(tǒng)計分析

綜合展示督辦任務(wù)信息，包括歷史督辦任務(wù)和進行中督辦任務(wù)的信息，按照督辦任務(wù)來源、任務(wù)類型、業(yè)務(wù)部門、完成時限等不同維度，利用智能督辦知識圖譜技術(shù)，對督辦任務(wù)的進展情況、各部門的辦理完成情況等信息綜合智能分析，并采用動態(tài)圖表展示統(tǒng)計信息，為企業(yè)管理者提供決策數(shù)據(jù)支持。

2.3.2 督辦任務(wù)匯總

實現(xiàn)重點督辦任務(wù)周期性管理，按照企業(yè)管理者工作要求，以督辦任務(wù)類型、督辦完成情況等重點關(guān)注內(nèi)容為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，定制化生成督辦任務(wù)匯總報告。

2.3.3 結(jié)轉(zhuǎn)續(xù)辦匯總

在實際工作過程中，存在很多因為客觀因素或不可抗拒因素，導(dǎo)致很多督辦任務(wù)無法按時完成，此類督辦任務(wù)為結(jié)轉(zhuǎn)續(xù)辦督辦任務(wù)。該類督辦任務(wù)普遍存在執(zhí)行難度較大的問題，也是企業(yè)管理者需要重點關(guān)注的問題。因此，結(jié)轉(zhuǎn)續(xù)辦匯總功能可以幫助企業(yè)管理者重點分析和解決遺留問題。

2.3.4 督辦辦理考核

企業(yè)重點任務(wù)一般都具有時效性，需要在規(guī)定時間內(nèi)完成工作任務(wù)。通過對重點任務(wù)辦理進展情況、辦理時間、辦結(jié)時間等多個因素進行綜合統(tǒng)計分析，形成激勵和通報機制，實現(xiàn)對企業(yè)督辦任務(wù)辦理工作的考核管理。

2.4 系統(tǒng)管理

2.4.1 日志管理

主要管理智能督辦系統(tǒng)的運行日志和運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及用戶操作日志等信息，以便企業(yè)總督辦員能夠直觀了解智能督辦系統(tǒng)運行情況和用戶使用情況。

2.4.2 部門管理

由企業(yè)總督辦員按照督辦業(yè)務(wù)流程，對參與督辦業(yè)務(wù)的各單位和部門進行管理。

2.4.3 用戶管理

按照各部門人員職責(zé)定位，給用戶賦予相應(yīng)的角色和操作權(quán)限。

3 關(guān)鍵技術(shù)

知識圖譜（Knowledge Graph）概念于2012年提出，其本質(zhì)是一種大規(guī)模的語義網(wǎng)絡(luò)，將各類實體、概念通過內(nèi)在聯(lián)系建立語義關(guān)系[8-9]。智能督辦系統(tǒng)通過構(gòu)建督辦任務(wù)知識圖譜，利用督辦任務(wù)包含的要素實體關(guān)系，建立智能督辦知識圖譜云圖（簡稱：督辦知識云圖），完成督辦任務(wù)的智能檢索、智能擬辦和輔助決策等功能。

3.1 知識圖譜構(gòu)建流程

督辦任務(wù)知識圖譜采用自底向上的知識圖譜構(gòu)建方法，從已有歷史督辦任務(wù)數(shù)據(jù)中提取出實體，選擇其中數(shù)據(jù)質(zhì)量較高的實體加入到知識庫，再構(gòu)建頂層的本體模式，其構(gòu)建流程分為數(shù)據(jù)源配置、知識抽取、知識融合、數(shù)據(jù)模型構(gòu)建、知識推理、圖譜質(zhì)量評估，如圖3所示。

圖3 督辦任務(wù)知識圖譜構(gòu)建流程

3.1.1 數(shù)據(jù)源配置

將智能督辦系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)資源按照結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分別進行歸類匯集，形成構(gòu)建知識圖譜的數(shù)據(jù)源。

3.1.2 知識抽取

采用實體抽取、關(guān)系抽取和屬性抽取等方法從已匯集的智能督辦系統(tǒng)數(shù)據(jù)源中提取出實體、屬性及實體間的相互關(guān)系，在此基礎(chǔ)上形成本體化的知識表達。

3.1.3 知識融合

通過知識抽取，從督辦任務(wù)數(shù)據(jù)源中獲取任務(wù)實體關(guān)系及任務(wù)屬性信息，在獲得新督辦任務(wù)知識之后，需要對督辦任務(wù)進行整合，以消除矛盾和歧義，比如督辦任務(wù)責(zé)任部門可能有多種表達，某個特定稱謂也許對應(yīng)于多個不同的督辦任務(wù)等。

3.1.4 知識加工

各級督辦員對經(jīng)過融合的新督辦任務(wù)知識進行質(zhì)量評估，將質(zhì)量較高的新督辦任務(wù)知識加入到知識庫中，以確保知識庫的質(zhì)量。

3.2 督辦知識云圖

督辦知識云圖的構(gòu)建是實現(xiàn)鐵路企業(yè)智能督辦的關(guān)鍵。督辦知識云圖通過將督辦任務(wù)中包含的字段信息實體化，將有關(guān)系的實體建立語義邏輯關(guān)系，解決用戶對于督辦任務(wù)關(guān)鍵詞把握不準、導(dǎo)致信息檢索失敗及用戶無法進行多輪對話查詢等問題。通過督辦知識云圖，將督辦檢索結(jié)果進行知識系統(tǒng)化，用戶搜索任何一個關(guān)鍵詞都能獲得完整的知識體系，從而使用戶可以準確檢索、獲取督辦任務(wù)信息。

督辦知識云圖按照重點督辦任務(wù)的來源、任務(wù)類型、督辦類型、進展情況等維度建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，當用戶使用智能督辦系統(tǒng)中的智能擬辦功能時，用戶的自然語言句式經(jīng)過語義分析處理后進入檢索系統(tǒng)，通過知識圖譜中的內(nèi)容進行匹配，整合后的反饋結(jié)果以可視化的形式展現(xiàn)給用戶，如圖4所示。

圖4 鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)督辦知識云圖

4 智能督辦系統(tǒng)應(yīng)用

智能督辦系統(tǒng)已在鐵路相關(guān)企業(yè)實施應(yīng)用，應(yīng)用場景如下。

4.1 督辦任務(wù)進展智能擬辦

在各級督辦員辦理督辦任務(wù)、填報任務(wù)進展情況時，智能督辦系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的督辦要素信息，從已存儲的知識圖譜數(shù)據(jù)庫中聚合成可參考的督辦任務(wù)進展擬辦信息，例如根據(jù)不同的督辦任務(wù)進展情況，可提供如下辦理信息。

（1）任務(wù)辦結(jié)。已完成……等各項工作任務(wù)，形成……成果，并于×月×日，已報集團公司××審核同意。

（2）正在推進。已開展/完成……，已于×月×日報集團公司××，預(yù)計能夠按期完成任務(wù)。

（3）進度延緩。因……等因素，任務(wù)進度未達到預(yù)期目標，集團公司××對此有……要求，建議調(diào)整完成時限，或采取……措施按期完成任務(wù)。

4.2 督辦任務(wù)智能檢索

鐵路企業(yè)督辦任務(wù)數(shù)量和種類眾多，但在實際任務(wù)辦理過程中，各級督辦員接收到企業(yè)督辦任務(wù)后，可根據(jù)相同類型、不同責(zé)任單位、類似任務(wù)要求等各種檢索條件，基于督辦知識云圖，智能檢索有關(guān)聯(lián)關(guān)系的督辦任務(wù)參考樣例。通過查看可參考的督辦任務(wù)全過程辦理信息，幫助各級督辦員對督辦任務(wù)的辦理方式、計劃、成果等有更加直觀、清晰的初步判斷，有效提高整個企業(yè)督辦任務(wù)辦理水平和成果質(zhì)量。

4.3 督辦任務(wù)智能輔助決策

鐵路企業(yè)督辦任務(wù)覆蓋范圍廣，涉及多部門、各層級的所屬單位，為了方便企業(yè)管理人員更加直觀清晰地了解各督辦任務(wù)承擔(dān)單位的辦理進展情況和完成情況，督辦系統(tǒng)利用督辦知識圖譜從多維度、多方式綜合統(tǒng)計分析，匯總統(tǒng)計督辦任務(wù)的及時辦理率、延期辦理率等信息。

5 結(jié)束語

本文針對鐵路企業(yè)關(guān)于重點督辦任務(wù)的信息化、智能化業(yè)務(wù)需求，設(shè)計基于知識圖譜的鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)，實現(xiàn)了重點任務(wù)督辦從立項、派發(fā)、接收、辦理到辦結(jié)等全流程的信息化和智能化，有效提高了督辦工作的質(zhì)量和效率，為鐵路企業(yè)各級管理人員提供了強有力的決策支持。下一步，將進一步優(yōu)化業(yè)務(wù)處理流程，積累數(shù)據(jù)量，不斷提高知識圖譜質(zhì)量，在工作實踐中不斷探索新的技術(shù)和方法，使鐵路企業(yè)智能督辦系統(tǒng)更加完善。