基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統研究

摘 要：該文探討了一種基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統，通過用戶需求分析、系統功能需求分析和系統性能需求分析，確定系統的設計目標。在此基礎上，介紹了基于知識圖譜的系統模型設計，包括知識圖譜的構建與檔案元數據、知識圖譜的查詢與分析、決策支持模塊、用戶交互模塊以及知識圖譜維護與更新模塊。這些模塊相互協作，實現了檔案管理的各項功能。最后從知識庫搭建和決策分項與計算兩方面探討了系統的實現。

關鍵詞：知識圖譜；檔案管理；決策支持；系統

大數據時代的到來促使檔案管理面臨著前所未有的挑戰，探尋一種能夠高效、準確地處理和利用海量數據的方法成為檔案管理領域的重要課題[1]。近年來，知識圖譜和決策支持系統在各種領域得到廣泛的應用。知識圖譜以其獨特的數據表達形式和處理方式，可以有效地整合、組織、理解和利用數據。研究并建立基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統，不僅可以有效解決當前檔案管理面臨的挑戰，也有利于提高檔案管理的效率和質量[2]。對于保護社會記憶、推動社會發展具有重要的意義。

1 基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的需求分析

1.1 用戶需求分析

1.1.1檔案查詢需求。在檔案管理中，用戶經常需要查詢特定的檔案信息。傳統的查詢方式常常需要翻閱大量的檔案，非常耗時且效率低下。而基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統能夠通過圖譜中的連接和關系快速定位到相關的檔案，大大提高了查詢效率[3]。

1.1.2決策支持需求。檔案管理者需要對檔案的歸檔、保管、利用等進行決策。基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統應具備提供決策建議的能力，如基于檔案的屬性和關系對檔案的重要性進行評估，為檔案的歸檔、保管提供依據；通過分析檔案的利用情況，為檔案的利用決策提供參考。

1.1.3用戶交互需求。基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統應設計出直觀的用戶界面，并提供豐富的交互方式，如圖形化展示檔案的屬性和關系，支持用戶通過拖放、點擊等方式進行操作[4]。同時，系統還需要提供及時的反饋，以提高用戶的使用體驗。

1.2 系統功能需求分析

1.2.1知識圖譜構建與管理。知識圖譜是基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的核心部分，系統需要具有構建和管理知識圖譜的能力。為了確保知識圖譜的有效性和準確性，系統還需要具備處理不完整、不準確數據的能力，如數據清洗、數據融合等。

1.2.2檔案信息處理與分析。基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統需要能夠處理和分析檔案信息，以支持檔案查詢和決策支持。這包括對檔案的屬性信息、關系信息的處理，以及基于這些信息的分析。此外，系統還需要支持對檔案信息的可視化，以幫助用戶更好地理解和利用檔案信息。

1.2.3決策支持功能。系統應具備提供決策支持的功能，支持用戶進行決策模擬，即用戶可以輸入不同的決策方案，系統將根據知識圖譜模擬出可能的結果，幫助用戶進行決策。

1.3 系統性能需求分析

1.3.1數據處理性能。基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統需要處理大量的檔案數據，包括檔案的屬性信息、關系信息等。系統需要有足夠的數據處理性能，能夠快速地讀取、寫入、查詢和分析數據。

1.3.2系統穩定性。系統的穩定性是保證用戶正常使用的前提。系統需要能夠持續穩定地運行，即使在處理大量請求或者數據時，也能保持良好的響應速度和準確性。此外，系統還需要具備一定的容錯能力，即當系統出現錯誤或者故障時，能夠及時進行恢復。

1.3.3系統安全性。檔案數據往往包含大量的敏感信息，因此，系統的安全性非常重要。系統需要有足夠的安全防護措施，防止數據被非法訪問或者修改。此外，系統還需要有數據備份和恢復機制，以防數據丟失。

2 基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的模型設計

基于上文的需求分析，提出基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的模型，設計如圖1所示的邏輯框架圖。

2.1 知識圖譜構建與檔案元數據

首先，系統要處理的是大量的檔案元數據，包括但不限于檔號、年代、文件題名、責任者、保管單位、載體形態、內容描述等。這些元數據被作為知識圖譜中的實體和屬性進行整合。對于檔案的內容進行深度文本分析和實體抽取，形成知識圖譜中的實體和關系。每個檔案的實體（如人物、組織、地點、事件等）都作為節點，其關系則作為邊。對于數據的不完整性和不準確性，系統采用數據清洗和數據融合的技術，對數據進行預處理，以提高數據質量。另外，為了保證知識圖譜的動態性和實時性，系統引入了增量更新策略，實現知識圖譜的實時更新。

2.2 知識圖譜的查詢與分析

檔案知識圖譜構建后，系統將提供多種查詢接口，如SPARQL語言查詢，同時支持語義檢索，增強檢索的準確性和用戶體驗。系統利用知識圖譜進行多維度的檔案信息分析，如時間軸分析、空間分析、主題分析、情感分析等[5]。

2.3 決策支持模塊

決策支持模塊以知識圖譜為基礎，通過機器學習、數據挖掘等技術，分析檔案信息，提供數據驅動的決策支持。系統可通過分析檔案的引用次數、涉及主題的重要性等因素，對檔案的長期保存價值進行評估，為檔案的永久保存或銷毀提供決策依據[6]。系統還會根據檔案的使用頻率、用戶評價等信息，對檔案的使用效率和使用滿意度進行評估，以便持續改進檔案服務。

2.4 用戶交互模塊

用戶交互模塊是系統的前端展示部分，提供友好的用戶界面。該模塊通過可視化的方式，將知識圖譜的內容和分析結果展示給用戶。系統會提供互動式的知識圖譜視圖，用戶可以通過點擊節點和邊來瀏覽和查詢檔案信息。用戶交互模塊還提供多種自定義選項，如過濾條件、排序方式等，讓用戶能夠根據自己的需求定制查詢和分析結果。系統也會記錄用戶的操作和反饋，以支持用戶行為分析和系統優化。

2.5 知識圖譜維護與更新模塊

為了保證知識圖譜的持久性和穩定性，系統設計了知識圖譜維護與更新模塊。這個模塊主要負責數據的存儲、備份、恢復等操作，以防止數據丟失或損壞。另外，系統還引入了數據審計機制，對知識圖譜的操作進行記錄和審查，以確保數據的完整性和一致性。同時，為了應對檔案信息的變化，系統采用了增量更新策略，定期收集和處理新的檔案信息，更新知識圖譜。這個過程包括數據抓取、數據清洗、數據融合、知識圖譜構建等步驟，確保知識圖譜的實時性和準確性。

3 基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的實現

3.1 知識庫的實現

知識庫管理是基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的核心組成部分。它負責收集、組織、存儲和維護大量的檔案信息，以便為系統用戶提供全面、準確的知識支持。

3.1.1知識庫管理需要進行檔案信息的收集。這包括從多個數據源獲取檔案信息，如文本文檔、數據庫、互聯網等。收集的信息可能以不同的格式和結構存在，因此需要使用自然語言處理和信息抽取技術對其進行解析和提取。這些技術可以幫助系統識別出關鍵詞、實體、屬性和關系等重要信息，并將其轉化為結構化的數據形式。

3.1.2知識庫管理需要將收集的檔案信息以圖譜的形式進行表示。知識圖譜是一種利用圖結構來表示實體和它們之間關系的方法。通過構建知識圖譜，系統能夠更好地描述檔案信息之間的關聯性，幫助用戶理解和發現隱藏在數據背后的潛在知識。在構建知識圖譜時，需要定義合適的實體類型和關系類型，并使用圖數據庫等技術進行存儲和管理。

3.1.3知識庫管理還需要考慮知識圖譜的更新和維護。由于檔案信息可能會隨著時間的推移而發生變化，知識庫需要及時更新以反映最新的信息。這可以通過定期的數據更新和監控機制來實現。系統可以與外部數據源進行連接，自動獲取最新的檔案信息并將其添加到知識庫中。還可以進行知識庫的一致性檢查和修復，包括處理重復信息、消除沖突和修正錯誤等。

3.1.4知識庫管理還可以提供一些輔助功能來提高系統的可用性和易用性。首先是搜索和查詢功能，用戶可以通過關鍵詞、屬性或實體進行搜索，快速找到所需的檔案信息。其次是分類和標簽功能，通過對檔案信息進行分類和標記，用戶可以更方便地進行瀏覽和篩選。還可以實現推薦功能，根據用戶的偏好和行為，系統可以推薦相關的檔案信息或決策案例，幫助用戶發現新的知識。

3.1.5知識庫管理還需要與其他系統進行集成和共享。通過將知識庫與其他系統無縫集成，實現知識的共享和交流，促進團隊協作和決策的合理性。

3.2 決策分享與計算

決策分享與計算是基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的重要組成部分。它包括建立決策任務、分享決策任務和決策結果計算三個關鍵步驟，旨在支持用戶在檔案管理過程中的決策需求。

3.2.1建立決策任務。在建立決策任務階段，用戶需要明確決策的目標和需求，并將其轉化為系統可識別的決策任務。為了實現這一目標，可以進行以下步驟：確定決策目標，明確檔案管理決策的目標，如改進檔案組織、提高檢索效率等；確定決策問題，界定決策任務的具體問題，如確定最佳的檔案分類方法、選擇合適的存儲方案等；定義決策參數，確定影響決策的關鍵參數，如檔案數量、可用存儲空間、訪問頻率等；收集必要的數據和信息，確定決策所需的數據來源，并收集相關的檔案統計數據、用戶需求等信息；分析和評估，使用適當的決策方法和技術，對收集到的數據和信息進行分析和評估，以支持決策的制定；制定決策方案，基于分析結果，生成候選的決策方案，并評估其在給定參數下的優劣；選擇最佳決策方案，綜合考慮決策目標和關鍵參數，選擇最佳的決策方案，并確定實施計劃。

3.2.2分享決策任務。在分享決策任務階段，系統可以根據邀請和因素輸入選擇確定當前用戶因素輸入列表，并支持相關用戶的協作和合作，主要包括以下步驟：輸入因素，用戶可以輸入與決策相關的因素，這些因素可以是決策任務中需要考慮的變量、條件或限制。用戶根據自己的知識和經驗，輸入相關的因素，并指定其權重和重要性；決策報告，用戶可以選擇接受決策報告的人員，這些人員可以是與決策任務相關的利益相關者、決策團隊成員或其他需要了解決策結果的人員；讀取因素值和權重值，如果存在決策模塊對應的任務因素輸入數據文件，系統將讀取被邀請人的因素輸入選擇、權重和接受報告選擇數據，并作為本次任務用戶當前因素輸入的初始值；處理不存在的任務因素輸入數據文件，如果決策模塊對應的任務邀請數據文件不存在，系統將根據當前決策模塊的每個因素的第一個選擇值或因素序號值0，作為本次任務用戶當前因素輸入值；處理存在的任務邀請數據文件，如果決策模塊對應的任務邀請數據文件存在，系統將讀取被邀請人的因素輸入選擇、權重、接受報告選擇數據和其參與輸入的因素列表；確定當前用戶因素輸入列表，根據邀請選擇和因素輸入選擇，系統確定當前用戶的因素輸入列表。這將決定當前用戶在決策過程中參與的因素和權重；分享決策任務和協作，根據確定的當前用戶因素輸入列表，系統支持決策任務的分享和協作。被邀請人可以共同討論、編輯和更新因素輸入值，并在系統中交流和協作。

3.2.3決策結果計算。決策結果計算是基于知識圖譜的檔案管理決策支持系統的重要環節。在這個階段，系統根據已確定的決策任務和相關的因素輸入進行計算和評估，以生成最終的決策結果。

參考文獻

[1]俞倫祥.大型研究院所檔案管理向知識智能輔助決策轉型研究[J].機電兵船檔案，2022（02）：30-32.

[2]武凈煜.知識管理視域下政務檔案信息知識發現研究[D].遼寧大學，2022.DOI：10.27209/d.cnki.glniu.2022.001670.

[3]鐘昊，郭永貞，宗孝鵬.基于知識圖譜的智能決策輔助系統研究[C]//中國指揮與控制學會.第九屆中國指揮控制大會論文集.第九屆中國指揮控制大會論文集，2021：133-138.DOI：10.26914/c.cnkihy.2021.011158.

[4]王阮.數字人文視域下口述歷史檔案資源知識發現研究[D].吉林大學，2021.DOI：10.27162/d.cnki.gjlin.2021.000856.

[5]雷潔.基于知識圖譜的科研檔案管理研究[D].中國農業科學院，2020.DOI：10.27630/d.cnki.gznky.2020.000122.

[6]雷潔，李思經，趙瑞雪，鮮國建，寇遠濤.面向科研檔案管理的知識圖譜構建與應用研究[J].數字圖書館論壇，2020（05）：8-15.

作者簡介：溫學鵬（1982— ），寧夏醫科大學檔案館館員，研究方向： 檔案信息化。