煤炭科學(xué)研究總院 孫 瑜

1.概述

科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)本質(zhì)上屬于決策支持系統(tǒng)(DSS)的分支，其處理對(duì)象是科技經(jīng)費(fèi)投入和產(chǎn)出的分析。從科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計(jì)依據(jù)來看，處理知識(shí)規(guī)則和邏輯判斷，涉及到的環(huán)節(jié)較多，需要對(duì)經(jīng)費(fèi)使用的細(xì)節(jié)、目的性、使用效率等進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于一個(gè)通常意義下的科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)而言，一般都包含了表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)知識(shí)層三個(gè)基本的結(jié)構(gòu)。其中邏輯層需要處理的內(nèi)容最多，包括模型庫、數(shù)據(jù)發(fā)掘和知識(shí)庫管理等較為復(fù)雜的內(nèi)容。本文就將對(duì)邏輯層的內(nèi)容展開分析，主要分析在數(shù)據(jù)處理中較為關(guān)鍵的知識(shí)表示方法，這類數(shù)據(jù)屬于定性分析(非定量)的內(nèi)容，而處理方式對(duì)決策影響較大，因此有深入研究的必要。

2.知識(shí)表示方法

在決策支持系統(tǒng)中，有大量的定量數(shù)據(jù)，可以直觀的給出某項(xiàng)指標(biāo)的水平，也需要處理一些難以用定量數(shù)據(jù)來描述的內(nèi)容。而這些定量和非定量的內(nèi)容都可以用一種通用的概念——知識(shí)來表述，即可進(jìn)一步的將知識(shí)定義為針對(duì)一個(gè)或一類問題或領(lǐng)域，通過對(duì)客觀數(shù)據(jù)的分析和處理所抽象出來的規(guī)則集合，或是以特定結(jié)構(gòu)和邏輯組織起來的數(shù)據(jù)集合。在明確了知識(shí)的基礎(chǔ)上，便可進(jìn)一步通過知識(shí)工程學(xué)的有關(guān)理論來進(jìn)一步研究知識(shí)的表示方法，這是在處理決策支持系統(tǒng)時(shí)的重要基礎(chǔ)。

知識(shí)表示方法主要有四類，產(chǎn)生式規(guī)則表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、框架表示法和面向?qū)ο蟊硎痉╗2]。本文以科技經(jīng)費(fèi)管理決策系統(tǒng)作為研究對(duì)象，由于該系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容具有對(duì)象類型多樣的特點(diǎn)，其中包含較多定性指標(biāo)，通常的系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯不容易處理好這類問題。本文以此為背景，研究以面向?qū)ο蟮谋硎痉椒▉碜鳛榭萍冀?jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的知識(shí)描述方法。

面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法所依據(jù)的林論基礎(chǔ)為面向?qū)ο蠹夹g(shù)(OOKR)，面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示是將多種單一的知識(shí)表示方法按照面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則組合到一起而形成的混合知識(shí)表示形式。面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法可以處理結(jié)構(gòu)性知識(shí)、過程性知識(shí)和面向?qū)ο蟮耐评砣愝^為復(fù)雜的知識(shí)表示。因此這一知識(shí)表示方法能夠以較為接近人的認(rèn)識(shí)方式來描述不同的數(shù)據(jù)，而且能夠整合已有的表示方法，在不同的數(shù)據(jù)之間的融合方面具有明顯的優(yōu)勢，加之可以利用對(duì)象之間的邏輯推理和協(xié)作，對(duì)較為復(fù)雜的問題能夠進(jìn)行有效的分解求解。

3.科技經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)中的信息處理

3.1 信息類型

科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)需要處理和科研經(jīng)費(fèi)的使用和決策相關(guān)的信息。從知識(shí)表達(dá)的角度看，不同類型的信息都可以歸為某種知識(shí)。在科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要處理以下三類主要的信息(知識(shí))：(1)科技項(xiàng)目相關(guān)信息。這是科技經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)區(qū)別于其他類型的決策支持系統(tǒng)重要特征，這些特征性項(xiàng)目信息對(duì)于決策具有重要的參考價(jià)值。在這些和科技項(xiàng)目有關(guān)的信息中，包括科技項(xiàng)目的申報(bào)單位、科技項(xiàng)目所要研究的主要內(nèi)容，以及通過項(xiàng)目的研究可能取得的成果和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、項(xiàng)目研究中各個(gè)階段和環(huán)節(jié)的經(jīng)費(fèi)計(jì)劃使用情況等。對(duì)于這些和科技項(xiàng)目有關(guān)的信息形式多樣，既有定量內(nèi)容，也有文字描述的定性內(nèi)容，因此是較為繁瑣也較難表述的部分。(2)規(guī)則信息。這類信息主要用于描述科技項(xiàng)目的政治、法律法規(guī)等外部環(huán)境，如對(duì)于某些特定的科技項(xiàng)目是否有國家有關(guān)政策的支持和扶住、是否有專項(xiàng)資金支持等，通常在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)都將這類外部信息作為規(guī)則信息處理，歸為規(guī)則性知識(shí)。這類信息多數(shù)為邏輯型和定性描述的內(nèi)容，不便量化，因此采用面向?qū)ο蟮倪壿嬐评矸绞竭M(jìn)行描述較為方便。(3)評(píng)價(jià)模型。作為決策支持系統(tǒng)不可缺少的部分，評(píng)價(jià)模型在科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)中非常重要，評(píng)價(jià)模型針對(duì)在科技項(xiàng)目不同階段的特點(diǎn)，分別制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)模型來完成分析和決策，例如在科技項(xiàng)目的申請(qǐng)和審批階段，就需要利用相應(yīng)的模型來對(duì)科技項(xiàng)目的申請(qǐng)人具備的科研能力以及可能取得的研究成果、申請(qǐng)人所提出的經(jīng)費(fèi)合理性做出評(píng)價(jià)，從而供決策者利用評(píng)價(jià)結(jié)果來做出判斷。

3.2 科技項(xiàng)目申報(bào)書信息的抽象和處理

對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來說，對(duì)于某個(gè)申報(bào)的科技項(xiàng)目的了解，主要來自于項(xiàng)目申報(bào)書，且申報(bào)書的內(nèi)容又大多以文字描述，因此對(duì)這些文字性的內(nèi)容進(jìn)行抽象和分類，提取和項(xiàng)目的有關(guān)的管理和決策信息就顯得很關(guān)鍵。需要從項(xiàng)目申報(bào)書中提取的內(nèi)容主要包括項(xiàng)目基本信息、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目組情況、項(xiàng)目承辦單位情況、關(guān)于項(xiàng)目本身研究內(nèi)容與進(jìn)度的信息、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算。這五類信息中，前四類都屬于定性描述的內(nèi)容，最后一項(xiàng)屬于定量描述的內(nèi)容。

對(duì)于定性內(nèi)容，在程序設(shè)計(jì)時(shí)可采用建立不同的類(class)來進(jìn)行處理，對(duì)于上述五類信息，可分別建立起項(xiàng)目類(記錄項(xiàng)目的名稱、編號(hào)等信息)、參與人員類(記錄參與人員姓名、職稱等)、負(fù)責(zé)人類(記錄項(xiàng)目負(fù)責(zé)人信息，如負(fù)責(zé)人所在單位、職稱、聯(lián)系方式等)、承辦單位類(記錄單位名稱)、地址類(記錄有關(guān)聯(lián)系人的通訊地址、工作地址等)、賬戶類(記錄和項(xiàng)目有關(guān)的資金支付賬戶)。

4.系統(tǒng)相似項(xiàng)目的匹配分析方式

科技經(jīng)費(fèi)管理決策支持系統(tǒng)的重要功能之一就是評(píng)估項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)預(yù)算的合理性，進(jìn)而做出決策。在這個(gè)評(píng)估過程中的一個(gè)很重要的參考因素就是類似項(xiàng)目的預(yù)算情況。通過對(duì)比類似項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)使用情況，能夠?qū)ι暾?qǐng)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)使用預(yù)算做出有益的參考。但兩個(gè)項(xiàng)目之間的相似性程度是一個(gè)模糊概念，跟決策者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，因此難于采用定量分析的手段。為了解決這個(gè)問題，本文嘗試采用面向?qū)ο蟮耐评矸绞絹碜龀鰶Q策。采用這種方式的步驟如下：

(1)選取匹配指標(biāo)。這一步是為選定申請(qǐng)項(xiàng)目的控制性指標(biāo)，作為在數(shù)據(jù)庫中搜索類似項(xiàng)目的標(biāo)志，如果找到了類似的項(xiàng)目，則調(diào)出該項(xiàng)目的決策信息。如果項(xiàng)目比較特殊，沒有找到可參考的對(duì)象，則返回空值。(2)如果找到了參考項(xiàng)目，則分析和比較本項(xiàng)目和參考項(xiàng)目之間的指標(biāo)，對(duì)項(xiàng)目預(yù)算進(jìn)行評(píng)估和建議。在上述兩個(gè)步驟中，關(guān)鍵是選擇合適的指標(biāo)，在評(píng)價(jià)項(xiàng)目之間的相似性時(shí)，需要利用一定的相似評(píng)判方法。通常情況下，計(jì)算兩個(gè)數(shù)據(jù)之間的相似性需要借助于相似性理論，通過計(jì)算相似度來輔助決策。但這一方法還需要對(duì)不同相似評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的權(quán)重，要合理的擬定這些權(quán)重很困難。因此為了便于分析比較，采用以下方法來比較項(xiàng)目之間的相似性：選取項(xiàng)目類型特征指標(biāo)，按如下優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，項(xiàng)目的關(guān)鍵字、所用技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域、所屬領(lǐng)域、經(jīng)費(fèi)數(shù)量等因素，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫中已有項(xiàng)目的遍歷對(duì)比，來尋找與目標(biāo)項(xiàng)目接近的項(xiàng)目，當(dāng)存在某因素交集時(shí)記為1，無交集記為0，并做出累加，最后選取總得分最高的項(xiàng)目作為最佳參考項(xiàng)目。在找到接近項(xiàng)目后，調(diào)用對(duì)比項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)使用情況來判斷。從理論上講，應(yīng)著重研究項(xiàng)目相似度的計(jì)算理論，通過對(duì)項(xiàng)目間進(jìn)行全面的相似度分析，可以作為后續(xù)課題展開研究。

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[2]賀玲,吳玲達(dá),魯漢榕.一種可用于基于內(nèi)容智能檢索的知識(shí)表示方式[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2000,35(1):1-4.

[3]林仙,劉惟一.基于上下文的知識(shí)表示與推理——人工智能的觀點(diǎn)[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2010.