航天产品企业标准结构化知识单元管理方法研究

/北京精密机电控制设备研究所

当前，在国家大力推动创新2.0的时代背景下，航天企业新一代知识管理也需要学习新理论、控索新方法。最早提出知识管理概念的管理学大师彼得·德鲁克也认为，在下一代知识社会组织中，最大的挑战与难题在于知识创新。近年来，航天知识管理战略推进效果虽然取得了很大进展，但从知识管理3个阶段来看，其在深度和广度上还有巨大的发展空间。

为鼓励创新发展，航天企业设置了合理化建议和技术改进、管理创新、技术创新等多种知识成果奖项，对激励知识创造和转型升级具有重要作用。在此之中，航天产品企业标准具有典型代表性与广泛应用性，是一种很好的知识。一方面航天产品企业标准是一项重要的综合性技术基础，是型号研制的重要组成部分，也是提升质量保证能力、研发能力、市场竞争力、支撑技术创新的重要手段；另一方面，标准本身具有内容精炼、结构清晰、职责明确、应用专一等特点，便于进一步创新利用。

目前，基于标准的管理主要流程为业务部门编写，机关部门组织评审并发布，后续由需求部门查询借阅。虽然标准管理基本实现了制度化、流程化、电子化、集中化，但存在的问题主要体现在，标准的利用效率仍然无法完全满足实际科研生产过程中对标准的需求程度，标准的具体内容对实际工作岗位及工作情境的指导约束效力不足。因此，迫切需要对航天产品企业标准现有管理模式进行创新改进，以促进相关知识的高效利用。

针对标准管理中存在的问题及具体需求，通过研究科学有效的管理策略与方法，形成基于结构化知识单元的标准管理与情境关联体系，实现标准在实际科研生产与岗位职责中的高效推送和智慧利用。

一、航天产品企业标准体系及知识管理现状

60年来，中国航天硕果累累，成绩斐然，重要因素之一在于中国航天始终坚持系统工程理论和方法。在此之中，航天产品企业标准以其创新性、规范性、系统性，实现了产品配套的一致性与标准化，为航天产品产研一体化提供了完备科学的系统支撑与保证。

1.航天标准体系实践

航天产品的研制生产活动具有高复杂性、高技术性、高风险性的突出特点，并且每次发射任务关注度高，社会影响面广，需要最大程度确保“一次成功”。因此，航天标准化体系在其中发挥了重要作用。

在推动产业发展、促进技术创新方面，航天标准作为知识传承的重要表现形式，一方面可将合理化建议和技术改进、管理创新、技术创新等多种知识成果上升为航天标准进行发布固化；另一方面可以结合研制生产实际，不断获取、完善、创新、改进航天标准，最大程度保证产品技术状态的一致性，约束人员管理及操作的行为准则，实现航天产品的量化批生产，缩短型号研制周期，有效节约成本，提升产品研制能力。

在标准体系建设基础上提出的“航天标准化工程”，是以“工程”高度来推进标准化工作。通过标准化方法的综合运用，从产品层级、研制过程、人员配置等不同维度，以产品标准化、型号标准化、岗位标准化为牵引开展多项目实施，推动航天标准化工程建设。

2.管理现状

目前，针对航天产品企业标准的知识管理，初步采用以信息化手段为主的标准结构化存储与查询应用系统，知识管理人员在标准查询系统中通过电子文档上传的方式将标准分类分模块管理。

其中，标准名称、所属领域、体系层次关系、电子正文等是标准结构化管理的基础，通过建立统一标准知识数据库与平台，实现标准结构化信息条目与具体电子全文相关联，支持基于标准名称与领域分类的快速查询和在线浏览，较大程度地避免了纸质标准文档的重复翻阅，有效提高了标准的利用效率。

二、航天产品企业标准知识管理需求

在信息技术飞速发展、知识形态不断变化的今天，人们获取知识和信息的方式与习惯也发生了根本改变，传统的标准构建体系和简单的信息化标准查询已经与实际应用之间出现了一些不适应，标准的落地和执行效率受到了一定程度的挑战与冲击。在此情况下，有必要顺应时代潮流，依托信息化手段，创新标准编研与应用管理模式，实现标准从制定到应用的全生命周期信息化管控，实现“航天标准化工程”在信息时代下的蓬勃发展。

1.标准研发与应用中存在的问题

在信息时代追求快速、透明、高效的资源获取背景下，传统的航天产品企业标准管理存在局限性与短板，主要表现在：一是标准全生命周期管理的各个环节间相对孤立，从标准立项到编制、审批、发布、应用过程中产生的直接知识资源与间接知识资源缺乏流动、公开、共享的管理机制，按部就班、相对固定的运行模式无法完全满足实际科研生产需要；二是受到发布途径、宣贯力度、受众范围的影响与制约，标准与实际情况联系不是十分紧密，标准对具体人员、具体任务、具体岗位等特定工作情景的约束力、指导力不足。

2.标准知识需求特点

当前用户对信息资源的需求普遍表现为高效、便捷、多样、系统，标准作为其中一类重要的知识资源，对其需求主要有以下几个方面：

一是“有深度”，与整套标准系列或整份标准全文相比，人们更希望获取感兴趣、有帮助、有具体指导意义的一段话、一张表、一个术语等。

二是“速度快”，能够以“主动”方式通过系统级快速查询检索到相关标准知识，而不是在档案库或纸制资料中重复翻阅。

三是“智慧化”，在“主动”检索的基础上，能够根据岗位、人员、任务、操作习惯等特定工作情景“被动”获取相关标准知识。

四是“联动性”，能够根据具体工作、具体问题，获得关联性、组合化的标准解决方案。

3.标准研发新模式

与传统单纯的标准文档编写相比，信息化标准研发模式更注重的是标准研发过程，即标准的模块化、结构化、单元化管理，注重融入标准编制情境，通过网络化使标准与标准之间、环节与环节之间、标准自身的章节内容之间，实现灵活、有机、高效的串联与利用。网络化标准研制运行模式如图1所示。

在此模式中，结构化的标准编制模式取代了普通线性文档生成方式，由此构建的标准知识单元有利于知识元素间的关联与检索，统一的协同平台实现了标准全生命周期各个环节的有机联动与透明化管理。基于结构化知识单元的标准数据库构建，要结合必要的计算机技术、通信技术、网络技术，实现标准的快速查询，以及结合具体情境的响应推送。

三、航天产品企业标准知识单元管理模式构建

对航天产品标准体系现状进行分析，结合信息化时代下对标准产生的新需求，通过研究科学有效的管理策略，控索基于结构化知识单元的标准管理与情境关联体系的构建模式及方法，实现标准在实际科研生产与岗位职责中的高效利用。

图1 网络化标准研制运行模式

1.总体架构设计

将标准以结构化知识单元的方式进行组织与存储，通过知识单元的获取、序化、关联、再生，形成标准结构化知识体系，以满足用户实际需求、解决实际问题为目标，将知识单元与用户需求（问题）库、标准知识库、所在情境库（任务、岗位）、问题反馈库等知识库相关联，提供标准“主动”查询与“被动”推送。基于知识单元的标准总体架构设计如图2所示。

2.知识单元微观设计

按照知识管理角度的显性知识与隐性知识来定义标准本身，其中显性知识包括标准的名称、标准号、专业领域、应用范围等；隐性知识则不是通常理解的隐含知识，而是标准在所涉及专业领域内的实际研制生产中所不易直观通过文字段落表述的技术手段、原理方法、实现功能等，这些隐性知识通常由关键字集合、结构框图、图表公式等组成，是标准的核心内容。

通过将标准的显性、隐性知识以结构化知识单元的形式进行表达与存储，形成以标准主要属性、具体段落章节、核心知识片段3种颗粒维度为主体的结构化知识单元构建模式，如图3所示。

在构建不同维度的标准知识单元基础上，微观知识组织过程包括知识单元的生成、序化、关联、应用、再生、反馈等。采用粒度原理表达不同标准知识单元的静态关系，采用分类、聚合等方法实现知识单元的序化，通过构建标准显性和隐性知识单元的映射关系，形成知识单元关联网。

其中，知识关联是构建标准知识体系的重要一环，它是知识单元之间存在的各种关系的总和，是大量知识单元之间存在的知识序化的联系，以及所隐藏的、可理解的、最终可用的联系。通过建立结构化知识单元的逻辑关联关系，实现标准与标准之间、标准内部知识单元之间、标准全生命周期各环节之间的结构化联系，构建一套以点带面的知识管理体系。

图3 标准知识单元维度表示

通过构建“概念树”来描述一个标准知识体、知识单元间的层次化内部逻辑关系，树状结构反映知识单元主题、父子关联关系，同层知识单元节点的上下次序关系。配置的“关系种类”属性有普通连接（默认）、判断、过程参数、循环、外部源、函数体等，如“IF THEN”表达了因果类型的2个知识单元逻辑表达方法，“外部源”反映了不同标准之间的知识单元外在联系，“函数体”表达了业务流程和计算过程的2个知识单元传递方式。通过构建概念树结构的知识单元组合体系，表达描述不同维度领域的标准知识范围。

图4 知识单元语义网构建过程

知识库的构建通过录入、分类、甄别、筛选、推理的方式，形成检索、标准、情境、反馈的知识子库，以知识单元为基础，知识数据库为载体，语义化关联为抓手，运用推理工具和相关算法进行知识数据的推理与深度挖掘，形成多方关联协同的知识单元语义网，实现知识单元的再生与关系重构。知识单元语义网构建过程如图4所示。

3.基于情境感知的知识单元利用

在构建标准的结构化知识单元关联关系及推理衍生基础上，充分结合岗位、操作、任务等具体情境对象，作为标准知识的牵引点与落脚点。通过研究结构化知识单元与不同人员岗位、不同需求、操作过程等应用情境的外部关联关系，实现标准知识基于情境的定向推送与智能利用，进而实现标准的高效利用。

情境维度描述包括目标、过程、资源、产品、组织、人员、领域、时间、地点等，结合航天企业实际，设计情境来源包括5个维度：一是岗位职能情境，面向用户的行政职务、产品技术职务、职称、航天型号指挥和主任设计师团队、产品质量管理角色、动态角色等。二是产品目标情境，面向不同型号系列研制产品的BOM结构（控制器、箭上软件、驱动执行子系统等）。三是研制过程情境，面向运载火箭产品主要设计和制造过程（建模、仿真、试验、装配等）。四是标准编写情境，标准的创建、审批、更改、受控等环节。五是用户搜索情境，用户针对标准的搜索关键词和查询历史情况。

在情境与知识单元的关联设计上，主要采用将情境对象的系统ID作为知识的一部分嵌入到结构化知识单元中，包括岗位职能ID、产品目标ID、研制过程节点ID、审批流程节点ID等，结合用户搜索内容（关键词）的复合情境，实现用户在特定角色下、在具体任务中、在某一环节上，输入具体需求查询检索获取的结构化标准知识，能够将反馈到的标准知识与当前具体情境相关联，通过综合情境计算和推理，对一次搜索结果进行二次加工，并在下次相关或相似情境中能够智能提供给用户有针对性、所想即所投的标准知识信息。

通过将航天产品企业标准按照结构化知识单元的模式进行管理，构建基于不同需求导向的知识关联型数据库，充分融入面向业务、岗位的情境要素，使企业标准能够在信息化背景下完成编制、发布、检索、推送，促进标准管理体系更加规范、高效运行，使企业标准更好的服务、指导、约束实际科研生产任务。▲