洪瓊　張浩

〔摘要〕鑒于領(lǐng)域本體開發(fā)缺乏統(tǒng)一化過程，本文擬提出一種基于軟件工程開發(fā)的企業(yè)本體構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化流程，即用結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法將企業(yè)本體構(gòu)建流程劃分為規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)行5個(gè)階段；具體在分析階段，又利用原型化開發(fā)方法構(gòu)建初始的企業(yè)本體概念框架，以在有限的時(shí)間內(nèi)提高企業(yè)本體開發(fā)的質(zhì)量。另外，實(shí)驗(yàn)中基于該流程構(gòu)建了某企業(yè)手機(jī)產(chǎn)品本體，并比較了與基于“骨架法”流程所構(gòu)建的相同領(lǐng)域本體在文本過濾應(yīng)用中的效果。

〔關(guān)鍵詞〕領(lǐng)域本體；本體構(gòu)建；企業(yè)本體；軟件工程開發(fā)

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2013.05.024

〔中圖分類號〕G25025〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2013）05-0105-07

德國學(xué)者Studer[1]在對本體進(jìn)行深入研究后，提出“本體是共享的概念模型的明確的、形式化的規(guī)范描述”，這一定義受到普遍認(rèn)同。從該定義中可見本體的目標(biāo)是捕獲相關(guān)領(lǐng)域知識，提供對該領(lǐng)域知識的共同理解，確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認(rèn)可的詞匯（術(shù)語），并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯（術(shù)語）和詞匯（術(shù)語）之間相互關(guān)系的明確定義[2]。企業(yè)本體構(gòu)建的目的是將本體理論應(yīng)用于企業(yè)管理領(lǐng)域中，通過描述企業(yè)中事物或與企業(yè)相關(guān)的企業(yè)間事物的概念、及概念之間關(guān)系，來提供對企業(yè)領(lǐng)域知識的共同理解，消除對事物本質(zhì)描述的歧義，建立知識共享和操作的語義集成平臺，提高知識應(yīng)用的效率[3]。因此，企業(yè)本體構(gòu)建的質(zhì)量直接影響了企業(yè)管理尤其是客戶關(guān)系管理的質(zhì)量。

目前比較常用的領(lǐng)域本體構(gòu)建方法有“骨架法”、“評估法”、“Bernaras”、“Methonotology法”及“Sensus法”等，這些方法均是面對不同的應(yīng)用目的而具有不同的構(gòu)建策略和流程，還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的領(lǐng)域本體構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合軟件工程開發(fā)的思想與方法，提出了一種企業(yè)本體構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化流程。

1基于軟件工程開發(fā)的企業(yè)本體構(gòu)建流程

13企業(yè)本體分析

該階段按照原型化軟件開發(fā)指導(dǎo)思想，由領(lǐng)域?qū)＜液推髽I(yè)員工討論并決定企業(yè)本體概念初始框架的過程。下面以某企業(yè)3G手機(jī)為例，舉出按照業(yè)務(wù)流程分解抽取概念等術(shù)語的具體步驟[4]：

（1）在領(lǐng)域?qū)＜业闹笇?dǎo)下，和企業(yè)相關(guān)員工的參與下，畫出詳盡的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)圖。

因?yàn)槠髽I(yè)業(yè)務(wù)流程處理的主體是相關(guān)組織、部門、任務(wù)小組或具體的人，畫出詳盡的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)圖可幫助我們識別與產(chǎn)成品直接和間接相關(guān)的業(yè)務(wù)部門，進(jìn)而全面把握其業(yè)務(wù)處理過程。

（2）以3G手機(jī)為主線，找出與其直接和間接相關(guān)的部門或任務(wù)小組，采用劇本形式對這些部門的業(yè)務(wù)處理流程進(jìn)行層層分解并歸納，以找出相關(guān)的概念、概念屬性、實(shí)例及概念間關(guān)系。下面列舉出3G手機(jī)的生產(chǎn)加工部門子劇本：

①背景

主題：要求生產(chǎn)一批能夠高速上網(wǎng)、專業(yè)音樂播放和方便快捷的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的3G手機(jī)；

主角：生產(chǎn)工人、設(shè)計(jì)師、工藝師等；

配角：采購員、倉庫保管員、供應(yīng)商、客戶服務(wù)員等；

道具：客戶意見反饋單、設(shè)計(jì)圖紙、工藝卡、物料清單、采購單、領(lǐng)料單等；

②劇情

場次1：根據(jù)客戶意見反饋單對3G手機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)；

客戶服務(wù)員反饋客戶對3G手機(jī)性能要求意見；

設(shè)計(jì)師根據(jù)客戶意見進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；

場次2：按照設(shè)計(jì)圖紙，分析企業(yè)相關(guān)物力、財(cái)力、人力資源，設(shè)置工藝卡；

工藝師根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙建立工藝卡，包括：工序加工圖、加工刀具、測量量具等；

場次3：按照物料清單，采購相應(yīng)原材料；

倉庫保管員根據(jù)物料清單向采購員提交缺貨單；

采購員根據(jù)缺貨單向材料供應(yīng)商提交采購單；

場次4：按照工藝單和物料清單，生成領(lǐng)料單，進(jìn)行生產(chǎn)加工；

工人領(lǐng)取領(lǐng)料單；

工人按照3G手機(jī)工藝卡進(jìn)行生產(chǎn)；

通過該業(yè)務(wù)流程子劇本我們可以發(fā)現(xiàn)與3G手機(jī)生產(chǎn)加工部門相關(guān)的術(shù)語名詞（由下滑線標(biāo)注），它們中隱含了將要提取的概念、概念屬性、實(shí)例及概念間關(guān)系。

（3）分析完企業(yè)中所有與3G手機(jī)相關(guān)的業(yè)務(wù)活動(dòng)劇本，提取出與3G手機(jī)類相關(guān)的概念類、概念屬性、實(shí)例及概念間關(guān)系。

業(yè)務(wù)活動(dòng)劇本中的術(shù)語名詞往往是要抽取的概念、概念屬性或?qū)嵗?；概念間的關(guān)系在劇本中往往體現(xiàn)在靜態(tài)動(dòng)詞和動(dòng)態(tài)動(dòng)詞中，其中，靜態(tài)動(dòng)詞形如“某是某的一種或一類”體現(xiàn)出了概念間的分類關(guān)系即上下位關(guān)系；靜態(tài)動(dòng)詞形如“某是某的一部分”體現(xiàn)出了概念間的非分類關(guān)系中的整體與部分關(guān)系；還有一些靜態(tài)動(dòng)詞如“某的顏色是……”、“某的位置是……”等體現(xiàn)出了概念間的屬性關(guān)系。動(dòng)態(tài)動(dòng)詞一般表示出概念間的動(dòng)賓關(guān)系，在分析中一定要辨別清楚主動(dòng)概念和被動(dòng)概念。

如以3G手機(jī)為子類，向上可歸納為“手機(jī)”父類；參閱企業(yè)產(chǎn)品手冊，可找出“2G手機(jī)”、“普通手機(jī)”等兄弟類；向下可分解“G3移動(dòng)定制手機(jī)”、“電信定制3G手機(jī)”子類等。另外在業(yè)務(wù)活動(dòng)劇本中可抽取相關(guān)類的屬性及實(shí)例，如工藝卡中有關(guān)“產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程”和“產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)”等，可抽取相關(guān)術(shù)語為3G手機(jī)類的屬性；在業(yè)務(wù)活動(dòng)劇本中抽取相應(yīng)類間的關(guān)系，如上文中“設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)圖紙”，其中“設(shè)計(jì)”動(dòng)詞表述了概念“設(shè)計(jì)師”與概念“圖紙”之間的動(dòng)賓關(guān)系。從劇本中抽取相關(guān)概念、概念屬性、實(shí)例及概念間關(guān)系，是對劇本中相應(yīng)的術(shù)語不斷概括化的過程，需要謹(jǐn)慎小心，一是要避免遺漏相關(guān)概念，確保知識的完整性；二是要避免出現(xiàn)同名異義和同義異名的概念，確保知識的一致性；三是要避免概念過分細(xì)節(jié)化，注意區(qū)分概念、概念屬性及實(shí)例之間劃分的方式方法，確保知識的簡潔性。

（4）建立有關(guān)3G手機(jī)類的領(lǐng)域知識詞表，詞表有3G手機(jī)相關(guān)類表、類屬性表、實(shí)例表、類間關(guān)系表。

對企業(yè)每個(gè)產(chǎn)成品建立相應(yīng)的領(lǐng)域知識詞表，可協(xié)助我們更為方便和清晰地構(gòu)建形式化的領(lǐng)域本體。

（5）對后續(xù)知識挖掘得出新的概念、概念屬性、實(shí)例及概念間關(guān)系，可填充到領(lǐng)域知識詞表中，并注明知識來源。

14企業(yè)本體形式化和文檔化

可根據(jù)某產(chǎn)成品的領(lǐng)域知識詞表，進(jìn)行層次化分析與概括，形成概念分類樹，并形式化表示為領(lǐng)域本體五元組形式，并相應(yīng)地生成OWL文檔。

15企業(yè)本體的評價(jià)、修改及應(yīng)用

對生成的初始本體進(jìn)行試運(yùn)行，即發(fā)現(xiàn)不符合一致性、完整性及可擴(kuò)展性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的部分，及時(shí)修正，然后投入企業(yè)實(shí)際的運(yùn)行中才能發(fā)揮有效的作用。

2基于軟件工程開發(fā)的企業(yè)產(chǎn)品本體構(gòu)建實(shí)驗(yàn)

21實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

按照上述基于軟件工程開發(fā)的企業(yè)本體構(gòu)建流程開發(fā)企業(yè)產(chǎn)品本體，驗(yàn)證這一過程的時(shí)間效益，即是否在較短的時(shí)間周期內(nèi)獲得較高質(zhì)量的企業(yè)產(chǎn)品本體，可由領(lǐng)域?qū)＜液推髽I(yè)員工運(yùn)用對比分析方法檢驗(yàn)其是否符合一致性、完整性及可擴(kuò)展性標(biāo)準(zhǔn)。

22實(shí)驗(yàn)工具及過程

221實(shí)驗(yàn)工具

（1）本體構(gòu)建工具

本文在Windows操作環(huán)境下，選擇由斯坦福大學(xué)開發(fā)的Protégé[5]本體開發(fā)工具，它由用戶輸入結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的實(shí)體概念和屬性信息，然后輸出本體化、語義化的知識模型，并基于該知識模型進(jìn)行語義推理。

（2）文本過濾工具

本文選擇MuseTips[6]文本過濾工具，它是一個(gè)開放、使用方便的Windows軟件，并具有按照鍵入短語進(jìn)行搜索、自動(dòng)給出搜索短語、支持正則表達(dá)式、多種查詢方式和多種過濾模式等功能。

222實(shí)驗(yàn)過程

本文以某家用電器制造企業(yè)為研究背景，該企業(yè)產(chǎn)品大致分為手機(jī)、電視、數(shù)碼、電腦及白色家電5大類，該實(shí)驗(yàn)主要是構(gòu)建企業(yè)手機(jī)產(chǎn)品本體，不考慮手機(jī)產(chǎn)品本體的重用，重點(diǎn)在于手機(jī)產(chǎn)品本體分析階段。

（1）手機(jī)產(chǎn)品概念知識表構(gòu)建

3手機(jī)產(chǎn)品本體性能檢測

檢測方式是利用對比分析法，依靠領(lǐng)域?qū)＜液推髽I(yè)員工的經(jīng)驗(yàn)定性分析和實(shí)際應(yīng)用中的定量分析，對本文所提出的方法與基于“骨架法”所構(gòu)建的同領(lǐng)域手機(jī)產(chǎn)品本體的一致性、完整性及可擴(kuò)展性性能的進(jìn)行比較。本文利用MuseTips文本過濾工具，對基于兩種不同方法所構(gòu)建的同領(lǐng)域本體在相同文本測試集上進(jìn)行準(zhǔn)確率和召回率的對比分析，經(jīng)分析可知，基于軟件工程開發(fā)的手機(jī)產(chǎn)品本體能在較短開發(fā)周期內(nèi)具有較好的性能，并滿足企業(yè)用戶的需求。其分析結(jié)果如表4所示：表4基于兩種方法的手機(jī)本體在文本過濾應(yīng)用中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

基于不同語義平臺的文本過濾準(zhǔn)確率召回率基于軟件工程開發(fā)的手機(jī)本體

在文本過濾中的應(yīng)用03270476基于“骨架法”開發(fā)的手機(jī)本

體在文本過濾中的應(yīng)用061307094結(jié)束語

本文從軟件工程開發(fā)角度提出一種通用的企業(yè)本體構(gòu)建思路與框架，彌補(bǔ)了目前常用領(lǐng)域本體構(gòu)建方法中缺乏構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)的不足。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了利用該思路所構(gòu)建的企業(yè)本體質(zhì)量優(yōu)于利用傳統(tǒng)本體構(gòu)建方法，例如“骨架法”所生成的質(zhì)量。但筆者在實(shí)驗(yàn)過程中仍遇到了一定的困難還沒克服，如概念知識表的構(gòu)建全面性和精準(zhǔn)性、利用Protégé工具編輯企業(yè)本體的經(jīng)驗(yàn)、企業(yè)本體構(gòu)建效率及流程等多方面還需要不斷地完善、簡化及擴(kuò)展領(lǐng)域本體構(gòu)建的方法論體系。

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（本文責(zé)任編輯：王涓）