馮紅娟　李云龍　梁蕙瑋　李榮艷（國家圖書館，北京100081）

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面向資源檢索的元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)研究

馮紅娟李云龍梁蕙瑋李榮艷
（國家圖書館，北京100081）

[摘要]隨著數(shù)字資源的日益增長，元數(shù)據(jù)正發(fā)揮著越來越重要的作用，尤其是在資源組織與檢索過程中?；谠獢?shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)搜索引擎，成為實(shí)現(xiàn)資源一站式檢索的新模式。在調(diào)研現(xiàn)有元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)研究成果基礎(chǔ)上，介紹國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的建設(shè)情況，提出存在的問題，并進(jìn)行反思與展望。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)搜索引擎資源整合

[分類號(hào)]G250.71

1研究背景

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和國家信息基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境的完善，數(shù)字圖書館的建設(shè)得到穩(wěn)步推進(jìn)，數(shù)字資源不斷增長，但由于不同資源及系統(tǒng)間存在異構(gòu)性，傳統(tǒng)的整合模式與檢索服務(wù)已難以滿足對(duì)圖書館資源的統(tǒng)一管理與揭示，這不僅降低了資源的利用率，更給用戶帶來極大不便。為提升服務(wù)水平、節(jié)省用戶查詢時(shí)間、提高資源利用率，需要建立一種新型的資源檢索模式。

通過建立元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)來進(jìn)行資源整合[1]，開創(chuàng)元數(shù)據(jù)收集、整合、管理和服務(wù)的新機(jī)制，可提升檢索響應(yīng)速度和整合效率，有利于數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)各類數(shù)字資源的一站式檢索服務(wù)。元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的建設(shè)將為數(shù)字資源的有序組織、統(tǒng)一管理和高效檢索提供基礎(chǔ)，為數(shù)字資源的深層次揭示提供保證，為讀者提供方便、快捷、功能強(qiáng)大的數(shù)字資源服務(wù)，并進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字圖書館建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

2元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)現(xiàn)狀

目前，元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的建設(shè)方式和相關(guān)技術(shù)研究已得到圖書館、科研機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫廠商的廣泛關(guān)注，相繼開發(fā)出一些與元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)字資源整合服務(wù)平臺(tái)。以下是幾個(gè)元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)應(yīng)用的實(shí)例。

2.1 Primo

Primo[2]是Ex Libris公司開發(fā)的一站式資源發(fā)現(xiàn)與獲取解決方案，可集成物理館藏、數(shù)字資源以及圖書館訂購或通過其他方式擁有使用權(quán)限的遠(yuǎn)程電子資源或數(shù)據(jù)庫。在元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的建設(shè)方面，Primo已整合全球超過5億學(xué)術(shù)期刊論文、報(bào)紙、電子書等資源的元數(shù)據(jù)，其中包含了Springer、OCLC WorldCat、Elsevier Scopus等系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)。目前，Pri?mo系統(tǒng)已被哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、鄭州大學(xué)等眾多機(jī)構(gòu)采用[3]。該系統(tǒng)可為用戶提供簡潔的搜索界面，實(shí)現(xiàn)一站式資源發(fā)現(xiàn)，并提供MetaLib聯(lián)邦檢索的集成。

2.2 Summon

Summon[4-6]是Serials Solutions公司推出的一項(xiàng)服務(wù)，可以提供圖書館館藏資源、圖書館訂購電子資源及免費(fèi)開放獲取資源等各類型中外文資源的統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)與獲取服務(wù)。在元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)方面，Summon與9000余家出版社合作，收錄10億多條、100多種不同資源類型的元數(shù)據(jù)記錄，包括期刊、書籍、報(bào)紙等內(nèi)容。Summon系統(tǒng)目前已被全球數(shù)百家圖書館選用，如哥倫比亞大學(xué)、劍橋大學(xué)、北京大學(xué)、西安交通大學(xué)等。

2.3萬方數(shù)據(jù)統(tǒng)一資源整合服務(wù)平臺(tái)（UNIRMS.Net）

UNIRMS.Net是萬方數(shù)據(jù)為實(shí)現(xiàn)信息資源的統(tǒng)一整合、檢索和服務(wù)而開發(fā)的資源整合服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)主要采用兩種資源整合技術(shù)，第一種是基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的整合，即將多個(gè)全文數(shù)據(jù)庫資源的元數(shù)據(jù)導(dǎo)入或者轉(zhuǎn)換到同一個(gè)檢索系統(tǒng)，組成一個(gè)元數(shù)據(jù)集，通過該檢索系統(tǒng)對(duì)所有元數(shù)據(jù)進(jìn)行Web檢索和發(fā)布，以實(shí)現(xiàn)對(duì)本地資源、互聯(lián)網(wǎng)信息資源的整合；第二種是基于中間件的整合，在SFX資源整合框架的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫資源等虛擬資源的整合。該元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包含了中外文圖書、期刊、論文、專利等內(nèi)容，總數(shù)據(jù)量達(dá)5億多條（含中外文數(shù)據(jù)及引文數(shù)據(jù)）。

2.4 CALIS統(tǒng)一檢索平臺(tái)

CALIS統(tǒng)一檢索平臺(tái)的建設(shè)旨在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，針對(duì)異構(gòu)數(shù)字資源，為用戶提供一種新的整合檢索服務(wù)，進(jìn)而提高資源利用率。CALIS統(tǒng)一檢索平臺(tái)采用新型的基于元數(shù)據(jù)的檢索技術(shù)，能夠?qū)Ρ镜睾彤惖氐母黝悢?shù)字資源提供統(tǒng)一的檢索。主要提供以下4類檢索服務(wù)：對(duì)多種異構(gòu)數(shù)字資源系統(tǒng)的聯(lián)邦檢索、基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的跨庫檢索服務(wù)、對(duì)用戶提供個(gè)性化檢索服務(wù)和與其他應(yīng)用系統(tǒng)的集成檢索服務(wù)。

以上基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的檢索系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的聯(lián)邦檢索，查詢效率及用戶體驗(yàn)都有了較大改觀，在進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研分析后，國家數(shù)字圖書館博采眾長，開始建設(shè)元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)，并基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)推出了資源搜索門戶——文津搜索系統(tǒng)[7]，對(duì)國家數(shù)字圖書館的資源和服務(wù)進(jìn)行整合，為讀者提供一站式檢索服務(wù)[8]。

3國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)實(shí)踐

3.1建設(shè)意義

隨著數(shù)字圖書館的不斷發(fā)展，元數(shù)據(jù)得到大規(guī)模普及使用，建立一個(gè)開放、統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)和管理規(guī)范體系，對(duì)資源整合與揭示具有重要意義。國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)通過將來源不同的各類異構(gòu)數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)匯集，按一定的規(guī)則進(jìn)行清洗、整合并轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一格式元數(shù)據(jù)的過程，為實(shí)現(xiàn)圖書館資源的統(tǒng)一管理與揭示奠定了基礎(chǔ)。

3.2整合范圍

國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)計(jì)劃將收集到的各類元數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，元數(shù)據(jù)范圍包括自建數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)、外購數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)、全國聯(lián)合編目中心元數(shù)據(jù)以及參與聯(lián)合建設(shè)的公共圖書館自建資源元數(shù)據(jù)等。

從資源類型來說，整合范圍包含圖書、期刊、報(bào)紙、多媒體資源、古文獻(xiàn)、縮微資源、文檔、詞條等內(nèi)容，涵蓋圖書館館藏的各種資源類型。從元數(shù)據(jù)格式來說，整合范圍包含Marc、Excel、XML、Word、Access、SQL Server等格式。截至2014年8月，已整合各類數(shù)據(jù)庫130余個(gè)，元數(shù)據(jù)超過兩億條，并對(duì)其中元數(shù)據(jù)進(jìn)行著持續(xù)更新。

3.3建設(shè)流程

元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的具體工作流程包含元數(shù)據(jù)收集、核查、登記、規(guī)則制定、整合等環(huán)節(jié)，其流程如圖1所示。

在元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的建設(shè)初期，首先需要制定元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范[9]。圖書館界元數(shù)據(jù)的格式多樣，應(yīng)用最廣的是機(jī)讀目錄格式（Machine- Readable Catalogue，MARC）和都柏林核心元素集（Dublin Core，DC），在參考以上兩種格式的基礎(chǔ)上，確定ID、來源ID、題名、其他題名、責(zé)任者、出版社、URL等40余個(gè)字段為國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的核心字段，并設(shè)置可擴(kuò)展的字段，以適應(yīng)特殊元數(shù)據(jù)字段的情況。

3.3.1元數(shù)據(jù)收集

在元數(shù)據(jù)收集過程中，除了元數(shù)據(jù)本身，還需要對(duì)元數(shù)據(jù)的字段語義及各項(xiàng)描述信息進(jìn)行準(zhǔn)確收集，如元數(shù)據(jù)記錄條數(shù)、元數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的起止日期等，以便對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和后續(xù)更新。針對(duì)不同數(shù)據(jù)源，需采取不同的收集策略，目前主要有系統(tǒng)自動(dòng)收集、通過OAI-PMH接口獲取及人工收集3種元數(shù)據(jù)收集策略。

圖1　元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)流程

系統(tǒng)自動(dòng)收集需要研發(fā)數(shù)據(jù)接口程序，通過不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接口自動(dòng)進(jìn)行元數(shù)據(jù)的收集，這種方式可節(jié)省人力物力，并可保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，是比較理想的收集策略，圖書館自建資源的元數(shù)據(jù)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)接口的研發(fā)；通過OAI-PMH接口進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，主要是針對(duì)提供了OAI-PMH接口的數(shù)據(jù)庫；人工收集元數(shù)據(jù)主要是由人工導(dǎo)出或生成元數(shù)據(jù)，通過郵件、FTP、光盤、移動(dòng)硬盤等方式提交，該方式靈活簡便，不涉及原有系統(tǒng)的改造，所以在收集元數(shù)據(jù)尤其是收集外購數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)用較多，其缺點(diǎn)是元數(shù)據(jù)更新周期依賴于元數(shù)據(jù)收集頻率，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。

3.3.2元數(shù)據(jù)核查

為保證元數(shù)據(jù)的可用性、完整性、準(zhǔn)確性，提高元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，需要對(duì)收集到的元數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致核查。元數(shù)據(jù)核查主要內(nèi)容如表1所示，元數(shù)據(jù)核查階段發(fā)現(xiàn)的問題，可通過與元數(shù)據(jù)提供方協(xié)商進(jìn)行修改，或重新進(jìn)行元數(shù)據(jù)收集。

3.3.3元數(shù)據(jù)登記

元數(shù)據(jù)登記是將每次收到的數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)各項(xiàng)描述信息進(jìn)行記錄，登記項(xiàng)包含數(shù)據(jù)庫名稱、數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)格式、元數(shù)據(jù)條數(shù)、元數(shù)據(jù)更新周期、元數(shù)據(jù)更新方式、元數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的起止日期、元數(shù)據(jù)容量、元數(shù)據(jù)字段名等內(nèi)容，除了元數(shù)據(jù)固有信息的登記，還包含整合情況的信息登記，如數(shù)據(jù)庫整合成功條數(shù)、失敗條數(shù)及原因等。詳細(xì)而準(zhǔn)確的元數(shù)據(jù)登記，將有助于保證元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的有序開展和不斷壯大。

表1　元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)數(shù)據(jù)核查原則及內(nèi)容

3.3.4元數(shù)據(jù)規(guī)則制定

元數(shù)據(jù)規(guī)則是將多樣化、異構(gòu)的各類元數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)格式需遵循的規(guī)范，包含元數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的“映射規(guī)則”、確定檢索點(diǎn)字段的“檢索規(guī)則”及用戶界面的“顯示規(guī)則”。由于各類數(shù)據(jù)庫存在異構(gòu)性，元數(shù)據(jù)格式、編目規(guī)則及描述粒度都存在差異，針對(duì)不同類型的資源需單獨(dú)制定其元數(shù)據(jù)規(guī)則。

另外，在元數(shù)據(jù)規(guī)則制定過程中，還需進(jìn)行資源分類，國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)將資源分為圖書、古文獻(xiàn)、論文、期刊報(bào)紙、多媒體、縮微文獻(xiàn)、文檔、詞條8個(gè)一級(jí)分類，不同文獻(xiàn)類型分別設(shè)置不同的檢索字段（如表2所示），以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的分類整合及精確檢索。

表2　元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)文獻(xiàn)分類及檢索字段

3.3.5元數(shù)據(jù)整合

元數(shù)據(jù)整合是根據(jù)元數(shù)據(jù)規(guī)則制定數(shù)據(jù)解析器，將多樣化元數(shù)據(jù)導(dǎo)入統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)中。數(shù)據(jù)解析器首先遍歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件，自動(dòng)識(shí)別未處理的文件及其格式；之后，調(diào)用相應(yīng)的解析器解析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前格式數(shù)據(jù)向元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)格式的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫，開展數(shù)據(jù)的查重、修改、刪除、合并等清洗工作；最后，導(dǎo)出數(shù)據(jù)為搜索引擎提供索引支持和檢索顯示。

3.4建設(shè)成效

元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)可以為搜索引擎提供數(shù)據(jù)支持，基于國家數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的文津搜索系統(tǒng)自2012年正式發(fā)布使用以來，成效顯著。中文方面，不但包含國家圖書館的館藏圖書、期刊、論文、古籍文獻(xiàn)，還包含了同方知網(wǎng)、維普、方正阿帕比、萬方等外購數(shù)據(jù)庫，并計(jì)劃將參與聯(lián)合建設(shè)的公共圖書館元數(shù)據(jù)也納入其中；外文方面，包含了Emerald、DDRS、Sage、EBSCO等十余個(gè)外文數(shù)據(jù)庫資源。

由于文津搜索系統(tǒng)基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)，采用分布式存儲(chǔ)的方式，與聯(lián)邦檢索[10]相比，不再受限于各數(shù)據(jù)庫的檢索效率和傳輸時(shí)間，因此檢索速度得到明顯提升，響應(yīng)時(shí)間一般小于1秒，可實(shí)現(xiàn)兩億多條元數(shù)據(jù)的海量文獻(xiàn)信息一站式檢索，資源的查全率和查詢速度都得到較大提升。

除了具有檢索速度快、查全率較高的優(yōu)勢(shì)以外，基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的搜索引擎，功能設(shè)計(jì)更加靈活。由于元數(shù)據(jù)在本地，搜索引擎可實(shí)現(xiàn)分類檢索、排序、去重、聚類、熱詞排行、云圖、個(gè)性化設(shè)置等功能，滿足了用戶的多樣化需求。

4問題及思考

基于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的搜索引擎，在響應(yīng)速度、查詢效率、用戶體驗(yàn)等方面均取得了良好的使用效果，但也還存在以下問題亟待解決。

①元數(shù)據(jù)收集與更新問題。元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來源具有多樣性，自建資源的收集相對(duì)容易，可通過建設(shè)數(shù)據(jù)接口來實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新；外購數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)收集需與數(shù)據(jù)庫廠家進(jìn)行溝通協(xié)商，多采用手動(dòng)更新，更新周期較長；公共圖書館自建資源的元數(shù)據(jù)收集需與各公共圖書館達(dá)成合作意向，也存在更新不夠及時(shí)的問題。

②尚未充分利用規(guī)范數(shù)據(jù)。規(guī)范數(shù)據(jù)對(duì)信息的查找、定位和闡明關(guān)系具有重要作用，有利于提高檢索的查準(zhǔn)率和查全率。但目前只有圖書館書目數(shù)據(jù)進(jìn)行了規(guī)范化處理，外購數(shù)據(jù)庫和自建數(shù)據(jù)庫還沒有規(guī)范數(shù)據(jù)，如何對(duì)這些海量元數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，為元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)知識(shí)關(guān)聯(lián)奠定基礎(chǔ)，提高檢索服務(wù)效率，是一個(gè)值得研究的課題。

③某些數(shù)據(jù)庫缺少元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)接收到的元數(shù)據(jù)包含MARC、DC、XML、SQL、ACCESS等多種格式，編目字段及描述粒度也不一致，某些數(shù)據(jù)庫還缺少相應(yīng)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這對(duì)元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生了一定影響。

針對(duì)以上問題，在元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)過程中，還需進(jìn)一步完善元數(shù)據(jù)收集及更新機(jī)制，增加宣傳推廣，提升元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的認(rèn)知度，將有助于元數(shù)據(jù)收集和更新工作的順利開展，有助于元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。另外，在元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)過程中，還需在工作經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字資源分類、規(guī)范控制、唯一標(biāo)識(shí)符以及數(shù)據(jù)挖掘等方面的理論及實(shí)踐研究，進(jìn)一步推動(dòng)元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的可持續(xù)發(fā)展。

5　展望

元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)的建設(shè)除了技術(shù)平臺(tái)的研發(fā)，更重要的是資源內(nèi)容的建設(shè)，如何為搜索引擎提供內(nèi)容豐富、更新及時(shí)、質(zhì)量可控的元數(shù)據(jù)，是元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)提升服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。而合作共建共享無疑是元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)的最好途徑，也是其發(fā)展趨勢(shì)。目前，各圖書館的外購數(shù)據(jù)庫大多具有獨(dú)立的入口，自建數(shù)據(jù)庫、專題庫等也還有較多仍處于“孤島”狀態(tài)，使用率低。通過合作共建共享，可以將更多的數(shù)字資源進(jìn)行收集、匯聚、整合和服務(wù)，一方面可以節(jié)省元數(shù)據(jù)倉儲(chǔ)建設(shè)成本，另一方面可以提高資源的利用率，為讀者提供一站式的資源發(fā)現(xiàn)和獲取服務(wù)。

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馮紅娟女，1983年生。碩士，館員。

李云龍男，1988年生。碩士，助理館員。

梁蕙瑋女，1974年生。碩士，館員。

李榮艷女，1982年生。碩士，館員。

收稿日期：（2014-11-07；責(zé)編：張欣。）