張興旺李晨暉（1．桂林理工大學(xué)圖書館　廣西桂林　541004）（．桂林理工大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心　廣西桂林　541004）（3．中山大學(xué)資訊管理學(xué)院　廣東廣州　510006）

·圖書館與圖書館事業(yè)·

數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)研究*

張興旺李晨暉
（1．桂林理工大學(xué)圖書館廣西桂林541004）
（2．桂林理工大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心廣西桂林541004）
（3．中山大學(xué)資訊管理學(xué)院廣東廣州510006）

摘要：

大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)正逐漸成為數(shù)字圖書館領(lǐng)域新的服務(wù)增長點(diǎn)。文章通過網(wǎng)絡(luò)與文獻(xiàn)調(diào)研，對(duì)數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的理論與應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)比分析了其協(xié)同設(shè)計(jì)的特征，搭建了一個(gè)基于SOA架構(gòu)、開放式的、松散耦合的體系架構(gòu)，并從功能管理、協(xié)同管理、信息管理、服務(wù)資源及協(xié)同過程等五個(gè)視角對(duì)其進(jìn)行了分析.最后，對(duì)其所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)與協(xié)同設(shè)計(jì)運(yùn)行模式進(jìn)行了研究與分析。

關(guān)鍵詞：

數(shù)字圖書館；大數(shù)據(jù)；戰(zhàn)略規(guī)劃；知識(shí)服務(wù)

1　引言

目前，大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)正逐漸成為數(shù)字圖書館領(lǐng)域新的服務(wù)增長點(diǎn)。隨著大數(shù)據(jù)與數(shù)字圖書館的飛速發(fā)展，知識(shí)服務(wù)逐漸發(fā)展成為多重角色協(xié)作參與、多個(gè)領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計(jì)的活動(dòng)，需要跨機(jī)構(gòu)、跨區(qū)域、跨領(lǐng)域的知識(shí)服務(wù)資源的支持，由于大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)資源的分布不均衡，許多圖書館尤其是西部地區(qū)縣級(jí)以下公共圖書館面臨著資金緊張、信息資源與人才匱乏、服務(wù)技術(shù)及軟硬件資源落后等問題，從而大大制約著數(shù)字圖書館的服務(wù)創(chuàng)新和知識(shí)服務(wù)能力的提升，而研究型圖書館、高校圖書館與一些中東部公共圖書館大量的信息資源、軟硬件資源與能力資源處于相對(duì)閑置狀態(tài)，造成了資源的極大浪費(fèi)。

大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)模式的提出，為解決大數(shù)據(jù)與數(shù)字圖書館的融合問題，特別是資源豐富、服務(wù)需求量大的高校、研究型圖書館的知識(shí)服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)與分配問題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)服務(wù)資源與服務(wù)能力的最優(yōu)化協(xié)調(diào)、增效與增值，進(jìn)而提升數(shù)字圖書館知識(shí)服務(wù)的自主創(chuàng)新能力與基于知識(shí)的交互協(xié)同創(chuàng)造能力，提供了新的解決方法、思路和途徑。正是因?yàn)榇髷?shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)能為數(shù)字圖書館的生產(chǎn)型信息服務(wù)模式向智慧型知識(shí)服務(wù)模式轉(zhuǎn)型提供了一種新的思路，使其成為智慧圖書館、云圖書館、移動(dòng)圖書館的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)智慧服務(wù)、泛在服務(wù)或云服務(wù)的實(shí)施和開展具有重要意義。

2　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)概述

2.1相關(guān)研究簡述

目前國內(nèi)有關(guān)于數(shù)字圖書館與大數(shù)據(jù)的融合研究內(nèi)容主要集中在服務(wù)創(chuàng)新、系統(tǒng)研發(fā)、技術(shù)實(shí)時(shí)與現(xiàn)狀分析等理論研究方面，對(duì)于數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的研究較少。由于大數(shù)據(jù)與數(shù)字圖書館的融合研究是一個(gè)較新鮮的概念，國內(nèi)外對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)方面的研究正處于探索和起步階段。在國內(nèi)，張興旺等對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)提出的背景、內(nèi)涵、典型特征及體系結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了研究和分析，并給出大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)在圖書館中的軟硬一體優(yōu)化集成的綜合解決方案。陳傳夫等在分析大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和數(shù)字圖書館建設(shè)需求的基礎(chǔ)上，就如何推動(dòng)我國數(shù)字圖書館建設(shè)、實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)服務(wù)與管理實(shí)踐，提出了四條戰(zhàn)略性建議：改進(jìn)資源選擇、整合與保存方式；發(fā)展新型數(shù)字知識(shí)服務(wù)；完善財(cái)政投入機(jī)制；規(guī)避知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同管理的一個(gè)重要問題，就是要對(duì)數(shù)字圖書館所包含的大數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，從其中抽取出對(duì)用戶有價(jià)值的知識(shí)，并將其構(gòu)建成可支持查詢、分析和計(jì)算的知識(shí)庫。目前，全球各類政府、商業(yè)或組織所構(gòu)建的大數(shù)據(jù)知識(shí)庫與知識(shí)服務(wù)應(yīng)用程序多達(dá)上百種，較為典型的知識(shí)庫或知識(shí)服務(wù)應(yīng)用有：KnowItAll、Probase、SOFIE等，以及一些類似于維基百科與百度百科等在線知識(shí)協(xié)同管理的知識(shí)庫，如DBpedia、YAGO、Wiki-Taxonomy等。此外，還有美國政府推出的Data.gov知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、Evi公司的TrueKnowledge知識(shí)搜索平臺(tái)、Google的知識(shí)圖譜（Google Knowledge Graph，也稱Google知識(shí)圖）、Facebook公司的Graph Search知識(shí)搜索服務(wù)平臺(tái)等。國內(nèi)的數(shù)字圖書館知識(shí)服務(wù)平臺(tái)研發(fā)和建設(shè)工作也出了不少成果，其中最為典型的有CNKI知識(shí)搜索平臺(tái)、中科院的OpenKN與Knowware、上海交通大學(xué)的zhishi.me中文語義互聯(lián)知識(shí)庫、復(fù)旦大學(xué)的GDM中文知識(shí)圖譜平臺(tái)等。

可以發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)各方面的研究已經(jīng)陸續(xù)展開，但無論在理論研究還是應(yīng)用實(shí)踐上，數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)研究仍處于探索階段，沒有形成較為統(tǒng)一的知識(shí)服務(wù)模式和標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)同管理尤其協(xié)同設(shè)計(jì)作為大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，一直被數(shù)字圖書館領(lǐng)域所重視，而大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，給數(shù)字圖書館知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的研究帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

2.2大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)作為一種面向嵌入式協(xié)作化知識(shí)服務(wù)、自主需求和強(qiáng)調(diào)用戶參與的泛在化智慧服務(wù)新模式，可以通過大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為知識(shí)服務(wù)全生命周期過程提供隨時(shí)獲取、按需使用和支付、安全可信、綠色優(yōu)質(zhì)的各類知識(shí)服務(wù)活動(dòng)。它可看作信息服務(wù)、知識(shí)服務(wù)、移動(dòng)服務(wù)、信息推薦服務(wù)等先進(jìn)服務(wù)模式在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的發(fā)展與延伸，它繼承了數(shù)字圖書館各種先進(jìn)服務(wù)模式的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與特征，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)數(shù)字圖書館信息服務(wù)模式的不足與缺點(diǎn)。從協(xié)同設(shè)計(jì)在大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)、傳統(tǒng)信息服務(wù)及知識(shí)服務(wù)3種服務(wù)模式下的特點(diǎn)對(duì)比（見表1），可見大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的體系架構(gòu)

3.1體系架構(gòu)

根據(jù)前面的分析，面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的協(xié)同設(shè)計(jì)至少需要滿足三個(gè)條件：一是能夠提供訪問和使用數(shù)字圖書館所提供的各類異構(gòu)軟硬件資源的支持，這些異構(gòu)軟硬件資源包括完成數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的所有資源（如文本、圖片、音視頻等信息資源；服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等物理資源；人力、場(chǎng)地、服務(wù)設(shè)施等物料資源）；二是能夠提供在數(shù)字圖書館運(yùn)營者、服務(wù)提供者、用戶等大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)主客體之間協(xié)同管理工作的支持；三是能夠提供數(shù)字圖書館中動(dòng)態(tài)資源能力服務(wù)的分布式協(xié)同調(diào)度的支持。整個(gè)面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的協(xié)同設(shè)計(jì)框架在邏輯結(jié)構(gòu)上可描述為五層結(jié)構(gòu)（見圖1）。

第一層為大數(shù)據(jù)資源層，包含物理資源和虛擬資源兩層，提供在數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)過程中所涉及到的各類軟硬件資源，將分布在互聯(lián)網(wǎng)各個(gè)角落的異構(gòu)知識(shí)服務(wù)資源虛擬化封裝后接入到大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系中，進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)同規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理；第二層為大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)支撐層，負(fù)責(zé)管理與維護(hù)各種被封裝的、可組合、可重用的大數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，同時(shí)按照既定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行服務(wù)注冊(cè)、發(fā)布，為協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)層提供各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則、約束和支撐；第三層為大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)層，為協(xié)同設(shè)計(jì)需求提供各類型服務(wù)，按照上一層制定的標(biāo)準(zhǔn)確立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口，并向數(shù)字圖書館運(yùn)營者、服務(wù)提供者和用戶提供對(duì)應(yīng)的服務(wù)接口；第四層為大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)門戶層，將數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系所涉及到的各類管理、服務(wù)和建設(shè)過程分別 （按照權(quán)限、類型、服務(wù)與管理需求等進(jìn)行分類）向數(shù)字圖書館運(yùn)營者、服務(wù)提供者和用戶等提供交互接口；第五層為應(yīng)用層，可以使數(shù)字圖書館運(yùn)營者、服務(wù)提供者、用戶等通過較為簡便的操作界面，在不同服務(wù)終端上使用數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)獲取相應(yīng)的知識(shí)服務(wù)。

表1　協(xié)同設(shè)計(jì)在三種先進(jìn)數(shù)字圖書館服務(wù)模式下的特點(diǎn)

3.2體系架構(gòu)的描述與解讀

由于面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的協(xié)同設(shè)計(jì)過程較為復(fù)雜，單從某一方面來對(duì)其體系架構(gòu)進(jìn)行描述和解讀，都難以反映該體系各個(gè)層面的特性及彼此之間的內(nèi)在聯(lián)系?；诖?，筆者從管理功能、協(xié)同管理、信息管理、服務(wù)資源及協(xié)同過程等五個(gè)視角對(duì)其進(jìn)行分析。

3.2.1管理功能視角

圖1　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)

大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的功能主要包括：（1）知識(shí)服務(wù)資源的管理，負(fù)責(zé)對(duì)各類異構(gòu)軟硬件、信息與技術(shù)等知識(shí)服務(wù)資源進(jìn)行管理，包括知識(shí)服務(wù)資源的虛擬化、封裝、發(fā)布、組合優(yōu)化、監(jiān)測(cè)及服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)管理等；（2）協(xié)同規(guī)劃與設(shè)計(jì)需求的管理，負(fù)責(zé)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同規(guī)劃與設(shè)計(jì)需求的分解、服務(wù)與管理流程建模、資源調(diào)配，以及對(duì)參與整個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)過程的機(jī)構(gòu)、人員和企業(yè)的管理；（3）協(xié)同規(guī)劃與設(shè)計(jì)過程的管理，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)過程進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)檢測(cè)出在協(xié)同設(shè)計(jì)過程中所發(fā)生的各類故障、錯(cuò)誤及沖突，并提交至容錯(cuò)機(jī)制、知識(shí)服務(wù)需求沖突消解機(jī)制等管理模塊中進(jìn)行解決；（4）提供負(fù)載均衡、容錯(cuò)及沖突消解機(jī)制等功能模塊，保證整個(gè)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)過程的成功進(jìn)行；（5）協(xié)同設(shè)計(jì)工具的管理，負(fù)責(zé)數(shù)字圖書館運(yùn)營者、知識(shí)服務(wù)提供者和用戶之間交流、協(xié)作通道、平臺(tái)及通信工具的正常運(yùn)行，確保大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)主客體之間能有效及時(shí)的進(jìn)行信息交互；（6）數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)的管理，對(duì)數(shù)字圖書館產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)、所擁有的信息資源與知識(shí)，以及在整個(gè)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)過程中所涉及到的各類知識(shí)等進(jìn)行管理，如教學(xué)類知識(shí)、科研類知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)類知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)類知識(shí)、案例類知識(shí)等。

這些所有功能模塊有機(jī)融合在一起，相互作用、相互補(bǔ)充、環(huán)環(huán)相扣。隨著大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)流程的啟動(dòng)，一個(gè)功能模塊開始運(yùn)轉(zhuǎn)緩緩帶動(dòng)與之相關(guān)聯(lián)的其他功能模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)，才能提供與用戶知識(shí)服務(wù)需求相匹配的服務(wù)，從而增強(qiáng)知識(shí)服務(wù)協(xié)同效果。

3.2.2協(xié)同組織視角

通過大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系將分布在不同區(qū)域、機(jī)構(gòu)和領(lǐng)域的各種數(shù)字圖書館資源 （包括數(shù)據(jù)庫廠商、高校及其圖書館、科研機(jī)構(gòu)、用戶及管理者等）緊密的關(guān)聯(lián)在一起，形成完整的數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同組織體系（見圖2）。

3.2.3信息管理視角

大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的信息涉及規(guī)模大、內(nèi)容多、結(jié)構(gòu)與類型復(fù)雜，包括數(shù)字圖書館信息、用戶信息、知識(shí)服務(wù)信息、資源信息、技術(shù)信息、安全信息、管理信息、協(xié)作信息、評(píng)價(jià)信息及其他信息等。通過對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)過程中所產(chǎn)生的各類信息進(jìn)行分析，得出其面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的信息管理視圖（見圖3）

3.2.4服務(wù)資源視角

針對(duì)數(shù)字圖書館中知識(shí)服務(wù)資源的分類有多種方式，依據(jù)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)過程所涉及到的資源性質(zhì)，本文將服務(wù)資源分為：信息資源、知識(shí)資源、服務(wù)能力資源、人力資源、物能資源及其他資源等六大類。其中，信息資源主要包括數(shù)字圖書館所提供的各類文獻(xiàn)、圖書、專利、標(biāo)準(zhǔn)等各類知識(shí)服務(wù)信息資源、知識(shí)服務(wù)市場(chǎng)信息、圖書館與所屬機(jī)構(gòu)信息、用戶信息、技術(shù)信息、數(shù)據(jù)庫廠商信息、協(xié)同工作信息等；知識(shí)資源主要包括數(shù)字圖書館所提供的各類服務(wù)實(shí)例知識(shí)、建設(shè)與服務(wù)規(guī)范類知識(shí)、服務(wù)設(shè)計(jì)原理類知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)類知識(shí)等；服務(wù)能力資源主要包括底層軟硬件資源、各類知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)能力、服務(wù)模擬仿真能力、知識(shí)與知識(shí)服務(wù)生產(chǎn)能力、管理能力、運(yùn)營能力及維護(hù)能力等；人力資源主要包括數(shù)字圖書館的各類管理、運(yùn)營與維護(hù)人員、技術(shù)人員、參與大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的各類專家等；物能資源主要包括數(shù)字圖書館建設(shè)與管理所需要的物理場(chǎng)地資源、基礎(chǔ)設(shè)施資源、物料資源、辦公設(shè)施等；其他資源主要包括資金資源等。

3.2.5協(xié)同過程視角

通過協(xié)同過程視角可以將上述四個(gè)視角進(jìn)行有機(jī)融合，形成一個(gè)有機(jī)的、較為系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系。面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的整體運(yùn)轉(zhuǎn)流程（見圖4）系統(tǒng)的描述了在面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，各種服務(wù)資源、協(xié)同組織的交互過程，以及大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的各個(gè)功能模塊信息的組合情況。

圖2　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的協(xié)同組織視圖

圖3　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的信息管理視圖

圖4　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的協(xié)同過程圖

4　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1基于SOA的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)架構(gòu)

面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）是一個(gè)由彼此之間可通信的具有特定功能的服務(wù)構(gòu)成的靈活抽象的分布式IT架構(gòu)模式。通過SOA技術(shù)可將大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系中的各個(gè)不同服務(wù)單元分解成多個(gè)獨(dú)立的功能模塊，并通過已經(jīng)定義好的服務(wù)接口和規(guī)則聯(lián)系起來，從而使得數(shù)字圖書館可以在大數(shù)據(jù)環(huán)境中對(duì)松散耦合和跨平臺(tái)的粗粒度知識(shí)服務(wù)應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合、交互和使用。一方面，通過SOA設(shè)計(jì)模式，可將數(shù)字圖書館、管理者與用戶之間協(xié)同設(shè)計(jì)過程，以及數(shù)字圖書館所提供的各類大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)直接轉(zhuǎn)換成可操作性強(qiáng)的、基于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)接口的、可被重組和優(yōu)化的一系列相互嵌套、相互關(guān)聯(lián)的服務(wù)功能模塊。另一方面，基于SOA的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)架構(gòu)還可為服務(wù)提供者、服務(wù)運(yùn)營者與用戶屏蔽掉數(shù)字圖書館及對(duì)應(yīng)的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)在運(yùn)行平臺(tái)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)與信息來源等方面的復(fù)雜性、異構(gòu)性，使得數(shù)據(jù)、信息、服務(wù)等在跨系統(tǒng)、跨平臺(tái)環(huán)境下，按照一種統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的接口提供有效的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)。因此，將SOA引入大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)過程，能有效地打破運(yùn)行平臺(tái)、管理與服務(wù)等異構(gòu)性的限制，使得其具備較強(qiáng)的遷移性、互操作性和可重用性，進(jìn)而使數(shù)字圖書館能夠迅速應(yīng)對(duì)用戶的知識(shí)服務(wù)需求。

4.2服務(wù)資源管理

服務(wù)資源（數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)資源、軟硬件資源、服務(wù)能力資源等）管理問題是大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一。數(shù)字圖書館是一個(gè)集成知識(shí)服務(wù)資源和服務(wù)能力的環(huán)境，且擁有大量異構(gòu)的服務(wù)資源。針對(duì)大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)字圖書館知識(shí)服務(wù)資源的科學(xué)、有效管理可從五個(gè)方面展開：（1）對(duì)服務(wù)資源的表達(dá)與描述模型進(jìn)行研究，對(duì)數(shù)字圖書館所提供的服務(wù)資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一、系統(tǒng)的描述與定義，消除異構(gòu)的服務(wù)資源之間的定義誤解與語義沖突；（2）由于服務(wù)資源規(guī)模龐大、類型與結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在對(duì)其進(jìn)行表達(dá)和描述時(shí)，需要采用標(biāo)準(zhǔn)化手段對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一定義與描述；（3）針對(duì)用戶知識(shí)服務(wù)需求，需要充分考慮到與之相匹配的服務(wù)資源發(fā)現(xiàn)、匹配、選擇、優(yōu)化與組合等問題；（4）要對(duì)服務(wù)資源的虛擬化、封裝與協(xié)同管理方法進(jìn)行研究，對(duì)數(shù)字圖書館所涉及到的物理資源進(jìn)行虛擬化封裝，以及對(duì)信息、知識(shí)與服務(wù)資源等進(jìn)行協(xié)同管理，使得用戶忽視服務(wù)資源的地域性與異構(gòu)性，只在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化訪問接口中獲取大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)；（5）對(duì)數(shù)字圖書館中服務(wù)資源快速發(fā)現(xiàn)、匹配、組合和優(yōu)化等模型進(jìn)行研究。

4.3知識(shí)服務(wù)智能匹配與組合的全生命周期管理

從大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)智能匹配與組合的全生命周期（即服務(wù)匹配與組合執(zhí)行前、執(zhí)行中與執(zhí)行后）角度出發(fā)，可將數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)智能匹配與組合分為五個(gè)階段：知識(shí)服務(wù)設(shè)計(jì)階段、知識(shí)服務(wù)部署階段、知識(shí)服務(wù)選擇與優(yōu)化階段、知識(shí)服務(wù)執(zhí)行與監(jiān)控階段、知識(shí)服務(wù)綜合評(píng)估階段。每個(gè)階段所涉及到的操作內(nèi)容與管理方式都不一樣，但有幾個(gè)共性問題卻是每個(gè)階段都會(huì)涉及，且需要解決的：

（1）大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)建模、描述、一致性檢查與可執(zhí)行模型轉(zhuǎn)換問題。由于大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)是對(duì)知識(shí)服務(wù)資源的能力進(jìn)行大數(shù)據(jù)化后的產(chǎn)物，且具有異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)性及專業(yè)性等特征，加上用戶知識(shí)服務(wù)需求、知識(shí)協(xié)作關(guān)系與知識(shí)利用的動(dòng)態(tài)變化性及復(fù)雜性，使得用戶對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)有更高要求。為形成不同粒度的知識(shí)服務(wù)資源和知識(shí)服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)按需分配和使用的目的，就必須研究大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)建模與描述方法，建立模型后，還需要對(duì)其進(jìn)行形式化驗(yàn)證，解決大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)智能匹配與組合過程中的服務(wù)沖突、流程死鎖、匹配不一致等問題，而在知識(shí)服務(wù)過程中還需要研究知識(shí)服務(wù)匹配與組合的可執(zhí)行模型轉(zhuǎn)化與驗(yàn)證方法。

（2）大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的關(guān)聯(lián)問題。由于大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系是將一系列服務(wù)單元按照既定的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行組裝，進(jìn)而滿足用戶知識(shí)服務(wù)需求。而在知識(shí)服務(wù)組合過程中，大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)單元之間的組合關(guān)聯(lián)關(guān)系（如統(tǒng)計(jì)引文合作關(guān)聯(lián)關(guān)系、服務(wù)主客體關(guān)聯(lián)關(guān)系、服務(wù)組合關(guān)聯(lián)關(guān)系等）對(duì)整個(gè)知識(shí)服務(wù)組合質(zhì)量（如服務(wù)可靠性、服務(wù)組合成功率、用戶體驗(yàn)質(zhì)量等）起到了關(guān)鍵性的作用。因此，有必要對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合中的服務(wù)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行研究，一是知識(shí)服務(wù)組合關(guān)聯(lián)關(guān)系的分類、定義、內(nèi)涵及描述方法；二是知識(shí)服務(wù)組合關(guān)聯(lián)關(guān)系的動(dòng)態(tài)QoS評(píng)估方法與模型；三是基于知識(shí)服務(wù)組合關(guān)聯(lián)關(guān)系的智能構(gòu)建方法。

（3）大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的柔性管理方法。隨著數(shù)字圖書館中大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)資源和服務(wù)能力、知識(shí)服務(wù)狀態(tài)與服務(wù)質(zhì)量、知識(shí)服務(wù)組合關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及用戶知識(shí)服務(wù)需求的動(dòng)態(tài)變化，使得大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的全生命周期管理過程中存在著許多不確定因素，對(duì)其服務(wù)過程和服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。因此，當(dāng)這些不確定因素發(fā)生變化，影響到大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的執(zhí)行時(shí)，就要求數(shù)字圖書館能夠及時(shí)調(diào)整大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合方案，從而成功執(zhí)行滿足用戶知識(shí)服務(wù)需求的服務(wù)能力，即對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的柔性管理方法進(jìn)行研究。大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的柔性管理研究主要包括：一是大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合柔性管理的影響因素；二是大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合柔性測(cè)量方法；三是大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合柔性管理的提升策略。

（4）大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合網(wǎng)絡(luò)研究。在傳統(tǒng)數(shù)字圖書館信息服務(wù)模式下，信息資源或信息服務(wù)提供者和用戶都希望最大化實(shí)現(xiàn)信息資源、知識(shí)的效用或效益。因此，數(shù)字圖書館就必須明確應(yīng)該提供怎樣的知識(shí)服務(wù)，以及如何提升數(shù)字圖書館的利用率，才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)與知識(shí)服務(wù)的增效和增值。但在數(shù)字圖書館中，單個(gè)知識(shí)服務(wù)單元被用來滿足用戶服務(wù)需求的較少，通常是與其他服務(wù)組合在一起來滿足用戶的知識(shí)服務(wù)需求。因此，有必要結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)科學(xué)等相關(guān)理論、知識(shí)和方法，對(duì)所有大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)單元構(gòu)成的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)研究，如知識(shí)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建規(guī)則、知識(shí)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)演化模型與構(gòu)建方法、知識(shí)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)特征分析、知識(shí)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)節(jié)點(diǎn)控制方法與策略等。

（5）大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)選擇、優(yōu)化與評(píng)估研究。數(shù)字圖書館用戶的知識(shí)服務(wù)需求不是簡單的計(jì)算、存儲(chǔ)或網(wǎng)絡(luò)帶寬的服務(wù)需求，而是對(duì)數(shù)字圖書館中各類異構(gòu)信息資源、知識(shí)資源和知識(shí)服務(wù)能力的綜合需求，同時(shí)由于用戶知識(shí)服務(wù)需求涉及領(lǐng)域廣，使得需求是動(dòng)態(tài)變化的、不確定的、大規(guī)模的。此外，隨著用戶知識(shí)服務(wù)需求、大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)資源狀態(tài)和服務(wù)能力的動(dòng)態(tài)變化，加上數(shù)字圖書館擁有著大量待選的知識(shí)服務(wù)單元，使得可選的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的方案也是不確定的。因此，如何選擇最為合適的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合方案也顯得尤為重要，而對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)選擇、優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估（包括大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)質(zhì)量評(píng)估、可執(zhí)行性評(píng)估、最優(yōu)化方案及最佳選擇方案評(píng)估等）也變的十分有必要。

（6）大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合的其他相關(guān)研究。與大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)組合相關(guān)的研究還有：知識(shí)服務(wù)過程（如服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)需求等）中的不確定性研究、知識(shí)服務(wù)可視化研究、基于大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的知識(shí)服務(wù)組合鏈研究等。

4.4知識(shí)服務(wù)交易模型

為管理數(shù)字圖書館中大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)提供者與用戶之間知識(shí)服務(wù)交易過程，就需要提出一種科學(xué)的多模塊動(dòng)態(tài)知識(shí)服務(wù)交易模型，該交易模型應(yīng)包含多元化動(dòng)態(tài)知識(shí)服務(wù)交易模式 （支持知識(shí)服務(wù)定位、協(xié)作、協(xié)商、支付與購入等多種交易模式）、知識(shí)服務(wù)交易流程管理與控制 （交易流程一般包括服務(wù)規(guī)則制定、服務(wù)規(guī)則執(zhí)行/服務(wù)規(guī)則交易、交易后流程管理與控制等）、知識(shí)服務(wù)交易規(guī)則制定（通過制定可信的交易規(guī)則，提供評(píng)價(jià)機(jī)制來維護(hù)知識(shí)服務(wù)提供者、管理者與用戶之間的信任關(guān)系）、基于協(xié)同設(shè)計(jì)的多贏的自動(dòng)知識(shí)服務(wù)協(xié)商模型等，用來支持動(dòng)態(tài)變化、異構(gòu)、高度協(xié)作的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)交易。

4.5知識(shí)服務(wù)協(xié)同監(jiān)測(cè)體系

面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)體系主要包括：（1）知識(shí)服務(wù)資源的協(xié)同監(jiān)測(cè)。數(shù)字圖書館有著大量的、異構(gòu)的軟硬件資源，怎樣對(duì)其進(jìn)行有效的協(xié)同監(jiān)測(cè)、管理及控制，是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)的基本保障。這一環(huán)節(jié)就需要重點(diǎn)研究這幾個(gè)問題：研究利于協(xié)同監(jiān)測(cè)的體系架構(gòu)，以滿足協(xié)同監(jiān)測(cè)需求；研究高效的、靈活性強(qiáng)的知識(shí)服務(wù)資源協(xié)同監(jiān)測(cè)策略；研究知識(shí)服務(wù)資源狀態(tài)的智慧化管理技術(shù)等。（2）知識(shí)服務(wù)過程的協(xié)同檢測(cè)。在整個(gè)知識(shí)服務(wù)過程中，必然會(huì)出現(xiàn)各類問題，對(duì)其進(jìn)行有效的協(xié)同監(jiān)測(cè)，有助于大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)過程高效、準(zhǔn)確的完成。（3）協(xié)同設(shè)計(jì)過程的監(jiān)測(cè)。這一部分主要研究大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系中協(xié)同設(shè)計(jì)過程中的模型、方案、協(xié)同過程設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生故障、沖突或錯(cuò)誤的影響因素、原因、特征及問題類型，從而研究出適合大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的智慧化監(jiān)測(cè)模型，以對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)過程進(jìn)行及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)。（4）知識(shí)服務(wù)平臺(tái)的協(xié)同監(jiān)測(cè)。毫無疑問，數(shù)字圖書館的知識(shí)服務(wù)平臺(tái)是用戶獲取其所提供的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)的交互接口。

針對(duì)大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)建立多層次協(xié)同監(jiān)測(cè)體系，研究不同層次的協(xié)同監(jiān)測(cè)體系的故障狀況及相應(yīng)的解決方法，實(shí)現(xiàn)智慧化監(jiān)測(cè)和預(yù)判各類問題，并對(duì)可能發(fā)生的故障、沖突與錯(cuò)誤進(jìn)行預(yù)警，從而確立對(duì)應(yīng)的容錯(cuò)機(jī)制、遷移與恢復(fù)策略，及時(shí)排除問題，確保整個(gè)知識(shí)服務(wù)過程的高效運(yùn)行。

5　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用模式

在面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系中，用戶無需深入了解知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境的提供者，只需要向大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)提交知識(shí)服務(wù)需求，在接受用戶知識(shí)服務(wù)需求后，數(shù)字圖書館會(huì)自動(dòng)組織服務(wù)資源進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，開始知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)過程，并自動(dòng)配置相應(yīng)的知識(shí)服務(wù)資源來完成整個(gè)知識(shí)服務(wù)過程，為用戶提供最合適的知識(shí)服務(wù)（大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的運(yùn)行模式見圖5）。

數(shù)字圖書館管理者與運(yùn)營者通過互聯(lián)網(wǎng)，在服務(wù)資源模塊注冊(cè)、發(fā)布各類知識(shí)服務(wù)資源、知識(shí)服務(wù)等，知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)體系將服務(wù)資源與知識(shí)服務(wù)進(jìn)行虛擬化、封裝成相應(yīng)的服務(wù)，并發(fā)布、保存到大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)資源中心；用戶在明確其知識(shí)服務(wù)需求后，通過數(shù)字圖書館所提供的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)對(duì)其知識(shí)服務(wù)需求進(jìn)行表達(dá)與描述，確立其知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)方案、相應(yīng)的服務(wù)資源及知識(shí)服務(wù)環(huán)境；數(shù)字圖書館在接受用戶知識(shí)服務(wù)需求任務(wù)后，對(duì)用戶知識(shí)服務(wù)需求處理任務(wù)進(jìn)行拆分、解釋、服務(wù)資源匹配、選擇及服務(wù)資源組合優(yōu)化，并將最優(yōu)化的知識(shí)服務(wù)資源提供給用戶，結(jié)束整個(gè)知識(shí)服務(wù)流程后，將最佳知識(shí)服務(wù)方案及結(jié)果反饋給用戶。

6　結(jié)語

隨著大數(shù)據(jù)理論與技術(shù)的飛速發(fā)展，急速膨脹的信息資源建設(shè)需求和多元化知識(shí)服務(wù)需求不斷給數(shù)字圖書館的知識(shí)服務(wù)模式帶來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。由于大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)還是一個(gè)新生事物，正處于不斷改進(jìn)和發(fā)展的階段，并且現(xiàn)有的數(shù)字圖書館尚未形成功能完備的、標(biāo)準(zhǔn)的、穩(wěn)定的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系，因此，需要根據(jù)數(shù)字圖書館服務(wù)特性及用戶知識(shí)服務(wù)需求，在做好頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃、設(shè)計(jì)，分步實(shí)施。

圖5　面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)協(xié)同設(shè)計(jì)的運(yùn)行模式

目前這一領(lǐng)域還存在許多值得研究和探討的問題。本文簡要描述了數(shù)字圖書館大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系理論與應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，對(duì)比分析了面向數(shù)字圖書館的大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系協(xié)同設(shè)計(jì)的特征，搭建了一個(gè)基于SOA架構(gòu)、開放式的、松散耦合的體系架構(gòu)，并從管理功能、協(xié)同管理、信息管理、服務(wù)資源及協(xié)同過程等五個(gè)視角對(duì)其進(jìn)行分析，指出其所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)及主要研究內(nèi)容，并結(jié)合應(yīng)用需求對(duì)其運(yùn)行模式進(jìn)行了分析。

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中圖分類號(hào)：

G250.76

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

A

DOI：

10.11968/tsygb.1003-6938.2015064

作者簡介：

張興旺（1982-），男，桂林理工大學(xué)圖書館副研究館員，中山大學(xué)資訊管理學(xué)院博士研究生；李晨暉（1984-），女，桂林理工大學(xué)現(xiàn)代教育中心講師。

*本文系

2013年廣西哲社“十二五”規(guī)劃課題“基于大數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)體系的廣西數(shù)字圖書館戰(zhàn)略規(guī)劃模型與實(shí)證研究”（項(xiàng)目編號(hào)：13CTQ001）與2014年廣西教育廳一般項(xiàng)目“適應(yīng)用戶興趣變化的移動(dòng)個(gè)性化信息服務(wù)進(jìn)化機(jī)制研究”（項(xiàng)目編號(hào)：YB2014152）研究成果之一。

收稿日期：

2015-04-25；責(zé)任編輯：劉全根

Study on Collaborative Design for Big Data Knowledge Service of Digital Library

Abstract

Big data knowledge service is becoming a new growth point of digital library field.Through literature investigation,theoretical and applied research status of big data in digital library knowledge service system is analyzed, and comparative analysis is made of the characteristics of the collaborative design.An SOA-based,open,loosely coupled system architecture is built,and it is analyzed from the functional management,collaborative management, information management,service resources and collaborative process.Finally,the involved key technologies and collaborative design operation mode is studied and analyzed.

Key words

digital library；big data；strategic planning；knowledge service