顧亮亮，趙瑞雪，寇遠濤，鮮國建，朱　亮，王德川，楊洪磊

(中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京　100081)

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糧食和食物安全專題服務平臺研究

顧亮亮，趙瑞雪，寇遠濤，鮮國建，朱亮，王德川，楊洪磊

(中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所，北京100081)

明確了糧食和食物安全領域的科研需求，梳理了資源的類型、來源及其整合組織與建設，設計了糧食和食物安全專題服務平臺的總體框架，展示了平臺的技術架構(gòu)、系統(tǒng)功能及部署，并從運維管理制度規(guī)范、學科館員和專題平臺建設與服務推廣運維隊伍、運維管理系統(tǒng)等方面介紹平臺運維管理工作，保證專題服務平臺穩(wěn)定、高效、可持續(xù)的運行。構(gòu)建的面向我國糧食和食物安全科研領域的專題知識服務與支撐技術平臺可滿足糧食和食物安全領域科研用戶個性化、深層次、嵌入解決科學問題全過程的專題知識服務需求。

糧食安全；食物安全；專題服務；資源建設；平臺建設；運維管理

“洪范八政，食為政首”，糧食安全自古以來就是治國安邦的首要任務。黨中央、國務院始終將糧食安全工作擺在突出位置。2016年兩會期間，習近平主席強調(diào)，要推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提高農(nóng)業(yè)綜合效益和競爭力，要以科技為支撐走內(nèi)涵式現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，可見，圍繞國家糧食安全的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新是一項長期而艱巨的任務。作為農(nóng)業(yè)科技信息服務機構(gòu)，緊密圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，主動與糧食和食物安全領域的科技人員溝通，開展糧食和食物安全領域各類信息資源的篩選、采集、加工、重組與整合，有針對性地建立糧食和食物安全一站式專題服務平臺，為糧食和食物安全領域用戶的科研、管理、決策工作，定向提供科技創(chuàng)新和戰(zhàn)略決策的數(shù)字知識與專題服務支撐，具有重大意義。

專題知識服務是面向特定學科領域或重大專項，通過對領域動態(tài)、領域?qū)＜摇⒖蒲袡C構(gòu)、科研項目、科技文獻、科學數(shù)據(jù)以及科研設施等知識資源的搜集整理和知識化組織，為科研人員提供“一站式”專業(yè)化服務。針對科研用戶在科研項目申報、研究、結(jié)題等各環(huán)節(jié)的信息需求，提供專題信息檢索跟蹤、搜集、綜合、分析以及報告等知識型產(chǎn)品服務，為用戶掌握國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢提供科研參考[1]。而技術平臺又是面向?qū)I(yè)領域進行信息資源整合、提供服務的基礎，是連接信息用戶與學科館員的橋梁。糧食和食物安全專題服務平臺在現(xiàn)有傳統(tǒng)專題信息服務的基礎上，融入用戶場景，嵌入科研過程各環(huán)節(jié)，整合現(xiàn)有信息服務資源與優(yōu)勢，重視用戶需求分析、跟蹤與合作，主動參與用戶需求發(fā)現(xiàn)和解決問題的全過程，利用現(xiàn)代信息技術和工具，為用戶提供及時、有效、連續(xù)的專題知識服務[2]。

1　總體框架設計

糧食和食物安全專題服務平臺的構(gòu)建目標是面向科研創(chuàng)新一線進行深度資源重組和服務集成，建立面向科研主體與科研過程的學科化服務機制，以個性化、學科化、知識化服務為手段，提供科研前、中、后期全過程的知識抽取與多維知識關聯(lián)，構(gòu)建集國內(nèi)外相關研究進展、研究專家、研究機構(gòu)、科技文獻、科學數(shù)據(jù)、成果專利、研究環(huán)境與設備等綜合科技信息于一體的數(shù)字科研信息環(huán)境，實現(xiàn)學術知識資源的共享、交流以及學術競爭力的提升，為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新提供知識服務支撐。

糧食和食物安全專題服務平臺總體框架主要分為5個基礎層級，通過有效的層級結(jié)構(gòu)的劃分可以全面地展現(xiàn)整體應用系統(tǒng)的設計思路(圖1)。

圖1　糧食和食物安全專題服務平臺總體框架

(1)展示層(即用戶層)。展示層位于整個架構(gòu)的頂層，將系統(tǒng)分為兩個部分，用戶瀏覽和系統(tǒng)管理兩個功能，不同權限人員登錄不同的界面進行相關的功能操作。瀏覽人員即科研用戶，是平臺主要的服務對象，可以是糧食和食物安全領域的科研人員、科研團隊或科研機構(gòu)；編輯人員即管理用戶，是專題的建設者和服務人員；系統(tǒng)專家即第三方用戶，通過數(shù)據(jù)接口使用專題的系統(tǒng)或服務。(2)應用系統(tǒng)層。應用系統(tǒng)層是系統(tǒng)的建設層，通過相關管理功能和展示功能，將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和模塊有效地組織在一起，能夠達到功能的模塊化。(3)應用系統(tǒng)資源體系。應用系統(tǒng)資源體系是整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源保障，本系統(tǒng)建設要求搭建專題服務平臺，所以對于資源體系的有效規(guī)劃對于本系統(tǒng)的建設有著非常重要的作用。從整體機構(gòu)劃分，分為結(jié)構(gòu)化資源、非結(jié)構(gòu)化資源及現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源。(4)其他資源系統(tǒng)層。其他資源系統(tǒng)層展示當前系統(tǒng)相關的其他系統(tǒng)，方便系統(tǒng)其他人員了解系統(tǒng)需要和其他哪些系統(tǒng)要進行數(shù)據(jù)交互或者需要哪些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源。(5)基礎設施層。基礎設施層是項目搭建的基礎保障，具體內(nèi)容包含互聯(lián)網(wǎng)資源、局域網(wǎng)資源、數(shù)據(jù)庫服務等，通過基礎設施層的搭建，為整體應用系統(tǒng)的全面建設提供良好的基礎。

2　資源建設

信息資源是開展服務的基礎，糧食和食物安全專題服務平臺的資源主要是基于用戶需求調(diào)研和文獻調(diào)研結(jié)果，進而確定信息資源的類型、來源和采集抽取策略，并基于統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準規(guī)范，進行專題資源的抽取、重組和關聯(lián)整合，最終實現(xiàn)資源共享。

2.1用戶需求調(diào)研

只有清晰地了解用戶的信息服務需求，對用戶需求進行分析，從而尋找到專題服務的切入點和契合點，總結(jié)提煉出專題用戶共性及規(guī)律性的需求，才能提供可行、適需、多樣、高效、全面的專題信息服務[3]。與糧食安全和食物安全專題的課題組長、成員、領域?qū)＜艺归_訪談與溝通，探討咨詢其科研過程中的具體需求；掌握其平時關注的學術網(wǎng)站、領域?qū)＜?、機構(gòu)組織、會議、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、科技報告、政策法規(guī)、成果專利等信息以及搜索該領域文獻時，頻繁使用的中英文關鍵詞與檢索式，進而梳理出糧食和食物安全科研過程中所涉及且需要的各類學術信息，為接下來的資源采集工作奠定堅實基礎。

2.2文獻調(diào)研

結(jié)果合用戶需求調(diào)研獲得的糧食安全和食物安全的關鍵詞、檢索式，于CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、Web of science(WOS)核心合集這兩大中外文數(shù)據(jù)庫搜索數(shù)據(jù)。根據(jù)CNKI 和WOS數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可得出糧食安全、食物安全領域的高發(fā)文專家、高發(fā)文期刊、重要的研究機構(gòu)等學術信息。此外，通過使用Citespace、Histcite等工具對文獻數(shù)據(jù)進行分析，亦可得出高被引論文、作者、期刊、機構(gòu)等信息。使用Citespace信息可視化軟件工具，分析得出作者共現(xiàn)、國家合作、機構(gòu)合作、研究前沿、研究熱點等知識圖譜，通過分析研究，最終形成學科態(tài)勢報告[4]。結(jié)合領域?qū)＜覍蟾娣治鼋Y(jié)果的審閱與修正，剔除不準確信息，完善分析結(jié)果，形成可靠準確的分析報告。

2.3資源類型及組織建設

通過用戶需求調(diào)研與文獻調(diào)研的結(jié)果，確定專題資源的類型以及需要采集的具體信息內(nèi)容。本專題資源類型主要包括：本周快報、學術文獻、網(wǎng)絡資訊、科技報告、科研項目、專業(yè)期刊、政策法規(guī)、專業(yè)會議、成果、專利、國際組織、研究機構(gòu)、領域?qū)＜摇⒔y(tǒng)計數(shù)據(jù)、學科分析、統(tǒng)計分析、學術搜索。

按照信息采集的方式，將資源分為以下三類。(1)自建：本周快報、學術文獻、科技報告、科研項目、專業(yè)期刊、國際組織、專業(yè)會議、相關成果、相關專利、研究機構(gòu)、領域?qū)＜摇?2)共享(即從已建數(shù)據(jù)庫抽取)：學術文獻(國家農(nóng)業(yè)圖書館)、學術搜索(國家農(nóng)業(yè)圖書館)、學科分析(農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng))、統(tǒng)計分析(農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng))。(3)網(wǎng)絡資源采集：前沿資訊、政策法規(guī)。資源建設以自建資源為主，通過紙本資源數(shù)字化、網(wǎng)絡資源采集以及其他已有數(shù)字資源整合構(gòu)建的資源庫，在此基礎上進一步對資源深度加工、分類、標引、組織和關聯(lián)，形成專題知識資源庫。

在資源采集抽取策略方面，以糧食安全領域為檢索對象從期刊文獻庫的聚類功能獲得相關性和出現(xiàn)頻度較高的檢索詞列表，并對“糧食安全”為主題的中外文核心文獻進行數(shù)據(jù)采集，利用Histcite與Citespace分析工具，對采集獲取到的數(shù)據(jù)進行關鍵詞分析，從而得到初始高頻詞信息，再對初始高頻詞進行數(shù)據(jù)清洗。結(jié)合以上2種方式，獲得了出現(xiàn)頻次排名前50位的高頻詞，再由該領域的知名專家對這50個高頻詞進行篩選，最終確定了糧食安全領域核心關鍵詞，給出了中英文對照的核心關鍵詞(表1)。同時，通過與領域用戶深入交談和需求收集分析發(fā)現(xiàn)，糧食安全領域的用戶對國內(nèi)外有關政府部門、科研機構(gòu)、高等院校和學/協(xié)會組織等各類信息有重大需求，這也為領域資源的采集和抽取提供了重要依據(jù)和線索(表2)。

表1　糧食安全領域核心關鍵詞

表2　糧食安全領域用戶重點關注的機構(gòu)

(續(xù))

圍繞不同的資源類型，建立相應的元數(shù)據(jù)標準規(guī)范。由于網(wǎng)絡信息資源不穩(wěn)定且易變，網(wǎng)絡信息資源收集完成后，在不侵犯版權的情況下，應對網(wǎng)絡學術資源進行本地化保存，按照一定的分類標準，對資源進行分類和標引，在此基礎上再進行資源的建庫工作，將所收集到的學術資源全文采用數(shù)據(jù)庫方式進行保存和利用[5]。

以專家信息為例，按照分類、專家姓名、性別、民族、出生日期、國家地區(qū)、所在單位、單位分類、單位地址、單位電話、單位郵編、專業(yè)領域、技術職稱、字母索引、鏈接地址、研究方向、資源來源、來源地址、資源采集日、研究成果、個人簡介等資源描述規(guī)范，將采集到的信息存儲于本專題服務平臺[6]。

3　平臺技術架構(gòu)

系統(tǒng)采用微軟的Dot Net Framework 4.0的 ASP.NET技術并集成JQuery、HTML5等先進的等網(wǎng)絡技術，對信息樣式進行展示。采用ASP.NET的界面緩沖技術，方便信息的快速讀取，減少服務器的資源消耗。通過ADO.NET直接對數(shù)據(jù)直接訪問數(shù)據(jù)庫，減少數(shù)據(jù)的讀取的延時，提高數(shù)據(jù)的讀取速度。通過Web Service方式的SOAP協(xié)議和格式化文件導入形式將“農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)”、“WOS”、“CNKI”三個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合到本系統(tǒng)中，并建立多個有關“糧食和食物安全”信息資源庫，以保障數(shù)據(jù)訪問的快速、準確和完整性。系統(tǒng)中用戶密碼加密采用DES加密方式，通過動態(tài)Key，使解密方式更加復雜，保證用戶使用的安全性。系統(tǒng)通過SESSION保護會話身份驗證方式，避免未經(jīng)授權訪問會話狀態(tài)；并嚴格限制會話壽命，確保通道的安全(圖2)。

圖2　技術構(gòu)架

4　系統(tǒng)功能與部署

4.1系統(tǒng)功能

專題服務平臺必須具備資源管理、組織以及在線瀏覽、檢索、下載等基本信息服務功能。(1)資源搜索：能夠快速檢索各類資源，并具備分面導航、深度關聯(lián)等功能。(2)資源導航：為用戶提供資源分類導航，便于瀏覽資源全貌。(3)資源下載：提供文獻、數(shù)據(jù)以及其他資源的題錄信息或原文下載功能。(4)資源管理：實現(xiàn)對各類資源的采集、加工、索引、發(fā)布等功能。(5)資源組織：借助敘詞表、分類法、規(guī)范庫等對各類資源進行語義標注、歸一處理等，支撐語義關聯(lián)展示和分析評價。(6)個性化推薦：通過用戶的個體行為和群體行為分析，進行基于用戶興趣偏好的個性化推送服務。(7)其他功能：包括用戶及權限管理、網(wǎng)站內(nèi)容管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等系統(tǒng)管理功能。

4.2系統(tǒng)部署

在分析設計的基礎上，部署系統(tǒng)功能，系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)方式，通過瀏覽器對系統(tǒng)的信息瀏覽和管理(圖3)。通過Web Service方式的SOAP協(xié)議和格式化文件導入形式將“農(nóng)業(yè)專業(yè)知識服務系統(tǒng)”、“WOS”，“CNKI”三個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合到本系統(tǒng)中，并建立多個“糧食和食物安全”信息資源庫，以保障數(shù)據(jù)訪問的快速、準確和完整性。

5　系統(tǒng)運行

系統(tǒng)首頁提供了包括糧食安全和食物安全領域的學術文獻、態(tài)勢分析、本周快報、專業(yè)期刊、前沿資訊、科技報告、科研項目、政策法規(guī)、成果、專利、研究機構(gòu)、領域?qū)＜业葯谀?圖4)。系統(tǒng)廣泛匯集了來自國家農(nóng)業(yè)圖書館、國家農(nóng)業(yè)科學數(shù)據(jù)共享中心以及世界糧農(nóng)組織、美國農(nóng)業(yè)部、世界經(jīng)濟合作組織等權威農(nóng)業(yè)機構(gòu)的專業(yè)數(shù)據(jù)資源、包括專家學者、科學數(shù)據(jù)、戰(zhàn)略情報、科研機構(gòu)、科技成果、科研項目、科技文獻、農(nóng)業(yè)科普等、面向糧食安全領域科研人員科技創(chuàng)新提供專業(yè)化的知識服務。

圖3　糧食和食物安全專題服務平臺網(wǎng)絡拓撲圖

圖4　糧食和食物安全專題服務平臺系統(tǒng)首頁

6　運維管理

專題服務平臺后期的運維工作將直接關系到平臺能否發(fā)揮預期理想的效益以及可持續(xù)發(fā)展，因此，為保證專題平臺穩(wěn)定、高效、可持續(xù)的運行，需從運維管理制度規(guī)范、學科館員和專題平臺建設與服務推廣運維隊伍、運維管理系統(tǒng)等方面開展糧食和食物安全專題服務平臺的運維管理工作。

6.1制定運維制度規(guī)范

涵蓋平臺運維管理全過程的運維制度規(guī)范，內(nèi)容包括平臺運維管理模式、運維工作流程、數(shù)據(jù)更新機制、人員崗位職責與管理等方面的管理規(guī)定與實施細則[7]。在數(shù)據(jù)資源管理與更新方面，對于不同的數(shù)據(jù)，做到數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)使用等統(tǒng)一管理，制定相關數(shù)據(jù)維護的流程和制度，確定數(shù)據(jù)更新方式(全量或增量)和周期(日、周、月、季或年)。

6.2建設一支專業(yè)的專題服務團隊，全面推廣平臺的應用與服務

專題服務團隊由技術人員、管理人員、學科館員以及學術領域?qū)＜覍W者構(gòu)成。技術人員負責專題平臺的技術工作；管理人員即專題的主要負責人，需對本專題有全面地了解與把控，負責與科研用戶對接，實時掌握用戶的信息需求，根據(jù)需求反饋及時分配工作任務，統(tǒng)籌管理；學科館員需具備良好的素質(zhì)，對本專題有扎實的理論基礎及深入的研究，熟練掌握網(wǎng)絡信息檢索和獲取技術，對專題領域的相關信息源擁有豐富的使用經(jīng)驗，負責跟蹤專題信息源的采集與更新工作；學術領域?qū)＜覍W者主要負責整個學術資源采集過程中的參謀和顧問以及學術資源采集過程中的把關以及鑒定人。學科館員與相關學術領域?qū)＜覍W者合作進行學術資源的采集和組織，互為補充，保證學術資源采集的數(shù)量和質(zhì)量[5]。

建設平臺運維管理系統(tǒng)。運維管理系統(tǒng)包括用戶管理、角色管理、權限設置、服務配置、系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)備份等功能模塊。運維管理系統(tǒng)主要對平臺的服務進行實時監(jiān)控，記錄平臺運行的關鍵信息，提供平臺設備與策略的安全管理，對突發(fā)事件進行報警處理，將平臺運維的各項業(yè)務關聯(lián)為一個整體，從而保證系統(tǒng)運維工作的及時、全面和準確，保障平臺的穩(wěn)定、高效運行[7]。

7　結(jié)論

本研究建立的糧食和食物安全專題服務平臺作為一種學科化、個性化、多元化、嵌入科研過程的知識服務模式，已經(jīng)面向中國農(nóng)業(yè)科學院、省市農(nóng)業(yè)科學院以及全國的農(nóng)業(yè)科研用戶開展應用與服務[1]，在糧食安全與食物安全的項目申請、科學研究、戰(zhàn)略決策等科研及管理過程中發(fā)揮著重要的支撐作用。本專題的建設研究將在實踐中不斷加以完善優(yōu)化，保障知識內(nèi)容的持續(xù)更新和知識組織體系的進化，不斷跟蹤互聯(lián)網(wǎng)服務技術的發(fā)展并使相關服務能夠集成融合，進一步協(xié)調(diào)好技術、應用和服務的高效耦合機制，實現(xiàn)知識資源的深度關聯(lián)打通、高效挖掘利用與可視化展示，進而提升知識服務的能力[8]。我們將持續(xù)關注并更新糧食和食物安全專題領域的發(fā)展動態(tài)，不斷完善平臺的功能與服務，為我國糧食和食物安全領域的科技創(chuàng)新與科技決策提供更強有力的知識保障和服務支撐?！?/p>

[1]趙瑞雪，等.面向農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的多維知識服務體系構(gòu)建[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2013，46(24)：5113-5122.

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中國食物與營養(yǎng)2016，22(7)：10-13

中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程(項目編號：CAAS-ASTIP-2015-AII)。

顧亮亮(1987—)，女，博士，研究方向：情報學、數(shù)字圖書館、信息資源管理。

趙瑞雪(1968—)，女，博士，博士生導師，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館及數(shù)字農(nóng)業(yè)。