許 娜， 趙麗麗， 常 弘， 謝 穎， 李 解

(1. 中國礦業(yè)大學 力學與土木工程學院， 江蘇 徐州 221116；2. 內江師范學院 建筑工程學院， 四川 內江 641102)

城市軌道交通項目施工作業(yè)技術復雜，且皆處于高密度的發(fā)展地區(qū)，施工難度較大，城市軌道交通事故率難以降低[1～3]。因此要推動快速、安全、穩(wěn)定的城市軌道交通網絡的建設，必須做好施工階段的安全風險管理[4]。從安全風險動態(tài)管理過程來看，信息檢索是獲取知識的核心，也是知識管理系統的重要組成部分。當前，一方面，項目中知識通常采取分類儲存的模式，如按照項目參與方分類，按照項目階段分類，按照施工業(yè)務分類等，各類別之間的知識相對獨立并沒有進行有機的整合和組織，使得知識之間、知識與安全風險管理之間缺乏邏輯層面的關聯。導致知識重用時不能及時找到，甚至存在找到不知道如何使用等問題。另一方面，信息檢索過程中，內容描述和查詢技術主要是基于關鍵詞而非模型，有效捕捉和利用用戶需求和內容含義的水平有限[5]。知識收集所花費的時間與安全風險動態(tài)管理的快速決策相矛盾[6]。因此，絕大多數管理者僅依靠項目經驗和主觀判斷進行風險決策，而不是依據知識進行理性、客觀分析，決策結果難免會發(fā)生偏差。

知識產生于特定的情境并且知識價值的實現高度依賴于其所屬的情境[7]。知識所包含的情境不僅從過程的角度對知識進行了一次擴展性描述，而且也刻畫了知識的個性化特征[8,9]，使得擁有同樣內容的知識也會因為情境的不同而有所區(qū)別[10,11]。知識積累是為了在后續(xù)項目中遇到相同和相似問題時能夠重用，當知識的分類和知識結構并不能滿足這一要求時，知識的儲存只是在數量上無效的積累和激增，因此如何管理與儲存施工安全風險管理中產生的各類知識是目前需要思考的問題。

基于上述分析，為幫助管理者實現有效的知識重用，將知識情境引入到城軌安全風險管理過程中，基于知識流動的過程，構建了一個城軌安全風險管理領域知識情境維度的分類框架，并通過對其中領域知識情境要素以及構成項的分析與識別，揭示了安全風險管理過程中項目參與方的知識需求，希望能夠指導項目各參與方進行風險決策；此外還建立了一個廣泛而靈活的知識情境要素識別方法，該方法可以根據研究領域的不同而進行調整，具有普適性。

1 國內外知識情境研究現狀

關于知識情境維度的研究得到了學者們的廣泛關注[12,13]。大多數學者將情境信息分為個人、位置、時間、活動和關系五個類別[14～16]。如，Gary[17]在情境的兩層次分析法中，用Who，what，when，where，why五個維度描述綜合情境；Villeagas[18]，Norha[19]等指出其他情境特征都可以從這些一般類別中實例化；潘旭偉等[20]基于“5W”進行了知識情境建模。但在知識選擇過程中，僅考慮那些與任務本身特性以及業(yè)務流程有關的情境要素，無法描述出知識的全部特征。

與此同時，為不斷適應內外部環(huán)境變化及市場需求，情境本體應具有可重復性且能夠被細化[21]，從而保證在復用過程中能夠不斷變化更迭以適應新知識。Day[22]提出將情境分為初級、次級兩個類型。時間、身份、地點和活動等主要情境可捕獲任何給定的情況，其他情境都是次要的，可從主情境派生而來。Patrick等[13]提出適用于工業(yè)應用的情境類型分類框架，包含用戶、環(huán)境、系統、信息檢索、模式識別5個情境類別作為高層次分類框架，在此基礎上派生出特定于工業(yè)應用程序的上下文類型。由此可見，對不同維度的情境要素進行更精確的描述，可使知識更易管理。

從知識流動的角度來看，現有情境要素的研究大多關注于知識獲取、知識共享和知識創(chuàng)造的過程，忽視了知識儲存時的組織內部知識數量的現狀以及儲存后知識數量的變化。知識存量可以用以表示知識數量的多少，其對知識的流動起到促進作用，當知識存量越多，解決問題時，我們就能查詢到更多知識[23]。工人質量具體指其能力水平，應分為新手、中級和專家三個層次，以便根據其專業(yè)水平為其提供適當的知識集。在某些情況下，缺乏這些情境信息會導致管理者無法恰當地選擇知識，顯然這些用來描述知識儲存時狀態(tài)的要素也應該納入情境維度模型中。

但目前并沒有一個完整的知識情境框架包含所有上述的知識儲存要素。因此，迫切需要一個能夠覆蓋多種情況的通用模型。

2 領域知識情境要素分析思路及方法

2.1 領域知識情境維度模型建立

為完整表示知識利用的整個過程，本文提出一個情境維度模型，如圖1所示。

圖1 領域知識情境維度模型

該模型由3個描述知識流動過程的一級情境組成：描述知識產生前狀態(tài)的領域管理情境、描述知識利用過程的領域業(yè)務情境以及記錄組織內知識數量以及知識持續(xù)積累過程的領域儲存情境。每個一級情境都可用若干維度的情境要素來對知識進行擴展性的描述，以體現知識的個性化特征。同時，鑒于每種情境要素還存在由多個狀態(tài)值構成的狀態(tài)域，如知識質量的高、中、低3個狀態(tài)。因此，可用構成項來明確表示情境要素狀態(tài)值，用以說明某一特定情境要素所包含的所有存在的情況及取值。

情境要素與知識之間是一對多的映射關系，一個知識可能與多個不同的知識情境對應，如，知識應用于某一執(zhí)行過程，實現某一目標，面向某一對象，由某個執(zhí)行者負責。鑒于知識不可能同時處于某個情境的兩種狀態(tài)中，因此知識與具體的情境要素構成項間呈現一對一的映射關系。

2.2 情境要素分析思路及方法

為了能夠快速找到適合特定用戶的知識，需明確和領域知識內容有直接關系且被管理者關注的情境要素類別，才能將其納入知識支持結構中。本節(jié)將提出領域知識情境要素的分析方法，并用該方法識別和確定領域知識情境要素，如圖2所示。

圖2 城市軌道交通施工安全風險管理領域知識情境要素分析思路及方法

領域知識場分析過程實質上為領域知識情境要素識別、篩選和確定的過程，其分析思路和方法如下：

(1)情境要素識別及歸類：收集和閱讀國內外研究知識場和情境的文獻資料，識別文獻中給出的各個情境要素；隨后借鑒文獻中的描述根據領域管理情境、領域業(yè)務情境和領域儲存情境的內涵對其進行歸類[6]。

(2)情境要素的初步篩選：工作過程模型是用于抽取工作流過程中定義的基本元素和規(guī)則，并進行一般性描述，用以規(guī)范工作過程建模、分析重組和執(zhí)行。組織內管理者在其工作過程中最關注的是其工作范圍所涉及的事物，為了精確地找到這一部分要素，我們將第一步中提取的情境要素與工作過程模型中涉及的有關工作過程的相關要素進行對比，一旦重疊則意味著該要素是管理者工作過程所關注的，可以用來區(qū)分領域知識，完成對領域知識情境要素的篩選。

(3)情境要素確定：借助內容分析法處理文獻資料以確定領域管理情境、領域業(yè)務情境和領域儲存情境所包含的各情境要素，詳見3.3節(jié)。

(4)構成項分析：結合城市軌道交通施工安全風險管理實際情況確定領域知識情境要素的具體構成項。

2.3 內容分析法

內容分析法是一種從文本中做出可復制和有效推斷的研究技術[24]。通過對文獻資料內容所包含的信息或事實進行分析，借助頻次量化指標反映在事先確定的研究范疇內，以完成對事實的認定與判斷[25]，內容分析法分為以下四個步驟：

(1)設置主次類目：可參照領域管理情境、領域業(yè)務情境和領域儲存情境的情境要素篩選結果確定。

(2)選擇分析單元：確定表達各個情境要素明確含義的語句、符號、句子或段落作為分析單元。

(3)對分析單元進行編碼：為盡量避免主觀誤差，邀請3位從事安全風險管理研究的博士研究生擔任編碼者獨自研讀和編碼所有的分析單元，研讀完所有分析單元后即可統計各類目出現的頻次并提出對于事實的判斷。

(4)判別可信度：借助相互判別信度公式[26]判斷結果的客觀性和可靠性，如式(1)所示。

(1)

式中:R為相互判別信度；n為參加內容分析的人數；k為所有參與者平均相互同意。

2名參與者相互同意度如式(2)所示。

(2)

式中:KAB為參與者A與參與者B的相互同意度；MAB為兩者分析結果完全相同的分析單元數；NA和NB分別代表兩者分析和研讀的分析單元數。

本文選取了3名編碼員，這里只須按照式(2)計算兩者相互同意度的算術平均值即可得到三者的平均相互同意度，當相互判別信度R>0.8時可認為分析結果是可靠和相對客觀的。

目前，內容分析法僅采用頻次作為事實分析的指標存在較大缺陷，可能忽略頻次小但非常重要的類目，例如，選定學術期刊文獻為分析單位，要素1在水平較低且在未實行同行評議的期刊中出現了5次，而要素2則只在世界頂級期刊中出現過1次，顯然要素2的重要性及可信度遠大于要素1。基于以上考慮，為彌補內容分析法的問題，需加入新的指標使分析結果更客觀?；?JCR 的影響因子IF(JCR)是20世紀60年代由美國科學信息研究所Eugene Garfield創(chuàng)建[27]。IF是從引文角度衡量學術期刊重要性及影響度的參數,是迄今為止測評期刊學術價值的有效方法，尚沒有更有效的替代方法[28]。丁佐奇[29]指出期刊影響因子及論文被引證次數用以測評期刊、論文質量、科學研究成果的學術意義以及學者學術水平，是當前科研績效評價體系中具有決定性作用的重要量化指標之一。因此在頻次的基礎上加入期刊影響因子和被引證次數用于判斷分析單元的質量和確定分析結果的客觀性和可信度，如式(3)所示。

S=F×C×I

(3)

式中:S為內容分析結果的可信度；F為頻次；C為以文獻資料為分析單位的被引證次數；I為文獻資料來源期刊的影響因子。

3 領域知識情境要素分析過程與結果

3.1 領域知識場情境要素識別及歸類

3.1.1 文獻資料檢索及統計

Nonaka and Konno提出“知識是否像其他資源一樣能被管理”的問題，為進一步討論該問題他們提出“Ba”的概念，認為“Ba”是知識活動參與者共享的“Context”，包括知識產生和應用的背景、條件和環(huán)境等。國內學者在從事相關研究時則把“Ba”和“Context”翻譯為“知識場”和“情境”，由此可把Ba、Context、知識場、情境作為檢索關鍵詞收集文獻資料。使用的數據庫包括：Sciencedirect，Emerald，CNKI。學者們從1990年1月份到2019年12月份在Sciencedirect上總計發(fā)表了22561篇文章，在Emerald上總計17023篇文章，在CNKI上總計19963篇文章。

為限制檢索的論文數量并找出與研究最相關的文章，本文基于下列檢索原則：

(1)由于不同的行業(yè)特征和背景，導致所涉及的情境要素會有較大的區(qū)別，而本文所研究的城市軌道交通施工安全風險管理是以具體項目為依托并由項目組織通過協作共同完成的一項臨時性努力和任務。因此，閱讀和篩選文獻資料，僅保留題目與摘要中提到的“項目”、“組織”、“任務”、“流程”和“業(yè)務”等關鍵詞的文獻。

(2)由于被引證次數與影響因子兩個指標可以用來判斷顯性知識質量的高低[30]。這里將期刊的影響因子和文章的被引證次數作為篩選標準來進行篩選。

檢索并篩選后共獲得文獻資料145份：其中中文文獻49份，分別來源于EI、CSSCI、中文核心等期刊；英文文獻96份，來源于SSCI、SCI、EI等期刊。大部分期刊的影響因子在0～6之間，其中最高達到11.25，平均被引證次數為165，最高的達到4172次。

3.1.2 領域知識場情境要素識別

通過145份文獻資料的分析，共識別知識情境要素28個，如表1所示。根據領域管理情境、領域業(yè)務情境以及領域儲存情境內涵進行歸類，其中領域管理情境包括組織特征(規(guī)模、結構)、領導支持、組織文化/氛圍、組織交流/溝通、組織位置、組織制度、組織激勵、組織關系、參與方、組織角色/責任、角色關系任務、任務活動、時間、資源、任務目標和信息環(huán)境/技術17個情境要素，領域業(yè)務情境要素為產品/服務/對象1個。即與知識本身有密切關系并從不同角度描述了知識儲存特征的情境要素，包括說明知識總體狀況的知識存量、知識結構、儲存位置、載體形式；用來判斷隱性和顯性知識差異性和質量的工作經驗、技能/能力、教育程度、興趣愛好和知識評價，以及簡要說明知識內涵的內容描述。

表1 領域知識情境要素

3.2 領域知識場情境要素篩選

表1所識別的28個情境要素有些僅能促進知識流動，在描述知識的差異性上沒有突出作用，因此對其加以篩選。本文將領域知識情境要素識別結果與Millie提出的工作過程元模型進行對比而完成要素的篩選，突出情境要素中有關參與方所擔任的角色為實現組織目標，在組織資源的支持下根據任務對象的特征去執(zhí)行具體任務的要素[31]，工作過程元模型如圖3所示。

圖3 工作過程元模型

對比圖3和表1篩選知識場情境要素如表2。

表2 領域知識情境要素篩選結果

表2表明，共有18個領域知識場情境要素與工作過程元模型要素內涵一致。

3.3 領域知識情境要素確定

為消除文獻分析和與工作過程元模型對比過程中主觀判斷對篩選結果的影響及誤差，利用內容分析法定量化處理145份文獻資料，由于內容分析法的研究和應用對于效度的探討和分析較少，多為描述性質的研究，因此有必要進行內容效度研究[28]，用以判斷所有研究學者對篩選結果是否持有支持的態(tài)度和一致性的認知，最終確定已形成共識且適用城市軌道交通施工安全風險管理的情境要素。

(1)設置領域管理情境、領域業(yè)務情境和領域儲存情境3個主類目，其所包含的情境要素為次類目。

(2)從上述145份參考文獻中選擇能夠代表學者主要態(tài)度和觀點的結論性句子522項將其作為分析單元。

(3)邀請3位工程管理專業(yè)人士對提取的分析單元進行獨立編碼，記錄編碼結果和出現不一致認識的分析單元數量，并統計各類目出現的頻次提出對事實的判斷。

(4)利用式(1)～(3)計算情境要素的可信度和相互判別信度，如表3所示。

表3中互相判別信度全部都大于0.8，也佐證了分析過程基本排除了編碼者的主觀影響，因此，該內容分析結果具有較高的內容效度水平。

表3 領域知識情境要素可信度

3.4 領域知識情境要素構成項

由表2確定的所有領域知識情境要素中，目標、任務、任務活動及參與方等要素結合城市軌道交通施工安全風險管理實際實施情況即可明確其構成項。如參與方為施工方、設計方、監(jiān)理方等。類似的可將參與方要素分為建設單位、勘察單位、監(jiān)理單位等8個部分；安全管理角色責任可以為負責、監(jiān)管、參與三大類，參與方按各自的角色來執(zhí)行責任，其構成項為：建設單位監(jiān)管勘察單位的初步設計、詳細勘察；項目管理單位監(jiān)管勘察單位的施工勘察等50項責任；安全風險管理工作任務目標由安全風險識別、估計、評價、控制和跟蹤5項構成；任務構成項包含初步勘察、初步勘察階段安全風險管理等22項任務內容；將任務參與方與對應的活動進行邏輯搭配可明確任務活動構成項有初步勘查階段組織設計單位提出的勘察技術要求、建設單位提出的初步勘察方案審查意見等424項；知識資源要素有制度類、標準與規(guī)范類等7個構成項。根據我國規(guī)定，將員工受教育程度分為初中及以下、高中/中專、本科/專科等5個構成項；將技能掌握情況分為無職稱、初級職稱等4個構成項。

在城市軌道交通施工安全風險管理背景下，產品/服務/對象表現為施工業(yè)務及其相對應的安全風險因素狀態(tài)。施工業(yè)務構成項參考WBS分解準則和命名規(guī)則將其描述為明挖車站、礦山法區(qū)間、盾構法區(qū)間3個單位工程和10個分部工程、36個子分部工程以及84個分項工程。借鑒現場和質量管理的方法，把4M1E法引入到安全風險管理中來明確事故發(fā)生過程和確定安全風險因素分類及關系，可以將事故的發(fā)生解釋為人、機、料、法、環(huán)五種安全風險因素中其中某些因素共同作用的結果。從這五個角度去分析收集的158份事故報告，分析其結果并統計事故的安全風險因素類型組合即可確定安全因素的構成項是由人法、人法環(huán)、人料環(huán)等31種情況組成。類比安全風險因素構成項的確定方法，通過對住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司的26個城市軌道交通在建項目調研，可將項目參建人員的配置情況劃分為9個區(qū)間以確定員工數量構成項的組成；通過對項目中各單位員工從業(yè)年限的統計將員工工作年限構成項分為3個區(qū)間；載體數量構成項借助洛特卡定律來估計，可以分為<10,10～20等9個構成項；關鍵詞分為1～9九個構成項，用以簡要的表達物理載體的核心內容。被引證次數與影響因子兩個指標可以用來判斷知識質量的高低[29]，通過對收集的145篇“情境”論文的被引證次數的統計將其劃分為9個區(qū)間，也即9個構成項。影響因子由被引證次數和物理載體總數量之比求得，因此其構成項也可分為9個。

3.5 領域知識情境維度模型

確定了城市軌道交通施工安全風險管理領域知識情境要素及其構成項之后將3.1節(jié)提出的情境維度框架補充完整。如圖4所示，圖中的雙箭頭表示領域知識與領域管理情境、領域業(yè)務情境和領域儲存情境所包含的知識情境要素之間的集成關系。

圖4 城市軌道交通施工安全風險管理領域知識情境維度模型

當管理者獲取、共享、創(chuàng)造和儲存知識時，即可利用給定的構成項明確的記錄其所處的具體情境狀態(tài)。當知識復用時，各種情境構成項都有助于區(qū)分和篩選知識，相當于為知識提供了除內容分類外的其他分類維度，從而滿足安全風險管理過程不同的知識需求。

4 領域知識情境維度模型應用案例

本研究應用于徐州地鐵三號線，項目全長約18.13 km，共設16座地下式車站。為保證其施工中安全風險管理的高效可靠，基于本文的知識情境維度模型，綜合利用本體、數據庫和java等技術為地鐵三號線施工過程開發(fā)了城市軌道交通施工安全風險支持系統，設計的知識支持系統人機交互界面如圖5所示，包含用戶登錄、項目概況、新建項目、隱性知識儲存、專家黃頁、專家主頁、知識問題、顯性知識儲存、知識倉庫、知識引證、安全風險識別、安全風險評估、安全風險控制、安全風險跟蹤和安全風險查詢15個界面。

圖5 知識支持系統人機交互界面

當管理者進行施工項目的安全風險管理時，不同的管理群體和管理任務會催生出不同的知識需求，此時正是施工安全風險領域知識區(qū)別性復用的時機。管理者在了解項目概況，掌握目前施工安全風險管理工作的實施情況、工作成果及安全風險基本信息的基礎上；通過風險識別、評估、控制及跟蹤等過程，厘清安全風險所在的施工業(yè)務、安全風險因素構成、風險類型、可能導致的事故、發(fā)生概率、事故后果。知識支持系統是按照“任務目標”情境要素分別設置風險識別、風險評估、風險控制和風險跟蹤四個獨立界面，同時從數據庫中匹配與當前系統用戶(管理者)有相似“工作經驗”、“教育程度”和“技能”的專家及其所儲存的顯性知識載體，保證每個界面中系統只推送與當前具體任務目標有關且能讓管理者理解和接受的知識。其中施工安全風險識別界面劃分為工作區(qū)域和知識支持兩個區(qū)域，在工作區(qū)域內設置選擇和操作“施工業(yè)務”和“施工安全風險因素”兩個知識情境要素的樹形圖和下拉菜單；在知識支持區(qū)域設置如知識資源類型、任務、任務活動等知識情境要素和領域知識的下拉菜單，其他如“隱性因子”和“被引證次數”等則和知識一同顯示，以便引導管理者選擇與當前其所處情境相似的歷史情境要素，及時獲取能輔助其做出安全風險決策的顯性知識與隱性知識，以實現知識對安全風險識別的支持。最后提出控制措施和應急措施等，以保證施工處于相對安全的狀態(tài)。

以風險識別過程為例，說明該系統是如何利用情境維度框架模型去調用儲存在數據庫中的各種知識。風險識別界面如圖6所示。

圖6 知識支持系統施工安全風險識別界

風險識別是風險管理的第一步，該步工作主要內容是明確風險發(fā)生位置，存在哪些風險及風險類型，確定可能導致的事故。當管理者開始識別某項施工業(yè)務下具體類型的施工安全風險時，如識別明挖車站基坑圍護中施工機械可能存在的安全風險時：(1)在“任務目標”中選擇同樣的內容，系統將自動調用領域知識與領域知識情境要素集成(本體屬性表示)關系，在知識支持區(qū)域顯示與之對應的能被管理者理解且?guī)椭淞私猱斍笆┕I(yè)務和判斷機械安全風險的隱性知識與顯性知識，如返回基坑圍護施工的技術工藝原理、施工技術參數、質量控制關鍵點、機械故障及故障排除等領域知識、專家資料及相關問答；(2)管理者結合具體的工作特征，利用知識支持區(qū)域的情境要素下拉框選擇最為符合的情境要素構成項，如管理者為施工單位，期望了解施工機械管理任務中機械設備安全檢查任務活動環(huán)節(jié)所產生的案例類知識，此時知識載體被再次篩選與過濾；(3)管理者僅需查看剩余知識載體的影響因子和被引證次數即能挑選出滿足其知識需求且質量較好的知識載體。

管理者在知識支持條件下依次完成安全風險識別、評估、控制及跟蹤，可在安全風險界面中查詢所有的施工安全風險。查看施工安全風險時可以在安全風險選擇方框內選擇按照風險類型查詢、按照施工業(yè)務查詢或者查詢某個具體施工業(yè)務的某種類型的安全風險。當確定好查詢條件后，符合要求的施工安全風險就會顯示在安全風險顯示區(qū)域，顯示內容包括安全風險所在的施工業(yè)務、安全風險因素描述、風險類型、事故、發(fā)生概率、事故后果、控制措施和應急措施等，點擊對應的按鈕查看對應風險的控制措施和應急措施具體內容，以指導管理者對施工過程做出合理安排和有效監(jiān)控，確保安全風險管理目標的實現。

實踐證明：由于采用了基于本文框架模型設計的城市軌道交通施工安全風險支持系統，使得領域知識能通過人機交互界面準確且及時的提供給安全風險管理者，為其快速而正確的完成風險決策提供了有力幫助，因此本文提出的領域知識情境維度框架模型相對完整且具有較強的實用性。

5 結論及展望

本文將知識情境概念引入到城市軌道交通施工安全風險管理領域中，填補目前城市軌道交通施工安全風險管理領域知識情境的研究空白，為后續(xù)研究奠定基礎。

(1)本文從知識流動角度提出領域知識情境三層維度框架模型，包含知識產生、儲存、運用全過程所涉及的所有情境。借助領域知識情境要素分析方法和參考城市軌道交通施工相關國家標準、制度、書籍及項目原始資料等文件，確定16個情境要素及其構成項，充分描述領域知識的背景和環(huán)境，有益于管理者在特定的施工安全風險管理情境中獲取知識進行風險決策。

(2)文章基于文獻分析和內容分析法創(chuàng)建的情境要素分析方法及構成項分析方法可應用于知識推送、問題求解，并為其提供情境要素分析的方法論支持，研究人員可基于此思路構建相應的系統。

(3)提出的由頻次、被引證次數和期刊影響因子三者共同構成的可信度值指標彌補了以往內容分析法在結果客觀性和可信度判別上的不足。

領域隱性知識是高度個性化的知識，很難以規(guī)范的格式和內容傳遞給其他人，未來可設置一個更為全面的專家系統，在結構化隱性知識的同時，將對應的專家信息進行存儲，以便管理者結合自身情況和具體工作進行隱性知識與情境的集成并存儲及使用。