張 迅,涂 亮,林正平,楊宇亮,陶秀杰

(1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院,貴陽(yáng) 550002; 2.南方電網(wǎng)科學(xué)研究院,廣州 510663)

0 引言

標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的基礎(chǔ),貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用及報(bào)廢的整個(gè)壽命周期。隨著制造業(yè)的全球化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造的成本大幅降低,質(zhì)量明顯提高,效率顯著提升,信息系統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成能力成為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要因素?！秶?guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》將“標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化水平不斷提高”作為戰(zhàn)略目標(biāo)之一,提出發(fā)展機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)源標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化工作向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。

數(shù)字時(shí)代,需深度調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)已成為關(guān)鍵的生產(chǎn)要素。然而在產(chǎn)品各類數(shù)據(jù)紛紛轉(zhuǎn)為數(shù)字形式時(shí),標(biāo)準(zhǔn)卻仍舊以文檔格式使用,僅僅從紙質(zhì)文檔變?yōu)殡娮游臋n[1],這給標(biāo)準(zhǔn)的使用推廣造成不必要的浪費(fèi),帶來(lái)潛在的風(fēng)險(xiǎn)。例如,標(biāo)準(zhǔn)的非結(jié)構(gòu)化的文檔格式編寫,導(dǎo)致其編寫復(fù)雜、審查效率低、標(biāo)引和檢索困難。不同機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)間沒(méi)有建立便利的引用鏈接關(guān)系,導(dǎo)致引用標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)困難。標(biāo)準(zhǔn)在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)流程中日益重要,但很難將標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容嵌入流程中直接使用,不僅需要及時(shí)更新標(biāo)準(zhǔn),還需要實(shí)時(shí)評(píng)估更新后標(biāo)準(zhǔn)的適用性。

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化使用提出了新要求。當(dāng)前非結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準(zhǔn)不便于信息的加工和挖掘,信息的深度和粒度難以滿足用戶需求。推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,將標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容通過(guò)數(shù)字化手段與更高水平的平臺(tái)、系統(tǒng)進(jìn)行傳遞和使用變得日益迫切。本研究在總結(jié)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)特征的基礎(chǔ)上,以存量模型化改良與增量結(jié)構(gòu)化改革兩種模式探索數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的生成路徑,為實(shí)現(xiàn)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的普及應(yīng)用提供參考。

1 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵與特征

1.1 國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)

2011年底,ISO改進(jìn)其出版系統(tǒng),開(kāi)發(fā)了期刊文章標(biāo)簽集(JATS)的衍生品——ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽集(ISO STS),用于ISO的標(biāo)準(zhǔn)出版。ISO STS是提供給標(biāo)準(zhǔn)組織、出版商、傳播者、檔案館及任何合法用戶的一種可以用來(lái)發(fā)布和交換標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的通用格式[2],設(shè)置的目的是保留標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)內(nèi)容,使其區(qū)別于最初提供的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容形式。此后,BSI、SIS、NEN、SA及一些經(jīng)銷商都采用了ISO STS。ISO STS是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化工作的重要基礎(chǔ)。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化“工作高度關(guān)注,ISO/IEC將機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)劃分為5個(gè)層級(jí)[3],如圖1所示,其中3～4級(jí)被稱為“SMART”標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)模型

我國(guó)的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)研究工作起步較早。GB/T 22373-2019《標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)》規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)集合的基本元數(shù)據(jù),給出了標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)核心元數(shù)據(jù)、公共元數(shù)據(jù)的定義及其表示方法。中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所曹平等利用XML Schema定義了交互式電子標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模型,開(kāi)發(fā)了交互式電子標(biāo)準(zhǔn)編輯軟件,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的填空式編寫、免格式編輯、自主式校驗(yàn)和交互式閱讀等[4]。機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所王春喜等探討了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用場(chǎng)景、關(guān)鍵技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研制,為將機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)用于智能制造設(shè)備和系統(tǒng)集成提供了參考依據(jù)[5]。江蘇省質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院胡甌靜從文字識(shí)別的概念中引出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的定義,闡述了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化是未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)信息服務(wù)和研究的基礎(chǔ)和發(fā)展趨勢(shì)[6]。

隨著《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》的發(fā)布實(shí)施,我國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化領(lǐng)域進(jìn)行了更加廣泛的探索和嘗試。南方電網(wǎng)公司全面開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所立足軍工,提出“標(biāo)準(zhǔn)即數(shù)據(jù)、使用即標(biāo)準(zhǔn)”的思路并開(kāi)展了數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景化應(yīng)用探索與工具開(kāi)發(fā)[7]。中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院提出標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)圖譜智能化構(gòu)建方法,發(fā)布《標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化知識(shí)圖譜白皮書》,并于IEEE立項(xiàng)“面向標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)圖譜技術(shù)要求”。機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所在標(biāo)準(zhǔn)管理殼、機(jī)器可讀相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定等方面進(jìn)行了研究與實(shí)踐[8]。可以看出,以數(shù)據(jù)為核心的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的重要內(nèi)容,研究其生成路徑是重要的基礎(chǔ)性工作。

1.2 內(nèi)涵特征

盡管標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)等概念尚不統(tǒng)一,但各方均認(rèn)同將“存量標(biāo)準(zhǔn)信息化處理后能融入信息化系統(tǒng)使用”作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的重要內(nèi)容。據(jù)此,可對(duì)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵作描述性揭示,即將紙質(zhì)或PDF等格式的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)向數(shù)字化形態(tài)轉(zhuǎn)化,將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容碎片化為最小信息單元,將相互關(guān)聯(lián)的信息單元按照一定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ),通過(guò)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)信息設(shè)備等數(shù)字化終端以交互的方式使標(biāo)準(zhǔn)信息內(nèi)容展現(xiàn)、推送或嵌入使用場(chǎng)景。數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)從數(shù)據(jù)出發(fā),以數(shù)據(jù)為提升生產(chǎn)力的核心要素,釋放數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值,推動(dòng)商業(yè)與運(yùn)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變,從而實(shí)現(xiàn)管理與業(yè)務(wù)變革。

數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)與機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)一脈相承,根據(jù)機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)模型,可將2～4級(jí)機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)。具體來(lái)看,高度成熟的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾方面特征:

1)機(jī)器可讀。系統(tǒng)能夠自動(dòng)采集某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),無(wú)需人工干預(yù)即可直接傳輸?shù)教幚硐到y(tǒng)。

2)人機(jī)交互。按照用戶使用習(xí)慣,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義化檢索與交互式閱讀,提升標(biāo)準(zhǔn)查詢與閱讀的效率和體驗(yàn)感。

3)知識(shí)重用。利用已有的知識(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)制修訂的參考依據(jù),將數(shù)據(jù)、文本、表格、圖形及公式方程提取并跟蹤到其他程序。

4)多人協(xié)同。實(shí)現(xiàn)多人異地實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,可在線完成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的編輯,實(shí)時(shí)查看其他成員編寫的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)版本標(biāo)準(zhǔn)的管理。

5)數(shù)字出版。利用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建開(kāi)放式電子標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)與存儲(chǔ)的數(shù)字化、結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化。

6)智能關(guān)聯(lián)?；谳斎氲臋z索詞自動(dòng)補(bǔ)全、糾正候選詞,基于標(biāo)準(zhǔn)主題和內(nèi)容實(shí)現(xiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)想推薦。

7)互操作性。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇性訪問(wèn)賦有語(yǔ)義的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,利用應(yīng)用程序界面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容執(zhí)行更加復(fù)雜的操作。

8)更新可追溯。數(shù)據(jù)源的更新自動(dòng)傳輸?shù)较掠?保證全鏈條數(shù)據(jù)的可信、可追溯。

2 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的生成路徑

結(jié)合當(dāng)前研究及實(shí)踐情況,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化起點(diǎn)的不同,數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)主要有兩種生成路徑——針對(duì)存量標(biāo)準(zhǔn)的“存量模型化改良模式”與針對(duì)未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的“增量結(jié)構(gòu)化改革模式”,詳見(jiàn)圖2。

圖2 數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的生成路徑

2.1 存量標(biāo)準(zhǔn)模型化改良模式

所謂存量標(biāo)準(zhǔn)模型化改良模式是指標(biāo)準(zhǔn)文件正式出版后,基于XML內(nèi)容模式(Schema)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行結(jié)構(gòu)化加工和標(biāo)引,再形成新的XML文件,即XML文件獨(dú)立存在于標(biāo)準(zhǔn)文件之外。

存量標(biāo)準(zhǔn)模型化改良模式首先對(duì)已有的標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行OCR識(shí)別、自動(dòng)化特征提取和交互式標(biāo)引,并存儲(chǔ)成結(jié)構(gòu)化的XML文件。將XML文件中的元素(范圍、引用文件、章條、圖表、公式等)按照一定規(guī)則映射到標(biāo)準(zhǔn)元素庫(kù)。再結(jié)合行業(yè)背景知識(shí)庫(kù)、文本挖掘、知識(shí)關(guān)聯(lián)及個(gè)性化定制等技術(shù)為用戶提供智能化的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用服務(wù)。

存量模型化改良模式即是對(duì)基于現(xiàn)狀的存量標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn),優(yōu)點(diǎn)是相關(guān)技術(shù)比較成熟,不用改變現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化流程和機(jī)制,易于推廣實(shí)施。缺點(diǎn)是文本標(biāo)引工作量巨大,結(jié)構(gòu)化程度較低,主要用于解決目前存量標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化定義及應(yīng)用問(wèn)題。

2.2 增量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化改革模式

所謂增量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化改革模式是指在新標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始編制時(shí),基于XML數(shù)據(jù)模式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編寫,即標(biāo)準(zhǔn)本身就是XML文件。

增量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化改革模式首先參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,按需將各類標(biāo)準(zhǔn)的編寫總結(jié)歸納成“標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容范式”與“標(biāo)準(zhǔn)格式”兩部分。一方面將“標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容范式”轉(zhuǎn)換成Schema,并基于此填寫內(nèi)容,完成校驗(yàn)。另一方面將“標(biāo)準(zhǔn)格式”轉(zhuǎn)換成多樣的標(biāo)準(zhǔn)出版樣式。將通過(guò)校驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容與出版樣式進(jìn)行組合,根據(jù)使用場(chǎng)景需要自動(dòng)生成不同格式的標(biāo)準(zhǔn)。

增量結(jié)構(gòu)化改革模式是一種較徹底的“改革”模式,從源頭上改變了標(biāo)準(zhǔn)的編寫模式,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)化、模式化程度高,內(nèi)容和格式分開(kāi),便于標(biāo)準(zhǔn)交互式應(yīng)用。缺點(diǎn)是會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)和流程,目前缺少國(guó)家相關(guān)法規(guī)支持。這種模式主要用于解決未來(lái)增量標(biāo)準(zhǔn)文件的數(shù)字化定義及應(yīng)用問(wèn)題。

3 發(fā)展展望

隨著標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化工作的不斷推進(jìn),數(shù)字化技術(shù)將改變標(biāo)準(zhǔn)的管理模式和存在形式,利用數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的全生命周期管理、結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)、語(yǔ)義化表達(dá)與交互式閱讀。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化技術(shù)可有效促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,使標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施真正成為科研生產(chǎn)的有機(jī)組成部分?；赬ML的開(kāi)放式電子文檔標(biāo)準(zhǔn)是解決文檔有效表達(dá)的必要前提,將標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容整理加工后形成數(shù)字標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)出與現(xiàn)有軟件平臺(tái)集成的、便于廣大工程技術(shù)人員直接使用的軟件或數(shù)據(jù)庫(kù),能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)實(shí)施的目的。在完成形式、業(yè)務(wù)和應(yīng)用的數(shù)字化轉(zhuǎn)變之后,標(biāo)準(zhǔn)可與數(shù)字化環(huán)境完全融合,真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的普及應(yīng)用。