摘 要:清代漕運對于維持清朝中央政府政治、軍事、經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn)有著重要意義。文章在分析古籍知識庫用戶需求的基礎上,基于本體理論設計清代漕運知識庫,將其分為數(shù)據(jù)資源層、本體模式層、數(shù)據(jù)存儲層、應用服務層,包含數(shù)據(jù)可視化、知識檢索和知識發(fā)現(xiàn)功能。文章在完成數(shù)據(jù)收集整理的基礎上,通過復用和自建設計清代漕運本體,利用Neo4j圖數(shù)據(jù)庫和Visual Studio Code開發(fā)工具,集合多種技術(shù)相互配合共同構(gòu)建清代漕運知識庫,以宏觀視角提供一種了解清代漕運知識更加便捷有效的方式。
關鍵詞:數(shù)字人文;清代漕運;本體;知識庫
分類號:G273.5
Research on the Development of Water Transportation Knowledge Base of the Qing Dynasty
Song Xueyan , Zhao Xiaoxu
(School of Business and Management, Jilin University, Changchun, Jilin 130012)
Abstract: Water transportation during the Qing Dynasty is of great significance in maintaining the normal operation of the central government, the political system, the military and economy. Using the method of digital humanities, this article designs the Qing Dynasty water transportation knowledge base based on the ontology theory on the basis of the user requirement analysis of the ancient books knowledge base, which is divided into the data resource layer, ontology model layer, data storage layer and application service layer, and contains the functions of data visualization, knowledge retrieval and knowledge discovery. On the basis of data collection and organization, this study designs the Qing Dynasty water transportation ontology through reuse and self-development, and utilizes Neo4j graph database and Visual Studio Code development tools to build the Qing Dynasty water transportation knowledge base by integrating various technologies, so as to view the Qing Dynasty water transportation events from a macroscopic point of view, and provide an easier and more effective way of understanding the knowledge of the Qing Dynasty water transportation.
Keywords: Digital Humanities; the Qing Dynasty Water Transportation; Ontology; Knowledge Base
“漕運之制,為中國大政,所以充太倉而供玉食,實京師而備不虞?!盵1]清代漕運是朝廷以國家與政府的名義,選取東部八省利用長江、運河、衛(wèi)河等河道向京師運送糧食的方式,用以提供京師官兵俸米甲米和八旗人士生活用米,是調(diào)節(jié)京師米價平穩(wěn)的重要保障,對清代維護中央統(tǒng)治具有重要意義。本文以清代漕運文獻為研究對象,基于本體理論在梳理清代漕運理論概念及關系的基礎上構(gòu)建清代漕運知識庫,并提供清代漕運事件、征漕地點、漕糧河運地圖的可視化展現(xiàn)方式,以提供一種直觀便捷了解清代漕運知識的方式,掃除歷史文獻利用難度大的障礙,為后續(xù)開發(fā)研究提供參考。
1 文獻回顧
在文獻資源研究方面,吳琦總結(jié)了清代湖廣地區(qū)的漕運特點[2],并對清代漕糧征收、漕幫開行時間、過淮渡黃期限及漕運江程和水情等具體事項進行了分析[3];袁飛等[4]將清代漕運運道分為六段,對有漕八省漕糧的兌收及運輸路線進行大致的梳理;汪杏莉[5]對江南地區(qū)的漕運特點進行了重點分析;楊品優(yōu)[6]總結(jié)了清代江西漕運的特點;劉玲[7]介紹了河南漕糧兌運交倉的相關情況,并對河南漕糧運輸所涉及的衛(wèi)河及運河做簡要分析;Harold[8]對清代后期的河運衰落及河海轉(zhuǎn)型這兩個問題展開了深入研究。Kelley對清代漕運路線和實際參與運輸漕糧的船幫與船工展開詳細敘述。[9]
在古籍知識庫研究方面,李斌等[10]等構(gòu)建了《左傳》人文知識庫,并對最熱人名、地名等展開計量分析;孫燕等[11]構(gòu)建了《春秋左傳正義》引書知識庫,并從計量、可視化和主題挖掘等多個角度進行數(shù)字人文探究;鄭童哲恒等[12]構(gòu)建了《史記·列傳》數(shù)字人文知識庫與地圖平臺,可進行數(shù)據(jù)分析和可視化展示;錢智勇等[13]在構(gòu)建楚辭研究知識本體之后構(gòu)建出楚辭知識庫。當前已有中國基本古籍庫[14]、漢籍電子文獻資料庫[15]、鼎秀古籍全文檢索平臺[16]、中國第一歷史檔案館《清實錄》《清會典》全文檢索數(shù)據(jù)庫[17]等成果產(chǎn)出。
綜上,各研究者對漕運省份的研究雖各有側(cè)重,但相關成果已對清代漕運的發(fā)展歷程、制度轉(zhuǎn)變、社會經(jīng)濟影響及漕弊、河海轉(zhuǎn)型等相關問題進行了深入且透徹地分析;同時,隨著數(shù)字人文和可視化技術(shù)的快速發(fā)展,目前已經(jīng)構(gòu)建出一批古籍知識庫,且在方法技術(shù)的應用上有所突破。但目前鮮見有關清代漕運的數(shù)字人文研究,相關清代漕運數(shù)字資源網(wǎng)站提供的服務僅限于簡單查詢或靜態(tài)展示專題內(nèi)容,用戶只能被動接收信息,難以利用這些資源獲取真正所需知識。鑒于此,本研究擬構(gòu)建清代漕運知識庫,解決領域本體構(gòu)建和知識庫技術(shù)在清代漕運專題領域的實現(xiàn)問題,以滿足清代漕運文獻資源細粒度知識組織需要和用戶深度利用需求,通過整合不同來源的顯性知識,建立資源內(nèi)容之間的關聯(lián),以多樣化形式呈現(xiàn)隱性知識,從而促進漕運文獻資源的有效利用,推動清代漕運研究的深入發(fā)展。
2 清代漕運知識庫設計
2.1 用戶需求分析
用戶是古籍類知識庫的實際使用者,了解用戶需求是構(gòu)建實用性知識庫的前提?;谟脩魧χR庫不同的使用目的和使用預期,可以將古籍知識庫用戶需求分為結(jié)構(gòu)清晰化需求、檢索精準化需求和結(jié)果可視化需求。
(1)結(jié)構(gòu)清晰化
在知識庫瀏覽檢索時,用戶偏好美觀和諧、清晰易懂的頁面布局。[18]為此,結(jié)構(gòu)設計應具備引導性,將板塊標簽置于顯眼位置,并使用用戶熟悉的術(shù)語進行標注,采用2到3層的樹狀結(jié)構(gòu)將主題內(nèi)容編排在一起[19],這樣的結(jié)構(gòu)設計有助于用戶清晰順暢地瀏覽內(nèi)容,滿足用戶對古籍內(nèi)容的深度探索。
(2)檢索精準化
進行數(shù)據(jù)檢索時,檢索功能的精準化體現(xiàn)在檢索結(jié)果的準確性和全面性。目前,大多數(shù)古籍數(shù)字資源平臺提供的檢索方式還較為單一,一般只支持字段檢索等基本的檢索方式,且只停留在文獻層面,不能深入知識單元,未能有效挖掘、整合并利用古籍中的深層信息。[20]同時,古籍何時進行數(shù)字化基本由存藏單位決定,讀者大多只能作為單向信息接收者[21],系統(tǒng)開發(fā)者對用戶多元化需求考慮較少,一些古籍資源未能得到深度開發(fā),檢索準確性和全面性均有待提高。
(3)結(jié)果可視化
結(jié)果可視化一方面指利用知識圖譜技術(shù)將歷史文獻中的人物、時間、地點等實體名詞關聯(lián)起來,形成完整的、支持邏輯推理的知識網(wǎng)絡[22];另一方面指結(jié)合GIs技術(shù)進行歷史文獻資源開發(fā),將地圖獨特的視覺化效果、地理分析功能的劃分方式與文本資源相結(jié)合,得到在空間和時間等其他屬性方面的直觀檢索集[23],以滿足用戶需求。
2.2 清代漕運知識庫框架設計
本研究以標準化、系統(tǒng)化、多元化、可擴展性、易操作性為構(gòu)建原則,將清代漕運知識庫在邏輯上劃分為數(shù)據(jù)資源層、本體模式層、數(shù)據(jù)存儲層、應用服務層四個層次,整體邏輯框架如圖1所示。
數(shù)據(jù)資源層是清代漕運本體知識庫結(jié)構(gòu)的基礎,只有對清代漕運知識進行全面充分的采集,才能進行有效的知識組織。清代漕運知識主要來源于文獻資源、網(wǎng)絡資源等,本體模式層利用本體模型對清代漕運文獻資源的概念進行描述,對各種概念的屬性和特征進行定義,形成結(jié)構(gòu)分明的概念表達關系體系。數(shù)據(jù)存儲層利用neo4j圖數(shù)據(jù)庫對所獲取的真實數(shù)據(jù)進行存儲,在此基礎上利用B/s架構(gòu)和前后端技術(shù)實現(xiàn)清代漕運知識庫構(gòu)建。應用服務層可以通過定義查詢語句等功能進行漕運知識發(fā)現(xiàn),并對查詢結(jié)果進行可視化呈現(xiàn),主要知識發(fā)現(xiàn)包括漕運事件分析、征漕地點分析和漕糧河運路線地圖。
其中,清代漕運知識庫內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲層與應用服務層的具體邏輯關系如圖2所示,主要分為數(shù)據(jù)庫層、業(yè)務邏輯層和表示層。本研究所構(gòu)建的清代漕運知識庫利用neo4j圖數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)保存和查詢調(diào)用功能;業(yè)務邏輯層負責在知識庫中執(zhí)行業(yè)務流程,利用相關技術(shù)實現(xiàn)后端數(shù)據(jù)與前端用戶頁面的統(tǒng)一調(diào)配。業(yè)務邏輯層處理從表示層傳遞過來的指令,并將處理結(jié)果通過前端技術(shù)渲染后返回到表示層,是理論上實現(xiàn)本知識庫的重要一環(huán);表示層主要負責接收從業(yè)務邏輯層返回的結(jié)果,用戶可以在表示層實現(xiàn)實體及關系查詢,其以可視化方式展示數(shù)據(jù)和路線地圖,幫助用戶進行知識發(fā)現(xiàn)。
2.3 清代漕運知識庫功能設計
(1)數(shù)據(jù)可視化
通過利用Neo4j圖數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的清代漕運知識圖譜,能夠直觀展示檢索結(jié)果,進而構(gòu)建出更易于理解的知識庫。在本研究所建知識庫中,漕運本體概念間形成了簡潔清晰的三元組結(jié)構(gòu),直觀呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)間的關系。這種數(shù)據(jù)可視化的方式可以進一步支持用戶進行知識挖掘。以清代漕運知識為例,基于知識庫的可視化展示能夠為用戶提供豐富的多維度信息。比如,可以通過時間和地點等不同維度對漕運事件進行關聯(lián),讓用戶更為方便快捷地總覽漕運事件。同時,用戶還可以通過主動點擊節(jié)點的方式,層級展開其中隱藏的知識,以進行更為深入的研究,這種方式可以增強用戶的交互感,提高對清代漕運資源和知識的利用效率。
(2)知識檢索
清代漕運知識庫提供了兩種不同的數(shù)據(jù)檢索方式來滿足用戶需求。一種是通過寫入檢索語句,構(gòu)建出相關檢索條件的廣域檢索查詢方式,并以圖譜和圖片等可視化形式展示。這種方式的優(yōu)點在于它可為用戶提供更廣泛的搜索結(jié)果。另一種是精確的關鍵字檢索,即允許用戶在特定的篩選條件下對數(shù)據(jù)進行關鍵詞搜索。例如,用戶可以根據(jù)特定的人名、地名或時間查詢相關的數(shù)據(jù)。這種檢索方式精確度高,檢索效率高。
(3)知識發(fā)現(xiàn)
本研究所構(gòu)建的清代漕運知識庫在對清代漕運知識進行語義化梳理和有效組織的基礎上,提供一個便捷高效的清代漕運知識獲取平臺,用戶可通過檢索和層級點擊深入的方式了解清代漕運的相關歷史事件、征漕地點、運漕路線等方面的信息。同時,在可視化技術(shù)的輔助下,運用清代漕運知識庫多種檢索手段,用戶可以挖掘出隱藏在大量歷史文獻背后的知識,實現(xiàn)隱性知識向顯性知識的轉(zhuǎn)化,提高用戶研究效率和質(zhì)量。這種文獻利用方式突破了以往清代文獻資源利用難度高的瓶頸,使清代漕運文獻資源背后的文化應用價值得以實現(xiàn)。
3 清代漕運知識庫構(gòu)建
3.1 清代漕運知識庫數(shù)據(jù)來源
本研究選取“中國基本古籍庫”中光緒朝《戶部漕運全書》(光緒二年刻本)和《漕運則例纂》(乾隆三十五年刻本)作為本研究實體數(shù)據(jù)主要的數(shù)據(jù)來源,并選取《清實錄》《清史稿》及《清代漕運》《清代漕糧海運與社會變遷》等文獻作為數(shù)據(jù)補充源,借助CBDB、CHGIS等大型數(shù)據(jù)平臺協(xié)助完成后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作。
《戶部漕運全書》款項浩繁、條目眾多,涵蓋漕運各方面的內(nèi)容,是一部詳細記載中國古代漕運制度的文獻匯編。光緒朝《戶部漕運全書》是在道光朝《戶部漕運全書》的基礎上針對漕運的法律制度規(guī)定、漕運事例和海運事項而編纂的漕運文獻,詳細記載了清代漕運所涉及的各方面問題。光緒朝《戶部漕運全書》對于清代漕運研究具有極高參考價值,通過該書可深入了解清代漕運運作機制及其在清代政治、經(jīng)濟、社會生活中的重要地位,為進一步探究清代中國的交通、貿(mào)易、政治體制等方面的問題提供史料支撐?!朵钸\則例纂》詳細整理了漕運相關的各項規(guī)定和條例,內(nèi)容涵蓋漕糧征收、兌運、運輸?shù)?,涉及清代漕運大小事件,是了解和研究漕運制度的重要參考資料。
3.2 清代漕運知識庫本體模式層構(gòu)建
本研究采用本體構(gòu)建七步法,借助Protégé工具完成清代漕運領域本體的構(gòu)建及實例化工作。
(1)確定領域本體范圍
確定領域本體適用的專業(yè)范圍和范疇可以保證領域本體構(gòu)建的有效性。本研究構(gòu)建清代漕運本體的目的是對清代漕運征漕地點、運輸船幫、運輸路線等漕運實體進行結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化知識組織,為清代漕運知識庫構(gòu)建及知識發(fā)現(xiàn)奠定基礎。
(2)確定可復用本體
分析、參考、復用現(xiàn)有成熟本體可以在一定程度上解決知識共享和重用的問題。本研究主要復用的本體模型有DC元數(shù)據(jù)、CIDOM CRM概念參考模型、FOAF本體以及上海圖書館家譜知識庫本體,同時結(jié)合清代漕運數(shù)據(jù)特征,對于無法復用的類和屬性自行設計進行補充和完善,從而保證清代漕運本體的一致性、明確性和整體性。
(3)定義本體的類
目前關于清代漕運相關資源的描述缺乏統(tǒng)一的標準,因此本研究通過綜合考慮清代漕運的自身屬性,并借鑒本領域和其他相關領域的通用本體進行資源的整合和復用。在此基礎上,對清代漕運所特有的概念關系和屬性作自行設計以保證完整性,自定義清代漕運本體為“the grain transportation in Qing Dynasty”,命名前綴為“gtqd”,構(gòu)建出清晰、完整的清代漕運本體模型。本研究從清代文獻中提取清代漕運8個核心概念,定義為一級類,并從部分一級類中再分出子類,即二級類,亦計8個。具體情況如表1所示。
①時間(Temporal Entity),用于描述清代漕運某一事件發(fā)生的時間,表示方式有兩種,包括中國年號紀年(順治十一年)和公元紀年(1654年)。利用時間順序排列可以將清代漕運事件進行串聯(lián),從而將清代漕運事件與漕糧征收數(shù)額變化關聯(lián)起來,分析漕糧變化背后的原因。同時,也可以利用歷史紀年進行朝代順序的關聯(lián)展示,展現(xiàn)清代不同時期漕運事件的演變過程。
②空間(Space),用于描述清代漕運所涉及的空間范圍概念,包含地點和河段兩個子類。其中,地點指清代漕運事件發(fā)生的具體地理位置及漕糧征收的具體所在地,如臨清州、嘉魚縣等。河段指漕糧河運運輸過程中所經(jīng)歷的大江、衛(wèi)河等江河部分及大運河部分。此外,本研究根據(jù)漕運路線特征綜合漕運文獻中運道的分法對河流進行劃分,形成河段,有湖北運道段、瓜儀運道段等。
③人物(Person),用于描述參與清代漕運事件的個體,如赫壽、張大有等。
④組織機構(gòu)(Organization),用于描述參與清代漕運漕糧河運的相關組織團體,包含船幫和衛(wèi)所兩個子類。其中,船幫是指進行漕糧兌運的組織,每個船幫有一定數(shù)量船只,負責各自征漕縣的漕糧運輸工作,如濟寧衛(wèi)濟寧前幫、建陽衛(wèi)寧太幫等。衛(wèi)所是清代沿襲明代軍政管理制度的產(chǎn)物[24],是船幫的管理機構(gòu),具體有新安衛(wèi)、金衢所等。
⑤運輸工具(Transport Tool),用于描述清代運輸漕糧過程中所使用的船只,有淺船、沙船等。
⑥漕糧(Grain),用于描述清代漕運實際運輸進京的具有糧食屬性的實體物質(zhì),有稉米、麥等。
⑦事件(Activity),用于描述和清代漕運相關的由實施主體所執(zhí)行的連貫且具有持續(xù)性影響的行為,分為漕運事件和其他事件。漕運事件指清廷選定的八個漕運省份中,具有征漕任務的地點圍繞漕糧運輸進京發(fā)生的一系列事件,如新城縣漕運、長洲縣漕運等。其他事件指圍繞清代漕運事件進行的相關活動或?qū)η宕钸\有影響的相關歷史事件,如康熙四十一年(1702)開鑿清江浦引河、道光四年(1824)洪澤湖決口等。
⑧文獻資料(Document),指研究清代漕運具體使用到的多類型資源實體,分為檔案文獻資料和其他文獻資料。
(4)定義類的屬性及范圍
根據(jù)前文確定的類及相關本體模型的復用,清代漕運本體模型共創(chuàng)建21個對象屬性和32個數(shù)據(jù)屬性。具體情況如表2和表3所示。
(5)本體實例創(chuàng)建及存儲
在Protégé本體編輯工具中依次添加類、對象屬性和數(shù)據(jù)屬性后,利用Protégé軟件中的OntoGraf功能可以進行可視化展示。如圖3所示,這樣的可視化圖形能夠清晰展示出清代漕運本體模型的各個核心概念及其關系。
3.3 清代漕運知識庫數(shù)據(jù)存儲層構(gòu)建
在利用Protégé軟件實現(xiàn)清代漕運領域本體構(gòu)建和實例數(shù)據(jù)導入的基礎上,將相關數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換,導入到Neo4j圖數(shù)據(jù)庫中以圖譜形式進行知識存儲,完成數(shù)據(jù)存儲層構(gòu)建,見圖4。
3.4 清代漕運知識庫應用服務層構(gòu)建
(1)構(gòu)建技術(shù)
采用B/S架構(gòu)模式,利用Visual Studio Code開發(fā)工具,采用Python的Flask后端開發(fā)框架、React前端框架及相關組件,集合多種技術(shù)共同實現(xiàn)了該系統(tǒng)的開發(fā)利用,具體開發(fā)環(huán)境配置見表4。
(2)功能展示
清代漕運知識庫主要由三個模塊組成,分別是“漕運歷史事件”“漕糧征收地點”和“漕運路線地圖”,包含數(shù)據(jù)可視化、知識檢索、知識發(fā)現(xiàn)等功能。
①首頁
如圖5所示,首頁介紹了本知識庫的數(shù)據(jù)來源、構(gòu)建及功能,包括“歷史事件”“征漕地點”“路線地圖”三個功能頁面。
②“漕運歷史事件”頁面
該頁面提供以朝代為劃分依據(jù)的漕運事件知識圖譜,用戶點擊即可查看該朝代的neo4j漕運事件圖譜。同時提供“時間”“地點”“人物”三個知識實體層次的檢索方式,用戶可根據(jù)查詢需求選擇相應知識實體進行精確查詢,查詢頁面右側(cè)展示該實體及關系數(shù)據(jù)相對應的Neo4j節(jié)點信息知識圖譜。如點擊“順治朝”即可顯示該時期漕運相關歷史事件(如圖6所示);若以人物“順治帝”進行查詢,則查詢結(jié)果如圖7所示。
③“漕糧征收地點”頁面
如圖8所示,該頁面首頁展示了清代八省征漕地點,點擊某一個省份即可查看該省征漕地點及分布情況。用戶若想繼續(xù)查詢某個具體征漕地點信息,可使用檢索功能進行精準定位。如點擊“安徽省”即可顯示安徽省漕糧征收地點圖,如圖9所示;若在檢索欄輸入“懷遠縣”,查詢結(jié)果以知識圖譜形式返回,如圖10所示:左側(cè)顯示懷遠縣的圖譜信息,懷遠縣屬于鳳陽府,參與懷遠縣漕運;右側(cè)顯示懷遠縣數(shù)據(jù)層級的詳細說明,包括地名、介紹、經(jīng)緯度、清代地域演變、現(xiàn)今所在地等信息。
④“漕運路線地圖”頁面
如圖11所示,該頁面左側(cè)為使用Mapbox工具展示的清代八省漕糧河運路線地圖,右側(cè)為地圖圖例信息,地圖可放大與縮小。在縮小到全幅地圖時,只展示八省漕運路線及各省省會、漕運沿岸地名;在將地圖放大時,可展示出各省具體征漕地點在地圖上的分布位置。
4 結(jié) 語
本研究所構(gòu)建的清代漕運知識庫,實現(xiàn)了對清代漕運數(shù)據(jù)的知識組織,促進了清代漕運知識的便捷獲取以及深度利用,豐富了清代漕運文獻資源數(shù)智化開發(fā)研究,但還存在一定的局限性,未來可從漕運人物關系探究、漕糧海運路線可視化和知識庫技術(shù)提升等方面繼續(xù)擴展和深化相關研究。
*本文系國家社會科學基金冷門絕學研究專項學術(shù)團隊項目“本草典籍整理、知識組織與智慧化建設研究”(項目編號:23VJXT024)階段性研究成果。
作者貢獻說明
宋雪雁:確定選題,提出研究思路與框架,修改論文;趙小旭:收集分析數(shù)據(jù),撰寫并修改論文。
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