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中国勘察设计协会主管主办

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大数据环境下,如何做好知识管理系统构建?

发布时间:2020/11/26 17:12:59 浏览次数: 作者: 管理员 来源: 本站

大数据环境下

知识管理系统构建的思考与探索


中国电子工程设计院有限公司

王际芳 顾绩 郭惠平 索双有


知识经济时代,知识管理理论已逐渐被各行各业所接受。许多国内外知名企业,如微软、IBM、英特尔、百度公司等都已将知识管理引入企业,将知识管理视为企业管理的重要内容。知识管理的理念在中国的兴起得益于2000年之后信息技术的发展、社会整体信息化水平的提高,随着信息化建设管理的实施而逐渐清晰,成为企业管理的内在需求,愈来愈被重视。


在信息技术飞速发展的今天,互联网为知识管理提供了前所未有的优势条件。勘察设计企业是人才、知识密集型组织,是以项目模式为客户提供服务的组织。知识在每个项目乃至整个企业内部生生不息地流动,每天不断地被应用,进而产生新的知识。因此,对海量知识的有效管理显得尤为重要。人才的成长、企业竞争力的提高、企业的发展都要依赖于知识管理的水平和知识管理的成果。下面,结合在勘察设计企业多年来的实践,谈谈在大数据环境下对企业知识管理的理解以及知识管理的创新实践。


知识管理的必要性


外在要求


客户层面的要求


勘察设计行业属于生产性服务业,客户大多是生产各种产品的企业,激烈的市场竞争使我们的客户面对巨大的压力,尤其是在反应速度、成本效益等方面,对作为生产设施建设服务者的要求也在不断升级,这就需要我们在提供高质量服务的同时,还需要服务的快速反应。


标准层面的要求


对知识的管理,国家相继出台了相关的管理体系,并将知识管理纳入质量管理的内容之中。《质量管理体系 要求》(GB/T19001-2016/ISO 9001:2015)中就规定了知识管理的内容,其中“7.1.6组织的知识”一款对知识如何保障组织的质量体系方面做出了要求;《质量管理体系应用指南》(GB/T19002—2018/ISO/TS9002:2016)规定了组织的知识应该如何管理;《卓越绩效评价准则指南》(GB/Z19579-2012)中“4.4.4 信息和知识资源”中对组织的知识管理也进行了要求。


政策层面的要求


2016年9月22日,住建部印发的《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中对勘察设计类企业提出了“强化企业知识管理,支撑智慧企业建设”的任务要求,并开展了一系列推动知识管理的活动。政策层面的推进和外部环境的影响,促使勘察设计企业必须与时俱进,实现转型升级。因此,通过知识管理实现能力建设成为企业可持续发展的有效途径。


内在需求


任何企业从小到大,都依赖于日积月累的经验和业绩。尽管过去几十年没有明确的知识管理概念,但业务建设经验的总结和积累必不可少。企业的发展壮大,靠的就是技术的沉淀和知识的积累,以及一代又一代人的努力奋斗和知识传承。在完全竞争的市场环境下,企业的生存和可持续发展面临以下几方面的问题和挑战:


一是企业能力和竞争力提升的需求,创新发展的需求。传统的管理思维和运营模式已不能满足企业高效运转的要求,管理提升、内部挖潜、提质增效已成为企业可持续发展的必由之路。


二是企业面临核心骨干60后大面积退休的严峻形势。目前,60年代出生的员工是设计院的业务精英,他们继承了老一代知识分子的优良品质,经历了改革开放40年的发展,是中国快速发展的见证者、参与者和建设者,积累了大量宝贵的经验,代表了企业最高技术水平。而这批人将在5年左右陆续退休,他们退休之后,企业将面临不可避免的知识技术断层。由于缺乏师傅带徒弟的传统机制,加上七八十年代出生的技术人员流动性较大,国家经济快速发展,企业业务繁忙,导致人人注重生产而无暇顾及技术的有效传承。


三是新员工培训成长的需求。尤其是新入职员工,通常经过简单的培训后直接投入到项目中边工作、边学习,通过参加不定期的专业技术讲座提高业务水平,缺少自主学习交流的平台和机制。此外,员工之间的知识分享、团队内部之间的知识共享、不同部门之间的知识共享,均存在不确定性和局限性。 


正确理解知识管理


2009年,我国发布了知识管理的一系列标准,《知识管理第1部分:框架》(GB/T23703.1-2009)对知识管理作出了如下定义:“对知识、知识创造过程和知识应用进行规划和管理的活动”;《知识管理第2部分:术语》(GB/T23703.2-2010)中对知识的定义为:“通过学习、实践或探索所获得的认识、判断或技能。知识可以是显性的,也可以是隐性的;可以是组织的,也可以是个人的。”


笔者认为,知识管理是由多科学融合滋养而生的一门学科,涉及统计学、信息学、情报学、教育学、心理学等,属于应用类学科,从不同的角度看有不同的定义。结合勘察设计行业属于人才知识密集型工程服务类企业的特性,根据多年的实践体会,笔者更倾向于将其定义为组织对知识的获取、共享、创新、应用等知识过程循环进行管理的一系列活动。知识管理的成果最终是通过人的应用来体现知识为客户和企业带来的价值,“应用”自然就是知识管理的目的,而人是知识应用的主体。所以,知识管理的本质是知识服务,通过对知识的管理服务于人、服务于组织的应用,进而提升企业的能力和竞争力。


要研究如何提供知识服务,就必须对被服务对象的组织和行为特点进行研究,同时还要依据这些特点,对知识进行恰当的分类,为建立知识服务系统奠定管理基础。 


勘察设计企业的特性


勘察设计企业是以工程技术为基础的技术应用型企业,是以工程建设为主业,同时具备工程项目咨询、设计、采购、施工或施工管理、开车服务、项目管理的能力,通过对项目的组织实施创造价值并获取合理利润的企业;是专业技术服务类企业,是以项目方式提供服务的组织,其本质是工程建设的技术集成商。具备以下特征:


组织特性


一是专业齐全。以工业设计企业为例,包含工艺、总图规划、建筑、结构、暖通、给排水、气体动力、供电、电照、自控、通讯信息、技术经济等专业。


二是机构健全。除常设行政管理部门外,包含经营、造价、采购、工程、安全,检测等工程实施配套管理部门。


服务模式特性


一是以项目为单位组成项目单元。小型项目人员可以多项目交叉并行,大型项目人员相对集中,各项目组的管理相对独立。


二是项目任务范围多样。根据中标约定的范围、计划、费用和可交付的产品要求,项目单元的生产方式不尽相同,所配备的资源也不同,可能是全过程的咨询服务,也可能是某个阶段性的服务。


三是项目的临时性。每个项目的实施都有一定的周期,有始有终,因此项目单元是临时性组织。


四是项目的唯一性。每个项目都是个性化定制产品。项目的执行和管理方式不能完全复制于另一个项目。


五是项目的多变性。在项目的执行中,存在许多不确定性,地点、资金、技术方案、工期等均可能发生变更,客户要求的变化是行业的一种常态。


勘察设计企业知识的分类


结合本企业的知识管理情况,我们按照知识的产生和应用将知识分类如下:


权威知识


权威知识是指经过评审的对企业生产活动具有指导意义的构成企业核心能力的知识,主要包括:企业战略、企业制度、工作程序、管理办法、各类规定等从宏观到微观的各类文件;企业标准、技术指南、各种工作模板等;企业核心技术,经年形成的具有竞争力的管理方法、商业模式、技术专长和专有技术等。


参考知识


参考知识是指经过简单审核的对企业生产活动具有参考意义的知识,主要包括:企业各类数据,包括人力、财务、经营和项目管理等系统经加工整理的,便于重复利用的各种数据;以档案形式储存的各类成果文件,包括纸质的和电子化的档案;项目总结、复盘分析报告等;发表的各类著作、文章等。


日常知识


日常知识是指日常工作中交流、问答、论坛、培训产生的知识,主要包括:内部各类交流的活动,尤其是在项目执行中的交流(包括面对面的交流以及基于网络的多种媒体的交流)、审核、检查、论坛发布、分享等活动中产生的各种文字、图片、视频、声音等形式的知识;各类讲座、技术培训等过程中产生的知识;与外部的各类交流活动,包括与政府主管部门,尤其是在项目执行中与客户的交流(包括面对面的交流以及基于网络的多种媒体的交流)、审核、检查等活动中产生的各种形式的知识。


外部知识


外部知识是指通过技术手段引入知识系统的外来知识,主要包括对公司外部环境的认识,如国家、行业各种技术和管理标准规范、标准图集、法律法规、教材、书籍、文献等;项目要实现的目标、客户对项目执行方法的要求以及项目属地的各种要求和限制条件;外部知识可以是各种形式的,如文件、视频、图像等。 


知识管理系统的构建


2000年以后,部分勘察设计企业率先开展了生产和管理信息化工作,利用信息技术的发展逐步建立起了协同设计、项目管理、数字档案馆等系统,并取得了良好的效果。2010年左右,随着知识管理概念从学术研究领域引入实体企业,部分企业在信息化成果的基础上开始了知识管理系统的构建。


纵观业内已完成阶段性知识管理的企业,通常都把知识管理的重点放在历史形成的事实知识,会围绕内外部知识开展一系列的知识管理活动,通过诸如文档归集、梳理分类、编码标识等,建立流程及成果管理模块建设知识管理系统和平台,将知识管理的成果通过网页实现检索查询的目的,表现形式为企业门户、协同办公系统、协同设计平台、知识平台(包括知识地图、社区、专家系统、知识仓库或数字档案馆等模块)等。


在如今互联网环境下,如何构建勘察设计企业知识管理系统,笔者认为应该遵循以下原则:一是强化知识管理的目的;二是明确知识管理范围、内容、重点,充分利用企业现有的信息化成果;三是运用大数据互联网思维,利用当今信息技术发展的最新成果重新构建系统;四是为企业和员工提供提高工作效率的工具;五是构建知识共享的企业文化。


知识管理的目的


一直以来,学者和专家在各种专著、文献中对知识管理的意义、目的均有全面的阐述。笔者认为,所有知识管理活动的目的只有一个,那就是“应用”,即对知识的应用。应用分为被动和主动两种形式,被动的应用是没有温度的,“平台建设好了,用不用随你”,这样的思维导致了知识系统的闲置和最终走向沉寂。而主动应用就是知识服务,是有温度的,是以用户为中心,以一线人员的需求为导向提供知识产品,也为员工提供支持,实现知识“伴随”。


知识管理的范围、内容、重点


之前的信息化建设成果包含了上述的权威、参考、日常、外部四类知识,这四类知识分布于各管理系统和业务系统之中,知识管理的范围应该是对各系统内产生的、沉淀的知识进行收集、挖掘和萃取,围绕知识过程循环的获取、共享、创新和应用开展知识管理工作,工作重心是建设好知识支持系统。对累积的各类整装的内外部知识的收集、梳理相对比较容易,对日常知识的收集则比较困难,尤其是即时发生的、碎片的、稍纵即逝的、记录结果中反映不出来的过程知识,尚缺乏有效的方法和手段。因此知识管理的重点是对日常知识的管理。


知识管理系统的构建思路


知识管理系统的构建,笔者认为是构建一个适合企业的知识管理生态系统,应该包含知识库、知识查询、知识应用等基本功能,以及知识在企业内各场景的流动状况,所有这些功能模块共同组成企业管理和业务的支持系统,各系统建设必须应用最新的信息技术加上大数据互联网思维来实现。


知识管理系统的构建方法


知识管理重在“理”、目的是“用”、核心是“服务”。以应用为目的的成果应达到“随身、随事、随势”的要求,这是本企业知识管理秉承的理念。“随身”是方便,无论在哪儿,通过移动端与电脑的同步实现即时查询;“随事”是能及时解决问题,无论是管理上的还是员工的知识需求;“随势”是根据需求的变化持续提供超出预期的服务,并根据信息技术的发展升级知识管理的方式方法,在知识管理上追求不断创新,知识管理系统构建应从宏观角度看,从微观方面干。


知识管理生态系统


苹果公司创始人乔布斯曾说过:“简单可能比复杂更难做到,你必须努力理清思路,从而使其变得简单”。 以简约思维来看,勘察设计企业的运行由管理系统和业务系统构成,以知识库为基础的知识管理构成企业的支持系统。本企业知识生态模型构建如图1所示。


图1.png


面向应用的结构化知识库建设


传统知识库是支持系统的基础工程,通常是通过内外部知识成果的收集、分类、整理,最终以网页形式呈现给用户,提供二维查询,再辅以知识社区、专家系统、e-leaning系统形成知识获取、分享、应用的模式。在当今互联网环境下,知识库的建设不应限于常规模式,应该引入人工智能技术,通过语义网络构建知识库系统,再依据知识库,根据行业特点和专业特征构建适合本企业的知识图谱。构建原则如下:


一是依据既有的知识库重新构建知识模型,确定专业概念、实体、属性和规则。二是以数据为基础,利用计算机技术对项目图纸、业务数据等自动获取进行结构化的处理加工,并将非结构化的文本通过抽取加工转化为结构化的知识。三是专业词汇的挖掘扩充,构建行业词库,丰富基本的语义关联词汇,如同义词、缩写词等。四是行业实体确定与识别,通过行业词汇识别专业实体,使实体概念化,并根据专业实体的属性关系关联到知识库中相应的实体。五是知识库质量控制,通过知识编辑工具人工纠错补全等对积累的知识不断更新。


早在1960年,语义网络(Semantic Networks)就作为知识表示的一种方法被提出,主要用于自然语言理解领域,是一种用图来表示结构化知识的方式。在一个语义网络中,信息被表达为一组结点,结点通过一组带标记的有向直线彼此相连,用于表示结点间的关系。由于语义网络是通过概念及其语义关系可视化形式表达知识的网络图,所以行业知识图谱的构建是一个复杂的系统工程,需要通过自动化的方法加人工辅助来完成,流程复杂、内涵丰富,涉及知识表示、自然语言处理、知识融合、数据挖掘和众包等一系列技术。数据来源于国家标准规范、法律法规、外部知识库以及企业内部标准、内部知识库、作业指导书等规则型知识。由于行业知识图谱不仅具备查询功能,还具有决策分析、推理判断以及较强的可解释性,相对于传统的知识系统,会引发知识应用的质变。


知识图谱作为新型的信息系统的基础设施,综合了多方面技术,像建立文本之间的超链接一样,建立数据之间的语义链接,并支持语义搜索。从自然语言处理角度看,它主要在做怎么能够从文本中抽取语义和结构化的数据;从知识表示角度看,是怎么利用计算机符号来表示和处理知识;从人工智能的角度,则是怎么利用知识库来辅助理解人类的语言;从数据库角度看,是用图的方式存储知识。因此,要做好知识图谱,需要综合利用好知识表示、自然语言处理、机器学习、数据库等多方面的方法和技术。


知识查询应用


知识库知识模型全新的构建方式为知识查询提供了根据问题模型提供精准答案的可能,在系统构建上不应追求大而全,要力求专而精。


比如,中国电子工程设计院利用智能问答系统以及FAQ衍生出来的项目助手,可以很好地解决日常的行政管理问题、技术问题和规范问题的查询,大大提高了工作效率,尤其是对异地远程现场一线起到了切实的支撑作用。智能问答是基于知识库内容的自动问答系统,它以直接而准确的方式回答用户自然语义的提问,将构成新一代搜索引擎的基本形态(图2、图3)。 同时,电子眼系统很好地解决了员工对内外部知识的一站式搜寻,省却了对不同网站的浏览,提高了知识查询效率(图4)。



知识图谱构建示例


知识图谱是将各类信息、数据和链接关系聚合为知识,是大数据环境下知识的有效组织方法,是揭示实体关系的语义网,是知识存储的新形式,可实现语义检索、问题回答、简单的推理预测等,利用信息技术构建的结构化知识库是其基础知识库。知识图谱最终体现的是对知识的搜索能力,是提高知识服务水平的有效途径。


由此可知,勘察设计行业知识图谱是以人的思维模式,用工程语言对行业或专业知识进行加工、存储、表达、利用的工具和方法。勘察设计行业知识图谱可以包含很多专业子图谱和专项知识图谱,如我们为本企业建筑装饰公司构建的专项知识图谱(图5)。该图谱作为装修设计和工程施工的辅助工具,可以扩展装饰材料特性、产品选型、效果展示等节点,也可以扩展施工流程、质量和安全管理等方面的节点,形成全维度的专项知识图谱。


图5.png


消防设计是建筑设计中必须要涉及的内容,针对消防设计,可以通过知识图谱的形式进行表达。图6为消防设计重点要关注的几个方面,例如消防设施、消防给水、防烟排烟等。


图6.png


图7为消防设施消火栓设计时需要符合规范的内容。知识图谱可以从室内外、给水形式及市政管网等多个方面,对消火栓需要符合的设计规范和常用知识进行全方位的描述。


图7.png

图7  消火栓设计图


通过知识图谱,可以将结构化的知识可视化,将各种知识立体的呈现给设计人员,同时还可以通过信息系统接口将知识图谱应用在设计系统、协同系统、文档系统等多个信息系统中,为设计人员提供有力的知识支撑。


与开放的通用知识图谱不同,行业知识图谱和专业知识图谱相对企业外是封闭的,知识图谱的构建与外部知识库关联具有约束性,不能充分发挥互联网大规模语义网络构建知识库系统的优势,因涉及企业的核心技术,只能在规定的范围内进行构建。另外,还需要由各专业专家组成的团队给予支持。


结语


勘察设计企业所在行业领域不同,所构建的知识管理系统也不尽相同,即使是在同一个企业,由于主营业务板块不同,也需要构建支持不同板块的知识管理子系统,而每个知识管理生态系统都具有生命力,会随着用户的需求和信息技术的发展而不断生长。因此,知识管理是一个动态的过程行为,需要不断创新方式方法去迎合,这也是知识管理需要随势的本质。勘察设计企业知识管理往小了说对企业日常的经营、生产、管理起支撑作用,往大了说更有助于企业转型升级、提质增效、创新发展。知识管理工作任重道远,只有开始没有结束,我们还需要不断探索、不懈努力、不断学习新技术、采用新方法,不断创新,为企业高质量发展的基础工作服务,这也是知识管理工作的意义所在。