数据库系统在重点实验室知识管理中的应用

◎北京航天长征飞行器研究所 刘芳 彭程远 张超 邵节 刘微

数据库系统在重点实验室知识管理中的应用

◎北京航天长征飞行器研究所 刘芳 彭程远 张超 邵节 刘微

随着人类社会步入知识经济时代，知识资本已经成为企业最具战略性的重要资源。越来越多的企业在管理实践中大力提倡知识管理的概念。知识管理，是对知识的一种获得、创造、分享、整合、记录、存取、更新及应用和规划管理的过程。

作为航天院所里的国防科技重点实验室，随着近年来实验室人员的迅速增长，承接的项目、课题也在不断增加，实验室研究人员所做的研究以及在研究过程中收集资料、数据的业务量不断丰富，使得各自为战、资料自我掌握的弊端逐渐显露出来，这样既不利于知识共享，也影响了科研工作的效率。因此，北京航天长征飞行器研究所在已有的知识资源基础上，以数据库的方式对其进行分类、管理、共享，并结合保密单位对知识保密的要求，对知识系统实行“三员管理”制度，在知识共享的同时确保了知识的安全性和保密性；同时，作为班组管理的一部分，研究所也正在进行任务图、外协图、成果图的收集整理工作，以便研究成果的共享与继承。另外，实验室将数据库中知识库中心的交流经验应用到中国运载火箭技术研究院知识管理社区，分享重点实验室在专业领域的知识及新获得的资讯，推广重点实验室的研究成果。

一、知识管理数据库的构建

1．数据库应用背景分析

经过多年的科研工作积累，重点实验室拥有了大量的数据、报告，但由于它们分散在实验室各个研究人员的计算机中，使得这些数据和报告无法快速有效地集中在一起，没有发挥其应有的作用，同时也使需要查阅相关资料的人员工作量增加。

因此，需要建立一个集合所有数据、报告的数据库系统，以期达到3个目标:收集目前已有的试验数据、报告，并将其按不同类别归类存放，方便对需要的试验数据进行快速查阅；对于新增的数据和报告，可以通过简单的步骤进行导入、归档等操作；对于同一类型的数据，可以进行比对、融合，以得到该类数据普遍特性结论。针对这3个目标，需要解决以下几个关键问题。

一是数据的采集与分类。协调相关人员将数据、报告收集起来，并记录相关信息。由于数据的多样性，需要对所有数据进行合理分类，保证在简单明了的前提下将所有数据描述清楚。

二是数据库设计。确定数据库所包含的表和字段，以及表的具体结构，即字段名称、类型和宽度。此外，还要确定索引，为建立表之间的关系准备条件。为了使数据库表的划分更加合理，每个关系都需要在结构上满足一定的规范，因此需要对收集来的试验数据进行适当的处理，使其结构具有一致性。

三是应用程序设计，包括数据库管理应用程序、查询应用程序和数据处理应用程序。为了便于试验数据的导入、导出及数据属性的增删，需要设计方便、友好的数据库管理程序，其重点是对多种数据的识别能力、对数据结构的处理适应性和程序自身的可扩展能力；查询程序则需要根据不同的需求，对不同的关键字段进行快速检索，其重点在于检索的快速性、准确性以及查询界面的易操作性；数据处理程序的主要功能是将查询到的数据根据用户的需要进行处理，以及得到用户想要的数据特性分析结果，较简单的处理是均值、统计概率，较复杂的处理是评估试验数据的可信度、获得代理模型。

2．数据库架构及主要功能

根据数据库的建立需求构建模拟试验与验证数据库系统，包括数据管理、文档管理、报告管理、系统管理4项基本功能，同时为方便知识检索与交流，还有知识库中心和全文检索功能（见图1）。其中，数据管理基本功能是支撑知识管理数据库系统的基础，保证知识管理系统在知识深度、广度上的积累和扩展；而知识库中心和全文检索功能，则是知识管理系统的执行层，是使数据库系统中的知识“活”起来的媒介，实现了知识的共享与集成。

数据管理。系统定义统一的形式对试验中涉及到的数据进行管理，主要针对试验数据的基本属性、数据内容和试验数据、试验数据集的应用进行管理。试验数据具有一定的数据组织结构，以组织和管理该次试验的数据组合。试验数据可以直接引用通用试验室模型库系统的模型数据，也可以通过直接对模型库数据的维护创建新的模型数据，同时关联到该试验数据，可以导入不同试验台的原始数据，通过数据入口进行统一管理。

文档管理。系统需要提供对文档的全面管理功能，包括文档的基本信息及维护、文档关联、文档的权限管理；需提供针对文档基本信息的管理功能，在文档创建时录入文档的名称、日期、创建人、附件等基本信息，并提供信息编辑和维护工具，以支持文档的目录分类管理；需提供根据文档进行授权共享的机制，通过对不同用户设置不同级别的共享权限，实现基于文档的细粒度权限管理控制。系统可分配相关权限，包括单个文件是否具有读取、删除、修改下载等相关操作。

报告管理。系统需要支持自动生成报告的功能，这些报告涉及到的数据可能来自多个数据源。针对报告制定过程中的格式不统一、名词术语不一致的现象，需提供报告模板自定义功能，可帮助用户实现标准化报告的快速自动生成。在该系统的支持下，文档管理员可以按需要定制和维护标准的报告模板，各个部门负责报告撰写的用户可以在各自的工作空间中填入相关的内容或指定数据源，系统根据预先定义的报告模板自动生成标准化报告。标准化报告辅助生成大大节省了工作时间，并减少了因手工操作而产生的错误，从而提高了工作效率。

系统管理。系统需要提供一系列配置功能，供管理员对系统进行弹性配置和扩展管理，主要针对系统的人员组织、日志和安全方面进行管理。系统需要提供人员、组织部门和角色等三重身份管理，同时与系统的权限紧密结合。基于安全和保密的要求，系统登录用户的所有操作行为都必须被日志系统进行记录。系统提供日志查询和统计分析工具，供用户以图形化的方式了解登录用户的操作行为。系统必须提供全系统的备份和恢复功能，以及定期的自动化后台备份功能，以防止系统出现意外。

3. 知识管理相关功能

一是知识库中心。知识库中心是数据库系统中人员对知识的交流平台。数据、报告的发布者，可以在平台发布自己的研究心得，供需要了解相关知识的人员查询、交流；而需要了解某些专业知识的人员，可在此发表问题，由相关技术人员进行解答。该平台可以将数据库中的数据、报告、文档链接过来，作为交流的附件方便查询。

二是全文检索。使用此功能，可在人员可知悉的范围内，通过检索关键字查询到想要获得的数据、文档资料。由于保密权限的设置，特定的数据资料仅供具有权限的人员查阅，保证了数据的保密性和安全性。

二、知识管理数据库的使用效果

1．应用效果

以突防仿真专业为例，知识管理数据库在科研工作中的作用显而易见。在研究导弹末段机动效能评估过程中，由于计算量大，分析评估方法复杂，需要多人配合完成，而仿真数据和分析报告分散在3个人手中，互相传输文件、交流占用了大量的时间。研究小组利用知识管理数据库，在小组内进行数据、研究结果的共享和交流，高效地完成了研究工作。

由于利用了知识管理数据库，使得研究小组成员可以并行完成工作，大大提高了工作效率；同时，可在数据库中对该型号的研究结果与以往的数据进行纵向对比，也可与其它型号结果进行横向对比，在丰富知识储备的同时，也保证了分析结果的正确性和合理性。另外，知识库中心的讨论形式，可以使所有成员不必集中在同一时间、同一地点进行讨论，从而使小组成员在工作繁忙紧张的情况下也能高质高效的完成研究工作。

2．知识管理数据库的拓展

借鉴知识管理数据库的经验，重点实验室将知识管理的理念扩展到科研管理的其它方面，取得了良好的效果。

在重点实验室科研工作过程中，经常会遇到这样的情况:本来实验室已经取得了一些研究成果，直接应用或在此基础上作进一步研究即可，却由于研究人员并不知道该成果的存在而进行了重复的研究工作。因此，为了避免重复劳动，确保科研成果的充分利用和继承，同时也作为班组管理的一部分，重点实验室第一研发部进行了任务图、外协图、成果图的梳理与总结。

作为对外交流的一部分，重点实验室积极参与研究院知识管理活动，将数据库中知识库中心的交流经验应用到知识管理社区，分享重点实验室在专业领域的知识及新获得的资讯，推广重点实验室的研究成果。同时，通过交流获得新思路，并开拓新思维，为重点实验室在专业领域的科研注入了新鲜血液。▲