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融合TWD 与FRS 的隐性知识转移研究

2022-01-18张建华李方方刘艺琳

计算机与生活 2022年1期
关键词:粗糙集视图服务型

张建华,李方方+,刘艺琳,杨 岚

1.郑州大学 管理工程学院,郑州450001

2.郑州大学 机械与动力工程学院,郑州450001

在知识经济时代,隐性知识已成为组织创造价值的核心资源,其有效利用对知识共享和知识创新具有重要意义。知识转移是实现知识传递、共享与创新的前提。在知识管理过程中,知识转移有助于提高知识资源的有效配置,实现知识资源价值最大化。知识服务型组织是知识转移过程中主要的知识发送方,是知识转移的起点。面对日益丰富的数据、信息和知识资源,知识服务型组织快速准确地为用户提供所需要的知识,解决其“知识迷向”问题,是提高知识资源利用率和用户满意度的关键所在。因此,本文以隐性知识为研究对象,探讨知识服务型组织隐性知识的转移问题。

目前,隐性知识转移研究主要集中在实证分析和理论框架模型的构建两方面。(1)在实证分析方面,现有研究主要侧重于知识发送方、接受方之间的关系对知识转移过程的影响。杨陈等将团队断裂引入成员关系中,研究了不同关系维度在团队断裂带与隐性知识转移过程中的作用机制,并通过对高校科研团队的实证分析归纳了隐性知识转移的影响因素。为研究企业间的关系对知识转移的影响,李敏等以佛山照明集群为例,建立了佛山照明协会会员企业关系网,并研究了知识在关系网络上的转移规律。Qiu 等认为在战略联盟中,对边界成员的监督是促进隐性知识转移和防止联盟中知识泄露的关键,其对142 家公司的调查结果证明了该假设的正确性。在产品生产过程中,Letmathe 等认为溢出学习对快速提高产品质量和稳定性至关重要,并通过实验分析了隐性知识转移对溢出学习的影响。苏世彬等基于三螺旋创新视角,构建了企业专利风险、专利风险管控和隐性知识转移绩效的理论模型,并通过模型拟合与回归分析阐释了企业专利风险对校企隐性知识转移绩效的影响。(2)在模型构建方面,现有研究主要通过不同理论视角探索知识转移过程中的规律。Dangelico 等从知识基础视角出发,建立了技术开发区演化的系统动力学模型,通过模拟实验演示了知识转移的过程。李国彦等将声誉模型与委托代理理论相结合,建立了拟合隐性知识传播者心理和行为特征的动态激励模型,分析了声誉效应在创业社会网络隐性知识转移中的作用。张向先等基于知识生态视角,从知识、主体、环境以及转移网络4 个维度解析了影响因素,构建了企业研发团队隐性知识转移绩效的影响因素模型。

综上所述,既有隐性知识转移研究主要侧重于知识转移主体在知识转移过程中相互之间的影响,关于针对隐性知识本身特性(模糊不确定性)与用户需求之间的匹配程度对该过程影响的研究尚且不足。知识转移对知识服务型组织来说是一个决策问题,如何进行知识转移能最大程度满足用户需求、降低转移成本,是提高隐性知识利用率的关键。三支决策是近年来发展起来的处理不确定性决策的数学方法,是对传统二支决策的优化。相较于二支决策只能选择接受或拒绝,三支决策规避了错误接受或拒绝行为产生的损失,更加符合逻辑思维与实际应用。目前,三支决策理论已经被应用于信息工程、管理决策、医疗等多个领域并取得了良好的应用结果。在信息系统领域,三支决策扩展了知识系统的研究范围,并在理论扩充与实际应用中得到了极大发展。针对应用领域信息系统的不完备性和复杂性,钱文彬等构建了面向不完备混合决策系统的三支决策模型与规则获取方法,并通过对比实验分析验证了该模型的分类过程更为合理有效。为探讨决策者风险态度对决策过程的影响,Wang 等将累积前景理论与三支决策相结合,提出了一种基于累积前景理论的三支决策模型,用前景理论描述决策者的风险态度,并将价值函数用作风险度量,得出基于预期价值最大化的决策规则。Liu 等为解决多属性决策问题,提出了一种基于直觉模糊数的三支决策模型,从阈值及其性值等不同角度探讨了三支决策的分类规则,并针对多属性决策中只有条件属性的问题,引入了灰色关联度计算条件概率,最后通过选择供应商的实例证明了该模型的有效性和实用性。三支决策在信息不完备的情况下,能够使分类更加合理,张萌等在混合属性信息系统上定义了领域关系,构建了基于领域关系的决策粗糙集模型,并将其应用于痛风临床诊断,并通过对比实验证明了该方法的进步性。由此,可以看出三支决策在实际应用过程中的优越性。

因此,本文在知识转移过程中引入三支决策,并根据隐性知识所固有的模糊性特征,结合模糊粗糙集理论,并兼顾用户需求偏好及知识资源与用户需求之间的匹配程度,建立基于三支决策的隐性知识转移模型,研究知识服务型组织隐性知识转移问题。

1 相关知识

1.1 模糊粗糙集

在实践中,存在大量模糊不确定的隐性知识。知识服务型组织将该类知识纳入到知识库中,用以将其转移给有需要的用户,满足用户需求,从而实现知识资源的有效配置。模糊粗糙集是处理不确定性和模糊性的常用数学方法,其相关定义如下。

设为论域,若∈(×),则为一个在×上的模糊关系。给定相似关系,模糊集合中的上、下近似为:对于∀∈,

1.2 三支决策

现实世界中存在大量的不确定性信息,粗糙集是对不精确、不一致的信息中进行知识获取的基本工具。由于粗糙集是建立在包含关系的基础上,难以体现对象表示的容错性,针对这一局限性,不少学者对决策粗糙集进行了研究。决策粗糙集由两种状态、三种行动组成。状态集可表示为={,¬},分别代表对象属于和对象不属于¬;行动集可表示为={a,a,a},其中aaa为对一个对象分类时采取的三种行为。三支决策是近几年被提出来的决策方法,它是对决策粗糙集与概率粗糙集的扩展。因其决策过程更符合人类实际认知能力,越来越多的学者开始对三支决策理论进行深入研究。绝大部分知识转移的研究只有转移和不转移两种情况,这种非此即彼的决策方式即二支决策模型(如表1 所示),缺乏一定的包容性。

表1 二支决策模型Table 1 Two-way decision

而三支决策可以在信息不完备的情况下,给出延迟决策的决定,将分类过程中的错误考虑在内,使决策过程更加灵活合理。本文将基于决策粗糙集的三支决策模型引入知识转移过程中,知识服务型组织进行隐性知识转移时有三种决策方案,即转移、延迟转移、不转移。其具体的形式可表述为:设=(,,,)是一个信息表,对⊆,令0 ≤<≤1,概率粗糙集的上下近似集(,)可表示为:

其中,Pr(|[])=| []⋂|/ | [] |表示分类的条件概率,|⋅|表示集合中元素的数目。如此,将概率粗糙集分为正域(())、边界域(()) 和负域(()),可表示为:

基于对知识转移成本的考虑,分别将正域、边界域、负域对应知识转移决策的“转移”“延迟转移”“不转移”。

2 基于三支决策的隐性知识转移

针对隐性知识的特性,本文将模糊粗糙集与三支决策相结合,提出基于三支决策的隐性知识转移模型。该模型主要包括两部分:(1)根据知识属性集的信息,采用熵权法确定知识属性集的权重向量,并将用户知识需求与所提供知识进行匹配,得出视图相似度的计算结果;(2)由知识转移成本确定三支知识转移决策的阈值,并根据阈值和视图相似度确定转移方案。

2.1 知识视图相似度计算

知识基于其属性得以表征。属性相似度表征不同知识在同一属性上的接近程度,基于属性相似度计算得到的视图相似度则可在知识全局层面衡量知识之间的距离,是表述知识“亲疏远近”的标准。在知识转移过程中,知识服务型组织需根据用户需求与知识之间的匹配程度确定转移知识的范围。因此,计算用户需求与知识之间的视图相似度,是知识服务型组织进行知识转移的参考依据,是提供满足用户知识需求的前提。知识库中既有知识的每个属性可看成表征该知识的一个维度,如此知识库中的知识C可以转化为(知识属性集基数)维空间中的点,基于原点构成维向量C。而后当知识用户发出知识请求时,亦可将该知识需求转化为维空间中的一个向量。通过匹配算法,计算出用户需求与既有知识之间的视图相似度,并基于此选取满足用户需求的知识进行转移。视图相似度的计算可通过如下方式实现。

在知识系统中,不同的知识属性对应的权重有所差异,考虑到属性集的权重向量决定了参与匹配计算的属性数量及各属性的参与程度,故而将其与属性相似度结合能够提高计算结果的准确性。综上,属性权重是进行相似度计算的前提。熵权法是一种相对客观的赋权方法,根据数据的离散程度确定权重,使计算结果更为客观可靠,区分度较高。因此,本文选取熵权法计算知识属性集权重向量。

2.2 隐性知识转移模型

在知识转移过程中,知识服务型组织根据用户需求与隐性知识之间的匹配程度确定转移的对象,以提高用户满意度。于知识服务型组织而言,需考虑知识转移成本,并在满足用户需求的前提下,实现知识转移成本最小化。基于三支决策的隐性知识转移模型包含三部分:(1)根据用户对知识的“满意”“不满意”两种评价,将知识转移决策区域分为正域、边界域和负域,以此确定知识转移的方式“转移()”“延迟转移()”“不转移()”;(2)根据知识转移成本,确定转移过程中的成本矩阵,如表2 所示;(3)由知识转移成本确定决策区域的划分阈值、。在知识转移过程中,视图相似度可以有效衡量用户满意度,根据三支决策的定义,将用户知识需求与既有知识之间的视图相似度和划分阈值、进行比较,从而确定知识转移的方式。

表2 知识转移成本矩阵Table 2 Knowledge transfer cost matrix

在对知识进行划分时,可能会出现两种情况,即={,¬}分别表示某知识属于和不属于。当其不属于时,该知识无法满足用户需求。在知识转移过程中,知识服务型组织根据用户知识需求采取相应的知识转移决策,该过程会产生不同的转移成本。设、与分别表示满足用户需求时采取“转移()”“延迟转移()”“不转移()”三种决策产生的成本,、与表示不满足用户需求时采取三种决策产生的成本。由此,可得知识服务型组织进行知识转移时采取不同决策行为的期望成本。

根据贝叶斯决策准则,选取期望成本最小的决策方案,可得如下三条决策准则:

当≤,≤时,∈();

当≤,≤时,∈();

当≤,≤时,∈()。

基于对用户满意度的划分,可得:

在知识转移过程中,考虑到转移正确知识的成本不大于延迟转移正确知识的成本,且二者都小于不转移正确知识的成本;不转移不符合用户需求知识的成本不大于延迟不转移不符合用户需求知识的成本,且二者都小于转移不符合用户需求知识的成本。由此,可以得出:

由式(1)~式(3)可以得出知识转移决策阈值、、的表达式:

其中,为二支决策知识转移中的决策阈值。

根据决策粗糙集规则以及<,知识转移成本还需考虑如下条件:

基于以上分析,前述三条决策准则可进一步表述为:

当(|[])≥时,∈();

当<(|[])<时,∈();

当(|[])≤时,∈()。

综上可知,在基于三支决策的知识转移过程中,根据知识转移成本和决策区域划分的阈值和,可根据用户需求与既有知识之间的视图相似度将待转移的知识划分入正域、负域和边界域,从而做出知识转移决策。

3 实证分析

为验证前述基于三支决策的隐性知识转移模型可行性与有效性,本文选取UCI 数据库中“winequality”数据集的子集“winequality-red”进行实证分析。该数据集共含1 600 条评价,记录了用户对不同口味红酒的评分,包含11 个条件属性、1 个决策属性。

根据该数据集建立隐性知识表达系统,其属性值用隶属度表示,实现隐性知识外显化。首先,对原始数据集进行标准化处理,即对实数型属性v∈有:

为方便表述,仍用v标记标准化的知识属性值。同时,采用1.1 节所述熵权法确定知识库中各知识属性的权重,结果如表3 所示。

表3 属性权重Table 3 Attribute weight

设有11 位用户对知识服务型组织发出知识请求,该组织在接到知识请求后,根据11 位用户的知识需求C(=1,2,…,11)与既有知识c(=1,2,…,1 600)进行比较。用户知识需求经标准化处理后如表4所示。

表4 用户知识需求Table 4 User knowledge requirements

在知识转移过程中,根据不同的转移策略,知识转移成本有所差异。在实践过程中,知识服务型组织可根据实际情况确定知识转移成本,但需满足三支隐性知识转移决策的规则。由1.2 节所述条件,本文给出满足要求的转移单位知识所需成本,设=0.1,=0.2,=0.3;=0.3,=0.5 。由于不转移不满足用户需求的知识既无转移行为发生又无影响用户满意度的结果,因此,该决策产生的转移成本为0,即=0。据此,由式(4)计算出=0.666 7,=0.600 0。

将用户需求与既有知识进行匹配,利用式(3)计算其视图相似度(C,c)。由上述三支知识转移决策阈值(,)可知:当(C,c)≥0.666 7 时,c划为正域(),则对用户转移该知识;当0.600 0<(C,c)<0.666 7 时,c划为边界域(),则延迟对该知识的转移;当(C,c)≤0.600 0 时,c划为负域(),不转移该知识。由此可以得出三种决策对应的知识转移数量,如表5所示。

表5 三支决策知识转移数量Table 5 The number of three-way decision knowledge transfer

需要指出的是,在知识转移过程中,由于用户需求的多样性以及既有知识的有限性,与已有知识视图相似度的计算结果可能会出现无法满足用户需求的状况,此时有两种解决方案:其一,降低隐性知识转移决策阈值;其二,在已有知识库中进行规则适配,以重构满足用户需求的解。因其不是本文的研究重点,故此不赘述适配过程。

在该数据集中用户的评分范围为1~10,根据评分取值范围可将用户评分结果分为三类,其中评分8~10 为Ⅰ类,5~7 为Ⅱ类,1~4 为Ⅲ类。由分类结果及知识转移的数量,可求出三种转移策略的条件概率,其结果如表6 所示。

表6 条件概率计算结果Table 6 Conditional probability calculation results

基于前文所述,可求出对11 位用户进行知识转移所需成本。由于在实证部分,所设转移成本是单位知识转移成本,需对三种决策所产生期望成本的计算方式进行补充,其具体的表达式为:

其中,+++++=1 600 。由此可以求出基于三支决策的隐性知识转移的总成本,其表达式为:

至此,可以求出知识服务型组织对每一位知识用户进行知识转移的总成本,其计算结果如表7所示。

表7 知识转移成本Table 7 Knowledge transfer costs

一般情况下,知识服务型组织进行知识转移时,单纯地将转移过程分为转移和不转移,且该决策者认为不进行知识转移便无转移成本产生,这与实际应用过程并不相符。因此,本文将传统隐性知识转移看作二支决策的过程,由1.2 节可知二支决策知识转移的决策阈值为;同时,在二支知识转移决策过程中,转移成本矩阵参见表2,为便于比较二支决策知识转移模型与本文提出的三支决策知识转移模型的差异,二支决策中转移成本的表达式为:

基于以上方法可以计算出基于二支决策的隐性知识转移成本。

相较于传统的隐性知识转移方法,本文所提的基于三支决策的隐性知识转移模型具有以下优势:

(1)一般情况下,知识转移主体在知识转移过程中根据知识用户需求对既有知识做出转移或不转移决策,可用二支决策描述其过程。显然,该决策模型“非此即彼”的特点缺乏包容性,会增加在知识转移过程中因错误分类而产生的转移成本。本文在业内既有研究的基础上,在知识转移过程中引入三支决策理论,提出基于三支决策的隐性知识转移模型。该模型凸显了人们在解决问题时的三元思维,提高了知识转移决策的容错性,降低了知识转移成本。如图1 所示,知识服务型组织根据三支知识转移决策模型对知识用户进行知识转移,所产生的转移成本明显低于传统二支知识转移模型所产生的成本。

图1 知识转移成本比较Fig.1 Comparison of knowledge transfer costs

(2)现有隐性知识转移研究多集中在知识转移主体(知识转移方、知识接收方)之间关系对知识转移过程的影响,关于知识服务型组织根据知识特性与用户知识需求之间的匹配程度进行知识转移的研究较少。知识转移的过程是一个多属性决策过程,该过程追求知识转移成本最小化、用户满意度最大化(较高的匹配程度)。而用户需求与既有知识之间的视图相似度描述了二者之间的匹配程度,它在体现转移知识能否满足用户知识需求方面更加准确客观。因此,本文提出的基于三支决策的隐性知识转移模型能够提高用户满意度,进而提高隐性知识资源的利用率,实现知识应用价值的最大化。

4 结束语

随着信息技术的飞速发展,隐性知识转移的问题日益凸显。为提高知识服务型组织隐性知识转移效益,本文在前人研究的基础上,提出了基于三支决策的隐性知识转移模型。该模型根据用户知识需求与既有知识的匹配程度来体现用户的满意度,并通过知识转移成本确定决策阈值,知识服务型组织将视图相似度的计算结果与决策阈值相融合,从而选择知识转移的决策方案。文末实证分析验证了与基于二支决策的知识转移相比,本文提出的知识转移模型降低了转移成本,提高了用户满意度,使知识转移过程更加合理有效。本文探讨的是静态知识系统中基于三支决策模型的隐性知识转移过程,未考虑动态知识及知识冗余对隐性知识转移过程的影响,这是接下来需要进一步研究的问题。

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