（系统工程专业论文）基于结构化文本的SARS应急知识管理系统的设计与实现.pdf

摘要 s a r s 爆发后，政府对公共卫生突发事件的应急管理系统需求迫切。决策者 指挥调度资源处理s a r s 事件的过程中，需要各方面的知识辅助决策，这些知识 存在于政府发布的大量的文本中，决策者不可能完全熟知而又要做出决策，因此， 突发事件应急管理的知识管理系统占有重要的地位，知识查询是其核心。应急管 理知识查询就是要快速的从众多的文本中抽取出用户想要得到的部分的具有主 题性的知识段落，这些主题知识段落可能是一篇文章，可能是一篇文章的一部分， 可能是几篇文章各部分的集合。为了方便文本查询，各种文本检索模型应运而生， 并在实践中得到了广泛的应用。使用文本检索方法可以有效的得到全文，但是突 发事件应急文本资料的特点是文本冗长，格式多样，包含的主题众多，得到全文 并不能满足用户需求的具有主题性的知识段落，因此也满足不了应急管理的需 要。若要满足应急管理的需求，一种有效的方法是将大量的知识载体文本， 对应于用户的知识需求按照主题进行结构化。 本文首先分析了s a r s 应急管理的全过程，归纳出s a r s 应急问题的一般解决 方法，分析了知识在这种解决方法中的重要作用，并面向实际问题，采用多维数 据分析方法对知识进行分类，建立了问题与知识主题的关系，提出了解决s a r s 应急问题的知识管理系统功能框架；其次，针对应急管理中的知识需求，根据文 本在格式上半结构化在主题上非结构化的特点，通过研究文本格式与文本主题的 关系，运用面向对象的思想设计四种结构化文本的模型，提出了一种通过文本自 身格式将文本主题结构化的方法，并针对s a r s 应急知识需求设计了查询逻辑方 法，有效的解决了从众多复杂的文本集合中查询具有主题性的知识段落的问题， 满足了应急管理的需求；最后。运用软件工程的开发方法，设计了系统界面与数 据库，使用v i s u a lc + + 6 0 实现了s a r s 应急知识管理查询系统，并结合实际问 题验证了系统的有效性。 关键词；结构化文本；主题知识段落；应急管理 a b s t r a c t t h eg o v e r n m e n ti s e a g e rt ot h ep u b l i ch e a l t he m e r g e n c ym a n a g e m e n ts y s t e ma f t e r s a r sb r o k e a l lk i n d so fk n o w l e d g ei s n e e d e db ym a k e r si nt h e p r o c e s s o f d e c i s i o n m a k i n g t h em a k e r sc a nd i r e c te m e r g e n c yr e s o u r c e sc o r r e c t l ya n dt i m e l y u s i n gt h e m k n o w l e d g ee x i s t s i na l n o u n to ft e x t s p u b l i s h e db yt h ep r o f e s s i o n a l d e p a m n e n to fg o v e r n m e n t i ti si m p o s s i b l et h a tt h em a k e r sc o m m a n da l lk n o w l e d g e b u t t h e ym u s tm a k e d e c i s i o n sq u i c k l y s oe m e r g e n c y k n o w l e d g em a n a g e m e n ts y s t e m i sa l l i m p o r t a n tp a r t o ft h e p u b l i c h e a l t h e m e r g e n c ym a n a g e m e n ts y s t e m ，a n d k n o w l e d g es e a r c hi st h ec o r eo fi t e m e r g e n c yk n o w l e d g em a n a g e m e n ta n ds e a r c h s y s t e mi sas y s t e m 、稍t l lt h ef u n c t i o nt h a te x t r a c t i n gs o m es u b j e c tk n o w l e d g er e q u i r e d b yu s e r sf r o m a g r e a td e a lo f t e x t s t h ek n o w l e d g ei sat e x t ap a r to fa t e x to r as e to f p a r t so ft e x t s t e x ts e a r c hm o d e l s ，s u c ha sv e c t o rs p a c ea n ds o0 n ，c o m ea n da r e a p p l i e di nt h es y s t e m sq u e r y i n gt e x t s t h em e t h o d sa r ee f f e c t i v ei ng e t t i n gt h ef u l l t e x t s b u te v e r ys a r st e x ti sl o n gi nc o n t e n ta n dm u l t i t u d i n o u si ns u b j e c t ，s ot h ef u l l t e x t sc a r l tm a k eu s e r ss a t i s f i e da ta 1 1 i no r d e rt og e tt h es u b j e c tk n o w l e d g e p a s s a g e s ， a ne f f e c t i v em e t h o di st h a tt h es a r st e x t sa r es t r u c t u r e di ns u b j e c tb yv i r t u eo fu s e r s r e q u i r e m e n t i nt h i sp a p e r , t h ep r o c e s so fs a r s e m e r g e n c ym a n a g e m e n t i sf i r s t l ya n a l y z e d aw a y t or e s o l v i n gs a r s e m e r g e n c yq u e s t i o ni si n d u c e d i ti se m p h a s i z e d t h a tk n o w l e d g ei s ak e ye l e m e n ti nt h ew a y f o rs a r sp r o b l e m k n o w l e d g ei sc l a s s i f i e db yu s i n g m u l t i d i m e n s i o n a ld a t am o d e l ，a n dt h er e l a t i o no fq u e s t i o na n dt h es u b j e c to f k n o w l e d g ei sb u i l tu p t h es y s t e mf u n c t i o nf r a m eo ns a r sk n o w l e d g em a n a g e m e n t i sp r o p o s e d s e c o n d l y , m o s tt e x t sa r eu n s t m c t u r e di ns u b j e c ta n ds e m i s t r u c t u r e di n s t y l e f o u rd a t am o d e l sa r ed e s i g n e df o rt h es t r u c t u r eo f t e x t si ns u b j e c tb a s e do n o b j e c to r i e n t e d 1 1 1 em e t h o d t h a tt e x t sa r es t r u c t u r e di ns u b j e c tb yv i r t u eo ft h es t y l eo f t e x t si sp r o p o s e d 确el o g i cp r o g r a mi sd e s i g n e df o rt h eq u e r yo fs a r se m e r g e n c y k n o w l e d g e i ti s e f f e c t i v ei nt h ee x t r a c t i o nf o rs u b j e c tk n o w l e d g er e q u i r e df r o ma g r e a td e a lo ft e x t s l a s t l y , b a s e do ns o f t w a r ee n g i n e e r i n gm e t h o d ，t h ei n t e r f a c e sa n d d a t a b a s e sa r ed e s i g n e da n dt h es y s t e mi s i m p l e m e n t e dw i t hv i s u a l c + + 6 0 t h e e f f e c t i v eo f s y s t e m i sv a l i d a t e di np r a c t i c e k e y w o r d s ：s tr u c t u r i n gt e x t ：s u b j e c tk n o w i e d g ep a s s a g e s ：e m e r g e n c y m a n a g e m e n t 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢 意。 作者签名：乏嚣 日期： 2 d p f 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 1 引言 1 1 问题的提出 2 0 0 3 年初，我国南部大规模出现一种新型的疾病非典型肺炎( s 4 r s ) ，并在 上半年迅速蔓延到整个国家。由于s a r s 本身危害性大、传染性强，人类主观上 对s a r s 的认识也有限，所以造成了我国大面积爆发s a r s 疾病，很多人献出了宝 贵的生命。在这种情况下，中国各地各级政府做出了强烈的反映，投入大量的资 金支持和研究突发性事件的应急管理系统，对突发性事件的各种突发情况及时、 准确的决策，尽可能的避免突发性事件带来的价值和损失。 突发事件是指社会生活中一类事前难以预测、作用范围广泛且对社会造成严 重威胁和危害的公共事件。从产生根源看，突发事件主要包括五类：一是自然灾 害及公共卫生事件，如地震、干旱、洪涝及各种传染病等；二是人为技术因素引 致的灾害事件，如环境污染、煤矿爆炸、飞机撞机等；三是政治暴力事件，如群 众集体上= 访、民族冲突等：四是生化恐怖事件，如“9 l l ”事件、炭疽病菌病 毒事件等；五是国家或国家集团之间的武装冲突，如第二次海湾战争等。 突发事件应急管理系统功能就是政府对突发性事件做出及时地、准确地控 制，它需要建立一整套应对突发性事件的缓解、准备、反映及恢复机制和运行体 系的总和。该系统从突发事件事前、事中、事后各阶段对各职能单元的任务、权 责和运行程序作了明晰的规定和划分，具有理念科学、系统健全、权责明晰、高 效灵活的特点。一个有效的应急管理系统是能够成功应对各类突发事件的关键。 通过有效的应急管理系统，政府将对突发事件的管理纳入一个有准备、有步骤、 有条理的过程中，从而有效保证政府职能的继续和生命财产的损失尽可能减少到 最低限度。 在具体的全面应急管理过程中，主要是针对突发事件的具体情况，系统快速 获取有用的知识和信息，支配各个职能部门正确地使用相关的人力、物力等资源， 以解决这些突发性问题。因此，应急管理系统不仅仅是一个单纯的资源管理信息 系统，更是一种知识型管理系统。它的核心是利用知识组织资源，及时解决实际 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 突发问题。确切地说，应急管理系统应该是一个涉及组织结构、资源管理与运作， 面向对象和问题的知识决策管理的人机系统。应急管理的特点是应急过程所遇到 的问题具有不确定性，对突发事件的预防和控制要求采取有效的方法。这些方法 来源于各地在处理各种突发事件过程的实践经验和理性思考总结，由政府形成统 一规定的知识文本，应急过程中的预案、技术方案、指南、法规等一些用于应急 管理决策的知识都来自于这些文本资料。这些资料包含了关于突发事件领域内的 各种突发问题、各个主题、各个方面的管理决策知识。应急管理系统的核心是运 用知识指挥调度，快速的获取主题知识成为关键。 文本是知识的主要存储方式，传统的文本检索方法是针对文本的，获取的结 果也是各种文本；应急管理的知识查询是针对问题的，获取的结果应该是指导用 户工作的主题知识，是文本的一个区域。因此应急管理的首要环节就是从这些 大量的相关文本集合中查找用户遇到的相关问题的主题知识，甚至合成新的知识 文本，为应急管理过程中遇到的问题起指导和指挥作用。而想获取到文本的某个 区域的主题知识，就需要将文本按照主题结构化分解，这也是现代知识检索研究 的热点问题。本文针对应急管理过程中用户需求主题化的特点，分析了文本的结 构特征，提出一种按主题结构化文本的方法，设计了一种从文本集合中查询主题 知识的模型，解决了从大量的文本集合中获取用户需要的部分主题知识，满足了 应急管理的需求。 1 2 国内外研究现状 早期的人工文档管理采用标准编号，用户必须先了解各种编号的意义，通过 编号的意义查找需要的文本。计算机技术问世并迅速发展，可以使用数据库管理 系统进行简单的文本查询，用户可以根据文本本身的属性进行查找。3 。文本数量 海量增长，数据库管理系统在查询文本的速度和质量上有着明显的不足，先后出 现了几种信息检索方法，一些检索方法还增加了语义分析，可以有效地进行全文 检索，并在文档管理系统中得n t 广泛的应用“”“。用户需求的对象是知识，一 般的检索系统检索到的文本只是知识的载体，是一种未加工过的知识，并不是用 户的最终需求，因此，用户对系统提出了知识发现的需求。1 。文本是知识的主要 载体，从文本中发现知识就需要进行文本的结构化处理，文本具有格式半结构化， 主题非结构化的特点，若要满足用户的需求，就需要分析领域知识应用特点，按 基于结构仡文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 照用户的主题知识要求，将文本按照主题结构化。将文本本身分解仅仅是面向文 本的处理方法，是纵向的：而在实际应用中是面向问题的，因此，还需要对文本 横向加以描述，以解决主题知识的查询问题。知识管理的兴起和发展为这种问题 分析提供了可靠的技术支持。下面首先就文本检索和结构化文本的几种技术方法 的国内外研究现状分别进行简单介绍：其次对危机应急管理现状进行概括，并阐 述知识管理的研究现状及其在应急管理中的重要作用。 1 2 1 文本检索方法的研究现状 检索技术主要决定于三个要素：文本集合、用户提问和两者的索引匹配。随 着数据库技术、人工智能和数理统计三个领域技术的发展，文本检索技术可供选 择的方法很多，而且在速度和质量上有了显著的提高，用户可以根据自己的需求 选择合适的检索方法。每种方法都离不开基本的检索原理，目前的文本检索方法 主要有布尔检索方法、概率推理方法和向量空间方法。 ( i )布尔检索方法 布尔检索方法是最早期使用也是最简单的一种检索模型，其理论已成熟，在 我国有着广泛的应用。其基本原理就是用户提问关键词，匹配文本索引属性，查 找与用户提问相关的文本。检索方法作为文档检索系统的一个部分，根据文本索 引的组织方式有顺排文档和倒排文档，先后出现了菊池敏典、逆波兰、福岛等一 些算法。并在国内外的一些检索系统中得到应用，比较有名的系统是美国公司开 法的w a i s 系统”1 。但是现代的大量文本是面向用户问题的，要求组织方式更加 自由，检索文本的方法也要求面向问题，作为一种检索方法，将用户提问的关键 词根据用户的需求运用逻辑运算设计面向用户需要的逻辑查询程序，将是一种既 简单又有效的检索方法。 ( 2 )概率推理方法 概率推理方法是根据概率排序规则进行的。基本的文本检索推理网络包括文 本网络和用户提问网络。文本网络使用不同的文本表示框架来表示文本集，对每 一个文本集，文本网络只建立一次，且在检索过程中不改变其结构。用户提问网 络则只有一个表示用户提问信息的节点及一个或多个查询表达式。文本网络与用 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 户提问网络之间的连接则由文本概念表示节点与提问概念表示节点之间的链来 表示。不论是文本网络还是用户提问网络，每一节点有一个概率值。节点与节点 之问的因果关系表示为：给定文本节点的先验概率及中间节点的条件概率，就能 得到每一节点的后验概率。原始文本集与用户提问集经过概率计算，得到文本与 用户提问的匹配程度。该推理机制与人脑思维模式相似，因此，概率推理网络一 经提出就受到了广泛重视。美国m a s s a c h u s e t t s 大学研制的i n q r e r y 系统就是 采用这种检索方法”“。 ( 3 )向量空间方法 向量空间方法的原理是用检索项的高维向量空间来表示用户的提问和文本 集信息，其中每一维为一个特征。一个用户提问向量或文本向量的第i 个元素表 示用户提问或文本的第i 个特征的重要度，或称权值。用户提问向量的权值由用 户指定；文本向量的权值则根据特征在文本或文本集中的出现频率决定。提问向 量与文本向量间的余弦角通常用来测定该文本与该用户提问词之间的匹配程度。 向量空间模型不仅可以方便地产生有效的检索结果，而且能提供相关文档的文 摘，并进行检索结果分类，为用户提供准确定位所需的信息。美国c o r n e l l 大学 开发研制的s m a r t 系统运用了向量空间检索方法，在文本信息检索的质量上取得 了显著的效果”1 。 对比这三种方法，布尔检索方法与人们的思维方式比较接近，具有结构简单、 层次清晰、灵活性好的特点，但是它对于用户的需求难于处理，不能区分检索词 语的重要程度，导致查询的准确率比较低。后两种方法都将文本的检索归结为一 种数值的比较，这些数值从一定意义上表达了用户的满意程度，用户可以根据阈 值来控制查询结果，在检索结果的质量方面大大提高，但是运用了比较复杂的算 法，在查询速度上需要较高的软硬件支持。总之，这三种方法各具特色，应用中 应该根据问题的实际需要进行选择。 1 2 2 结构化文本的研究现状 对文本的处理是从大量文本中发现用户需求的知识的一个重要环节。文献管 理系统将文本本身作为对象，目标是根据文章的题目、作者、领域和时间等外在 属性查询所需要的文本。随着用户需求的要求的提高，出现了面向用户问题的全 基于结构化文本的s a r $ 应急知识管理系统的设计与实现 文检索系统，这种系统在文本处理方面提高了一步，为了适合高效检索方法的要 求，出现了顺排文档和倒排文档等组织方式。现代的系统更希望根据用户的提问 直接从文本中得到用户需要的主题知识，出现了分解文本的处理方法。文本本身 种类多样，结构复杂，是一种非结构化的数据，如何将文本结构化分解，适应于 用户需求的结构化数据，是解决这神问题的关键所在，也是当前研究从文本中提 取用户需求的知识的热点和难点”。当前分解文本的主要方法有计算机软件 领域中的标记语言方法和按照文本本身结构分解的非重叠链表方法与基于邻接 节点的方法“】 ”m 】。 ( 1 )标记语言结构化文本的方法 文本结构化的一种有效方法是用语言来定义和说明文本的结构，这些语言对 文本结构化的基本手段就是设置标签，使用一些附加的具有文本语法的标签将文 本格式化，描述文本的格式、结构、语义和属性，标签语言相继出现了s g m l 、 h y t i m e 、h t m l 和x m l 等一些格式化文本的标记语言”“”1 ，这些标记语言的发展可 以结构化各种复杂的文本，甚至非文本的一些文档。它们的原理是使用一些具体 的有意义的标记语言定义了文本各个部分的属性。例如，使用 表示题目， 表示标题， 表示表格等等。这种方法 可以有效的按照文本格式分解文本本身，是面向文本的格式的，对于文本的内容 难于表达，不能有效的查询到用户需求的知识，因此，并不是面向问题的。为了 解决对文本内容理解问题，人工智能领域提出了些辅助信息和知识检索方法。 其主要原理是先将用户提问语句进行分词处理，然后通过倒排文档索引在文本中 搜索，查找到用户需要的信息和知识的文本。目前的搜索引擎都使用这种方法。 这种方法是面向互联网上的信息检索，针对的数据量大，检索结果也很多，而且 需要对各种语言进行处理，每种语言都需要相应的词库，结构复杂，处理过程设 计多方面的算法。 ( 2 )非重叠链表结构化文本的方法 基于非重叠链表“1 的模型是把文档中的整个文本划分为非重叠的文本 区域，并用链表连接起来。因为有多种方法将文本分为无重叠区域，所以对于同 一个文档，会产生很多链表。例如，我们可以先构建一个文本所有章的链表，然 后构建文本所有节的链表，最后构建文本所有段落的链表等等，这样，这些链表 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 就清晰的描述了文本的数据结构。图1 1 给出了文本三种不同划分的链表形式。 为允许对索引项和文本区域进行搜索，要为每一个预定义的链表建立一个独立的 倒排文件。在倒排文件中，每个结构组元作为索引中的一项，与每一项相关的是 一个文本区域的链表，表示了文本区域在哪些文档中出现。非重叠链表结构化文 本方法从文本的自身结构将文本格式结构化，但是对于一些非文字文本就没有严 格的描述方式。链表的结构也比较复杂，难于理解。 = = = = = 二二二二二二二二j _ 三二二二二二二二二二二 链表0 ：章 图1 1表示文本结构的三个不同索引链表图 f i g 1 1t h r e e i n d e xl i n k so ft e x t ss t r u c t u r e ( 3 )基于邻接节点的方法 基于邻接节点的方法“”“”是一种允许在相同文本中定义独立的分层索引结 构的方法。每个索引结构是一个严格的层次结构，由章、节、小节、段和行组成， 其中每个结构组元( 章、节、小节、段和行) 称为节点，如图1 2 所示。每个这 样的节点都与一个文本区域相关。两个不同层次结构可能涉及到两个重叠的文本 区域。这种方法将文本层次化结构分解，查询速度快，但文本区域出现重复，查 询结果是嵌套的文本区域。 图1 2 结构化组元的层次索引图 童 节 小节 标记语言方法是按照文本格式进行结构化处理的，适用于文本搜索：非重叠 6 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 链表结构化文本的方法和基于邻接节点的方法是根据文本的内容进行结构化处 理的，适用于知识区域查询。总之，文本结构化方法是近年来一种新兴的方法， 还没有由成熟的理论指导，而且需要根据实际应用领域进行文本结构化分析。 1 2 3 应急知识管理的研究现状 1 9 6 2 年，举世瞩目的“古巴导弹危机”使世人第一次认识到了苏美“核对 抗”的危险，整个人类社会受到巨大的威胁，在此背景下，危机管理理论，作为 决策理论分支，应运而生“。危机管理是对危机的管理，危机是指对社会系统的 基本价值和行为准则架构产生严重威胁，并且在时间压力和不确定性极高的情况 下，做出关键性决策的事件“。现代危机主要有“天灾”和“人祸”。天灾指自 然危机，包括干旱、洪水、地震、海啸和瘟疫等；人祸指人类社会行为危机，包 括抢劫、杀人、爆炸等个人行为和战争、暴乱、金融经济、政府企业等社会危机 “”。随着社会的高速发展，危机越来越广泛，受到了人类的高度重视，因此危机 管理方法研究成为热点。危机管理属于管理学分支，现代危机管理研究主要是企 业危机管理、政府危机管理、教育危机管理、人才危机管理、财务危机管理和市 场危机管理等，这些是从管理组织机制方面研究危机管理的，并在各个领域分支 内形成了有效的危机管理组织运作方式，如美国联邦政府的f e m a 组织专门从事 突发事件应急管理“。危机管理又属于决策学分支，危机管理核心是对危机做关 键决策，计算机辅助决策技术提供了有力支持，决策科学从信息系统的方面研究 危机管理。各危机事件领域内的专业应急管理系统应运而生，包括政府危机管理 系统、企业危机管理系统、卫生突发事件应急管理系统、核事件应急控制系统等 2 0 应急管理主要是对突发事件危机的管理。应急管理的对象是突发事件，包括 战争、自然灾害、金融危机、恐怖事件、疾病和暴动等，涉及各个领域的各个方 面。自从人类诞生就有对突发事件的危机意识，但是真正的形成应急管理体系开 始于战争，后来先后出现金融危机、恐怖袭击和s a r s 等突发灾难，人类意识到 需要建立一个完善的应急管理体系。应急管理更侧重于出现突发事件后的应急过 程，对突发性事件做出及时地、准确地控制，它需要建立一整套应对突发性事件 的缓解、准备、反映及恢复机制和运行体系的总和。该系统从突发事件事前、事 中、事后各阶段对各职能单元的任务、权责和运行程序作了明晰的规定和划分， 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 具有理念科学、系统健全、权责明晰、高效灵活的特点。应急管理系统也是从组 织管理”“和信息系统“2 1 的角度来进行研究的，前者侧重于组织结构的运作效率， 后者侧重于计算机管理与决策。 危机应急管理的核心是对突发问题的有效决策，知识是决策的最根本、最重 要的资源，基于知识的应急管理系统。3 “2 ”。”成为研究热点。人工智能方法在自动 化方面效果显著，但是决策结果相对于人决策较低。知识管理方法乜劬。7 1 可以为决 策者提供突发问题的知识，辅助决策者进行决策。这种方法以知识资源为核心， 通过知识组织应急管理中的资源，合理优化资源配置，通过知识对突发事件的问 题进行科学决策，解决应急问题。国外对知识管理的研究始于2 0 世纪8 0 年代， 1 9 8 6 年知识管理概念首先在联合国国际劳工大会上提出，随后十几年知识管理 的理论和实践飞速发展，2 0 0 0 年被确认为知识管理年。知识管理作为一门新兴 的学科，并没有一个专业的概念，国外一些专家从几个方面给出了不同的知识管 理观点”。巴斯认为知识管理是指为了增强组织的绩效而创造、获取和使用知识 的过程。维格认为知识管理涉及四个方面：自上而下监测、推动与知识有关的活 动；创造和维护知识基础设施；更新组织和转化知识资产；使用知识以提高其价 值。法拉普罗认为知识管理就是运用集体的智慧提高应变和创新能力。国内学者 乌家培认为信息管理是知识管理的基础，知识管理是信息管理的延伸和发展。我 国著名系统工程专家王众托院士2 0 0 0 年运用系统工程思想提出了知识系统工程 。：他认为从系统工程的角度出发，知识管理的研究主要沿着两条路线进行：一 条是把重点放在人文方面，研究人的行为、技巧和思维方式：另一条是把重点放 在信息技术方面，通过各种信息工具管理和组织知识。从系统工程的思想出发， 人文与技术是一个有机的整体，是知识管理研究必不可少的两部分，特别是在知 识的创造过程中，人文与技术所构成的环境是知识创造的基础。应急管理针对突 发性事件，需要快速准确决策，对知识的依赖性很大，因此，知识管理必然成为 应急管理应用发展的方向。随着社会的不断进步，应急知识管理系统将成为个 新时代的信息系统。 应急知识管理是一种知识管理系统。知识系统工程从组织管理和信息系统两 个方面研究知识管理系统，在实际的应用中也是不可或缺的两个方面，国内外的 研究中都侧重于某个方面，并没有严格统一的知识管理系统的开发步骤。王众托 院士提出了知识管理系统的一般开发步骤。“，这里并不指严格执行每一个步骤， 步骤的逻辑值得参考，分为以下几步： 墨i 塑塑些兰至堕! 竺! 生墨塑望篁堡墨堑塑堡生兰窭堡 ( 1 ) 现有知识基础设施的分析先对组织已有的各种知识要素进行调查了 解。从知识资产的各个成分来分析：组织究竟已经具备了哪些知识能力和知识积 累。 ( 2 ) 按照组织的知识战略确定知识工作的目标和任务制定规划，把具体 目标和任务加以确定。找出现状与需要之间的差距，研究消除差距的主要措施。 ( 3 ) 研究确定知识系统的各种体系结构明确各方面的关系，进行组织、 人员、技术等各方面的安排。 ( 4 ) 加强、改造或者设计和组建新的知识组织。 ( 5 ) 设计知识流程按照具体项目，研究知识的运作和知识创新的流程。 ( 6 ) 构建信息技术基础设施。 ( 7 ) 系统的实施成立组织，任命相应的人员，采购和安装调试信息系统 和网络。还有一些无形的任务，例如组建专家网络，建立对外的知识工作关系等。 ( 8 ) 进行系统的评估总结，明确改进方向知识工作不会一劳永逸，也得 不断地进化。 1 3 本文研究工作摘要 本文以s a r s 突发事件为例，分析了s a r s 应急管理的流程，得到了s a r s 应 急管理的组织运作体系和s a r s 应急的各种资源。根据对s a r s 流程和资源的分析， 归纳了应急管理问题的要素特点，得到了解决s a r s 应急问题的一种模式：出现 了s a r s 问题，会显示出一些信息，各个职能部门利用各种技术资料和信息，指 挥调度人力、物力去解决问题。其中信息和知识是最关键的要素，信息反映了问 题是什么，而知识反映了如何去解决问题。因此，应急管理中的知识在应急管理 的组织、指挥、调度起着至关重要的作用。信息是客观问题反映出来的，而知识 来自于大量的关于s a r s 的文本资料，s a r s 应急管理过程中用户需要的应急知识 具有面向主题性，如何从这些文本集合中快速查找用户需要的主题知识是一个需 要重点研究的问题，根据这个特点，本文提出了一种结构化文本查询主题知识的 9 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 方法。并使用程序实现了这个系统。下面是本文的工作摘要。 ( 1 ) s a r s 应急知识管理系统需求分析 本文第二章研究了s a r s 应急指挥调度特点。根据大量的关于s a r s 的技术资 料文本，分析了s a r s 应急指挥调度的全过程“”。3 m ”。首先，根据s a r s 应急管理 的早发现、早报告、早隔离、早治疗的原则，给出了s a r s 应急管理的四大环节： 监测、诊断、救治、疾病控制，成立了各个部门，由卫生行政部门统一管理，形 成了s a r s 应急管理的组织机构，分别介绍了各个组织机构的职能，给出了各个 部门需要完成的功能及其完成功能所需要的资源“”“。其次，根据流程分析，抽 象出解决s a r s 应急管理的结构模型，并分解结构模型证明了知识的核心作用。 然后，面向s a r s 应急问题，分析了知识的来源。”、知识在解决s a r s 问题的应用 过程。”和s a r s 问题要素与主题知识的关系，设计了s a r s 问题的多维数据模型， 对s a r s 应急知识进行分类，得到了s a r $ 应急知识的特点o ”1 。最后，根据用户 知识需求特点，指出了目前的知识查询方法对应急管理中知识查询的不足，引出 了结构化文本查询主题知识的方法。并给出了s a r s 应急知识管理系统的功能模 块结构，说明了文本结构化查询主题知识在系统中的核心地位。 ( 2 )文本结构化的方法 本文第三章研究了文本结构化的方法。s a r s 应急过程是面向问题的，知识 是解决问题的关键要素。用户对s a r $ 应急知识需求的特点是面向主题的。知识 主要来源于文本，因此，如何从大量文本中查找用户需求的主题知识是问题的关 键所在。本文就针对应急管理这个问题提出了一种结构化文本查询主题知识的方 法”“。首先，需要对主题知识查询系统设计一个合理的结构模型，结合众多的从 文本中查询知识的模型，本文给出了一种适合应急管理的知识查询模型”“；其 次作为一种知识查询系统，需要对文本进行结构化处理，本文提出了按主题结 构化文本的思想，以适应应急管理知识查询的需求；再次，根据面向对象的思想， 本文设计了适用于文本中各种数据按主题结构化的4 中数据结构模型，并使用数 据库结构进行表示，同时，通过实例表明了按主题查询知识的逻辑程序的设计原 理，并给出了各种主题知识的查询结果的表示和处理”“。 ( 3 )系统的设计与实现 本文第四章研究了应急知识管理系统的设计与实现。系统的设计主要是界 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 面、逻辑和数据库三方面的设计“”“”，系统实现的方案很多，需要根据具体应用 给出解决方案。系统的设计和实现部分根据应急知识管理系统的功能框架给出了 一个系统结构设计及其实现的解决方案，然后主要就主题知识查询管理子系统具 体各个部分设计进行详细描述。文本结构化方法的实现过程主要包括三个部分： 界面的设计、数据库的构造和逻辑程序的实现。本文针对主题知识查询的特点， 给出了用户查询输入和结果显示界面的设计；并使用a c c e s s 构造了具体的数据 库表，使用v i s u a lc + + 6 0 完成了逻辑查询程序“。针对知识管理在应急系统中 的应用性，设计了s a r s 应急管理的多维数据仓库，集成主题知识查询系统，有 效的解决s a r s 应急管理过程中的主题知识查询和管理问题。最后，通过实证数 据研究证明了结构化文本的应急知识查询系统的有效性及其不足。 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 2s a r s 应急知识管理系统需求分析 2 1s a r s 应急管理流程分析 s a r s 应急管理系统是面向s a r s 疾病爆发后的应急体系，在整个应急过程中， 主要涉及到了以下几个环节：s a r s 可疑病人监测环节、诊断确认环节、s a r s 病 人救治环节和疾病控制环节，同时还需要进行宏观调控。相应成立了监测哨点、 发热门诊、救治医院、疾病控制和卫生行政5 个机构，每个机构完成相应各个环 节的具体功能。各机构的关系如图2 1 所示。卫生行政部门是s a r s 应急管理指 挥调度中心，全面掌握s a r s 突发事件信息，统一组织协调各部门完成相关工作 职能。监测稍点是分布在各个地区的指定医疗单位，负责此地区的发热病人的监 控工作。发热门诊是各大地方指定的几所s a r s 唯一诊断医疗单位，负责诊断可 疑的s a r s 病人。救治医院是各大地方指定的几所s a r s 治疗单位，负责救治s a r s 病人。急控中心是各大地方的卫生疾控部门，主要负责疾病控制相关的工作。 图2 1s a r s 应急管理组织结构图 f i g 2 1t h eo r g a n i z a t i o ns t r u c t u r eo fs a r se m e r g e n c ym a n a g e m e n t 基于结构化文本的s a i l s 应急知识管理系统的设计与实现 2 1 i 监测哨点 监测哨点主要完成三个功能：发现发热病人、对s a r s 可疑病人初诊和通知 发热门诊。发现发热病人需要监测系统，监测系统是一个庞大的体系，遍布到各 个场所，需要社会非组织机构共同来进行监测，是s a r s 应急管理系统的对外接 口，目的是及时发现发热病人。监测稍点需要对所在地区的s a r s 监测工作负责， 指导各场所进行s a r s 病情监测。发现发热病人后，监测哨点的初诊医师首先对 发热病人进行初诊鉴别，诊断结果是呼吸性疾病引起的发热通知发热门诊接诊， 否则可以排除s a r s 可疑病人。具体流程如图2 2 所示。 图2 2 监测哨点功能流程图 f i g 2 2t h ef u n c t i o na n dp r o c e s so fi n s p e c t i o ns i t e 2 i 2 发热门诊 发热门诊主要完成三个功能：接诊s a r s 可疑病人、专家组临床诊断和报告 上级、通知相关部门。发热门诊接到s a r s 可疑病人通知后，要派遣接诊组使用 专用设备按照接诊要求将病人接到发热门诊，然后通知各专家组成员对s a r s 可 疑病人进行诊断，严格执行s a r s 诊断原则断定是否s a r s 病例，如果确诊s a r s 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 病例，由首诊医师提交诊断报告。发热门诊通知救治医院治疗s a r s 病人，通知 疾控部门s a r s 病人自然状况，展开流行病调查工作，最后并报告卫生行政部门， 以便于宏观调控。发热门诊的流程如图2 3 所示。 图2 3 发热门诊功能流程图 f i g 2 3t h ef u n c t i 0 1 a n dp r o c e s so fc 1 i n i c 2 i 3 救治医院 救治医院主要完成三个功能：接诊s a r s 病人，治疗s a r s 病人和护理s a r s 病人。救治医院在接到发热门诊的通知后，需要接诊s a r s 病人至救治医院。救 治医院的主治医生需要每天对s a r s 病人病情进行检查，按照s a r s 病人救治原则 对病人进行治疗。救治医院的护士需要时时护理s a r s 病人，按照s a r s 病人护理 原则，对s a r s 病人的相关各种用具按照要求进行处理，在物质和精神上给予s a r s 病人信心和安慰。同时，在治疗和护理的过程中，医生和护士必须做好防护工作， 按照防护工作原则防止s a r s 疾病传染，消毒工作人员做好医院内消毒工作。救 治医院的流程如图2 4 所示。 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 图2 4 救治医院功能流程图 2 1 。4 疾控中心 疾控中心主要有四大职能：确定疫点疫区和s a r s 病人接触者、疫点疫区消 毒处理工作、接触者医学观察工作和科研采集病例样本及其宣传工作。疾控中心 接到发热门诊的s a r s 病人名单后，需要详细了解s a r s 病人的各方面信息，按照 流行病调查指导原则进行流行病调查，按照s a r s 密切接触者判定原则发现所有 密切接触者，对其进行医学观察。确定s a r s 病人的出入场所，按照消毒防护原 则进行严格的消毒防护工作。按照病例样本采集原则积极配合科研工作人员采集 病例样本以供s a r s 科学研究工作。最后还需要进行宣传教育工作，让群众充分 认识s a r s 疾病，树立社会防护意识，排除心理恐惧，维护社会安定。疾控中心 的流程如图2 5 所示。 2 1 5 卫生行政部门 卫生行政部门属于管理层，负责信息发布，文件发布和命令指示等统一监督 和协调工作，支配执行层工作。如图2 6 所示。 基于结构化文本的s a r s 应急知识管理系统的设计与实现 图2 5 疾控部门功能流程图 f i g 2 5t h ef u n c t i o na n dp r o c e s so f c o n t r o l 图2 6 卫生行政部门功能流程图 f i g 2 6t h ef u n c t i o na n dp r o c e s so fc d c 1 6 薹三壁塑些皇奎塑! 竺! 壁璺塑望笪墨墨箜塑堡盐皇塞翌 2 2 应急管理知识分析 2 2 i s a r s 应急管理指挥调度特点 系统是相互关联、相互作用的诸要素组合成的有机整体，通过自身组成的构 成结构在变化的环境下完成特定的功能。s a r s 应急管理系统也是要素、要素关 系有机组合豹整体，在s a r s 突发事件中起到应急的关键作用。我们将s a r s 应急 系统要素抽象成资源，从系统的观点出发，资源就是诸要素的静态属性、系统运 行中的动态信息和运行机制的知识；对应信息学的资源，也就是反映事物属性的 基础数据、动态的信息和支持决策的知识。s a r s 应急系统的要素关系就是资源 之间的联系，它们是构成系统结构实现系统功能的基础。下面运用系统的思想为 s a r s 应急管理问题建立结构模型，抽象其指挥调度的特点。 根据s a r s 应急流程可知s a r s 应急资源是指s a r s 应急管理过程中必须的人 力、物力、信息和知识。从信息学的角度看，数据包括人力、物力和管理对象的 基本属性数据，应急中的人力有s a r s 诊断专家、初诊医生、治疗医师、护理护 士、接诊人员、消毒、调查、宣传等工作人员和科研人员等；物资包括医用设备 与工具、运输工具、消毒工具、各类药品和服装等；管理对象包括s a r s 疑似病 人、临床病人、接触者、监测哨点、发热门诊、救治医院、疫区、医疗观察点和 与应急相关的文档、物资供应商等。信息是动态的，主要是指系统运行中数据的 变化情况，如s a r s 事件信息、人员调动情况等，它是从数据中反映出来的。s a r s 应急知识是指应急过程中指导性的知识，依据流程主要从三个方面分解：一是从 知识本身的属性分解，将s a r s 相关知识文档分解成要做什么、怎么做、由谁来 做和需要什么；二是横向分解，是按照应急管理各个主题来分解，比如消毒方面、