（管理科学与工程专业论文）案例推理在知识管理中的应用研究.pdf

摘要 近些年来，知识管理得到了诸多企业的高度重视，知识已经成为企业竞争力的新 的力量源泉。案例推理在诸多方面已经取得了重要的应用，但是把案例推理的技术应 用于知识管理的研究相对较少。 作者在研究案例推理的基础上，提出了把案例推理应用于企业知识管理的思想： 研究了知识管理的价值框架、文化框架和过程框架，对知识管理和案例推理的过程进 行了匹配研究；运用基于文本的案例推理，解决了文本属性和结构化属性的案例比较 检索问题，对以文本为基础的知识管理有着重要的意义；在此基础上，作者研究了企 业中三种重要的知识形式：最佳实践、帮助台知识和教训学习，分别讨论了案例推理 在这类知识管理中的应用。文章还就隐性知识的管理作了初步的探讨。 关键词：知识管理，隐性知识，案例推理，c b r ，恒于文本的案例推理 t - 川l f f a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，m a n yc o r p o r a t i o na n do r g a n i z a t i o n sp u tag r e a ta t t e n t i o no n k n o w l e d g em a n a g e m e n t k n o w l e d g eh a s b e c o m et h en e ws o u r c eo f c o r p o r a t ec o m p e t i t i v ea d v a n t a g e s ，w h i l ec a s e - b a s e dr e a s o n i n gh a sg a i n e d m a n yc r i t i c a la p p l i c a t i o n si nm a n yf i e l d s , l i t t l er e s e a r c hc a r lb ef o u n do nh o w t op u tc a s e b a s e dr e a s o n i n gi n t ok n o w l e d g em a n a g e m e n t b a s e do nt h er e s e a r c ho nt h ec a s e - b a s e dr e a s o n i n g , t h ea u t h o rp u t sf o r w a r d am e t h o dh o wt op u tc a s e - b a s e dr e a s o n i n gi n t ok n o w l e d g em a n a g e m e n t ， h a sa s t u d y o nt h ev a l u ef r a m e w o r k ，c u l t u r a lf i m a e w o r ka n dp r o c e s s f r a m e w o r ko fk n o w l e d g em a n a g e m e n t , m a k e sac o m p a r i s o nr e s e a r c h b e t w e e nt h ep r o c e s s e so fk n o w l e d g em a n a g e m e n ta n dc a s e - b a s e dr e a s o n i n g t h ea u t h o rh a ss o l v e dt h et e x tv a l u es i m i l a r i t ym e a s u r e m e n tu s i n gt e x t u a l c a s e b a s e dr e a s o n i n g b a s e do nt h et e x t u a lc a s e - b a s e dr e a s o n i n g ，t h ea u t h o r m a k e sar e s e a r c ho nt h r e ei m p o r t a n tk n o w l e d g ea r t i f a c t si nac o m p a n y , b e s t p r a c t i c e s ，h e l pd e s ka n dl e s s o nl e a r n e d ，a n dm a k ea r e s e a r c ho nh o wt ou s e c a s e b a s e dr e a s o n i i l gi nt h em a n a g e m e n to ft h e s et h r e ek n o w l e d g ea r t i f a c t s t h ea u t h o ra l s og i v e sab r i e f i n t r o d u c t i o nt ot a c i tk n o w l e d g em a n a g e m e n t k e y w o r d s ：k n o w l e d g em a n a g e m e n t ，t a c i tk n o w l e d g e ，c a s e - b a s e dr e a s o n i n g c b r ，t e x t u a lc a s e - b a s e dr e a s o n i n g ，t c b r 案例推理在知识管理中的应用研冗 1 绪论 1 1 研究目的和背景 案例推理已经在多方面得到了广泛的应用，在预测、评估、诊断、过程控制、计 划、设计、配置、客户服务、教训学习中都到了许多应用。案例推理在知识管理中的 应用还不是很完善，许多研究案例推理与知识管理的关系、把案例推理技术应用于知 识管理都侧重于理论上的，在很大程度上还没有很好的能够给企业的知识管理带来指 导意义的应用。本文从企业的角度出发，研究了案例推理技术在知识管理中的应用。 论文研究的背景是国家自然科学基金项目基于神经网络的案例推理g d s s 及其在企业中的应用( 7 9 9 7 0 0 8 7 ) 。 1 2 本文的研究任务与研究框架 作者在本课题中研究了案例推理在知识管理中的应用；研究了知识管理的框架， 案例的表示，基于文本的案例推理和案例中文本型属性的比较和应用，企业知识的 三种重要的形式。 论文分成三大部分构成： 第一部分是绪论和知识管理。研究了知识管理的基本概念，指出知识分成显性 知识和隐性知识，然后从知识管理的三个方面研究了知识管理的框架，知识管理的价 值框架、知识管理的文化框架和知识管理的过程框架。 第二部分是知识管理和案例推理的关系匹配研究。在介绍案例推理基本概念、 基本过程的基础上，论述了案例推理的过程和知识管理的过程匹配关系。指出 案例的产生过程是知识的创造过程，案例的检索、重用和调整过程是一个知识 的不断构造和获取的过程，案例的保留是一种学习过程。基于这些匹配的过程， 提出了知识管理和案例推理的系统融合的过程框架。 第三部分是基于文本的案例推理。研究了案例的表示方式，指出案例的两大空 间：问题空间和解空间，并指出问题空间和解空间是多对多的关系；介绍了两种重要 的案例存贮模型：动态存贮模型和类别一范例模型；简单的回顾了知识的表示方法； 详细的阐述了最临近相似检索算法，研究了怎么样把文本属性应用于最临近检索算 法。把基于文本的案例推理分成两大类，若文本型和强文本型；研究了案例中保留文 案侧推理在知识管理中的应用研究 本属性的必要性；案例的结构化程度：弱文本的性的文本案例推理中属性的表示方 法，引入了向量字问模型，通过术语的选择和相似比较，达到比较文本属性的目的。 第四部分是企业知识的三种重要形式。研究了企业知识的三种重要的形式：最佳 实践，帮助台知识和经验教训。这三类系统都以文本为主，是基于文本的案例推理的 主要应用领域。指出帮助台系统是一个客户服务系统，研究了帮助台的体系结构，以 康柏和微软公司的帮助台系统为例，研究了电话形式的、在线和电子邮件形式的、网 上自助的帮助台；提出了帮助台系统的案例组织模式及其检索方法：研究了教训学习 系统和案例推理在这种系统中的应用，教训的描述、案例表达方式：简单研究了以案 例组织的最佳实践。简单的提出了案例的这三种知识的隐性管理：版本控制和案例的 引用管理。 案例推理在知识管理中的应用研究 2 知识管理 2 1 知识管理的定义和概述 知识管理的最早的起源可以追述到6 0 年代彼得德鲁克对知识将成为企业的重要 资产的论述中。“现在我们知道对人类来说，财富的来源就是知识。如果我们把知识 应用于已经知道怎样处理的任务中，我们把它叫做生产力； 如果把知识应用于新的 不同的任务中，就叫做创新。只有知识能够达到这两个目标”( k r i s t e n , 2 0 0 1 ) 1 ”。有效 的知识管理被认为是现代企业组织成功的关键( i r m ab e c e r r a , 2 0 0 1 ) p ，知识已经成为 提高组织竞争能力的最新战略( k r i s t e n ，2 0 0 1 ) i “。“知识生产力将日益成为一个国家、一 个产业、一个公司的竞争实力的决定因素”，“2 l 世纪，最可贵的资源将是知识工作 者和知识工作者的生产力”( p e t e r ed r u c k e r , 2 0 0 1 ) 1 3 1 。 尤其近几年，随着知识经济的出现和到来，知识管理的研究更如雨后春笋般涌现 出来，从理论上和实际应用上都有了长足的进步。在当今竞争日益增大的市场经济的 环境下，企业更加需要快速的掌握各种知识，从中挖掘出商业机会。知识管理如此重 要，那么什么是知识管理呢? 知识管理是促进企业的信息资产的创造、捕获、组织、访闯和利用的一平十集成化 方法。企业的信息资产包括结构化的数据库、文本信息( 例如公司政策、操作手册 等文本) 和隐藏在企业员工各种头脑中的隐性知识和专家技能( g a r t n e r g r o u p ) 。 知识管理是一个为了捕获、组织和交流员工之间知识的系统化的、特定组织的一 个过程，通过这个过程，其他的员工在他们工作中能够更加有效的使用这些知识，提 高生产和工作的效率( a l a v ih a dl e i d n e r , 1 9 9 9 ) 1 6 j 卡尔费拉保罗认为：“知识管理就是利用集体的智慧，提高企业的应变能力和创 新能力，是为企业实现显性知识和隐性知识共享和利用提供的一种新的途径”。 国内研究知识管理多是从两方面考虑，丁蔚认为知识管理一方面是对信息的管 理，一方面是对人的管理。对信息的管理主要理解为，知识管理是信息管理的延伸， 是信息管理的深化和发展。知识是信息经过加工处理的更高级别的产物，充分利用各 种信息技术，对知识加以识别、创造、传播和使用。对人的管理，认为知识最终是为 人所使用的，况且出于人特有的智能性，绝大部分知识是不可能通过计算机编码存贮 的，知识的管理和传播是一种人与人之间的交流和学习的过程，强调充分调动人与人 案例牡理在知识管理中的应用研究 之间的关系，是非编码化的个人知识和经验在企业的范围内充分的共享，进而提高组 织的竞争能力和生产效率( 丁蔚2 0 0 0 ) i ”l 。 1 9 9 6 年，联合国经台组织o e c d 的报告中正式提出了知识经济的概念，认为， 现在的“知识”概念比传统的“知识”的概念有了很大的扩展，知识有四类组成，即 k n o w - w h a i ，k n o w - w h ；k n o w - h o w ，k n o w - w h o 前两种知识是可以编码的显性知 识，后两种是难于编码的隐性知识。 自从联合目经合组织定了“知识经济”的概念以后，“知识经济”的研究便向雨 后春笋般涌现出来，但这是的研究主要还是对知识经济的整体制度上、组织上研究， 对知识经济的知识管理部分的研究就相应的比较少了。 知识可以分为显性知识和隐性知识两类，这是按照知识的获取和传递的难易程度 来分的，显性知识是指能够以一种系统的方法表达的、正式而规范的知识，是客观的、 有形的，通常可以通过语言文字等来编码存贮、传播的；显性知识表现为各种文本文 件、说明书、公式、操作手册、数据库等形式。腺性知识是指i 镀个体化、难于形式 化或沟通的、通常存在于个人的头脑中，难于与他人共享的知识，通常以个人的经验、 音像、感悟、团队的默契、技术诀窍、组织文化、风俗等形式存在，一般难于用语言、 文字、图像等形式来表达( 赵士英，2 0 0 1 ) 1 8 5 】。 在波兰尼的论述中，隐性知识和显性知识是一种对立的概念，隐眭知识是一种“沉 默的”、“不明说的”和“心照不宣的”，是一种内在的知识，而显性知识则是“明确 的”、“清楚的”和“明白表示的”，是一种外露的，容易传播的知识。隐性知识虽然 难于用语言来表达和交流，但是却能通过人的意识系统附带觉察到，换句话况，隐性 知识是通过人与人的交流传递的。 虽然显性知识可以比较容易的编码、在信息技术的支持下很容易进行传播和应 用，但是也面临着显性知识只占一小部分的，大部分知识是隐性的，而且隐性知识的 作用往往很重要。 2 2 知识管理的框架研究 知识越来越成为企业获得竞争力的有利武器，知识管理项目已经在很多企业实 施，步入经济时代的企业越来越多的投资于知识管理，研究能够更好的管理和利于利 案例推理在知识管理中的应用研究 用企业知识资产的方法。因此，企业从战略上、制度上、组织l 、人员的管理上、知 识管理的信息技术支持上进行相应的调整。 知识的框架研究可以为企业提供一个研究和实施知识管理的框架，可以指导企业 进行知识管理的研究、业务重组和系统选型。下面就参考g a r t n e rg r o u p 的知识管理 框架( h 耐se t c ，1 9 9 9 ) t 4 1 ，( b a i r e t c ，1 9 9 7 ) t ”，就三个方面研究知识管理的框架。 2 2 1 知识管理的价值框架 知识管理的价值框架是联系知识管理战略和企业商业战略和商业结果的桥梁，是 企业战略在知识管理战略中的具体应用。知识的价值框架是一个不断循环螺旋上升的 四阶段周期模型，参考图一。 知识管理的商业驱动力 介 商业结果lj 知识战略的选择 知识资产在企业资产中所占的 赢低 知识集中的知识使能的 商业战略商业战略 r 知识管理的应用乡 来源：g a r t n e rg r 。up ，1 9 9 9 图一知识管理的价值框架 “不要单独的看待知识管理”，企业的知识管理战略必须与企业商业战略一致。 实施知识管理要涉及到企业的制度、文化、组织等方方面面，与企业战略的脱节的知 识管理很少会是成功的。 第一个阶段是：知识管理的商业推动力。知识管理是对商业环境不断演变的一种 案例推理在知识管理中的压用研究 回应，企业积累了很多数据、信息，但是对从中能够提取多少知识却是个具有挑战 性的t 作：很多企业并没有很好的利用这些信息产生知识，从而形成信息资源的浪费。 商业环境的变化，要求企业以更快的时间相应客户的需求，从充斥的信息资源中获取 知识，并且企业所做的任何事情都是会考虑到收益的，所以即使是知识管理的应用也 要考虑投资回报率的问题。找到知识管理的价值、发现知识管理的推动力是这阶段 的中，d 内容。 第二个阶段是：知识战略的选择。根据第一个阶段的知识管理的商业价值、推动 力的认识，企业会选择一种适合自己的知识管理战略，这种战略的关键是企业怎么样 使用知识，以实现知识管理的商业目标。知识资产在每个企业中所占的比例是不一 样的，根据这些资产的特点，要采用适当的知识管理战略，例如是充分利用知识生产 知识产品，还是通过专利的授权获取收益等。 第三个阶段是：知识管理的应用。这一阶段主要考虑企业如何建造自己的知识管 理应用，形成适应知识管理的商业流程，服务于企业的知识战略。企业可以采用多种 知识管理应用系统，可以采用多种信息技术。 第四个阶段是：可测量的商业结果。知识管理的应用的结果的评估和测量，这是 评价知识管理应用成果的重要环节，同时也可以反映知识管理战略的正确与否。知识 管理的结果往往是多方面的，不容易测量的；在某些知识密集型特别是研究型企业中， 可以测量出知识的实际产出，比如产生了多少专利，专利有多少收益，有多少知识型 的作品等。但是，企业文化的变更，比如企业员工之间的工作变得更加协调了，员工 能够更加迅速的找到相关的知识，整个企业形成了一种共享知识的氛围，这种变化也 是知识管理的实际结果，对企业的生产效率、企业价值来说有很大的作用，但是却比 较难衡量出来。 2 2 2 知识管理的文化框架 知识管理涉及到的不只是知识管理系统的问题，企业的文化极为重要，企业应该 形成知识共享的机制和文化，这与传统的“知识就是力量的”的知识个人保留有很大 的区别。本节知识管理的文化框架是在g a r m e r g r o u p 知识管理文化框架上捌se t c ， 1 9 9 9 ) 1 4 1 扩充的到的，在这里提出了“人”和“系统、技术”融合的创新观点。 案例推理在知识管理中的应用研究 知识管理也是一个企业文化的问题。知识管理的文化框架主要关注的是怎样激活 企业的员工之间以怎样的方式来共享知识、提高协作的能力和创新能力。这点与国内 把知识管理分成对人的管理和对信息的管理是有相似之处的，知识管理的文化问题是 一个对人的管理的问题。多家实旌知识管理的企业实际证明，知识管理的企业文化问 题是知识管理成败的关键，在知识管理的实施过程中，有s o 至u7 0 的时间和投入 是花在改变企业文化上的。 由于竞争的不断加强，很多企业已经形成了一种对个人竞争和个人的成绩进行鼓 励和激励的文化氛围，在这种企业中，如果个人具有独有的知识，就会成为一种成功 的“力量”，创造出比别的同事要好的业绩和成果，公司对这种个人的业绩和成果的 激励进一步的导致了员： 之间的竞争，进而导致了“知识就是力量”的思想，这样员 工通常会把个人知道的知识紧紧地保留给自己所用，基本上谈不上共享的问题。而对 企业来说，知识的共享是很重要的，知识的共享可以带来整个团队的知识水平的提高， 从整体上提高生产效率。知识管理就是要从传统的鼓励个人业绩、不愿意共享知识的 文化转化为鼓励知识共享、团体的成就与个人的成就同样重要的既是竞争又是合作关 系的企业文化。这个知识管理的文化框架可以从知识管理的操作层获得。 知识管理的操作层基础主要由三方面的内容：操作层角色和责任、激励和认可、 提供获取和共享知识的时间和空间。 案例推理在知识管理中的应用研究 这里的操作层指的是知识管理的所有相关人员，包括知识的整理者、创造者、管 理者等：在知识管理的体系中，不同的人有不同的角色，有相应的责任，主要的作用 是：1 保证知识内容的质量和一致性，这是对知识质量的底层控制，如果知识本身没 有很高的质量或者不一致的话，那么知识的使用将会产生问题；2 把适当的知识在适 当的时间传递给适当的知识需求者；3 确保知识的容易使用且能顺利的从项目的中提 取知识。 激励和认可是知识管理的重要内容，这是知识共享的基础和重要手段。一方面来 况，知识共享需要有相应的信息系统来支持，现在协作、共享的系统还是很多的，从 系统层面上来说没有太多的问题；另外一方面是人和企业文化、环境的问题，企业的 员工之间能不能很好的共享知识，员工之间的工作能不能得到很好的协调，这主要是 文化的问题。知识管理的研究中，有很大一部分是研究知识共享的组织文化、环境问 题。企业要形成知识共享的共同信念，才有利于知识的共享，这些共同信念包括：1 共享知识是员工自身力量提升的源泉，员工可以通过吸取别人共享的知识提高自身的 素质，提高工作效率：2 确信知识能够为使用者带来收益；3 协作和知识共享应该得 到鼓励和奖励。 获取知识和协作的时间和空间，是指给员工获取知识、共享知识提供足够的时间 和空间，通过员工在工作中的不断的交互，充分获取知识、利用知识。 知识管理的操作层基础为其他三方面( 共享、协作和创翱提供良好的推动力。这 三个方面也是知识管理商业价值的来源。 共享是最低层次的推动力，共享不只是把自己的知识贡献出来的问题，而且还是 怎么样访问、获取别人共享的知识，把共享知识应用于实际工作中的问题，这两个方 面是同等重要的，知识的共享要同时包含着这两方面的内容。 协作是第二层次的推动力，在共享知识的基础上，员工要共享工作流程，在工作 过程中，协作是很关键的，良好的协作能够充分利用大家的经验，避免对相同的问题 重复研究。 创新是最高层次的推动力，这是最复杂的也是最具有价值的，指的是员工利用共 享的知识协作等产生新的思想、知识、创新的流程、产品和服务，这是一个知识的利 用过程，是产生知识成果的过程。 在整个文化的体系框架中，人始终是最重要的角色，是人在共享知识、是人在协 案例推理在知识管理中的压用研究 作、是人在创造。但是，在现在竞争激烈，企业已经比较庞大，每个人之间的面对嘶 的交流的时候已经比较困难的时候，信息技术的在这些过程中的利用就显得非常重 要。对大的公司、跨国公司来说，没有一套完善的知识管理系统的话，这些共享的1 。 作都很难展开。所以这是一个人和信息技术支撑体系的相互作用过程，知识管理系统 平台是知识管理的支撑体系，人与系统是融合统一的。 2 2 3 知识管理的过程框架 】 知识管理涉及的主要活动有五个，分别是：知识的识别和创造、知识的获取、 知识的组织、知识的访问和知识的使用和保留。其中知识的获取、组织和访 问是知识管理过程的主要过程，这三个过程又可以成为知识的共享过程；而 知识的使用和保留是知识的应用问题，这样知识管理又可以归结为三大过 程：知识的创造、知识的共享和知识的应用。 2 知识管理过程框架的具体说明： a )知识的识别和创造：是一种创造新知识、形成新知识的活动过程；从知 识的转化角度上来看，又可以分为两个过程，从数据转化为信息和从信 息转化为知识。从数据转化为信息就是说从多种分散的数据源种选择、 过滤和组织数据，形成信，g ；对这些挑选出来的信息经过进步的加工 整理、抽象综合便转化为知识。 这一个过程是知识的逐渐形成过程，首先，各种数据源中选择数据，经 案例推理在知识管理中的应用研究 过筛选、过滤、验证、聚合形成具有一定意义的信息，以信息库、信息基本 单元的形式存放，然后根据这些信息，在进一步的加工、整理、分析以后， 就形成了具有决策意义的知识，这是形成知识库的一个重要的过程，这个过 程需要不断的提炼。 b ) 知识的捕获：由于知识可以分成隐性知识和显性知识两类，知识的获取 过程也可以根据这个分类获取，一种是从知识库、数据库里经过提取、 加工分析捕获知识，这是对显性知识而言：而对隐性知识来说，这个过 程包括对隐性知识的收集获取和隐性知识显性化的表示，当隐藏在企业 员工头脑中的隐性知识进行显性的转化后，便可以为整个企业所使用。 c )知识的组织：主要包括对知识进行分类整理和维护，本过程要涉及对知 识数据的维护、对索引的维护和知识的映射。知识的组织过程与知识的 存贮和知识的检索有很大的关系。 d )知识的访问：知识管理的最终目的是更好的利用知识，为决策支持提供 帮助，知识管理系统要根据用户的请求提供知识，这是知识的传播过程。 e ) 知识的使用和保留：将知识应用于工作行动中，辅助决策过程，在使用 知识的过程中不断积累知识，逐渐完善知识库，形成学习的过程。知识 的使用是一个不断重复的过程，在知识的使用过程中不断产生反馈，影 响和知识的其他四个过程。 2 2 4 知识推动型的企业企业知识管理框架集成 上面所论述的知识管理的四个框架是统一的、相互联系的，有效的知识管理既需 要有良好的知识价值取向，认识到知识的重要性，同时要利用各种手段理顺知识管理 的各个环节，还要有一个有利于知识传播和共享的企业文化，应该说是缺一不可的； 这三个层面是没有先后的次序之分。企业在建立知识管理框架的过程中，会碰到各种 阻碍，然而只有这些阻碍得到了很好的解决，知识管理才能都得到良好的应用，才能 充分发挥“知识就是力量”的作用。 案倒推理在知识管理中的应用研究 图四企业知识管理框架集成 知识管理的阻碍主要有两方面：过程上的阻碍和文化上的阻碍。上图中，y 轴描 述的是过程上的阻碍，指的是知识管理的过程会遇到各种困难，这些困难也是分等级 的，有些比较容易解决，有些不容易解决；在y 轴中，越高的难度就越大，知识的 访问、组织、捕捉主要是比较容易解决的，而知识的使用，特别是知识的创造却不容 易实现。x 轴描述的是企业文化上的阻碍，知识共享是比较容易解决的，有很多工具 和技术可以支持知识的共享，但是知识的协作和知识的创新是比较难解决的。 沿着x ，y 轴的正方向，知识管理的商业价值逐渐增大。企业的知识管理也不是 一天就能够建立的，这是一个与企业同步成长的过程，因为企业的文化会影响到知识 管理的共享等问题，所以企业知识管理随着企业的发展而不断发展。企业的知识管理 就是从一步一步发展过来的，先是从最基本的访问和组织开始，然后逐渐提升：从x 轴来看也是这样，先是知识的共享，然后发展到协作和创新，但是这个过程不是独立 的，只能够说在某一个发展阶段，会侧重于其中的一点( 共享、协作、创新) ，并不 是说在知识的共享阶段就没有创新了，只能够说在这一阶段，考虑共享比创新要多。 这是一个螺旋上升的过程，是商业价值不断提升的过程，是知识共享、知识应用和知 识仓q 新不断共同作用、发展的过程。 案例推理在知识管理中的应用研究 2 3 小结 本竹介绍了研究了知识管理的基本概念，指出知识分成显性知识和隐性知识，然 后从知识管理的三个方面研究了知识管理的框架，知识管理的价值框架研究了知识管 理的商业驱动力、知识战略的选择、知识管理的应用和知识的商业应用结果，知识管 理是要从它给企业带来的价值上考虑的；知识管理的文化框架研究的是，知识管理涉 及到人的管理，企业的文化对知识管理有着举足轻重的作用，良好的企业文化有利于 企业的知识共享，指出形成知识共享的文化氛围是建设知识管理的关键，实现从知识 的共享发展到协作和创新；知识管理的过程框架研究的是知识管理的整个过程，主要 包括知识的创造、知识的共享和知识的应用过程。 案例推理在知识管理中的应用研究 3 知识管理和案例推理的关系匹配 3 1 案例推理概述和案例推理的过程框架 案例推理就是通过回忆以前相似的情形和重用这种情形的信息和知识来解决新 的问题( a g n a ra a m o d t 1 9 9 4 ) 【7 1 案例推理是一个问题求解的和决策的过程；它通 过调整以前问题的解决方案来解决新的问题( r i e s b e c ka n ds c h a n k 1 9 8 9 ) 。 在过去的十多年里，案例推理( c a s e - b a s e dr e a s o n i n g ，简称c b r ) 的研究引起 了广泛的兴趣。c b r 方法是基于自然界的两条原则( l e a k e ，1 9 9 6 ) 1 1 7 1 。第一条原则 是世界是有规律的，相似的问题具有相似的解决方法，从而，先前相似问题的解决方 案是解决新问题的一个很好的出发点。第二条原则是以前遇到的问题极有可能在将来 再次遇到，从而，未来出现的问题可能与目前的问题相似。当两条原则都成立时，基 于案例的推理是种解决问题的有效方法。 目前，在国内的学术领域里对c b r 的研究还处于简单的应用阶段，专门的c b r 研究文献很少；而国外自1 9 8 8 年起对c b r 的研究一直没有停过，把c b r 技术应用 于服务支持、产品设计等都很多，这些研究一方厩产生了一些案例推理系统，这里可 以分成三大类，一种是侧重研究型的系统，主要是在学校等研究型机构推出的供研究 的案例推理系统；二是跟某些企业的应用相关的c b r 系统，再企业信息系统中融入 案例推理的技术，比如康柏的帮助台系统；还有一种就是商业的案例推理系统，这是 以产品的形式出现的案例推理系统。 案例推理主要有四个过程组成，分别是检索( r e t r i e v e ) 、重用( r e u s e ) 、调整( r e v i s e ) 和保留( r e t a i n ) ，即根据问题的描述从案例库中检索到最相似的案例，重用检索出来的 案例，产生建议解决方案，加以适当的调整，形成确认的解决方案，把这个新的解决 方案作为一个新的案例保留到案例库中；这是一种从案例库推理的使用过程的角度出 发，是一种循环的过程，即首先在案例库中检索与输入的新案例最相似的历史案例或 历史案例集合，然后使用历史案例( 或历史案例集合) 中的知识和信息，提出新案例 的解决方案，并对所得到的解决方案进行修正，使其更加符合新案例的背景，最后将 获得的经验保存到现存的案例库中。案例推理的四个过程可以用图五来表示： 案例推理在知识管理申的压用研充 图五案例推理的基本过程 在这个案例推理过程中，详细的说，又分为：问题的提出；新案例的产生和构造： 根据某种算法对案例库进行检索；对检索出的案例重新使用；根据实际的环境对案例 进行进一步的适配调整形成新的案例：对经过调整后产生的案例进行存贮：同时，这 样随着案例库的不断使用，新案例不断添加到案例库中，形成种自学习的机制。从 知识管理的角度上来看，新案例的形成过程其实就是知识的产生过程，而案例的检索 和重用过程是知识的传播、共享、挖掘和重用的过程，案例的保留过程是知识的学习 过程。 下面就案例推理的过程和知识管理的过程作一个比较研究，在此基础上，提出融 合案例推理和知识管理的统一的框架模型。 3 2 案例推理过程和知识管理过程的匹配 案例推理是从认知学的角度出发的，人们碰到一个问题是会首先联想到以前的相 案例推理在知识管理中的应用研究 似的经验案例( c a s e s ) ，然后重用以前的经验案例解决新的问题o p r o n e m s ) 。案例山两 个部分组成，第部分是问题( q u e s t i o n s ) ，第一二部分是解决方案( s o l u t i o n s ) ：这两 部分都有不同的形式，从最简单的结构化、数量化的问题描述到文本型的复杂描述都 有可能。案例推理的过程可以分成五个阶段：案例的产生，案例检索，案例的重用， 案例的调整和案例的保留。 1 案例的产生阶段与知识的创造阶段匹配。这里有两个方面的含义，一一是案例 推理系统的实施初期，往往会首先构造一个具有一定数量案例的案例库，作为种子案 例。般来说为了更加有效的使用案例推理的方法，案例库一般是针对某一个领域的， 这时各种专家和用户根据现实中碰到的问题和解决方案，研究比较通用的案例表达模 式，研究案例的检索和重用方法，构造基础的案例库，成为“种子”案例。构造案 例的过程是一个知识的转化过程，不但要从已有的显性知识中获取知识，还有充分利 用隐性知识，充分挖掘过去的经验教训。 当种子案例库形成后，案例推理的主要过程就为案例的检索、重用和案例的保留， 以及对案例库的维护。 2 案例的检索、重用和调整的过程是一个知识的不断构造和获取的过程，这个 过程与人们从各种环境中获取知识、对知识不断加工，形成最后的解决方案的过程是 匹配的。由于根据一定的条件检索出来的案例可能会比较多，在案例检索过程中，便 对这个检索的子集根据用户提供的进一步的线索进行重新检索，这个检索过程会重复 直至案例推理系统获取足够多的信息并且能够提供比较好的解决方案为止；同时案例 的调整过程中，可能要用到相关案例的解决方案、信息。 3 案例的保留过程是一种知识的学习过程。在知识的不断使用和挖掘中，根据 已经获取的知识，在人的思维能力的作用下，产生新的知识，新的知识便以某种形式 保存起来，可能是显性的文本，也可能形成一种经验性的隐性知识。这个保留的过程 是不断学习的结果，跟案例推理中案例逐渐积累的学习过程是一致的。 案例推理的应用过程是一个与企业的周围环境不断作用的过程。案例推理的一个 重要的特点就是利用案例的保留实现案例的学习过程，案例是从哪里来的呢? 从个人 和企业的历史经验、实践中来，从解决以前的问题不断积累得到的。也就是说案例推 理是以经验问题为基础的。这样上面所提及的案例推理的过程框架模型又可以表示 为： 案例推理在知识管理中的应用研究 第一个步骤：案例推理是在用户和环境的交互作用完成的，首先，用户( 专 家、决策者) 根据各种数据和已经解决的问题及方案，寻找一定的案例表示模式， 设计出一种案例的表示方法，把已有的经验以案例的形式保存，形成案例库。但 是这个案例设计可能不是完整的案例，而是构成案例的部件，部件是案例的组成 单元，通过对这些单元的组织可以形成案例，如果是这种情形，那么，这跟 种“知识容器”的概念极其相似，知识容器是说知识由一个个小的知识单元构 成，这些知识单元存放在知识容器中，知识单元经过逻辑规则、框架等方式构成 具有一定意义的知识。这个步骤主要涉及案例推理的设计和形成过程。 第二个步骤：案例库的维护。在新增案例、检索的过程中，案例库会根据 定的原则调整案例库，比如建立和修改索引，案例的更新和维护等，这些可以按 照一定的规则让系统自动实现，也可以让用户、维护人员作出一定的判断，对案 例库进行维护。 第三个步骤：当要解决新的问题的时候，用户会从已经更新的案例库中检索 案例，经过重用和适配产生对应的解决方案，对问题提供解释、解决问题，实现 案例的应用。 第四个步骤是保留学习，新产生的案例，包括解决方案经过一定的检验以后， 案例推理在知识管理中的应用研究 成功的案例就以案例的形式保存在案例库中，完成学习的过程，当然这个案例也 会有不断的维护和修订的过程。 第二到四个步骤主要是案例推理的运行使用过程。 下面用从另外一种表示的角度来看看知识管理的整个过程，通过与上面的案 例推理的过程比较，可以发现，两者具有很强的联系，在此基础上融合知识管理 过程和案例推理过程，形成基于案例推理的知识过程。 知识管理的第一个过程是知识的产生和创造的过程，从分散的多数数据源中 筛选、组织、聚合和验证，形成信息库或者说是信息单元仓库，这些知识可能只 是一个片断，是构成知识的单元。这些知识单元经过进一步的分析、抽象和数据 挖掘形成知识。第：三个过程是知识的传播，这里可以通过计算机网络、群件等技 术传播知识，使知识在不同的用户之间得以共享，这些共享的知识可以进一步重 用、解决问题，这就是第四个过程，在知识的应用和重用过程中，会得到各种经 验和教训，这些经验和教训可以通过文档的形式保存起来，这里只是的保存可以 有两种，一种是以原始的数据保存在数据源中，因为不同的经验知识在不同的应 用背景下有不同的结果，所以有些知识是不能直接应用的，但可以作为以后的参 考，作为其中的一个信息，所以就以原始的数据保存：第二种是以知识的形式保 存，即对已经从把这些经验转化成显性的或者是隐性的知识，这是积累知识的 案例推理在知识管理中的应用研究 个过程。 现在的知识管理注重的知识的访问，提供了各种访问知识、搜索知识的手段， 但是知识管理要有一个系统化的集成解决方案，一个很关键的问题就是怎么样根 掘知识需求者的需要获取和传播知识。因为案例推理中检索是以相似算法为基础 的，研究的主要是案例与案例之间的相似性的问题，案例推理机制可以给知识提 供较好的相似性，从而可以给知识需求者相关的知识。所以，从在案例推理领域， 人们已经开始研究松散结构的和基于文本的案例推理( b r u n i n g h a u sa n da s h l e y 1 9 9 9 ) 1 9 j 。 3 3 知识管理和案例推理的协同融合过程框架 知识管理的个很重要的方面就是怎么样才能保留知识、避免知识的遗忘和 丢失，知识管理的解决方案从本质上来说是一个辅助决策的系统，它所包含的知 识来自分布在不同地方的异质的数据源，这些数据源是对决策者有用的。一般来 说，决策支持可以看作是从多种数据和信息中经过筛选给决策者提供需要的信息 ( w d u b i t z k y , 1 9 9 9 ) i ”。决策支持可以从简单的为经理人员提供生产报表到复杂 的通过各种模型自动作出参考决策。决策支持系统常常用于术语极其模糊的领域 罩，在这种领域中，背景将起到关键的作用，或者是现有的领域知识太不完备， 些强问题解决的方法( 指严格依照某一种规则的解决方法) 应用效果有限，比 如，基于规则的系统，如果这个领域的知识不能形成一个很完备的规则的话，就 不能用强问题解决的方法。决策支持从广义上来分类的话，属于分析任务型( l e n z , l9 9 8 ) j o l 。分析性任务主要是分析和解释一个给定的情形，根据这个分析和解释 得出推论。但是相对于一些更具体的分析型任务来说，比如分类和诊断，决策支 持具有更普遍的特性。往往会出现这样的情况，不知道一个隋形的哪一部分描述 了问题，哪一部分描述了问题的解决方案，或者是不知道系统提供的解是不是f 确的。 案例推理已经广泛的应用于分析型和综合型问题求解上，案例推理用于分析 型问题求解主要有分类、诊断和决策支持，案例推理用于综合型问题求解主要有 设计、配置和计划( i a nw a t s o n , 1 9 9 7 ) s z l 。因此，案例推理可以担当知识管理中 的决策支持的角色。 案例推理在知识管理中的应用研究 把知识管理的作用过程看成是一个用案例推理的决策支持过程，可以充分的 利用案例推理强大的功能，包括基于相关性的检索、案例重用和学习，这些都可 以用于知识管理中。但是还是需要对知识的创造和共享，特别是知识的共享过 程还有待进一步的探索。 知识管理的知识创造过程的主要特点是分析和抽象，而在这个融和了知识管理和 案例推理的框架中，知识的创造过程主要是综合和集成。因为企业的信息资源有多种 不同的形式，在集成整合为案例的过程中要考虑各种异质信息的案例表示和处理这种 案例的效率。在一般的知识管理中，知识的共享主要是通过简单的提供各种数据库、 知识库的物理访问实现的；但是在这个模型中，知识的共享是以相关眭来驱动的，就 是说要把相关的知识传给知识需求者，这主要是通过案例的相似性的比较来完成。在 知识的检索过程，利用案例推理的机理，是检索相似案例的过程，这样检索出来的知 识就更具有相似性和针对性。 3 4 小结 案例推理和知识管理有着密切的关系，本节在介绍案例推理基本概念、基 案例推理在知识管理中的压用研究 本过程的基础上，论述了案例推理的过程和知识管理的过程匹配关系。指出案 例的产生过程是知识的创造过程，案例的检索、重用和调整过程是一个知识的 刁i 断构造和获取的过程，案例的保留是一种学习过程。基于这些匹配的过程， 提出了知识管理和案例推理的系统融合的过程框架。 案例推理在知识管理中的应用研宄 4 基于文本的案例推理 4 1 案例的表示和知识的表示方法 4 1 1 案例的表示 案例表示是进行案例推理的基础，案例使用一定的结构表达案例所含有的知识内 容，案例推理很大程度上就是依赖案例的结构和其所包含的知识内容进行推理的。案 例的表示又称为案例记忆体，研究的主要是确定案例应该存放哪些信息、找到一个描 述案例内容的合适的结构和确定以怎样的方式组织、检索案例记忆体才能使案例的检 索和重用变得更加有效率。案例表示研究的另外一个问题是怎样把案例存储结构和通 用的领域知识模型集成起来，以在案例中融合通用的领域知识。 案例的问题和解空间 案例一般以结构化的方式表达，一个典型的案例应该包括两个内容： 问题：描述案例发生时的客观世界状态。 解：从问题中引出的解决方案。 这样在案例库中就形成了问题空间和解空间，参见【图八 ，一个案例有两部分组 成，问题描述部分和存贮的解决方案，他们分别存放在问题空间和解空间中。当新的 一个问题提出以后，首先要按照一定的规则描述这个问题，然后根据一定的相似算法 在问题空间中检索出最相似的问题描述，见图中的“检索”部分，这一部分在问题空 间完成；根据这个问题的描述在解空间找到这个问题对应的解决方案，如果需要，可 以按照一定的适配规则来修改和调整解决方案，加上这个问题的描述，一个新的案例 就产生了，这一部分在解空间完成。这种问题空间和解空间的描述方式假定每一个案 例都可以区分成问题部分和解部分，案例空间和解空间的是一对一的( i a n w a t s o n 1 9 9 7 ) f 5 ”，但在本人的研究中发现，案例的解决方案往往可以多个，也就是 说问题空间里的一个问题的描述可能对应多个解空间里的解决方案；同样，在知识的 表示过程中，往往会有模糊的含义，加上有些问题可能拥有同一个解决方案，这样， 在解空间的一个解决方案也可能对应问题空间的多个问题的描述。因此，问题描述空 问和解空间是多对多的关系。这样处理，具有许多优点： 仍然可以按照从问题空间到解空间的方式检索出最相似的案例。 案例推理在知识管理中的应用研究 也可以从在上一步的基础上，找到这个解对应的问题描述( 多个) ，在根据 这些问题描述，找到相关问题描述的解，这个解也可以为案例的适配所使用。 在有些情况下，构造问题会遇到定的困难，这是人们往往会e & 据以前的自 己的经验( 该经验案例可能不在系统中) ，首先构造具有一定意义的解，然 后从解开始进行检索，检索出最相似的解，再结合问题，进一步研究问题和 解的关系，这样在解和问题的一步一步交互中，人们会对问题和解会逐渐清 晰，最后辅助得到最优的解。 案例存储结构主要有两种，平面( f l a t ) 存储结构和层次( h i e r a r c h i c a l ) 存储结 构。平面存储结构是将案例有顺序地存放在一个简单列表或文件中。层次存储结构提 供了一种归类合并方法，将拥有相似属性的案例聚合在一起。大部分的案例库都采用 层次存储模型。简化案例存取和检索的方法应该与保留案例语义丰裕度的存储方法之 问达成一种均衡。 下面分别介绍两个最有影响力的案例存储模型：s c h a n k 和k o l o d n e r l 9 8 2 年提出 素例推理在知识管理中的应用研究 的动态存储模型( d y n a m i cm e m o r ym o d e l ) 和p o r t e r 与b a r e i s s 在1 9 8 9 1 9 9 0 提出的 类别范例模型( c a t e g o r y - e x e m p l a r m o d e l ) 。 动态存储模型 动态存贮模型在案例推理中算是存贮模型的鼻祖了，k o l o d n e r 构造的第个案 例推理系统采用的就