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工业化的基本概念

工业化的基本概念

工业化的基本概念范文第1篇

今天我们先来说说企业文化的几个基本概念

根据管理沙龙的活动安排,今天由我先发言,就企业文化基本内容和几个概念的定义谈自己的学习、研究心得。

为什么我们现在仍要关注企业文化基本内容的概念和定义?应该说,一方面,这是我们公司继续推进企业文化建设的需要。深入研究企业文化基本内容,厘清企业文化一些重要内容的关系正是进一步推进企业文化建设的一项基础工作。这项工作能使我们公司的企业文化建设获得更深刻的认识基础并收到更好的建设实效;另一方面,从社会层面上说,关注企业文化基本内容也是推进我国企业文化理论研究的需要。现在社会上有些理论工作者和很多企业对企业文化的一些基本内容的认识、阐述仍然比较混乱。社会大背景告诉人们,企业文化的理论研究亟待推进。我想,我们公司是可以为我国企业文化理论研究的推进作出比较大的贡献的,因为我们公司有这方面理论研究的热情、勇气和实力。

今天我的发言有两个内容:一、什么是企业文化;二、企业观念文化的三个重要的概念及其定义。

一、什么是企业文化

熟悉形式逻辑的同志都知道,概念是反映事物本质属性的思维形式,而定义是揭示概念内涵的逻辑方法。最常用的下定义方法是揭示一个概念归附的属和种差。列宁说,下定义“首先就是把某个概念放在另一个更广泛的概念里。”

中国电力出版社曾出版过《企业文化建设简要读本》一书,此书给企业文化下了个定义:“企业文化主要是指企业成员所共有的行为方式,共同的信仰及价值观。之所以这样定义,是基于我们对企业文化本质的认识。企业作为一个社会组织,员工们在长期的共同生活中自然会形成群体意识和行为规范,在此基础上,又进而生成了共同的信仰和价值观,久而久之,一种独具特色的企业文化就形成了。”我个人认为,这个定义不够理想,因为企业文化的主要内容显然不仅仅是企业成员所共有的行为方式,共同的信仰及价值观,还有很多内容。

最近国务院国资委在一个文件中也给出了一个企业文化定义:“企业文化是一个企业在发展过程中形成的以企业精神和经营管理理念为核心,凝聚、激励企业各级经营管理者和员工归属感、积极性、创造性的人本管理理论,是企业的灵魂和精神支柱。”我个人认为,这个定义也不够理想。企业管理理论只是企业文化的一种形态。设备是文化、制度也是文化;行为是文化、服饰也是文化;思想教育是文化,技术监督也是文化;人本是文化,钱本也是文化。魏晋时有篇很有趣的嘲讽散文《钱神论》,说“钱之为体,有乾坤之象”,“无德而尊,无势而热,危可使安,死可使活”。假如一个企业只依靠钱来搞钱,能说就不是文化?它肯定是一种企业文化,当然,肯定不是一种先进的企业文化。

我认为,广义的企业文化的定义是一个企业所创造和拥有的物质财富和精神财富的总和。企业文化建设活动中所指的企业文化是狭义的企业文化,狭义企业文化的定义是企业在经营实践中所创造或自然形成的具有本企业特点且以经营理念为核心的一组精神观念与其外化存在的总和。很明显,一个企业的狭义的企业文化不是该企业所创造或拥有的全部物质财富和精神财富。除了具有本企业特色的精神观念外,狭义的企业文化只是指全部财富中能体现具有特色的本企业精神观念的那部分内容。

企业文化的内容有很多,有企业经营理念、企业价值观、企业精神、企业伦理、企业发展战略、企业宗旨、企业经营哲学、企业风尚、企业仪式、企业形象、企业标识、企业制度、企业英雄人物等等。而文化都是有其内容、形态结构的。比如儒家伦理的四维、五常、八德、百行、比如易经的乾坤震巽坎离艮兑、六十四卦、三百八十四爻,再比如唯物辩证法的存在、意识、三大规律,诸对范畴等等。从文化的形态结构上说,企业文化的诸多内容可分为三个大层次:最里面的一层是由企业经营理念为核心的精神文化层次,外面一层是制度行为层次,最外面的是物质文化层次。一个企业的企业文化建设的表现形式往往是三个层次全面推进的,而从其性质上讲,精神文化的建设是最重要的,制度行为文化和物质文化是精神文化的衍生和外化。天君泰然、百体从令,抓好了精神文化建设就是抓住了企业文化建设的根本。

二、企业观念文化的三个重要的概念及其定义

企业观念文化有三个内容特别重要,即企业经营理念、企业价值观、企业精神。这里需要说明一下,即企业文化的有些概念都是拟人化的,就是赋予企业以人格,把一个企业当作一个人来说。

(一)关于企业经营理念

在讨论经营理念时,有的同志可能会联想到中外哲学史中的关于理和理念的概念。我想,这类概念应该参考,但不能完全套用,因为各个历史时期,东、西方各位大师所说的理和理念的涵义是不尽相同的。

什么是企业经营理念?企业经营理念是一个企业的关于经营的对象、目的、目标和主导方法的基本思想(做什么?为什么做?做到什么程度?怎么做?)。企业的各项活动正是在这种基本思想的支配下展开的。在企业的作为空间里,企业如何把好市场脉搏确定经营对象?企业经营的目的是为了持续稳定地提升企业的素质,更好地满足社会、出资人、客户和员工的合理需要,还是局限于某一两个方面?企业是不断自我加压、追求卓越,还是自然无为、安于现状?企业根据各自生存的具体条件,应该确定什么基本思路、采取什么基本方法来实现目标,等等。这些内容就是企业经营理念。一个企业实际的经营理念是否科学是企业是否能获得正确发展的前提。而经营理念的正确来自于企业决策层的精神境界、思想水平、理论和经验素养以及战略眼光。

在企业文化理论中,还有一个大家都非常熟悉的基本概念是企业经营哲学。我们知道,所谓哲学,就是关于世界观的学问。除了哲学上的各种流派名称外,人们在对某一特定领域认识的层次冠以“哲学”称谓时,往往是指对这一特定领域的总的、基本的看法,企业经营哲学也是如此。企业经营哲学的基本内容不可能是一个企业关于自身经营的外部条件和自身要素的相互联系和运动变化的总的规律的学说。其实,它的内容就是关于在一定的经营条件下,企业经营的对象、目的、目标和主导方法的基本思想。因而,企业经营理念和企业经营哲学在逻辑关系上应属同一概念。

另一个相关的基本概念是企业宗旨。所谓企业宗旨,就是企业存在、运作的根本目的。应该说,企业宗旨是企业经营理念的一个组成部分。无论我们如何表述企业宗旨,都必须了解它与企业经营理念两者之间的逻辑关系。只有了解了两者之间的逻辑关系,我们才有可能避免认识和表述的混乱。一个企业的宗旨应该是比较明了的,无须将其推演得玄奥复杂。

一个企业,无论是否有计划地展开企业文化建设,无论是否承认或宣告自己的企业经营理念的存在,他都有自己的经营理念。你可以从企业的运作实践中看出他的经营理念的存在。在经营理念的宣传上,有宣告的企业经营理念和企业真实的经营理念是一致的,也有宣告的企业经营理念和企业真实的经营理念是不一致的。

有的同志可能会认为,在社会上、媒体上看到不少企业的经营理念都是空洞的东西。这有两种可能:也许,你看到的有些企业的所谓经营理念确实是空心萝卜;也许,那些理念是实心的,有丰富内涵的,只是你自己还没到那个火候,没有理解抽象理念的深刻含义。为了便于大家研究企业文化理论,这里,我们可以强调一下:一些企业宣传的经营理念不一定就是这些企业真实的经营理念,真实的经营理念是可以在企业的经营实践中得到验证的;社会上出现的有些时髦经营理念不一定是科学的经营理念,科学的经营理念一定是符合企业发展客观规律要求的。

(二)关于企业价值观

一谈价值,有些同志就会想到商品的两重性。世界上第一次意识到商品的两种用途的是古希腊最伟大的思想家亚里士多德。他指出,每种货物都有两种用途:一种是物本身所固有的,另一种则不然。例如鞋子,既用来穿,又用来交换,他的这一概念到18世纪的西方古典经济学体系建立者亚当.斯密手中发展成为“使用价值”和“交换价值”,从此成为经济学中的固定范畴。企业价值观里的“价值”不是等价交换的尺度,它只是从效用的角度说的。

什么是企业价值观呢?所谓企业价值观就是企业在一定的历史、环境条件下,从自身的实际情况出发,对客体是否具有能满足自身需要属性的系统的认定原则。再通俗地说,企业价值观就是一个尺度,能衡量和告诉人们什么东西是对我们企业有用的。就象画一个圆圈,企业价值观就是这条封闭的弧线,你知道了这条弧线,就知道弧线内的东西都是对我企业来说是有用的、有价值的。在一个圆圈中,对企业有用的东西很多,其中包括核心价值客体,即能满足企业在一定时期生存发展过程中最重要、最关键需要的客体。这种对核心价值客体的揭示加上对企业总的需求范围的说明,就构成了企业价值观的两个最基本的内容。在了解企业核心价值客体与企业价值观关系的前提下,企业要把价值观研究的重点放在准确揭示企业核心价值客体上。对企业核心价值客体的准确揭示可集中反映企业对自身运行整个链条的关键环节的识别和把握能力。这种对关键环节的正确识别和把握、这种对企业核心价值客体的着力追求能高效地带动企业各项营运活动有序地开展,持续地给企业的健康发展提供足够的动力。

(三)关于企业精神

什么是企业精神?企业精神就是深植于员工个体意识,并在员工具有同一风格特征的从业行为中体现出的一种最能激发员工工作热情和保持企业生存、发展活力的观念。

企业精神的确立应该有两种基本形式,一种是自生型,另一种是导入型。自生型是指在企业发展过程中由于领导和普通员工共同努力、内外环境的相互作用,使企业员工主流群体的行为逐步形成了共同的风格并焕发出激情,在此基础上进行理论提炼,形成企业精神。导入型是企业决策层根据企业的实际需要,先用简洁口号形式提出一种富有激情的观念,再有计划地向员工灌输并使他们接受这种观念,进而使观念在员工的工作行为中体现出来。:

导入型的企业精神带有很强的输入色彩,需要培育。导入型企业精神培育成功的前提有两条:一、提出的观念要正确和准确。即观念正是企业所需要的,能被员工所接受,能焕发出员工的工作激情,能外化为员工具有同一风格特征的行为;二、企业精神培育的条件要创造和组织好,使员工接受观念、焕发激情由可能变为现实。

工业化的基本概念范文第2篇

【关键词】 财务会计概念框架 法律地位 逻辑起点

根据美国财务会计准则委员会(FASB)的解释,财务会计概念框架(CF)是一个由相互联系的目标和基本概念所

组成的逻辑一致的体系,这个体系能导致前后一致的会计准则,并指出财务会计与财务报表的性质、作用和局限性,目的在于指导会计准则的制定与应用。在国际会计趋同的今天,各国会计准则的规定必须奠定在大致相同的概念基础之上,概念基础不一致将给会计准则和会计国际化带来诸多障碍。而我国正处在会计准则建设和会计理论完善的最佳时期,尽快构建和完善财务会计概念框架已成当务之急。

一、构建我国财务会计概念框架的必要性

1、目前我国财务会计概念框架发展的现状

随着人们对财务会计概念框架认识的不断加深,作为准财务会计概念框架的基本会计准则的缺失也逐渐显露出来,如财务会计的目标定位不够明确,会计原则的内涵解释不够充分并缺乏科学性和实效性等,这些缺陷降低了其对制定具体准则的指导作用。在我国,财政部于2004年完成了对会计准则委员会的重大变革,并建立了全新的工作机制,其中的会计理论专业委员会主要负责会计概念框架的研究,为构建我国的会计概念框架奠定了基础。

2、我国财务会计概念框架构建的必要性

(1)构建财务会计概念框架是我国会计理论和实务发展的必由之路。财务会计概念框架的构建应该具备一个包括目标原则、要素和要求在内的逻辑一致的核心系统。它反映会计理论的研究成果、指导会计实践,应该具有较高的权威性和稳定性。

(2)我国的会计准则存在缺陷。随着市场经济的迅速发展,《企业财务会计准则》已经不能满足实际需要,我国对财务报表的要求多见于准则、制度和相关法规中,缺乏针对性。其财务会计概念框架构建的基本会计准则是1993年制定的,与目前具体会计准则所运用的基本概念和原则脱节。

(3)会计国际化已是大势所趋,为了增强可比性,作为财务会计基础的基本概念和原则应该与国际惯例相协调。各发达国家都已建立了较为完备的财务会计概念框架,我国也应该借鉴其成功经验,尽快构建起财务会计基本问题的系统框架,这是我国会计国际化进程的重要步骤。

二、财务会计概念框架的法律地位

在会计国际化的大背景下,构建我国的财务会计概念框架乃当务之急,而构建财务会计概念框架的一个重要问题就是如何确定财务会计概念框架的法律地位,因为它对会计实务有重大影响。

1、我国现行会计法规体系

改革开放30年间,我国会计法体系的建设取得了一定的成就,基本形成了以《会计法》为核心的比较完整的会计法规体系。这个体系大致可以分为三个层次:第一个层次是《会计法》,第二个层次是国务院的《企业财务会计报告条例》等条例,第三个层次是财政部的企业会计准则和会计制度。《会计法》是我国会计工作的基本大法,也是我国企业会计工作的基本依据,它在我国会计法规体系中处于最高层次和核心地位,是其他会计法规制度的基本依据,其他会计法规都必须遵循和符合《会计法》的要求。国务院制定的《企业财务会计报告条例》是对《会计法》中有关财务会计报告规定的细化。会计准则是我国会计核算工作的基本规范,它以《会计法》为指导,同时又是我国会计制度制定的依据。会计制度是我国企业会计核算工作的具体规范,它以《会计法》为依据,根据会计准则的要求,结合不同企业的特点和企业经营管理的要求制定。

2、财务会计概念框架与现行会计法规体系的关系

(1)财务会计概念框架与《会计法》的关系(如图1所示)。《会计法》是整个会计法规体系中的基本法,它的制定和实施使我国会计工作步入法制化的轨道,对规范会计行为、维护财经纪律、保证会计信息的真实性、维护社会主义市场经济秩序都起着十分重要的作用。

(2)财务会计概念框架与《企业财务会计报告条例》的关系。《企业财务会计报告条例》将《会计法》中有关财务会计报告的规定具体化,它对1992年颁布的《企业会计准则》中诸多不尽完善的概念进行了修正,对规范我国的会计工作起到了一定的作用。从法律地位上看,我国的会计管理工作由财政部会计司负责,会计准则和会计制度也由财政部颁布,因此它们都具有法规的性质。未来的财务会计概念框架由财政部颁布,而《企业财务会计报告条例》是国务院颁布的,因此财务会计概念框架的法律地位比《企业财务会计报告条例》低,但是财务会计概念框架作为会计理论体系的重要组成部分,应该保持一定的前瞻性,不能局限于现有《企业财务会计报告条例》的规定。

(3)财务会计概念框架与《企业会计准则》的关系。前者是制定具体会计准则所依据的基本会计规范,发挥着类似于西方国家财务会计概念框架的作用;后者由1992年颁布的基本准则和1997年起陆续公布的具体会计准则两部分构成。首先,我国将会计的基本概念等内容归集到基本准则之中,并没有另外单独公布财务会计概念框架。其次,基本准则虽然适用于我国境内的所有企业,但在实际运行中愈来愈缺乏应有的调整力度。最后,从我国基本准则的内容来看,目前存在着会计信息质量特征之间关系模糊、会计要素定义不够科学等问题,因而尚不能完全发挥指导具体会计准则制定的作用。

三、财务会计概念框架的构建

从我国新的基本会计准则的内容来看,我国CF的构建有三个特色部分,其中之一是以国际化研究和原则为导向,以会计目标和会计环境为逻辑起点,会计要素以国际标准进行确认。

1、关于构建CF的逻辑起点

目前国际会计研究的通行做法是目标导向,以会计目标为研究起点,从显性层面来说也确实如此。然而,会计目标不会凭空产生,它总是依附于特定的经济环境而存在。从哲学角度,环境决定一切、存在决定一切。无论是会计假设、会计本质,还是会计对象、会计目标,都是在一定的社会政治、经济、文化等环境下人们对会计现象的一种认识,有什么样的会计环境就有什么样的会计目标继而会计理论。因此,财务会计概念框架构建的逻辑起点应是会计环境。

2、关于构建CF的原则

(1)客观性与逻辑性相结合。客观性与逻辑性是任何理论体系都应遵循的法则。客观性是指CF应包括尽量多的经验内容且同时要得到高质量的证据支持。而逻辑性一方面是指对CF的逻辑结构须前后一致、首尾贯通且具备外部相容性;另一方面是指财务会计概念框架在构建时要体现逻辑简洁、扼要的形式,也就是要遵循“科学理论的美学原则”。

(2)系统性与中立性相结合。在构建我国CF时,要从总体上把握应包括哪些概念要素、层次划分以及如何进行系统归类等,尽可能保证概念框架基本内容的系统性。同时,CF体系与内容的确定应站在客观的角度,考虑整体信息使用者的决策需求,不偏向任何一方,以兼顾其中立性。

(3)历史性与动态性相结合。随着会计环境的变化,人们对CF内涵与功用认识的加深和会计理论研究的深入,CF理论体系也应处于动态发展中。CF的构建思路是由法规到理论体系。同时,CF理论体系内容的调整必须受到社会历史的限制,动态完善不等于主观随意,既要体现其内在逻辑的外部相容,更要体现其新旧理论的逻辑相容。

3、关于CF的层次与内容的设定

目前,我国新的《企业会计准则――基本准则》就其体系而言是比较完整的,基本体现了CF的主体构架,CF应由以下三个层次构成。

(1)第一层次,主要包括财务会计报告的目标、会计对象和会计假设三项内容,其中会计目标的确定是关键。我国的会计目标至少包含两种特征:一是会计目标的层次性;二是会计目标的阶段性。依据目前我国国情,新准则对当前会计目标的定位是既反映企业管理层的受托责任,又为相关利益者决策提供信息支持。而构建CF体系则应注意其理论的超前性,关于会计目标的准确描述是有待商榷的。

(2)第二层次,主要包括会计要素表述及会计信息质量特征。为实现会计目标,会计信息应具备规定的质量特征。目前国际上普遍要求企业编制资产负债表、损益表、现金流量表和权益变动表,因此应该在概念框架中全面描述诸如资产负债表要素、损益表要素、现金流量表要素及权益变动表要素。构建新的财务会计概念框架时,还应详尽清晰地考量如何表述会计信息质量特征及其相互关系。

(3)第三层次,包括会计要素的确认、计量、记录与财务报告四部分内容。根据确认与计量的概念和标准,把产生于过去的各项交易和事项按照会计要素的定义分类,分别以不同的要素身份及其所属的账户来计量、记录,并通过会计报表和其他财务报告等手段,转变为有用的会计信息报送给利益相关人,这就是财务会计的最终要求。因此,这一系列的会计处理程序构成了财务会计概念框架的第三层次,也是最终层次。

综上所述,随着经济的不断发展和国际会计的逐渐趋同,我国仍需要继续完善财务会计概念框架的建立,使我国的会计工作不断的发展。

【参考文献】

[1] 舒惠好、黎文靖:我国财务会计概念框架的法律地研究[J].会计研究,2004(11).

[2] 罗国荣、黄增洁:对我国建立财务会计概念框架的思[J].财会通讯,2000(8).

工业化的基本概念范文第3篇

为提高消费者对水产品的信心,应准确记录水产养殖生产中的信息和实时监控水产养殖企业的生产环境,为在事件的早期阶段及时发现并采取补救措施提供数据支持[2]。详细真实的日常活动记录是追溯系统的基础,可保证有效实用的供应链管理,而随着时间的增长和企业数量的增加,文档记录量将会非常大,如果用户想从大量的数据中获取到有用的信息将更加耗时,及时预警将更困难。并且水产的品种繁多,养殖流程各异、生产过程中关键控制点不同。不同的生产管理系统采集不同结构的数据,在集成追溯平台和疾病预警系统时信息难以有效共享,同一个概念可能有不同的解释,容易产生歧义与表述不一致等问题。

国外对本体的研究项目很多成果已十分丰富,并且建成了许多正在使用的开源本体知识库系统。国内对此的研究十分有限,与国外存在很大的差距。为满足企业界和学术界的需求,现已开发出了多种通用的常识性本体库系统和大量的领域本体库系统[3],例如Ontolingua本体库,DAML本体库,也有一些公开可以得到的商业本体库,UNSPSC(),RosettaNet(),DMOZ()和Swoogle。进入21世纪以来,随着本体论思想在农业信息研究领域的兴起,许多学者都认识到能科学表述并组织领域固有属性概念体系的本体将在农业信息分类、信息/知识库构建等方面具有广泛的应用前景[4];郭永洪[5]在鱼病的诊断推理系统中采用本体构建了鱼病诊断概念模型;齐红[6]采用形式概念分析方法构建了玉米种植本体,研制面向玉米种植的语义检索系统;徐勇等[4]探讨了奶牛业生产经营过程阶段和对应的信息需求单元,构建了奶牛养殖过程本体和奶牛养殖业信息协同服务业务链模型,建立了基于业务链模型的奶牛养殖业信息协同服务系统;但是采用本体论对水产养殖领域的知识进行统一的描述和表示的文献还未见报道。

针对以上系统存在的异构及缺乏共同理解的问题,将本体引入水产养殖生产领域,采用本体论的基本理论和方法,把现实世界中水产养殖领域抽象或概括成一组概念及概念间的关系,可有效解决水产养殖领域的“信息孤岛”和知识共享问题,并可为便捷、准确、高效的信息服务的研究工作提供一定的启示和参考意义。

1本体概述

1.1本体概念

在人工智能领域中一个本体是指用特定的词汇描绘的一个实际存在的事物[7]。而在语义网的范畴内,本体就是关于一个专业领域或知识的共同理解。它定义了用在特定领域的术语,用本体来描述领域知识,能够实现信息资源的语义明确化,为机器理解信息资源语义的提供了媒介。根据本体不同的属性,对本体有不同的分类方式。Gruber[8]根据详细程度和领域依赖度两个指标将本体分为4个类别:顶级本体、领域本体、任务本体和应用本体。

1.2本体的构建方法

目前为止,本体工程中5种比较典型的构造本体的方法论有:骨架法,TOVE法,METHONTOLOGY方法,SENSUS法,七步法,文献[9-10]详细论述并比较了以上建模方法。以上5种方法都是以领域专家为主,主要依靠领域专家的参与,通过严格的过程来构造本体。

2领域本体构建

为了开发本研究的本体,借鉴METHONTOLOGY的框架,并结合面向对象开发方法对其进行了细化,根据构建领域本体的特殊性,对此方法进行了改进。这个方法被分成3个阶段:规范化、概念化和实现,这些阶段组成一个迭代的过程[11],构建过程见图1。本研究使用的方法的创新点在于整个过程由组成每个阶段的任务组成,此外可使用软件工程技术将各个阶段加工。在这个方法学中最重要的是领域概念模型的定义。概念模型从规范化阶段的知识获取开始,知识获取是概念化的基础。为了本体工程师和领域专家的交流本文借助领域专家比较熟悉的软件工程建模工具UML。

2.1规范化

2.1.1知识获取

水产养殖领域涉及生产信息、检测信息、预警信息、疾病诊断和质量安全信息,涉及到多学科的知识。由于每个学科都有自身的特点,并且都具有本学科专有的概念、属性、关系等,同时学科间也存在交义和重叠。所以领域知识的共享、重用是非常必要的。为了准确的获取生产中的知识,把握用户的需求,研究的知识获取采用两种手段,一是对广西、山东、贵州的几家养殖企业进行实地调研,通过对几家企业水产养殖产品从育苗、放养到收获、运输、销售流程的剖析,从养殖品种看养殖的品种20余种左右,日常记录的信息包括生产记录、用药记录、投喂记录、水质记录、捕捞记录等。生产过程中不同的养殖品种采用不同的质量控制措施,具体的养殖过程记录数据也有差别;第二种手段是通过知识工程师与领域专家之间的互相交流来完成的,具体过程如下。

2.1.2确定本体覆盖的领域和范围

明确所构建的本体将覆盖的专业领域,开发该本体的目的、本体中的信息能够回答问题的类型等。该本体主要考虑的是和水产养殖相关的概念,包括水产种类、水产养殖过程相关的概念,同时包含了一些农业生产方面的常用概念和与生产密切相关的通用概念(知识域、农业生产)。下面是本研究构建的能力问题:水产养殖过程都包括哪些活动?水产主要分为几大类?淡水鱼具体都包括那些类?水产品的地区分布是什么情况?罗非鱼、鲢鱼分别属于哪类?它们主要在哪个地区,有什么特征?淡水鱼又分为几类?主要的营养价值是什么?水产养殖的主要投入品包括什么?

2.1.3领域描述

在进行领域描述时,本研究参考国家农业科学数据共享中心的数据库知识和Swoogle中的多个本体,组织农业领域的专家、水产养殖负责人、软件工程师进行领域描述,结果如下:水产品是水产生产的结果,是人类生产活动的结果,同时也是农业信息化系统的研究对象之一。水产品分为不同的种类。水产养殖管理系统:为不同的水产品提供一些基础信息和养殖过程关键控制点,以及一些不同生长阶段的养殖过程记录等。不同种类水产品的繁殖时间。不同种类水产品的营养价值。不同水产品的特性。水产信息管理系统的对象。水产研究的研究对象。在水产品从育苗到销售的整个阶段有一些常用的信息:水产品的分类和消费者的分类,繁殖季节,旺季的价格等。

2.2概念化

2.2.1领域概念模型

UML类图从类的角度表达概念和概念之间的关系,UML类图在确定本体范围和发现领域概念方面是非常有用的,UML类图中的信息是构建本体词汇的基础,尽量借助范化和特有化技术包含其他的概念。图2为使用UML类图表示的领域本体的概念模型其中一部分。本研究在查看已有本体的基础上,并参考有关农业知识表达的一些文献,提取与水产养殖相关的词汇,包括水产品:草鱼、罗非鱼、斑点叉尾鮰、海水鱼、虾类等;与水产养殖过程相关的词语包括:养殖方式、养殖类型、育苗、分塘、捕捞、放养和投喂等,还包括整个养殖过程中可能会发生一些病虫害或者其他的自然灾害,如包含疾病、水产养殖专家、施药、病害防治等,而现在随着信息化的日益普及,水产品的销售渠道也不仅仅限于普通的客户-农民的销售方式,而借助现在的互联网实现网上交易也不是不可能,故需要涉及到水产信息管理系统。

2.2.2定义类、关系和属性

(1)定义类和关系。本体通过上面的核心词汇列表得出本研究的类应该包括:水产品分类(淡水鱼、海水鱼、虾类、蟹类、鲆鲽类),水产的养殖生产过程类(孵化、放养、育苗、分塘、捕捞、水温记录、水质记录、pH记录、投喂记录、池塘),养殖的基础信息(企业、养殖场、品种、饲料、药品)、检测信息(检测单位、检测样品、检出值、检出限)。在“水产品类”和“养殖生产”类之间,通过ObjectProperty属性“HasActObj”来关联,可以设置“HasActObj”的域为“养殖生产过程”,范围为“水产品类”。见图3:一旦层次关系和层次关系的特征确定之后,可以借助用统一的标准指定名称、确定域和范围、基数和逆关系的方法制作反应双向关系的表1为一例子。

(2)定义类的属性。除了定义类外,还必须描绘概念的内在结构。例如确定哪条术语是描述哪个类的属性。这些属性会成为依附于类的属性。通常“内在的”属性,“外在的”属性都能成为本体中的属性。如果对象是结构化的,那么它的一部分可以是具体的或抽象的元素。除了最初确定的一些属性之外,还需要添加一些其他的属性。任意类的所有子类都继承了该类的属性。一个属性应该被附加在拥有该属性的最大的类上。所以以“水质记录”类定义属性为例来说明,通过相关资料分析以及参考“国家农业科学数据共享中心”[Int]中作物数据中心,对水质记录定义如表2所示:

2.2.3实例定义

一旦创建了本体的概念模型,下一步就是在实例表中定义相关的实例。定义某个类的一个实例需要确定一个类和为该实例的属性赋值。每个实例应该提供一些定义:名称,它属于的类的名称和它的属性值。在对类及类的层次关系定义好之后,需要对类的实例进行定义。本研究参考国家农业科学数据共享中心农作物的数据[12],进行了如下实例定义见表3。

2.3本体构建

采用Protégé作为本体编辑环境[13],Ontology的结构以树形的层次目录结构显示,用户可以通过点击相应项来编辑或增加类、子类、属性和实例等Ontology元素,Ontology实体的构建和对信息资源的Ontology标注较为简便;Protégé能导出多种本体格式,包括RDF模式RDFS和OWL格式,本研究采用OWL作为本体的形式化语言,OWL文件格式存贮本体数据。并且它提供插件开发环境,这就为快速原型和应用开发提供了一个比较灵活的基础。应用可以通过工具包来访问本体,这些工具包一般都提供了C++或JAVA的应用编程接口API[14]。在使用OWL表示的水产养殖本体中,通过标签<owl:Class>和<rdfs:subClassOf>来定义本体中的概念以及概念间的关系,<rdfs:equivalentClass>表示等价类,另外标签<owl:DatatypeProperty>用来定义概念的属性,<owl:ObjectProperty>表示概念与概念间的关系。另外OWL语言的另一特征就是提供了推理的能力。通过标签<owl:TransitiveProperty>来表示传递属性,标签<owl:FunctionalProperty>表示功能属性,标签<owl:inverseOf>表示逆属性。当然还有很多定义标签。通过这些标签定义概念和概念间的关系,并进行推理,从而可以获取更多的知识。图4为采用OWL语言对部分类的定义。

3结果与分析

为了更好的验证采用以上方法构建的水产养殖知识本体的有效性,将其应用于水产养殖过程质量安全管理系统的综合查询中,从检索的准确率和召回率与传统的关键词检索方法相比较,本体解析工具为Jena[15]。

功能强大,他提供的API允许处理基于RDF的本体数据,支持RDFS,OWL,DAML+OIL等本体的操作。在本系统内,实验本体数据中有60个概念,接近20个关系,包括datatypeProperty和objectProperty,基本可以反映水产养殖领域的一些应用情况。采用基于本体知识的检索,用户输入关键词,系统的查询预处理模块会对关键词进行语义分析,然后把查询条件进行服务包装,到数据源上执行检索服务,返回最终结果。如果通过关键词的结构化检索,用户可能很难表述真正的检索意图,通过语义交互后就能够对查询条件进行更加详细的扩展,以最大程度的表达用户的意图,保证查询出来的结果的完整性,并返回给最终用户。比如在关键词输入“罗非鱼”,通过语义扩展,即将等价类Tilapia、概念上位概念淡水鱼类和下位概念(尼罗罗非鱼,奥利亚罗非鱼等)以及相关的属性养殖生产阶段、养殖方式、适宜水温、pH值、放养时间、投饵量等作为相关的查询概念。表4与表5分别为采用基于本体的检索和基于关键词对五个关键词“罗非鱼”、“放养”、“水温”、“夏季”、“淡水养殖”的检索结果。

根据两个表中的数据,本研究以图形化的方式来比较基于本体的检索和基于关键词的检索两者的查准率和召回率,通过图5和图6,可以形象的看出基于本体知识的检索在准确率和召回率上都有一定的提高,因为基于本体的检索通过使用本体的水产养殖知识对关键词进行了语义扩展,使检索结果集合比单纯的关键词能够更多的挖掘用户的潜在查询需求,从而更加精确。但是召回率还不是很理想,这个和构建的本体包含的知识有很大的关系,当构建的本体比较完善的时候,召回率会提高。

工业化的基本概念范文第4篇

关键词: “材料科学基础” 哲学概念 教学意义

“材料科学基础”是材料科学与工程学科的主干课程之一,国内大多数院校都把该课程当作研究生入学考试课程。

对于这样一门专业性很强的课程,教学改革一般是积极吸收学科领域内的新知识、新理论,使学生学到更加前沿的知识。我在此基础上,另辟蹊径,挖掘、提炼该课程中蕴涵的丰富哲学知识,从而使学生在专业知识学习的同时,还感受到哲学思想与哲学方法的魅力,将自然科学范畴的材料专业知识与人文科学范畴的哲学知识有机地结合起来。

一、哲学教学的困惑

从知识学习的角度讲,本科生需要更加高深的专业知识和更为宽广的学术视野。因此,本科教学的一般思路是加深、加宽专业知识。加深知识靠更为高深的专业理论,而拓宽知识则必须吸收最新的科技成果。

如果站在高于知识的思想与方法的角度上,则仅限于专业知识范畴是不够的,还必须让学生具备一定的哲学思想,掌握一定的哲学方法,从而应对专业以外的事物。因为在当今社会,纯粹专业内部的事物是极少的,科学研究、生产实践往往涉及其他学科的知识,往往需要处理人际事物。因此,从最高层面的哲学入手,来强化学生的素质非常必要。

然而,当我们把教育的视野延伸到哲学的高度时,就会发现一个令人困惑的难题,即哲学的巨大作用与这种作用很难实现之间的矛盾。也就是说,虽然哲学是人类知识形态的极致,但由于哲学非常抽象,因此教学难度非常大。不难看出,理工科中的哲学教学,既有巨大需求,又难以操作。

应该指出,目前理工科开设的“科学技术哲学”选修课程,是这方面的一种积极尝试,该课程对于学生的哲学素养的提高确实起到了一定的作用。尽管如此,无论是从学时数还是从教学效果看,仅仅一门课程还难以起到太大的作用。同时,理工科学生趋于定型的学习习惯,也制约了该课程功效的发挥。例如,有些学生对于“科学技术哲学”不感兴趣,有些则难以适应这类文科课程的教学方法。

凡此种种,都说明理工科哲学教学中所面临的窘境。因此,要想突破这种状况,我们就必须转变观念,另辟蹊径,从而找到一条更加适合理工科的哲学教学之道。

二、“材料科学基础”哲学概念的提炼

课程的教学基础是知识的生成,没有知识课程就无法生存。但是,要想在理工科专业课中实施哲学教学,仅仅有专业知识是不够的,还必须把这些专业知识背后的哲学概念、方法提炼出来。下面以实例的方式展示理工科课程中哲学知识的提炼过程与结果,归纳提炼的方法。

1.牛顿第二定律的哲学意义。

牛顿第二定律本不属于“材料科学基础”课程范畴。之所以拿它作为例子,是因为该定律是自然科学的经典,所以人人都能够理解。而直接选用“材料科学基础”课程中的例子,由于专业性很强,读者不易理解。

牛顿第二定律为f=ma,换一种表述形式就是a=f/m。根据语义流源理论,可以把属于物理学的专有概念转化为哲学表述。例如,f是外力,这是一种物理表述,但根据语义流源,外力退化为外界作用;m是质点质量,它也可以表述为事物的内在属性,因为质点说到底还是一种事物,而质量是用来描述质点属性的;a是质点加速度,它退化为事物的行为;“二”退化为关联,因为“二”不过是关系(关联)的一种特殊形式。

在完成了上述转换之后,牛顿第二定律就有了哲学意味,其新的表述为:事物的行为既与其内在属性有关,又与外界对于该事物的作用有关[1]。不难看出,这是一个典型的哲学规律,潘懋元先生提出的高等教育内外部关系规律,恰好是这一哲学规律在教育中的体现。换言之,自然科学的牛顿第二定律与教育学的高等教育内外部关系规律,具有哲学意义的统一性。

2.“材料科学基础”中的哲学概念。

牛顿第二定律的哲学抽象不仅展示了一条哲学规律,而且展示了抽象过程的一般方法。按照这一方法,就可以处理“材料科学基础”课程中的相关知识,以使它们上升到哲学的高度。同时,由于基本的提炼方法在牛顿第二定律中已经展示,因此在下面的例子中更多地介绍过程与结果,以避免过多的专业介绍带来理解困难。

(1)晶体缺陷

它是材料学科中一个极为重要的概念,表示晶体中不但存在缺陷,而且缺陷有可能以平衡的方式存在。

从哲学的角度看,缺陷无非是一种新的物质存在方式。换言之,缺陷造成了物质存在的多样性,而多样性概念就属于哲学范畴了。因此,材料缺陷的哲学抽象就是:事物以多样性的方式存在,优于单一的存在方式。这个规律在自然界与社会领域都是颠扑不破的真理。

(2)凝固(相变)过程

在材料的凝固过程中,形核理论至关重要。该理论的基本预设是,在原来的液相中产生具有固相结构的小核心,且它们随机出现、时聚时散。一旦过冷度足够大,这些小核心就能长大,直至完全凝固。

从哲学的角度看,凝固形核现象是旧事物中存在新事物的范例。存在于旧事物中的新事物尽管是不稳定的,但它包含了新事物的“基因”,且一旦环境条件适合,这些“弱小稚嫩”的新事物就能由小到大、由弱变强,直至完全取代旧事物。

(3)界面平衡偏析

这个材料概念可以用来展示哲学认识论的一般程序,也就是逻辑学中的属+种差理论。一般来说,一个新概念总是由几个旧概念组合而成。在组成新概念的旧概念中,必有一个是基本的,而其他是从属的。例如,知识经济概念中,经济是基本的,而知识是从属的。逻辑学把这种处于基础地位的概念称为属,从属概念称为种差[2]。

以界面平衡偏析为例,最基本的属就是偏析这一概念,而平衡是从属概念。因此,平衡偏析概念的根本意义由偏析决定,它意味着成分的(空间)差异,平衡偏析无非是说这种成分差异处于热力学稳定的状态,因此称为平衡。当我们建立了平衡偏析概念之后,它就成了新的起点,即新的属,而相对于这个属,界面就是种差。因此,界面平衡偏析就是:与界面有关的平衡偏析。换言之,界面平衡偏析=界面(种差)+平衡偏析(属)。

不难看出,尽管界面平衡偏析概念本身没有演绎出什么哲学意味的东西,但对于它的认识却能从方法的角度上升到逻辑学的层次,从而具有哲学意义的普遍性。

(4)规则溶液自由能表达式

在二元合金固溶体的自由能表达式中,学生的学习难点并不在表达式的数学形式。教学实践发现,他们产生模糊认识的根源在于:该表达式说的是谁。

按着德国哲学家弗雷格的指称理论[3],一个事物的认识与三个要素密不可分,即事物的名称、事物的内涵和事物的所指,其中名称与内涵很容易理解,而事物的所指(这是一个哲学专有名词)是需要进一步说明的。按理说,认识过程涉及所指应该是常识,如黄山,它有名称(就是黄山),有内涵(如险峻、秀美等),还有就是作为物质存在的那些花岗岩构成的山峦。因此,所指就是指向物质存在的,因此理解起来似乎并不难。但是,当某个所需认识的对象以抽象的、看不见的方式存在时,所指就不像黄山那么清晰了。在初学的过程中,所指往往被学生忽略,甚至是遗忘,而只记住三要素中的名称与内涵。这种所指认识的缺失会带来严重的问题,如把对象搞混。不难看出,弗雷格的指称理论有助于强化学生的认识对象意识,而这种意识的强化在面对数学公式具有特殊的价值。

(5)相变定义

根据冯端院士的定义[4],“相变”指:“在外界条件发生变化的过程中物相于某一特定条件下发生突变。”但是,相变的定义也可以简化为:凡是结构发生变化的过程都是相变。不难看出,与冯端院士的定义相比,新的相变定义粗略了很多。

如何看待这种由于简化而带来的粗略,是一个超越材料专业的问题,而知识范畴的超越本身就具有哲学的意味。显然,这里涉及思想方法的问题,对于不同思想方法的认识与把握,恰恰是学生应该努力的新方面。这个问题的重心不在于孰是孰非的细节探讨,而在于认识效率等更高的层次范畴。换言之,细节的是非判断转向了效率考量,这种价值标准的转向对学生思维训练具有重要作用。

三、“材料科学基础”哲学概念的教学意义

从上面的论述看出,在材料专业知识中提炼具有哲学意味的概念与方法并非难事,其中的关键是思想观念的转换,具体就是从单纯专业视野拓展到更为宽广的哲学领域。站在哲学的高度重新看待“材料科学基础”课程的教学,它有了新的意义和价值。

1.丰富了教学内容,深化了专业知识。

到目前为止,理工科专业课改革的思路重点在更新教学内容,具体方法是积极吸收新专业知识,反映学科的新发展。不难看出,这种改革的视野仍然局限在专业、学科的范畴之内。

因此,本文给出的哲学概念提炼的思路,是一种新的尝试。按着这样的思路,教学内容同样得以丰富。同时,还可以深化课程的内容,如上面列举的弗雷格指称理论,属种+差的认识理论,都具有很高的认知难度,这些哲学概念的学习会极大地深化课程内容。

2.建立了理解的新维度。

就本科生学习而言,理解的重要性远大于高中生。从某种意义上讲,理解是本科生学习的生命,而高中生的学习还带有相当成分的记忆因素。因此,深化理解就成了本科生学习的当务之急。

但是,深入剖析理解概念会发现,理工科学生的理解视野是不够宽广的,他们的理解维度主要集中在以下几个方面。首先是事实和自然科学定律,这是理解不可或缺的维度;其次是简单逻辑,因为理解的过程往往是逻辑推理过程;最后就是数理方法,因为理工科中大量的知识是建筑在数理基础上的。但是,仅仅把理解的视野向这些方面展开是不够的,因为这些维度的综合也不具备超越的功能和开拓创新的意味。因此,有必要把理解的维度进一步向哲学、方法论的层次展开,以便提高学生的理解水平,进而提高他们的思维能力。

3.开拓了通识教育的新视野。

在本科教学中,通识教育尽管非常重要,但它的实际操作却一直令人困扰。其中的重要问题是不同门类的知识各行其是,结果是多而不通。本文提出的理工科知识的哲学提炼与教学,为解决这一问题的提供了新的思路,因为通识教育的终极价值在于一个“通”字,即融会贯通。但由于不同学科之间的天然差异,因此直接贯通是不可能的。但是,如果使不同学科的知识都升华为哲学概念,则在哲学层面就能实现贯通。

参考文献:

[1]吴锵.从博雅教育、通识教育到人文素质教育.南京理工大学学报(社会科学版),2004,1.

[2]中国人民大学哲学系.逻辑学.中国人民大学出版社,1996:27.

工业化的基本概念范文第5篇

目前,设计知识管理已成为国内外许多研究机构、大学、企业的研究热点,如美国NIST的设计知识库项目[2];欧洲WISE工程知识管理项目[3]、MOKA项目[4];韩国LG公司资助的知识管理项目[5];国家863资助的知识管理平台研究[6]等,但还没有一个实用的能支持概念设计知识重用的系统,对它的研究也还停留在理论准备阶段。

本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。

1、基于本体的概念设计知识建模

1.1 概念设计知识分类与表达

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程;评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括:功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识(其分类如图2所示)。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

(1)功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等;

(2)技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答;

(3)结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能 结构的映射(简称为功构映射)就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的;而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能 结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能;

(4)实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等;支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2 本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素:概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求:对目标领域的清晰描述;概念或概念之间关系的明确定义;一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段:

(1)产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

(2)产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

(3)产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致;完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期(见图6)。

1.3 概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3~图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性:摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制:只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中(省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等)。

(3)功能知识类

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1

表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品(省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等)。

(4)功能技术原理解类

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图(省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等)。

上述描述中,使用类公理(subclassof)描述了两个类(概念)之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性(objectproperty)描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4 基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势:

(1)支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如:功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

(2)支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

(3)多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词(语法)不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1 概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

(1)概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

(2)概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

(3)概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

(4)概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

2.2 概念设计知识管理关键技术及实现

(1)基于本体的知识定义。工程机械产品概念设计过程中需要运用多种类型的知识,这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的概念设计知识管理允许用户对定制知识类别,对知识进行基于本体的定义,针对每一类知识定义其描述属性,较好地解决了多来源多类型知识的表示问题。