工程档案知识库的构建研究

李星星

摘要：根据美国项目管理协会PMBOK和建筑工程的分部分项工程的分类，文章筛选出选择适用施工技术知识的影响因素和评价指标，通过遗传算法确定各指标的权重，并在就项目案例进行检索的时候同灰色理论相结合，构建了一个影响施工技术知识使用的评价指标体系，进而提出一个较为系统和全面的工程档案知识库理论框架。

关键词：灰色理论;施工技术知识;工程档案;遗传算法

1工程档案知识库构建面临的机遇和挑战

工程档案中蕴藏着很多可以重复使用的施工技术知识，而这些作为建设项目的施工资料，包含着工程项目的属性特征：如项目类别、建筑面积等，这些可以展现项目的基本信息，是建设项目案例的特征信息。如何将这些施工技术知识应用于新的待建项目是当下工程档案知识库面对的挑战和机遇。案例推理技术为工程档案知识库的构建提供了技术支持。

目前构建技术已逐渐成熟的知识库构建在工程档案管理领域还存在很大的困难和挑战。目前的工程档案知识库依旧停留在重藏轻用，主要目的在于减轻工程档案的存储空间压力，但是并没有对工程档案中的施工技术知识使用有足够的重视。

2工程档案知识库的构建

知识库的重要贡献在于维持资料与知识的有序性。建立知识库，不可避免要收集与整合梳理曾经的资料与知识，依据相应的法子来分类保管，并提供一定的搜索方法。通过这样的操作，把大量的隐性知识进行编码与数字化，信息由无序到有序。这样提高了信息检索效率，也为提高应用效率打好了基础^[1]。

2.1工程档案知识库的理论构架

构建工程档案知识库，首先需要对其中的施工技术知识进行分类，工程项目通常情况下拥有着以下属性特征：如项目类别、建筑面积等，这些可以展现项目的基本信息，是建设项目的特征知识。如下表1、2所列。

表1 工程项目字符型特质

表2 工程项目数值型特征

2.2 知识库中施工案例表示方法

工程档案在施工案例的各分部施工技术知识，都源于同一个工程，他们之间会有相同性质。一个建设项目很难用简单的框架来说明，所以，这里引入框架网络^[2]，表达建设工程施工技术的案例知识（如图1）。

图
1 施工案例施工技术知识框架二层网络图

由于施工案例数的庞大，下面以一个简单的案例进行分析。

3算例分析

工程档案知识库的构建是为了使工程档案中的施工技术知识能够被方便的检索出并加以应用，从而提高施工技术的工作效率。

用上表中的十四个属性特征来描述施工项目，文中将这些属性特征用向量来表示。在这个向量中，既有数值型也有字符型的元素，数值型的数据可以采用原始数据进行表述；关于字符型元素，联系灰色关联分析模型，测试集中的字符元素全部赋值为1，参考集中的字符元素对比测试集中相应变量，根据两者的异同来对参考集中的字符进行取值为1或0。如果相同取1，否则为0。待建项目的属性特征如表3所示。

表 3待建项目属性特征

检索的核心是借助灰色关联分析^[3,4]，结合遗传算法^[5,6]，计算出待建案例与案例库中的灰色距离，从而找出最相似案例，进行施工技术知识的有效利用。待建案例对案例库中的案例相似度计算排序结果如下：

从以上数据可以看出，与目标案例最为相似的三个案例分别为：9号、28号、27号案例。可以看出，这三个案例同目标案例都属于居住住宅类，同时基础与结构等主要参数上有很大的相似度，所以相似度比较接近。

4小结

在工程档案海量库存中发现知识，思考案例间的关联度，构建工程档案知识库对于施工技术知识库，辅助施工技术决策具有重要的意义。因此本文以工程特征属性为框架，结合灰色理论分析和遗传法构建了知识库。在实践方面，以一个简单的案例进行相似度计算，实现案例的施工技术知识的有效利用。关于知识库的绩效评价则需要进行进一步研究。

参考文献

1. 岳高峰,朱虹,张艳琦等. 城市建设档案著录规范-GB/T 50323 [M], 北京: 中国建筑工业出版社, 2001.

2. 朱光菊,夏幼明.框架知识表示及推理的研究与实践[J].云南大学学报（自然科学版）,2006,28（S1）:154~157.

[3] 张宪.基于matlab的铁路内部因素与货运量的灰色关联分析[J].交通科技与经济.2015（02）:44-46.

[4] 杜东,庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[M].北京:清华大学出版社,2015.

[5] 贾兆红,陈华平.基于改进遗传算法的权重发现技术[J].计算机工程,2007,33（5）:156-160）

[6] 张晓丽,肖满生,叶紫璇.基于遗传算法的图像多特征权重自动赋值方法[J].软件工程,2019,22（10）,22-26