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科技管理研究：基于MaSE的虚拟企业知识管理系统分析
基于MaSE的虚拟企业知识管理系统分析
洪清鹏 郭东强 汪长玉 余呈先 *基金项目：国家社科基金资助项目（11BTQ027）。
作者简介：洪清鹏（1958-，男，福建人，企业管理专业博士生；郭东强（1957-），男，博士，教授，博导，副院长，研究方向为信息管理与企业管理信息化；汪长玉（1987-），女，硕士，研究方向为知识管理；余呈先（1974-），男，博士生，研究方向为知识管理。

（华侨大学工商管理学院 福建，泉州 362021）
摘要：文章在研究有关虚拟企业知识管理系统文献的基础上，利用MaSE方法和AgentTool建模工具对虚拟企业知识管理系统进行分析建模，获取虚拟企业知识管理系统的目标层次结构图、用例列表和部分用例的时序图、角色模型和部分角色的并发任务模型，利用这些分析模型描述虚拟企业知识管理系统的需求。
关键字：虚拟企业；知识管理；多主体系统工程
An Analysis on Virtual Enterprise Knowledge Management System Based on MaSE
Abstract: Based on reading a lot of experts’ and scholars’ literature on the virtual enterprise knowledge management, this paper used MaSE and AgentTool to analyze virtual enterprise knowledge management system and create a set of analysis models(Goal hierarchy diagram, use case list, and sequence diagrams of use cases, role model and concurrent tasks model of a role) to describe the requirements of virtual enterprise knowledge management system in detail.
Keywords: Virtual Enterprise; Knowledge Management; Multi-agent systems engineering (MaSE)
0 引言
Agent技术是为解决复杂系统的分布性、动态性、协调性、可扩展性等特点而出现的，由于虚拟企业知识管理系统具有复杂系统的这些特点，已有部分学者将Agent技术应用到虚拟企业知识管理系统的研究之中。如蒋翠清等提出了多Agent的知识管理系统模型[1]；杨波，徐升华使用Agent技术构建了虚拟企业知识管理系统的框架[2]；于瑞雪运用多Agent技术构建了虚拟企业的运作管理系统[3]。从Agent在虚拟企业知识管理系统的研究现状可知，虽然已有部分学者将Agent技术应用到了虚拟企业知识管理系统的研究领域，但却缺少把Agent技术作为一种工程方法，按照面向Agent的软件工程方法对虚拟企业知识管理系统进行系统性的分析建模研究。本文意图在这一问题上扩展虚拟企业知识管理系统的研究。
1 基于MaSE方法的建模
多Agent系统工程（MaSE）方法是一个覆盖完整生命周期的开发方法，包括对异构MAS的分析、设计和开发。MAS使用了从UML标准中派生出来的图形化模型来描述系统中的Agent类型、他们同其他Agent的接口以及一个独立的Agent架构的内部设计。MaSE主要侧重于指导设计人员如何从一组初始需求出发经过分析、设计到最后的MAS运行实现[4][5]。MaSE分析阶段由三个步骤组成：捕捉目标、使用用例、定义角色。MaSE具有整个过程的追踪变更能力，在分析设计阶段所创建的每个对象，都能够通过不同的步骤向前或向后同其他对象相关联。
MaSE是采用AgentTool开发系统的理论基础，MaSE和AgentTool都是独立于任何特定的Agent架构、编程语言，或者通信框架。AgentTool是图形化的、完全交互的软件工程工具，能够完全支持MaSE分析设计的每个步骤。AgentTool也支持Agent内部通信的自动化验证，半自动化设计，多种MAS框架代码生成。MaSE及AgentTool可以协同工作，并运行于类似JADE这样的开发环境[6]。
2 虚拟企业知识管理系统的目标捕获
2.1 识别目标
在相关文献总结的基础上，可知将虚拟企业知识管理系统的目标分为虚拟企业组建及运营管理、知识管理实施以及系统管理三大块，下面分别对这三大块涉及到的具体需求情况进行分析，从而识别出更细致的系统目标，主要系统目标都通过黑色字体重点标识。
（1）虚拟企业组建及运营管理
该部分通过系统帮助实现虚拟企业组建及运营管理的自动化过程，通过IT技术帮助实现多企业的合作管理，从而达到实现虚拟企业经营目标的目的。该部分有下列目标组成[7][8]：
①市场机遇识别。市场机遇识别时虚拟企业组建的前提，一般的企业不断的获取市场环境信息后，从中识别市场机遇，并对市场机遇进行分析和评价，并从众多市场机遇选择有价值的需要通过组建虚拟企业来实现的市场机遇，并根据选择的市场机遇建立虚拟企业战略目标。
②虚拟企业组织管理。一般企业识别市场机遇后确定需要组建虚拟企业，首先要及自己紧密合作企业组建盟主企业，然后由盟主企业派出人员组建虚拟企业综合管理中心，虚拟企业综合管理中心分解虚拟企业经营目标，根据经营目标分解的情况需要成立各子项目，建立对应的项目小组，并为各项目的需要进行合作伙伴选择。选择合作伙伴的之前首先要在网上进行招投标，系统通过提供会员管理（注册、登录、信息查阅、会员服务等）来搜集潜在盟友信息，虚拟企业综合管理中心新建项目需求后，候选企业可以浏览网络已有项目的能力需要，并可以对项目进行投标。同时盟主企业可以选择专家对投标企业进行评比，最后选择符合需要的合作伙伴作为虚拟企业项目的成员，最终完成虚拟企业的组建。
③虚拟企业协调管理。虚拟企业组建之后就进入运营的阶段，综合管理中心要负责虚拟企业运营期间协调管理，要对运营期间的各成员企业间的冲突问题进行监控记录，并分配相应人员对问题进行协调处理，最后由相关人员对完成的结果进行评价。
④虚拟企业合同管理。虚拟企业由一些独立的成员企业组成，成员企业通过签订合同协议确定合作过程中的职责和权力，合同管理涉及到合同信息管理（合同签订、修改、删除、评审、作废、信息查看 ）、合同收支管理（合同收支计划制定、合同收支计划修改、合同收支计划评审、合同收支计划作废、合同收支执行记录、合同收支修改、合同收支删除、合同收支评审、合同收支作废、合同收支信息查看）、合同变更管理（合同变更记录新建、修改、删除、审核、作废、信息查看）、合同执行监控管理（合同预警参数设定、合同延期报警、合同预警）、合同结算管理（合同结算记录新建、修改、删除、评审、作废、信息查看）。
⑤虚拟企业项目管理。虚拟企业具有生命周期性，其目标的实现过程类似一个项目，因此虚拟企业的运营管理采用项目管理的方式。主要涉及到项目成员管理（项目成员选择、项目成员删除、项目成员绩效考核、项目成员信息查看）、项目任务管理（任务新建、任务修改、任务删除、任务发布、任务变更、任务执行反馈、任务信息查看）、项目进度管理（项目进度计划制定、项目进度计划修改、任务执行进度监控、任务执行进度预警参数设定、任务执行进度信息获取、任务执行进度预警、任务延期报警、任务进度执行及计划对比分析）、项目资源管理（项目资源分配、项目资源使用情况记录、项目资源使用及计划对比分析）、项目成本管理（项目成本计划制定、项目成本计划修改、项目成本执行监控、成本使用进度预警参数设定、成本使用进度信息获取、成本使用情况预警、成本使用超预算报警报警、项目成本执行及计划对比分析）、项目质量管理（质量管理计划制定；质量管理计划修改；项目执行质量问题记录；项目执行质量问题处理）、项目风险管理（项目风险管理计划制定、项目风险管理计划修改、项目风险问题记录、项目风险问题处理、项目风险问题处理评价）、以及项目文档管理（文档分类管理（类别新建、修改、删除）、文档内容管理（文档新建、删除、修改、查看））等几个目标。
⑥工作流程管理。虚拟企业的组建和运营管理过程中涉及到一系列的工作流程，这些工作流有企业内部的也有跨组织，需要通过一套跨组织的工作流管理系统进行统一管理，支持整个系统的流程运转。主要包括流程任务管理（任务创建、修改、执行、监控）、流程管理（流程创建、流程修改）、流程资源管理（资源分配、调度、使用情况监控）、流程进度管理（进度计划制定、修改、进度监控）、流程异常管理（流程执行监控、异常信息捕获、异常处理）和流程监控管理（任务执行情况监控、流程进度监控、资源使用监控）[9]。
（2）知识管理过程
虚拟企业知识管理系统的另外一个重要的大目标是要支持知识管理的实施过程，虚拟企业实施知识管理能够实现将合适的知识在合适的时间以合适的方式传递给合适的人的目的，这可以提高虚拟企业的整体运行效率，有利于更好地实现虚拟企业的经营目标，达到虚拟企业知识管理的目的。知识管理过程主要包括以下几个方面[10]：
①知识需求获取。知识需求获取是知识流程的起点，也是发挥知识管理系统作用的关键，知识获取功能需要在获取虚拟企业业务流程中的知识需要的基础上才能够执行，系统可以对每个业务流程执行人员需要执行的业务流程运行情况进行监控，可以发现业务流程执行过程中所需要的知识，获取到虚拟企业的核心流程知识需求，并将请求知识获取。组织的知识需求除了核心业务流程的需求还包括用户自身感兴趣的需求，因此还要提供用户自定义知识需求和用户知识兴趣分析（知识标注分析、历史记录分析、用户知识提醒评价分析）的服务。
②知识获取。知识获取的目的是通过一系列的手段为已获取的知识需求提供相应的知识。首先对知识需求进行格式转换，根据并对转换格式的知识需求进行过滤，并按照知识需求在知识库中进行知识搜索，得到及知识需求相匹配的知识，并将搜索到的知识进行格式转换后反馈和表示给知识需求者。
③知识生产。虚拟企业的知识主要产生于虚拟企业的核心流程，在虚拟企业业务执行过程中会应用知识，同时也会产生新的知识，这是虚拟企业知识的主要来源之一，虚拟企业知识管理系统需要对新知识进行识别，并将识别的知识收集起来，并按照一定的分类规则和存储规则进行知识整理，并对整理后的知识进行分析，以便得到更有价值的隐含知识。
④知识存储。知识生产中得到的知识需要存储和管理起来，对虚拟企业知识资源进行有效管理是虚拟企业知识管理系统的基础。知识生产中的知识要能有效清晰有效地存储，易于管理，首先要对知识进行分类管理（知识类别新建、修改、删除），同时还要按照知识类别建立对应的统一的知识存储格式，最后可以按照预置的知识类别、知识存储格式对新的知识进行存储，以及后期的更新维护（知识对比、知识修改、知识删除）。
⑤知识交流共享和应用创新。在虚拟企业业务流程的不同阶段、不同的业务流程间都存在者知识共享活动，因此虚拟企业知识管理系统中需要建立各种知识共享的方式。主要有知识社区（知识推荐、知识订阅、知识主题、知识问答）、知识论坛（论坛分类、发帖、回帖）、知识地图（知识分类、知识导航）、网络培训（课程分类管理、课程内容管理、课程安排、课程选择、课程开课管理）、及时沟通（发送邮件、接收邮件、删除邮件以及邮件信息查看和回复评价）。
⑥知识资产评估。虚拟企业知识管理执行的好坏及其累到知识资产相关，因此需要对虚拟企业已有的知识资产进行评价，首先要建立知识评价的指标，接着按照指标结构对知识进行评分，最后计算得到知识的评分结果并展示给用户。
（3）系统管理
虚拟企业知识管理除了需要实现主要的业务相关的目标，实现系统的有效管理，主要包括组织结构管理（组织新建、修改、删除、信息查看）、岗位管理（岗位新建、修改、删除、信息查看）、角色管理（角色新建、修改、删除、权限分配、信息查看）、用户管理（用户新建、修改、删除、信息查看）以及安全管理（检查非法登陆、检查非法文件删除、检查文件修改、通知管理员）几个方面。
2.2 创建目标层次结构图
对于上述识别的系统目标进行分析，按照汇总、分解、组合等不同目标类型进行系统目标的结构化构建, 鉴于文章篇幅的限制，本文主要截取系统的高级目标层次结构图形以及对工作流程管理、知识需求获取、知识获取目标的细化层次结构图作为示意，具体情况如下图1所示的虚拟企业知识管理系统目标层次结构图。

图1 虚拟企业知识管理系统目标层次结构图
3 虚拟企业知识管理系统的用例分析
3.1 创建用例
用例创建时从虚拟企业知识管理系统的初始需求中分析出系统的用例，用来全面地捕捉系统的核心需求，起到辅助目标捕获步骤作用。此部分在分析需求获取结果的基础上识别出系统具有如表1所列举的用例。
表1 虚拟企业知识管理系统用例
所属范围
系统用例
市场机遇识别
市场环境信息获取
市场机遇管理（市场机遇分析、评价、选择）
虚拟企业战略目标建立
虚拟企业组建
虚拟企业注册
盟主企业注册
虚拟企业综合管理中心（VIMC）注册
经营目标分解
项目立项（立项申请、立项审批）
合作伙伴选择
会员管理（会员注册、登录、信息查阅、会员服务）
招标管理（招标项目新建、删除、修改、查询、浏览）
投标管理（投标书撰写、修改、删除、查询、浏览）
评标管理（授权项目浏览、专家评分）
协调管理
冲突问题记录
冲突问题处理
冲突问题处理结果评价
合同管理
合同信息管理（合同签订、修改、评审、作废、查询、浏览）
合同收支计划管理（合同收支计划制定、修改、删除、评审、作废、查询、浏览）
合同收支管理（合同收支执行、修改、评审、作废、查询、浏览）
合同执行监控管理（合同执行预警参数设定、合同预警消息提醒、合同延期报警消息提醒）
合同变更管理（合同变更记录新增、修改、评审、作废、查询、浏览）
合同结算管理（合同结算记录新增、修改、评审、作废、查询、浏览）
虚拟企业项目管理
成员管理（项目成员添加、删除、绩效考核、信息查看）
任务管理（任务新建、修改、删除、变更、执行反馈、信息查看）
进度管理（进度计划制定、进度计划修改、任务执行进度预警参数设定、任务进度信息获取、任务执行进去预警、任务延期报警、任务进度执行及计划对比分析）
成本管理（成本计划制定、成本使用情况记录、成本执行监控、成本计划调整、成本执行及计划对比分析）
资源管理（资源分配计划、资源使用记录、资源使用情况监控、资源分配计划调整、资源执行及计划对比分析）
质量管理（质量管理计划、质量问题记录、质量问题处理）
风险管理（项目风险管理计划、风险问题记录、风险问题处理）
文档管理（项目文档目录建立、文档创建、文档查询、文档维护）
工作流程管理
流程任务管理（任务创建、修改、删除、执行、监控）
流程管理（流程创建、修改、删除、查看）
资源管理（资源分配、资源调度、资源查询、资源使用情况监控）
工作流引擎管理（任务工作流程查询、任务分配）
进度管理（进度计划制定、修改、进度监控）
异常管理（异常监控、异常问题方案查询、异常方案新建、异常问题处理）
知识管理
知识需求获取（业务流程监控、知识需求获取、知识查询请求）
知识获取（知识格式转换、知识需求过滤、知识搜索、知识推送、知识表示）
知识生产（知识识别、知识收集、知识整理、知识分析）
知识论坛管理（论坛分类、发帖、回帖）
知识社区（知识推荐、知识订阅、知识主题分类、知识主题内容管理、知识问答、知识批注）
及时沟通（发送邮件、接收邮件、删除邮件、查看邮件）
知识地图（知识分类、知识导航）
网络培训（网络课程分类、网络课程内容管理、网络课程听课申请、网络课程开课）
知识资源管理（知识分类目录创建、知识分类目录删除、知识分类目录修改、添加知识、新旧知识对比、删除无用知识、修改已有知识、知识查看）
知识应用创新（知识批注、知识挖掘）
知识资产评估（知识评分、知识评价）
系统管理
用户管理（用户信息添加、删除、修改、查看）
组织机构管理（组织机构信息添加、删除、修改、查看）
岗位管理（岗位信息添加、删除、修改、查看）
角色管理（角色信息添加、删除、修改、权限分配、查看）
安全管理（检查非法登陆、检查非法文件修改、检查非法文件删除、通知管理员）
3.2 创建时序图
从用例到时序图的转变是比较直接的。在用例中的独立实体被定义成角色，用例实体之间传递的任何类型的对话以及信息变成了事件。事件的序列是基于用例描述的。时序图中每个参及部分成为了角色。在时序图中定义识别的角色形成了后面定义角色步骤的初始角色集合。在定义角色中，在这个步骤识别的角色可以被重新命名，可以分解成多个角色或及其他角色组合。鉴于文章篇幅的限制，本文以“知识获取”用例作为示例进行时序图的构建，具体结果如图2。“知识获取”根据用户历史的知识操作记录、负责执行的业务流程来收集用户个性化的偏好和知识需求,得到用户的兴趣档案存入知识库,同时对用户的偏好及需求进行自动跟踪,按照用户的知识需求, 主动地在适当的时候向用户推送合适的知识,用户对系统提供的知识进行评价作为后期用户知识需求和偏好的积累依据。

图2 知识获取时序图
4 虚拟企业知识管理系统的角色定义
4.1 角色模型
虚拟企业知识管理系统的角色是Agent类定义的基础，在设计阶段用来代表系统的目标。使用角色可以方便地将分析阶段的系统目标过渡到系统设计阶段。一般情况下我们认为如果每个系统目标都及一个角色关联，而每一个角色又及一个Agent类关联，则系统的目标就被满足了。角色抽取主要来自于两个方面，一是时序图中抽取的部分角色，而是通过分析目标而抽取得到的角色，按照这两个抽取系统角色的方法本文抽取出了虚拟企业知识管理系统的主要角色及其承担的职责权利。并利用AgentTool提供了系统角色模型构建的功能创建系统的角色模型如图3,4,5所示，方框表示角色，方框内包括了角色承担的目标，用椭圆表示角色要实现的任务，任务获取主要来自于角色所要实现的目标，同色任务之间的通讯情况又通过有向箭头来表示，蓝色虚线表示角色内部任务通讯协议，红色实线表示不同角色任务之间的通讯。

图3 系统角色模型之一

图4 系统角色模型之二

图5 系统角色模型之三
4.2 并发任务模型
在获取虚拟企业知识管理系统角色及其关联任务之后，还需要通过定义单个任务的细节来捕捉角色的行为，MaSE方法中提供并发任务模型来对任务细节进行捕捉。鉴于文章篇幅的限制，本文以虚拟企业知识管理系统中的“知识获取者”角色的“知识格式转换”任务为例进行并发任务模型的建立，具体如图6所示。该图表示：当“知识格式转换”角色接到“请求格式转换”的消息后，进入“查找系统知识格式”的状态，在此状态下“知识格式转换”角色将执行“获取系统知识格式”和“设置系统超时时间”两个动作。完成这两个动作之后“知识格式转换”角色将新的知识格式发送给知识格式转换请求的角色并等待对方确认的消息，当接收当对方确认消息后发送“知识转换完成”消息，在等待对方角色确认消息的过程中如超出系统设置的时间，则重新进入系统知识格式转换的状态。

图6 “知识格式转换者”角色“知识格式转换”并发任务模型
5 结论
本文运用MaSE方法对虚拟企业知识管理系统进行了系统目标捕获、用例分析、角色定义这些分析工作，并利用AgentTool建模工具对系统分析的结果进行了建模，得到了虚拟企业知识管理系统的目标层次结构图、用例列表和部分用例的时序图、角色模型和部分角色的并发任务模型，利用这些分析模型来详细描述了虚拟企业知识管理系统的需求，作为系统设计开发的输入，后续还需对虚拟企业知识管理系统的设计和实现进行研究。
参考文献
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附作者简介及通信地址：
洪清鹏（1958-），男，福建人，华侨大学工商管理学院企业管理专业博士生；
郭东强（1957-），男，博士，教授，博导，华侨大学工商管理学院副院长，研究方向为信息管理及企业管理信息化；
汪长玉（1987-），女，硕士，研究方向为知识管理；
余呈先（1974-），男，博士生，研究方向为知识管理。
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