基于语义网的XBRL技术模型及其应用研究

晏家红 杨健

摘要：XBRL在国际上得到了广泛的支持及应用，XBRL国际组织先后制定了一系列技术规范来满足其在应用过程中出现的新需求。不过，发布的技术规范仍存在语义表达揭示能力较低、推理能力不足等问题。而语义网则有语义表达明确、支撑推理能力的机制等特点。所以，用语义网完善支撑整个XBRL应用体系的XBRL系列技术规范具有非常重要的意义。本文在分析XBRL系列技术规范、语义网特点的基础上，将语义网引入到XBRL技术规范中，提出了基于语义网的XBRL技术模型。

关键词：语义网；XBRL技术规范；XBRL技术模型1前言

XBRL（eXtensible Business Reporting Language）是根据互联网技术形成的跨平台操作语言，能够使数据集成并最大程度的得到使用，特别是财务信息的处理。XBRL自提出至今，虽历经短短十几年时间，却已在国际上得到了非常广泛的应用。

XBRL规范对XBRL标准及文档结构进行了规范定义，包括基础技术规范、扩展技术规范两个部分。国际上的XBRL组织颁布了很多有关XBRL的规范，这些规范对XBRL技术的发展具有积极的作用，不过在应用过程中也出现了一些问题。XBRL技术要得到长远的发展，其语义表达不清晰、安全性考虑不周和缺乏完善的理论支持等缺陷都需要得到进一步的解决。

2语义网技术

语义网是一种可以依据语义来判断的智能化网络。它使互联网中的信息能够被计算机理解，为网络的应用提供了更准确的信息查询和数据的自动化处理等更高级的能力。从语义网体系结构层次上来说，自底层向上共七个层次且功能不断加强。第一层（URI）是语义网的根基，主要用于资源的编码及标识。第二层（XML、NS、XML Schema）主要負责数据的内容、结构的语法表示。第三层（RDF、RDF Schema）为资源描述框架层，用来描述与网络资源之间的关系。第四层（Ontology vocabulary）用来描述领域内的知识及资源间的相互关系，实现对词汇表的扩展。第五层（Logic）主要用来给出推理和公理的结构，第六层（Proof）和第七层（Trust）用于建立信任关系，以验证语义网输出信息的可靠性及能否满足用户的需求。从知识表示来说，语义网运用本体作为知识表示模型，语义揭示能力强大。从逻辑结构上来说，语义网运用了判定性的描述逻辑，能够及时推出结论。从安全角度来说，语义网运用数字签名等网络安全技术完善了安全机制。从理论基础上来说，语义网采用了基于本体论、逻辑描述、网络安全等理论。

语义网严密的体系结构决定了其应用的优势，主要体现在语义网具有明确的语义表达方法、支持推理能力的机制、安全技术设计及可靠的理论支持。这些优势使计算机可以智能化的对网络信息进行处理、理解及整合，使计算机处理网络信息的过程上升到语义层。同时，也促进现在的万维网逐渐发展成支持计算机自动处理网络信息的平台。

3XBRL系列技术规范

为满足用户对XBRL实例文档的可视化需求，XBRL技术规范应运而生。XBRL发布的文档框架包括建模层、技术层和用户指引层。其中技术层是整体的基础，XBRL的规范也在该层中。较为典型的XBRL运行体系一般包括XBRL规范制定、标准构建和文档生成三个阶段,其运行过程需要不同层面XBRL技术规范的约束和支持。XBRL系列技术规范具有以下特点：发布程序非常严格；所有XBRL技术规范可跨平台使用；XBRL技术规范互相联系又具有不同的作用；可免费使用。XBRL系列规范存在在语义表达上的不清晰、安全性考虑不周和缺乏完善的理论支持。

4基于语义网的XBRL技术模型

基于XBRL技术和语义网技术间的思想、本体的相似互补性，构建了基于语义网的XBRL技术模型—XTMSW。该模型运用语义网的构建思想、体系结构及相关技术将维度、基础、版本和XBRL等技术规范进行重构和扩展。XTMSW的构建完善了XBRL技术规范，为解决分类标准间交互性的难题提供了思路。同时，为未来的XBRL技术发展提供了技术支撑，也为财务类信息推广应用奠定了必要的基础。结合未来XBRL的发展趋势及XBRL系列技术规范的内容，所建立的XTMSW的体系结构如图1所示。

XTMSW自底层向上包括编码层、本体层、语法层、资源描述层、逻辑层、证明层、信任层和用户层八个层面。其中的编码层可以有效的处理字符的编码及资源标识，是整个XTMSW的基础。语法层从语法的角度对数据的内容及结构进行约束，将网络数据的形式、内容以及结构进行分离处理。资源描述层采用能够描述网络中任意复杂关系的RDF数据模型，形成了以RDF及RDFS描述的包括XBRL 2.1技术规范及Dimensions 1.0技术规范内容的新技术规范。本体层对RDF Schema层进行了扩展，将XBRL Versioning技术规范及本体管理规范相结合，形成了XTMSW版本管理技术规范。采用语义网规则语言（SWRL）增强了逻辑表达能力，完善了推理机制，是XTMSW特有的规则描述语言。逻辑层运用一阶描述逻辑，为知识表示系统中的知识库提供推理机制并找出隐性信息以方便知识的查找、维护和系统升级。XTMSW的安全层纵向的层次，结合XARL技术及语义网中的安全技术，满足了现实中对安全性的高度需求。

[参考文献]

[1]李景.本体论在文献检索系统中的应用研究[M].北京:北京图书馆出版社,2005.

[2]张平,郭金庚.语义网描述语言分析[J].电脑开发与应用, 2003,16(4):31-33.