中文电子政务服务整合领域本体构建研究

李 芳许德山

（1．昌吉学院，新疆昌吉831100；2．中国科学技术信息研究所，北京100038）

中文电子政务服务整合领域本体构建研究

李 芳1许德山2

（1．昌吉学院，新疆昌吉831100；2．中国科学技术信息研究所，北京100038）

文章旨在研究如何基于本体实现政务服务整合，通过对用户实际需求和政府部门服务现状调研确定服务整合过程中的关键要素，以此为基础构建中文电子政务服务整合领域本体，并提供一套方法和原则辅助领域专家构建该领域本体，最后用Protégé软件包构建了本体样例。文中仅给出本体最小集和具体构建的方法，领域专家可根据实际情况，在最小集上添加元素并遵循文中提出的方法与原则来构建适应本地区需要的政务领域本体。

服务整合；领域本体；构建方法；电子政务

电子政务服务整合面临着系统信息集成、信息提取、信息表示、跨异构组织等几方面的问题。这些分歧涉及种类繁多的各级技术，其中内容和流程整合要求基于语义的解决方案，使用本体推进服务整合是目前采用较多的方式。基于本体的服务整合实现机制，需要有描述良好的电子政务服务整合领域本体，通过该本体描述用户的需求、用户的基本情况以及由各政府部门业务组成的服务整合事务。具体来说，公民办理的每一件事务都可作为一个过程表示，并作为一个工作流实施，本体在工作流的基础上增加了知识的语义表达，用语义描述实现知识的概念化，能较好支持工作流的实施。本文探索了构建中文政务服务整合领域本体的方法，包括领域本体构建的前期准备以及具体的构建方法，最后展示了一个构建好的本体样例。

1 本体构建

在构建电子政务服务整合领域本体之前需要做大量的准备工作，包括对用户实际需求进行调研和分析政府各部门服务现状。对用户实际需求的调研主要是为了获取当前用户最急需哪些政府部门服务、办事过程中面临的困难及其所需考虑的情境等服务相关信息；对政府各部门服务现状的调研则是为了获取政府部门服务有关的输入、输出、延时等信息。依据前期的调研，建立符合本地区实际的电子政务服务整合领域本体，需要进行顶层本体、服务整合事务子本体、用户模型子本体、文档子本体、类属性和实例这几个部分的构建。

1.1 顶层本体构建

电子政务服务整合领域顶层本体包含了面向公民办事过程中所需的基本要素，它们至少要包含“服务整合事务”、“公民”、“用户模型”、“政府部门服务”、“文档”以及“规则”这6类概念，这些概念作为服务整合领域本体中的顶层类用以完成用户需求和服务整合流程的语义表达。领域专家可以直接使用这几个要素作为顶层本体，也可以根据当地政府的实际情境在此基础上添加所需的类。

1.2 “服务整合事务”子本体构建

“服务整合事务”子本体是电子政务服务整合领域本体构建中最关键的一步，它的确立需要通过3个步骤进行，分别为确定“服务整合事务”范围、选择合适的服务以及服务再组织。

1.2.1 用生命周期的方法确定服务范围

面向用户（公民和企业）生命周期的政府部门服务是指，从用户出生（创立）到死亡（注销）这一过程中，政府部门通过各种方式向用户提供的他所需的各种服务［1－3］。在这一环节领域专家需要确定“服务整合事务”的范围，即公民（或企业）已经或将会面临的政府部门服务具体有哪些。这里可将公民（或企业）涉及到的所有政府部门服务按照它们的生命周期依次列出来［4］，其中个人主要服务需列出个人从出生到死亡这一生命周期所涉及的主要服务与服务部门，企业主要服务需列出企业从创立到注销这一生命周期所涉及的主要的服务与服务部门。

1.2.2 选取服务

对所列政府服务进行整理，主要依据以下规则。（1）确定有广泛目标用户的政府部门服务，其中有一些服务是每个人在生活中可能至少要涉及一次的服务，还有一些虽然不是每一个公民都会涉及的，但也是公民日常生活中办理频率较高的服务［5］；（2）在选择服务时应优先关注更多人办理的服务；（3）考虑对当前政府部门服务进行整合的现实可行性。这里不限制具体政府服务的个数，根据当前政府部门的情况，经济和精力条件允许可以多选取一些政府服务，后面再视具体情况逐步完善添加其它政府服务。选取适当的政府服务是创建“服务整合事务”子本体中重要一步。

1.2.3 按照用户办事流程再组织

选出合适的服务后，需要对服务按照用户办事流程进行再组织［6］。再组织是当前服务整合中最复杂也是最为关键的一环，再组织过程设计的优劣，直接关系到整个服务整合事务子本体的优劣。

（1）由于当前我国政府部门提供的服务基本都是以政府管理者的角度按部门组织，其所提供服务的内容与形式多是被动的，所以领域专家和本体构建人员需要将其转换为基于用户、主动提供服务的方式，要在形式和内容两个方面加以改变。形式上将部门被动的服务提供转变为用户主动的服务获取，以用户能接受的通俗易懂的形式表述服务整合事务；在内容上，对选取的政府部门服务按照用户办事流程重新组织，服务组织的顺序来自于该项政府部门事务办理的法律、法规［7］。

（2）对服务再组织的过程中还要遵循“用户最省力”原则，保证用户当前输入最少，并且在当前的整合过程中，使用户在网页以及在政府部门实地访问中辗转的次数最少，使其需求通过几个主题界面就能得到满足。这里需要对组成服务整合事务的政府部门服务中的每一输入、输出进一步考量，因为在前期的准备工作中已经将输入、输出的值都调研清楚了，在这里领域专家只需做进一步整理，将需要用户重复录入的信息标识出来，在用户首次输入时就将其用临时表或临时会话的形式存储起来，用户在办理事务过程中就可一次输入多次调用，以此减少用户输入。最好的情况下是用户在一开始就将所有的信息都输入，然后经过一段时间的办理后就能获得自己所需的结果，但也要考虑由于法律、法规等因素，有些涉密程度比较高的信息，必须是在执行中进入该部门系统由用户填写，但只要保证在整个服务整合事务办理过程中，用户输入最少即可。

（3）组织政府部门服务组时，要遵循“最小时延”这一规则［8］，合理组织当前服务整合事务所需的政府部门服务，保证当条件已具备时，用户办理这一事务等待的时间是最短的。每一政府部门服务都有法律规定的办理时间，当前服务整合事务的整体等待时间，不应大于所有组成该事务的政府部门服务办理等待时间的叠加。在这一前提下，需要分析当前各个政府部门服务流程之间的关系，分析服务之间是否存在关联，是并行的、还是串行的，用户是否存在访问冲突。如果这组部门服务之间存在可并行执行的部分，那么就可以同时提供这几个政府部门服务，并以当前最长的等待时间作为这组并行运行业务的等待时间，加入当前服务整合事务其它部门服务执行等待时间，作为总体时延。

此外，还应遵循由易到难的原则，将当前互联网服务基础较好的服务整合事务，通过业务梳理、系统封装和集成，形成实用的服务，最大限度地体现当前服务整合的优势。所有服务整合事务本体子类的确定都可按照上述三步骤来进行，在这一过程中实用性原则是当前领域专家构建该子类时一直所要遵循的。

1.3 “用户模型”子本体构建

建立用户模型子本体，先要确定影响当前服务整合事务办理的条件，主要是办理政府部门服务时需要考虑的用户条件限制，这些信息主要有3个来源，一是办理相关政府部门服务时需遵循的法律、法规［9］；二是申请政府部门服务时需要填写的申请表格中的信息；三是为了方便公民办理该项业务的场景信息，如用户住在海淀区，那么领取暂住证就应该是在海淀区的派出所，此外还有一些办理业务的常识性信息，如公民要离婚，其前提条件是他目前处于已婚的状态。然后，对这些条件用大家普遍接受的概念归类，使得所有涉及服务整合的显在和潜在的公民条件信息都能为这些概念所涵盖，其中概括性最高的是用户模型二级子类，子类构建的依据是政府部门服务办理过程所依赖的人口统计学特征、职业特征、生理特征等。

1.4 “文档”子本体确立

“文档”二级类可以直接是政府部门所涉及的文档名称，也可以是对当前文档分类的类目。在这里必须把当前服务整合事务用到的输入和输出文档名称都包含进“文档”子本体中。因为电子政务服务整合中的文档主要可分为3类，分别是申请表（用于启动政府部门的服务）、政府部门服务的决议或结果和支持文档（附属于申请表的文档），因此建议可以对文档二级类按照上面列出的申请表、部门决议和支持文档来划分，在这些类之下再把部门服务中的实际文档名作为二级类的下属类添加上。

1.5 类属性的确立

仅用各个类来表述电子政务服务整合领域的知识是不够的，需要定义每一个类的属性。服务整合领域本体中主要的类属性是依据服务整合参考模型中6个要素之间的关系来定义的，以“服务整合事务”为核心，“公民”要达成某一目标，需要相应“服务整合事务”的执行，同时“服务整合事务”是由各部门的服务组成，而“服务整合事务”的执行又依赖于用户环境，即“用户模型”，在“服务整合事务”执行过程中存在“文档”的流动。将服务整合领域本体中6要素之间的关系定义清楚，领域本体中主要的类属性也就确定了。在开发中文电子政务服务整合领域本体的过程中，把类与属性相结合以达到语义最大化，是建立本体过程中较为困难的工作，在属性设置的过程中按照从简到繁的方式［10］，先对最基本的、最影响服务实现的属性进行定义［11］。

1.6 政府部门服务构建

服务整合事务都是由一个或多个政府部门服务组成，在服务整合事务建立的过程中已经能大致确定所需的政府部门服务，在此阶段是较为精确的确定具体的政府部门服务。可采用基于矩阵图的梳理方式确定当前服务整合事务涉及到的具体部门。具体操作时，选择当前服务整合事务办理所涉及的核心部门的横线，以此为基准，然后根据服务办理流程及涉及的相关法律法规，依次和纵向线上的政府部门做比对，如需要纵轴上的部门提供的服务，就在交叉处做标记，可按这一方式确立服务整合事务涉及到的具体政府部门。在确定了服务整合事务和服务部门后，先确定跟当前服务整合事务有关的部门服务，之后可在条件允许的情况下，再将当前已有的政府部门所提供的服务逐步添加上。

2 政务领域本体样例

按照上述构建方法，以北京市“首都之窗”的办事服务和场景服务为例具体化了一个电子政务服务整合领域本体，在该领域本体中确定了当前服务整合事务中涉及到的一些主要类和主要概念。首先确定了跟服务整合概念有关的一组主要的实体，这些实体包括相关服务整合事务以及相应的用户模型等内容，其次确定了这些实体的属性，最后，确定“我要买房”这一实例，整个领域本体用Protégé［12］软件包实施。

“我要买房”这一服务网上有相应的主题服务，就先从当前提供主题办事服务、场景服务的访问情况以及该办事服务的社情民意征集、用户咨询以及投诉这几个方面获取用户需求。接着分析了实现这一服务整合事务的当前政府部门服务现状（相关的各个政府部门都有系统），获取系统的输入与输出要素。再在用户需求和政府部门服务调研的基础上，进行服务整合流程设计，形成基于“我要买房”这一服务整合事务的政府部门业务流程与业务系统的关联。该整合过程涉及“公安局”、“住房和城乡建设委员会”、“国土资源局”、“民政局”等多个政府部门，且该事务包含“我要进行买房资格核验”、“我要签订合同”、“我的资金监管”、“我要转移登记和资金划转”这4个关键服务，其中就“我要进行买房资格核验”这一关键服务又包含“我的婚姻验证”、“我的税务验证”、“我的社保验证”、“我的身份验证”等子关键服务。

公民在北京买房需要符合“本地户口限购两套房，外地户口要求具有北京合法有效的暂住证且具有在北京连续满五年纳税证明（指个人所得税）或者在北京连续满五年的社会保险证明，在此情况下限购一套房”的条件，因此在“我要进行买房资格核验”阶段应包括“我的房产验证”、“我的婚姻验证”、“我的税务验证”、“我的社保验证”、“我的身份验证”这几个子关键服务，当这些条件都满足时，输出符合公民购房条件的决定继续往下进行，否则输出不符合公民购房条件的决定；当公民得到符合公民购房条件的决定，并在找到合适的房源以后，就可以进行到“我要签订合同”阶段，这一阶段需要“我要进行买房资格核验”阶段提供的结果作为输出，还需要“房产平面图”、“房屋所有权证”、“国有土地使用证”等作为输入，其输出是“网上签约的决定”和“网上签约合同编号”，跟“我要进行买房资格核验”的情况相同，如果各项输入都符合规定就继续往下执行；当获得“网上签约合同编号”和“网上签约成功的决定”就可进行到“我的资金监管”关键服务的执行，当资金到位，且买卖双方在缴纳税金后，就可进入到“我要转移登记和资金划转”关键服务，这一具体实例可见图1。

图1 电子政务服务整合领域本体生成实例图

3 结 语

本文提供了一套方法辅助领域专家和具体本体构建人员构建中文电子政务服务整合领域本体，在具体的构建步骤中探索顶层本体、服务整合事务子本体、用户模型子本体、文档子本体、类属性和实例这几个主要部分的构建方法，其中在服务整合事务子本体的构建中，用“生命周期”的方法确定服务范围，经由基于用户办事流程对政府部门的服务进行再组织，并探索在当前服务组织中应遵循的原则。

在电子政务服务整合领域顶层本体、以及后面子本体的确立过程中，文中仅给出当前这层本体的最小集和具体构建的方法，在构建某一地区的领域本体时，领域专家以及本体构建人员，只需根据自己的实际情况，在最小集上添加元素，并遵循文中提出的方法进行构建，就可建成适应本地区具体需要的电子政务服务整合领域本体。进一步的，电子政务服务整合本体明确界定了政务服务整合中的概念，因为不同的政务服务整合事务可以调用相同的公共服务，使用定义好的领域本体，每一政府服务只需被建模一次，如果某个政府部门服务中的规则发生改变，将很容易将这个改变应用到所有本体类的实例中，可简化服务整合事务的维护。

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（本文责任编辑：孙国雷）

Construction of Chinese Domain Ontology on E－Government Services Integration

Li Fang1Xu Deshan2
（1．Changji College，Changji 831100，China；2．Institute of Scientific and Technical Information of China，Beijing 100038，China）

The article aimed to study how to implement e－government service integration based on ontology．To determine the key elements in the process of service integration which through surveying of the user needs and the status quo of the government service，and on this basis，building Chinese e－government service integration domain ontology．At the same time，the paper provided a set of methods to help engineers to construct domain ontology on e－government service integration．At last，it built a ontology with‘protégé’package．This article only gave minimal set of ontology and the building methods．According to the actual situation，through adding elements on the minimum set and following the principle and method which this article put forward，domain experts could construct domain ontology to meet the need of the region．

service integration；domain ontology；method of the construction；e－government

10．3969/j．issn．1008－0821．2016．01．014

D035－39

A

1008－0821（2016）01－0079－05

2015－10－29

昌吉学院院级课题“电子政务服务整合模型与机制研究”（项目编号：2013BSQD004）和“Web信息抽取与数据挖掘技术及其在网络舆情监测中的应用研究”（项目编号：2012YJQT03）研究成果之一。

李 芳（1982－），女，副教授，博士，研究方向：网络与信息系统。