《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》定量分析研究

保魯昆，孫玉明

（1. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081；2. 中國(guó)鐵路總公司 科技與信息化部，北京 100844）

《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（簡(jiǎn)稱(chēng)《技規(guī)》）是國(guó)家鐵路技術(shù)管理的基本規(guī)章，對(duì)鐵路的基本建設(shè)、運(yùn)輸生產(chǎn)和安全管理都起著重要作用，其內(nèi)容包括高速鐵路和普速鐵路2部分[1]。目前，大多數(shù)學(xué)者對(duì)《技規(guī)》的研究和分析主要集中在具體條款的論證[2]、整體宏觀分析[3]和技術(shù)規(guī)章管理[4-5]等方面，缺少采用定量方法對(duì)《技規(guī)》文本內(nèi)容進(jìn)行的研究。近年來(lái)，隨著統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言處理技術(shù)的快速發(fā)展，利用統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言處理技術(shù)揭示文本內(nèi)容中蘊(yùn)藏的奧秘，可為重要文件內(nèi)容的規(guī)范提供技術(shù)支撐。采用統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言處理技術(shù)，對(duì)《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分文本內(nèi)容進(jìn)行定量分析，探究《技規(guī)》的語(yǔ)言特點(diǎn)和范式。此外，在對(duì)《技規(guī)》相關(guān)數(shù)據(jù)資源建立關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)《技規(guī)》條款適應(yīng)性的定量分析。

1 文本內(nèi)容定量分析

利用自然語(yǔ)言處理與信息檢索共享平臺(tái)（Natural Language Processing & Information Retrieval Sharing Platform，NLPIR）[6]對(duì)《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分分別進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)和共詞分析。由于上述分析的基礎(chǔ)是中文分詞技術(shù)，分詞的準(zhǔn)確性直接影響分析結(jié)果[7]。考慮到NLPIR平臺(tái)詞庫(kù)是中文通用詞庫(kù)，首先對(duì)《技規(guī)》進(jìn)行新詞發(fā)現(xiàn)，把發(fā)現(xiàn)的新詞進(jìn)一步編輯標(biāo)注后，導(dǎo)入系統(tǒng)詞典中，從而提高對(duì)《技規(guī)》分詞的準(zhǔn)確度。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，《技規(guī)》普速鐵路部分正文總字?jǐn)?shù)103 775個(gè)，總詞數(shù)49 564個(gè)，去掉重復(fù)詞后總詞數(shù)4 166個(gè)；高速鐵路部分正文總字?jǐn)?shù)106 122個(gè)，總詞數(shù)38 650個(gè)，去掉重復(fù)詞后總詞數(shù)4 114個(gè)，略低于普速鐵路部分。下面分別從崗位工種、移動(dòng)裝備、固定設(shè)施、嚴(yán)格程度詞以及共詞現(xiàn)象等方面對(duì)《技規(guī)》進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析。

1.1 崗位工種

對(duì)《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分中涉及崗位工種的詞語(yǔ)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，主要崗位工種出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析見(jiàn)表1。

表1 《技規(guī)》主要崗位工種出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析

由表1可知，《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分排在前3位的崗位工種范圍一致，均為“司機(jī)”“車(chē)站值班員”和“列車(chē)調(diào)度員”，但普速鐵路部分“司機(jī)”和“車(chē)站值班員”排在第1、2位，而高速鐵路部分“列車(chē)調(diào)度員”和“司機(jī)”排在第1、2位，說(shuō)明《技規(guī)》普速鐵路部分“司機(jī)”和“車(chē)站值班員”在行車(chē)工作中占主要地位，高速鐵路部分“列車(chē)調(diào)度員”和“司機(jī)”占據(jù)行車(chē)工作的主要地位。從崗位工種出現(xiàn)的次數(shù)看，《技規(guī)》高速鐵路部分前3位崗位工種出現(xiàn)的次數(shù)為1 021次，普速鐵路部分前3位崗位工種出現(xiàn)次數(shù)為357次，高速鐵路部分遠(yuǎn)大于普速鐵路部分，說(shuō)明高速鐵路部分條款編寫(xiě)更詳細(xì)地明確了具體崗位職責(zé)流程，更有利于全路統(tǒng)一和現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。

1.2 移動(dòng)裝備

對(duì)《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分中涉及移動(dòng)裝備的詞語(yǔ)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要移動(dòng)裝備詞語(yǔ)出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析見(jiàn)表2。

表2 《技規(guī)》主要移動(dòng)裝備詞語(yǔ)出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析

由表2可知，《技規(guī)》普速鐵路部分排在前3位的移動(dòng)裝備分別為“機(jī)車(chē)”“車(chē)輛”和“動(dòng)車(chē)組”，高速鐵路部分排在前3位的移動(dòng)裝備分別為“動(dòng)車(chē)組”“機(jī)車(chē)”和“車(chē)輛”。前3位范圍一致，但普速鐵路部分“機(jī)車(chē)”和“車(chē)輛”排在第1、2位，說(shuō)明《技規(guī)》普速鐵路部分行車(chē)組織的主要移動(dòng)裝備為“機(jī)車(chē)”和“車(chē)輛”；高速鐵路部分排在首位的是“動(dòng)車(chē)組”，說(shuō)明高速鐵路部分行車(chē)組織的主要移動(dòng)裝備為“動(dòng)車(chē)組”。

此外，《技規(guī)》高速鐵路部分中各編關(guān)于列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置的表述不一致，其中正文中單獨(dú)使用“LKJ”有89處，在三編中均有不同數(shù)量的出現(xiàn)；使用“列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置”有10處，主要出現(xiàn)在第二編；使用“列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）”有5處，主要出現(xiàn)在第一編，該表述有待進(jìn)行規(guī)范統(tǒng)一?！都家?guī)》普速鐵路部分中關(guān)于旅客列車(chē)和貨物列車(chē)的表述不一致，其中使用“旅客列車(chē)”有73處，“客車(chē)”有65處；使用“貨物列車(chē)”有52處，“貨車(chē)”有35處，有待進(jìn)行規(guī)范統(tǒng)一。

1.3 固定設(shè)施

對(duì)《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分中涉及固定設(shè)施的詞語(yǔ)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要固定設(shè)施詞語(yǔ)出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析見(jiàn)表3。

由表3可知，《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分排在前3位的固定設(shè)施分別為“線路”“信號(hào)機(jī)”和“道岔”，并且出現(xiàn)次數(shù)相近，說(shuō)明普速鐵路部分和高速鐵路部分在固定設(shè)施應(yīng)用管理方面基本一致；除前3項(xiàng)以外的固定設(shè)施出現(xiàn)次數(shù)差異較大，如普速鐵路部分“接觸網(wǎng)”排在第6位、出現(xiàn)34次，而在高速鐵路部分排在第4位、出現(xiàn)70次。

表3 《技規(guī)》主要固定設(shè)施詞語(yǔ)出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析

1.4 嚴(yán)格程度詞

對(duì)《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分中表示嚴(yán)格程度的詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要嚴(yán)格程度詞出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析見(jiàn)表4。

表4 《技規(guī)》主要嚴(yán)格程度詞出現(xiàn)次數(shù)對(duì)比分析

由表4可知，《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分中表示嚴(yán)格程度的詞語(yǔ)應(yīng)用基本一致，在對(duì)相關(guān)條款要求的表述上使用最多的嚴(yán)格程度詞為“應(yīng)”，占比分別為67%和68%?！皯?yīng)”表示正常情況下均這樣做，同時(shí)允許在經(jīng)過(guò)相關(guān)流程審批后突破相關(guān)規(guī)定。此外，《技規(guī)》中表示嚴(yán)格程度的詞大多使用的是正面詞，如“應(yīng)”“必須”“可”，而反面詞如“不得”“嚴(yán)禁”等使用相對(duì)較少。普速鐵路部分正面嚴(yán)格程度詞所占比例為91.3%，高速鐵路部分所占比例為93.5%。

1.5 共詞現(xiàn)象分析

共詞是文本中詞匯對(duì)或名詞短語(yǔ)的共現(xiàn)情況，用來(lái)反映關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，進(jìn)而確定這些詞所代表的學(xué)科或領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、組成與范式，橫向和縱向分析學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程和結(jié)構(gòu)演化[8]。將《技規(guī)》普速鐵路部分和高速鐵路部分作為1個(gè)整體進(jìn)行共詞分析，部分結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 《技規(guī)》共詞分析部分結(jié)果

由表5可知，“CTCS”在《技規(guī)》中共出現(xiàn)117次，其后出現(xiàn)“-”的概率為100%，“登記簿”“站細(xì)”后出現(xiàn)“》”符號(hào)的概率也是100%，說(shuō)明這些詞語(yǔ)或符號(hào)在技術(shù)規(guī)章中必須同時(shí)出現(xiàn)，否則說(shuō)明規(guī)章用語(yǔ)不規(guī)范。這些共詞的發(fā)現(xiàn)，揭示了鐵路技術(shù)規(guī)章用語(yǔ)的組成與范式。共詞分析結(jié)果可應(yīng)用于編制或修訂技術(shù)規(guī)章時(shí)進(jìn)行文本語(yǔ)言檢查，后續(xù)可在技術(shù)規(guī)章輔助審查系統(tǒng)[9]中增加語(yǔ)言的邏輯檢查功能。

2 條款適應(yīng)性定量分析

《技規(guī)》條款內(nèi)容的制定具有其時(shí)代背景，隨著鐵路技術(shù)設(shè)備升級(jí)、運(yùn)輸組織優(yōu)化、國(guó)家相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整，《技規(guī)》在執(zhí)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某些條款不適應(yīng)運(yùn)輸生產(chǎn)需要的情況，如某些條款無(wú)法執(zhí)行、嚴(yán)重影響作業(yè)效率以及涉及某些條款的事故較多等現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)《技規(guī)》條款的適應(yīng)性評(píng)判，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)《技規(guī)》知識(shí)管理系統(tǒng)，利用條款適應(yīng)性評(píng)判模型對(duì)《技規(guī)》條款進(jìn)行自動(dòng)評(píng)價(jià)。

2.1 條款適應(yīng)性評(píng)判模型

從現(xiàn)有數(shù)據(jù)來(lái)看，《技規(guī)》條款是否適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際主要表現(xiàn)在條款反饋的問(wèn)題數(shù)量、因?yàn)楸緱l款發(fā)生的事故數(shù)以及交流論壇討論熱度等。通過(guò)建立《技規(guī)》條款與《技規(guī)》問(wèn)題庫(kù)、事故案例庫(kù)以及交流論壇的關(guān)聯(lián)關(guān)系，利用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)《技規(guī)》條款的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)判。

《技規(guī)》條款適應(yīng)性評(píng)判模型包括3個(gè)變量：第i條款在一定時(shí)期發(fā)生的事故數(shù)xi1、提出的問(wèn)題數(shù)xi2和論壇討論該條款的主題數(shù)xi3，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)這3個(gè)變量分別設(shè)置不同的權(quán)重?1、?2和?3。為使變量具有可比性，采用消除量綱的方法，把變量參數(shù)調(diào)整至[0，1]區(qū)間，則《技規(guī)》第i條款的適應(yīng)性為：

式中：yi為《技規(guī)》第i條款的適應(yīng)性值；?1為事故數(shù)據(jù)權(quán)重，?2為問(wèn)題數(shù)據(jù)權(quán)重，?3為交流論壇主題數(shù)權(quán)重，?1、?2、?3均介于 0～1 間，?1+?2+?3=1；m為所有條款中事故數(shù)量最大值；n為所有條款中問(wèn)題數(shù)量最大值；z為所有條款中回帖數(shù)量最大值。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

2.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

采用B/S（Brower/Server）結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式系統(tǒng)架構(gòu)，以當(dāng)前業(yè)界比較流行的開(kāi)源框架平臺(tái)作為開(kāi)發(fā)的規(guī)范依據(jù)，并按業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行界面、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的分離，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)清晰，具有易用性、通用性和良好延展性的知識(shí)管理系統(tǒng)，并便于后期維護(hù)和功能擴(kuò)展。知識(shí)管理系統(tǒng)包括表示層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，各層通過(guò)Spring框架技術(shù)整合統(tǒng)籌管理。表示層提供工作界面，供用戶(hù)錄入和查詢(xún)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，反饋操作結(jié)果，上傳和下載文檔；控制層采用目前流行的Spring MVC框架技術(shù)，實(shí)現(xiàn)表示層和業(yè)務(wù)邏輯層的關(guān)聯(lián)及跳轉(zhuǎn)；業(yè)務(wù)邏輯層接受表示層的請(qǐng)求，具體處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)持久層采用MyBatis、Spring DAO框架，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)接口存貯數(shù)據(jù)至基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.2.2 系統(tǒng)原型開(kāi)發(fā)

根據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)和《技規(guī)》條款適應(yīng)性評(píng)判模型，開(kāi)發(fā)《技規(guī)》知識(shí)管理系統(tǒng)[10]，建立《技規(guī)》條文說(shuō)明、問(wèn)題庫(kù)、事故案例庫(kù)、培訓(xùn)材料和交流論壇等相關(guān)數(shù)據(jù)與《技規(guī)》條款的關(guān)聯(lián)關(guān)系。系統(tǒng)首頁(yè)見(jiàn)圖1。

圖1 《技規(guī)》知識(shí)管理系統(tǒng)首頁(yè)

將中國(guó)鐵路總公司第1版《技規(guī)》及其條文說(shuō)明數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，隨著《技規(guī)》問(wèn)題庫(kù)和事故案例的累積，《技規(guī)》條款適應(yīng)性評(píng)判功能逐漸發(fā)揮作用。后續(xù)將根據(jù)適應(yīng)性評(píng)判結(jié)果，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工干預(yù)調(diào)整適應(yīng)性評(píng)判模型的相關(guān)參數(shù)，逐步提高條款適應(yīng)性評(píng)判的準(zhǔn)確度，為《技規(guī)》學(xué)習(xí)、培訓(xùn)以及制修訂提供輔助決策支持。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)中國(guó)鐵路總公司第1版《技規(guī)》進(jìn)行定量分析，揭示《技規(guī)》的語(yǔ)言特點(diǎn)和范式，為今后《技規(guī)》的修訂和其他技術(shù)規(guī)章的制修訂與審查提供參考。后續(xù)將繼續(xù)擴(kuò)大中國(guó)鐵路總公司技術(shù)規(guī)章研究樣本數(shù)量，挖掘技術(shù)規(guī)章文本與規(guī)章間更多的隱藏關(guān)系。《技規(guī)》知識(shí)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)為《技規(guī)》相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的搜集和管理提供了技術(shù)支持，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的數(shù)據(jù)積累，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析手段和技術(shù)，可提出《技規(guī)》宣貫、培訓(xùn)及制修訂建議，進(jìn)一步提高《技規(guī)》管理質(zhì)量和水平。