基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

[摘 要]圖書(shū)館數(shù)字資源采購(gòu)量大、采購(gòu)范圍廣，但決策方案的制定以主觀決策為主，信息技術(shù)為輔。設(shè)計(jì)基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)，從功能需求和非功能需求兩個(gè)維度分析系統(tǒng)需求，從數(shù)字資源、服務(wù)效能、與圖書(shū)館的匹配程度3個(gè)方面構(gòu)建智慧化采購(gòu)決策指標(biāo)模型，并以某圖書(shū)館2024年預(yù)采購(gòu)的18個(gè)英文數(shù)據(jù)庫(kù)為例進(jìn)行案例分析，以期為圖書(shū)館精準(zhǔn)化采購(gòu)提供參考借鑒。

[關(guān)鍵詞]人工智能 數(shù)字資源 智慧化采購(gòu) 決策支持系統(tǒng)

[分類號(hào)]G205

新時(shí)代，數(shù)字資源在圖書(shū)館資源中的占比越來(lái)越大，成為圖書(shū)館館藏的重要組成部分。數(shù)字資源具有海量、多源、多模的特征，這對(duì)圖書(shū)館科學(xué)采購(gòu)提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)很多圖書(shū)館數(shù)字資源采購(gòu)仍以主觀決策為主，信息技術(shù)為輔[1]，館員主要基于現(xiàn)有采購(gòu)經(jīng)驗(yàn)及自身專業(yè)知識(shí)，結(jié)合讀者需求進(jìn)行數(shù)字資源的挑選[2]，很難做到全面準(zhǔn)確。同時(shí)，當(dāng)前數(shù)字資源海量化，圖書(shū)館仍存在部分資源利用效率不高、館員知識(shí)水平有待提升等不足，這對(duì)圖書(shū)館的服務(wù)效能產(chǎn)生不利影響[1]。智能決策支持系統(tǒng)已在電力、臨床、金融等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。人工智能技術(shù)與資源決策支持系統(tǒng)相結(jié)合可以為圖書(shū)館資源采購(gòu)提供信息支撐，為科學(xué)采購(gòu)提供數(shù)據(jù)依據(jù)?；谏鲜龇治?，筆者提出基于人工智能設(shè)計(jì)圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)，將人工智能技術(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、大數(shù)據(jù)技術(shù)融入決策支持系統(tǒng)中，提出數(shù)字資源采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)，以期提高圖書(shū)館數(shù)字資源采購(gòu)的科學(xué)性和合理性。

1 相關(guān)研究與實(shí)踐

1.1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是指一種創(chuàng)造機(jī)器的技術(shù)，該機(jī)器可以完成過(guò)去只有人類才能完成的智能工作[3]，包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等[4]。人工智能技術(shù)能夠自動(dòng)根據(jù)邏輯指令模仿和實(shí)現(xiàn)人類的智能活動(dòng)[5]，合理的人工智能技術(shù)可以促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步。人工智能技術(shù)創(chuàng)新了圖書(shū)館的服務(wù)方式，提高了圖書(shū)館的智慧感[6]。目前人工智能技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用研究主要集中在閱讀推廣、實(shí)體空間建設(shè)、自動(dòng)化服務(wù)系統(tǒng)等領(lǐng)域。例如堯遲月以美國(guó)赫德曼圖書(shū)館為例，從宣傳方式、發(fā)布資訊、情景化演示、推廣特色資源和搭建服務(wù)平臺(tái)5個(gè)維度分析了人工智能技術(shù)在閱讀推廣工作中的實(shí)踐舉措[7]；王曉晨搭建了人工智能背景下圖書(shū)館空間再造的模式框架，提出了人工智能背景下圖書(shū)館空間再造的戰(zhàn)略、對(duì)象、方式和成果評(píng)價(jià)[8]；Pang N等提出通過(guò)人工智能技術(shù)建立圖書(shū)館智能服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館圖書(shū)、設(shè)備等的智能化管理和操作，提高圖書(shū)館服務(wù)質(zhì)量[9]。

1.2 決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)（Decision Support System，簡(jiǎn)稱DSS）最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，指可以輔助決策者進(jìn)行決策的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)[10]。該系統(tǒng)通過(guò)調(diào)用各種分析工具為決策者提供分析問(wèn)題、模擬決策的環(huán)境，從而幫助決策者進(jìn)行決策[11]。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，DSS與人工智能技術(shù)相結(jié)合，形成智能決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以大幅提高決策支持的質(zhì)量。目前智能決策支持系統(tǒng)的研究主要集中在架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等方面。例如謝生龍等設(shè)計(jì)了一種基于分層結(jié)構(gòu)的智能決策支持系統(tǒng)架構(gòu)模型，有效提升了財(cái)政管理效能[12]；姜慧等在分析多智能體技術(shù)和智能決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了基于多智能體技術(shù)的決策支持系統(tǒng)[13]。

2 基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)需求分析

筆者從功能需求和非功能需求兩個(gè)維度分析基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的需求。功能需求是指利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)的需求；非功能需求是指保障圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行的需求。

2.1 系統(tǒng)功能需求

圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)需要充分利用人工智能技術(shù)，根據(jù)賦值結(jié)果自動(dòng)計(jì)算出每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)，為圖書(shū)館科學(xué)采購(gòu)提供參考借鑒。該系統(tǒng)的主要功能包括預(yù)采購(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、清單處理、影響參數(shù)設(shè)計(jì)、決策計(jì)算和結(jié)果呈現(xiàn)。

（1）預(yù)采購(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理：圖書(shū)館對(duì)預(yù)采購(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整理，導(dǎo)入系統(tǒng)，形成初步采購(gòu)清單。（2）清單處理：利用人工智能技術(shù)中的自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)從可選清單中抽取數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)信息，包括資源內(nèi)容、質(zhì)量、更新速率、價(jià)格等。（3）影響參數(shù)設(shè)計(jì)：綜合分析讀者需求、讀者使用情況和圖書(shū)館辦館宗旨、館藏以及專家意見(jiàn)，對(duì)抽取的數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行權(quán)重賦值。（4）決策計(jì)算：利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)計(jì)算得出每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的推薦采購(gòu)指數(shù)，包括全庫(kù)購(gòu)買、子庫(kù)購(gòu)買等，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行排序。（5）結(jié)果呈現(xiàn)：自動(dòng)生成圖書(shū)館推薦采購(gòu)清單，并進(jìn)行可視化展示，后續(xù)圖書(shū)館員可根據(jù)推薦采購(gòu)清單采購(gòu)數(shù)字資源，提高采購(gòu)的科學(xué)性和合理性。

2.2 系統(tǒng)非功能需求

圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的非功能需求是指保障系統(tǒng)正常運(yùn)行以及安全性的需求，包括通過(guò)人工智能技術(shù)保障系統(tǒng)的安全性、可靠性、便捷性和可維護(hù)性。

（1）系統(tǒng)安全性：系統(tǒng)由于會(huì)涉及用戶需求以及館藏等數(shù)據(jù)的處理，需要設(shè)置防火墻，以防止這些數(shù)據(jù)被爬取或盜用，并通過(guò)系統(tǒng)日志記錄系統(tǒng)操作者行為，多方位保護(hù)系統(tǒng)安全。（2）系統(tǒng)可靠性：當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)，系統(tǒng)需要自動(dòng)將已有數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，防止輸入的書(shū)單、用戶需求等數(shù)據(jù)丟失。（3）系統(tǒng)便捷性：系統(tǒng)的操作界面需要簡(jiǎn)單易懂、布局合理，方便圖書(shū)館員以最短的時(shí)間找到所需要的業(yè)務(wù)板塊，提高工作效率。（4）系統(tǒng)可維護(hù)性：讀者需求、使用情況、館藏?cái)?shù)據(jù)等信息是實(shí)時(shí)更新的，這要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要充分考慮后期數(shù)據(jù)的可維護(hù)性。因此系統(tǒng)可將不同板塊進(jìn)行模塊化，一是可通過(guò)更改模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新，二是將模塊拼接，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能擴(kuò)展。

3 基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)

筆者研究的圖書(shū)館采購(gòu)支持系統(tǒng)不是一個(gè)單獨(dú)的軟件產(chǎn)品，而是通過(guò)人工智能技術(shù)提高圖書(shū)館數(shù)字資源采購(gòu)的科學(xué)性和合理性。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)基于現(xiàn)有的圖書(shū)館集成管理系統(tǒng)，融入人工智能技術(shù)的自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)處理得出數(shù)字資源的推薦指數(shù)，這樣既能節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，又能為圖書(shū)館數(shù)字資源采購(gòu)提供較為科學(xué)的結(jié)果，最大限度地滿足圖書(shū)館用戶需求。

3.1 開(kāi)發(fā)流程

本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程包括以下步驟：項(xiàng)目立項(xiàng)及啟動(dòng)、開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備、智能化決策、結(jié)果導(dǎo)出。

（1）項(xiàng)目立項(xiàng)及啟動(dòng)：圖書(shū)館智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目的是提高數(shù)字資源采購(gòu)的科學(xué)性和合理性，針對(duì)該開(kāi)發(fā)目標(biāo)，啟動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目并制定時(shí)間安排表。

（2）開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備：根據(jù)開(kāi)發(fā)需求確定軟硬件設(shè)備，包括系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、圖書(shū)館集成管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、嵌入式人工智能軟件等。

（3）智能化決策：充分利用人工智能技術(shù)，搭建基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策評(píng)價(jià)指標(biāo)模型，計(jì)算出數(shù)字資源的推薦指數(shù)。需要說(shuō)明的是，該系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的自然語(yǔ)言處理技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)主要是提取數(shù)字資源中的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行文本分析，輸出能代表數(shù)字資源特征的主題信息，為后續(xù)匹配度計(jì)算奠定基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是根據(jù)專家評(píng)判結(jié)果和機(jī)器自動(dòng)生成結(jié)果計(jì)算出數(shù)字資源的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)。

（4）結(jié)果導(dǎo)出：計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成決策結(jié)果，結(jié)合可視化工具生成推薦清單（包括全庫(kù)采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)和子庫(kù)采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)），完成數(shù)字資源采購(gòu)決策。

3.2 智慧化采購(gòu)決策模型設(shè)計(jì)

筆者對(duì)現(xiàn)有研究和實(shí)踐成果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)目前學(xué)者主要從內(nèi)容、需求、成本等角度設(shè)計(jì)采購(gòu)決策指標(biāo)體系。例如馬越從“質(zhì)量—需求—效益”3方面構(gòu)建了數(shù)字資源采購(gòu)的決策支持指標(biāo)模型[1]；曾永杰從宏觀和微觀兩個(gè)維度構(gòu)建采購(gòu)指標(biāo)體系，其中宏觀層面包括教師、學(xué)生和科研3個(gè)維度，微觀層面包括數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量、成本和性能3個(gè)維度[14]；孟繁華從商務(wù)、服務(wù)和技術(shù)3個(gè)角度構(gòu)建了圖書(shū)采購(gòu)的決策支持模型[15]。筆者結(jié)合現(xiàn)有研究指標(biāo)以及人工智能技術(shù)特征，對(duì)已有指標(biāo)進(jìn)行完善補(bǔ)充，并咨詢圖書(shū)館采購(gòu)專家和學(xué)者，綜合考慮“資源—資源服務(wù)效能—資源匹配程度”，從數(shù)字資源、服務(wù)效能、與圖書(shū)館的匹配程度3個(gè)方面提出了13個(gè)智慧化采購(gòu)決策評(píng)價(jià)指標(biāo)（見(jiàn)表1），其中數(shù)字資源指標(biāo)包括數(shù)字資源的數(shù)量、質(zhì)量和系統(tǒng)操作，服務(wù)效能指標(biāo)包括數(shù)字資源的更新頻率、使用情況和滿意度，與圖書(shū)館的匹配度包括與辦館宗旨和目標(biāo)用戶的匹配度。該模型既適用于數(shù)據(jù)庫(kù)全庫(kù)資源的評(píng)價(jià)，也適用于數(shù)據(jù)庫(kù)子庫(kù)的評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖1）。在評(píng)價(jià)過(guò)程中，充分利用人工智能技術(shù)中的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及層次分析法，綜合考慮數(shù)字資源的學(xué)術(shù)影響力、用戶對(duì)數(shù)字資源的評(píng)價(jià)等因素，計(jì)算得出不同指標(biāo)的權(quán)重值，最后得出全庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)和子庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)。

4 基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)案例分析

筆者以某圖書(shū)館2024年的18個(gè)英文數(shù)據(jù)庫(kù)為樣本進(jìn)行案例分析，該館的辦館宗旨是以化學(xué)、化工類資源為特色資源，目標(biāo)用戶為科研人員，通過(guò)人工智能技術(shù)，利用上述構(gòu)建的智慧化采購(gòu)決策評(píng)價(jià)模型，科學(xué)計(jì)算出每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)。

4.1 預(yù)采購(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)概況

如表2所示，某圖書(shū)館2024年預(yù)采購(gòu)的18個(gè)英文數(shù)據(jù)庫(kù)中有6個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)具有子庫(kù)，這意味著這6個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以進(jìn)行單一子庫(kù)購(gòu)買。有3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)為綜合類數(shù)據(jù)庫(kù)，有5個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)為理工科類數(shù)據(jù)庫(kù)，其他為化學(xué)、化工學(xué)科相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這說(shuō)明一方面候選的18個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)基本符合圖書(shū)館辦館主旨，另一方面圖書(shū)館也充分考慮到了需要查看綜合類數(shù)字資源的用戶。

4.2 智慧化決策

首先，筆者設(shè)計(jì)了專家調(diào)查問(wèn)卷和用戶調(diào)查問(wèn)卷，邀請(qǐng)圖書(shū)館領(lǐng)域?qū)＜液捅攫^目標(biāo)用戶對(duì)各個(gè)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分。在清理調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)后，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)使用數(shù)據(jù)情況，運(yùn)用層次分析法構(gòu)造各個(gè)層次的判斷矩陣，利用人工智能軟件計(jì)算出各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值，并對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。由于篇幅原因，不詳細(xì)闡述問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容及計(jì)算過(guò)程，計(jì)算后的權(quán)重值結(jié)果見(jiàn)表3。其次，除一些數(shù)據(jù)庫(kù)商提供的數(shù)據(jù)外，還需要利用人工智能技術(shù)分析數(shù)據(jù)庫(kù)的主題以及目標(biāo)用戶畫(huà)像，計(jì)算出數(shù)據(jù)庫(kù)主題與圖書(shū)館辦館主旨的匹配度以及目標(biāo)用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)主題的匹配度。最后，將數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)值導(dǎo)入模型中，計(jì)算得出全庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)和子庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)。

4.3 采購(gòu)決策結(jié)果

筆者利用基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)導(dǎo)出決策結(jié)果（見(jiàn)圖2），可知采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)較高的數(shù)據(jù)庫(kù)一般與辦館主旨密切匹配，該類數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)字資源優(yōu)先購(gòu)買。雖然數(shù)據(jù)庫(kù)H為綜合類數(shù)據(jù)庫(kù)，但由于其數(shù)字資源質(zhì)量高、用戶使用頻繁等原因，導(dǎo)致其采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)較高，其數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)字資源也推薦購(gòu)買。本系統(tǒng)利用人工智能技術(shù)，當(dāng)點(diǎn)擊到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)可自動(dòng)呈現(xiàn)全庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)和子庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)，以數(shù)據(jù)庫(kù)O為例，雖然其全庫(kù)采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)偏低，為0.2455，但其子庫(kù)2的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)高于0.5，為0.6431，因此推薦購(gòu)買子庫(kù)2的數(shù)字資源。由此可見(jiàn)筆者設(shè)計(jì)的基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策評(píng)價(jià)指標(biāo)模型是科學(xué)合理的，一是不會(huì)由于數(shù)據(jù)庫(kù)是綜合類數(shù)據(jù)庫(kù)而不推薦購(gòu)買，二是不會(huì)由于全庫(kù)采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)偏低而降低其子庫(kù)的采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)在圖書(shū)館資源管理、文本處理、機(jī)器人導(dǎo)覽等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越成熟，但在圖書(shū)館智慧化采購(gòu)中的應(yīng)用較少。人工智能技術(shù)可以有效提高圖書(shū)館數(shù)字資源采購(gòu)的科學(xué)性和合理性。因此，筆者從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和案例分析3方面探討了基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策支持系統(tǒng)，構(gòu)建了基于人工智能的圖書(shū)館數(shù)字資源智慧化采購(gòu)決策指標(biāo)模型，充分利用人工智能技術(shù)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)（如數(shù)據(jù)庫(kù)主題信息與目標(biāo)用戶的匹配度等）并計(jì)算出圖書(shū)館全庫(kù)采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)和子庫(kù)采購(gòu)?fù)扑]指數(shù)，最后以某圖書(shū)館2024年預(yù)采購(gòu)的18個(gè)英文數(shù)據(jù)庫(kù)為例進(jìn)行案例分析，為圖書(shū)館智慧化采購(gòu)提供了新思路和新方法。

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