计算机工程
COMPUTER ENGINEERING 
1999年 第25卷 第5期 Vol.25 No.5 1999



组织智能及其实现
姚莉 张维明
摘要 介绍了以办公信息处理为应用背景，将MAS技术与CSCW技术相结合而研制的人机共栖协同工作系统IC-Office。并说明了IC-Office系统中组织信息集成，组织学习，组织推理等功能的实现。
关键词 多主体系统 人机共栖 组织智能 办公自动化
Organizational Intelligence and Its Realization
Yao Li Zhang Weiming
（National University of Defense Technology Changsha 410073）
[Abstract] The paper introduces the man-machine coexisting and cooperating organization-IC-Office，which is implemented by combining MAS and CsCW technology whose background is office information system 。the organizational information integration，organizational learns and organizational reason in IC-Office are described。
[Key words] Multi-agent system；Cooperation；Organizational intelligence；Office automation
　　目前，随着计算技术的迅猛发展，人-机共栖系统越来越多地渗透到人类工作和管理的各个环节。建造人机共栖协同工作组织的核心内容在于实现组织智能，使组织中的人类智能和机器智能作为一个整体，有机地协调在一起，以完成特定的组织目标。组织智能主要包括：组织认知、组织信息集成、组织学习、组织通信、组织推理等方面。
　　研究分布式人工智能的学者lesser、Corkill、Gasser、Hewitt等人早在80年代就开始探讨计算机上的智能主体(agent)如何形成组织实现协同的问题求解，他们的研究成果为建立协作问题求解系统奠定了技术基础。1992年日本学者T.Matsuda开发了一个组织智能(OI)模型，以集成人和基于机器的知识处理和问题求解能力。他强调机器智能是一个组织智能的组成部分。协同组织工作既包含人，也包含基于机器的问题求解主体(agent)。1996年Stefan Kirn撰文分析了"分布式人工智能技术"与"组织智能"之间的关系，指出组织智能的思想、概念有助于多主体系统的设计和研究，多主体系统技术是实现"信息集成的计算机组织"的重要技术基础之一。
　　依据建立人-机共栖协同工作组织的思想和组织智能的实现技术，我们在Windows NT环境下，将多主体系统(Multi-Agent System，MAS)技术与计算机支持下的协同工作技术(CSCW)相结合，研制了智能协同办公系统(Intelligent Cooperative Office System,简称IC-Office)。该系统是面向我国管理体制和办公过程而研制的新型智能办公及业务管理软件，它能够实现多媒体文档生成、分布式文档管理、协同文档编制，以及协作完成办公过程中的各项任务等，并能有效提高办公事务处理活动的效率。
　　在IC-Office系统中，我们对组织信息集成、组织学习、组织推理等新思想和概念作了尝试和进一步探讨，新的研究方法使IC-Office具有较强的功能和独到的特色，同时也为今后研制决策型办公系统奠定了基础。
1 IC-Office系统的组织结构
1.1 IC-Office的体系结构
　　IC-Office系统的设计宗旨是结合MAS技术和CSCW技术，建造人-机共栖的协同办公系统。在IC-Office系统中，办公活动由办公人员和计算机中的智能体联合完成。每个办公人员作为特殊的主体--人类主体(human agent)，与系统中其他的人工智能主体(artificial intelligent agent)集成在一起，协同工作。办公人员仍然起着主导作用，困难、复杂、不易于形式化的问题仍然由人来解决；智能体之间相互协作为人的协同工作提供环境、工具和重要信息，以及代替用户完成一些较简单的协作任务。
　　IC-Office系统的体系结构如图1所示。

图1 IC-Office系统体系结构
　　系统通过构造办公助手主体、协作控制主体、信息共享主体、协作文件夹管理主体、工作流管理主体、知识库管理主体、文档管理主体等多个智能主体，完成综合文档编制、分布检索、超文本浏览、异步协作的多媒体文档编制、工作流管理、人机共栖协同工作等功能。其中，每个处理器节点上的软件功能结构图略。
1.2 IC-OFFICE系统的组织结构
　　部门组织中的每个办公人员都有一个以他(她)名字标识的办公助手主体，系统提供工具定义每一用户在组织中的角色、职责、技能、组织关系等,系统自动维护组织知识的一致性。
　　系统组织中的各办公人员通过办公助手主体提供的各类工具完成相应的组织职能。如通告栏提供的交谈工具能进行实时对话；基本工作台提供实现各类媒体形式的文档编辑功能，使用户能方便快捷地生成所需文档；协作管理器提供实现协同工作的工具，用户不仅能够通过这些工具协商建立协同工作小组，而且能够使用工具实现异步协作的多媒体文档编制和工作流管理；浏览器提供工具用于检索和查询文档库和各类系统资源，检索手段包括全文检索、关键词检索、基于内容的模糊检索、超文本联想检索、分布查询等。
1.3 协同工作过程
　　除任务的下达、呈交等基本合作方式外，多用户间的协同主要以3种方式进行：①工作流方式：每个站点都存有相关任务的工作流程模板库。由任务负责人启动工作流运行。一个任务的工作流程模板规定了办公过程的一种固定协作模式，模板涉及的所有合作者都必须按照模板规定的权限、协作任务要求、交付时间、信息流向等完成任务。②工作小组方式：由任务负责人根据协作知识组建一个工作小组，协同完成某任务。负责人首先通过协作管理器中的"协作计划编辑器"对任务进行分解、分配，制定出协作计划(任务解决方案)，然后将方案分送给小组中各成员协商。协作计划规定了各成员所完成子任务的性质、要求、完成期限、与其他成员之间的关系等。小组中的各成员关于协作计划达成一致意见后，所有成员按计划完成各自的子任务，在并发完成各自子任务时，小组成员之间通常利用协同工具进行协商和交互。③合同网方式：任务负责人首先建立任务通知书，然后根据协作知识库中各成员的能力和工作状态，选择可能完成此任务的人员，以招标的方式向这些人员发送任务通知书。接到任务通知书的人员可根据任务的性质、要求以及自己的能力和工作忙闲状态，决定是否投标，以及以什么方式投标。任务负责人根据投标结果，选择理想的人员和解决方案，然后，与相关人员签定任务委托合同书，合同规定了任务完成的质量和交付时间，有关人员按合同完成任务并按期交付给任务负责人。
　　上述3种协同工作方式实施时，协作者都可利用办公助手主体提供的工具，查看协作者的进展情况，以便协调配合；任务负责人通过办公助手主体可随时监控各成员的工作内容，及时协调协同过程中出现的各类问题。协同工作过程中出现的冲突或意外，还可由协作者通过交谈工具协商解决，或由任务负责人调整协作计划来解决。
2 组织知识的集成
　　知识存储是任何类型的智能技能，如学习、反射和推理等的必要条件，这不仅适合于单个主体也适合于组织实体。而且，在"人机共栖协同工作组织"中，小组和组织中的协同工作均嵌入在组织的整体框架之中，用户工作时，系统需提供有关整体组织的文本信息，以便用户选择正确的协作方式和通信模式。
　　IC-Office系统存储的组织知识包括如下类型：①关于组织结构、协作关系、组织成员及工作状况等长期存储的组织知识。②关于各类事例知识的存储。这些知识包括各类多媒体文档生成事例、协同工作计划事例、工作流模板事例等；③关于异步协作文档编制管理知识的存储。这类知识包括工作小组的建立、结束，协作任务书，协作计划，协作任务进行中的有关文档、批注、完成状态，协作结果综合等，这些知识和信息是动态变化的，主要存储在位于服务器上的协作文件夹库中，由协作文件夹管理主体联合各站点上的协作控制主体统一管理；④关于工作流管理知识的存储。工作流管理知识包括工作流的启动、结束，工作流模板，工作，流动状态，协作者访问权限，公文等。这些知识主要存储在位于服务器上的工作流监控器库中，由工作流管理主体联合各站点上的协作控制主体统一管理。 
　　系统支持局域网或广域网上的用户共享的组织知识或信息有：①系统通过权限控制策略和动态访问控制策略维护服务器上全局知识库、数据库的一致性和安全性；②系统对分布管理的共享知识和数据库采取一个物理拷贝、多个地点使用的方式，使系统组织中的每个用户都能自动获得该对象的最新版本。
3 组织学习技术
3.1 组织学习
　　组织学习是关于一个组织识别和存储来自个体和群体的知识，并能根据从环境反馈的信息调整自己行为的能力。组织学习能力使一个组织能够根据它的目标和目的来控制自己的行为，以及完成自监控活动。组织学习在3个相关层次进行：个体学习、微观组织学习和宏观组织学习。其中，微观组织学习，也称群体(group)级学习，指一个组织的成员协商和集成他们的个别经验以建造群级知识，这个逐步进化过程的结果很大程度上依赖于一个组织中群体之间和群体内部的关系。宏观组织学习是一个组织的宏观组织结构的演变，它的性能、成功和失败主要由群体之间关系的结构所决定。
　　IC-Office主要在个体学习和群体学习方面做了一些初步探讨。
3.2 基于事例的学习
　　基于事例推理(Case-Based Reasoning，CBR)是人工智能领域的重要问题求解技术之一，其主要思想是通过访问过去解决类似问题的解法来处理一个新问题。基于事例的学习，属于类比学习。在这种学习方法中，将事例作为存储的基本单元，事例的问题描述、问题约束及解决办法均以某种形式存放于事例中，以便以后进行基于事例的推理。
　　在IC-Office系统中采用基于事例的学习技术建立协作事例库，使任务负责人在制定协作计划或编制工作流模板时，能根据协作任务的类型和特征，检索出以前类似的协作事例，然后，在原有事例基础上，按当前的任务要求进行修改、添加，形成所需要的结果，即新的工作流模板或协作计划。这种工作方式能有效地利用用户以往的协作经验，提高用户解决新问题的工作效率。
　　在每一协作任务完成时，系统自动记录成功的协作任务事例，并按照协作任务类型和协作特征(如任务的分解、分配性质)，分门别类地存放在事例库中，以便将来根据属性值进行匹配。
3.3 基于观察和发现的学习
　　系统在每一协作任务完成后，不仅将协作事例记录于事例库中，同时还在知识库中记录所有协作者的协作业绩(成功或失败)和协作关系。这些信息的记录使得知识库管理主体能够通过算法为每一用户寻求完成某一任务的最佳协作者，以支持任务负责人用户在制定协作计划时能更好地进行任务分配。
　　知识库管理主体还将所记录的最新协作业绩及时反映到相关用户的办公助手主体桌面上，以供用户协作时参考。
4 组织推理技术
　　建造成功的"人-机共栖协同工作组织"的关键在于设计有效的组织信息处理和推理能力。
　　组织推理不仅指组织问题求解，也包括问题的废除、问题回避、问题封装等策略。典型的组织推理技术包括：面向过程的推理、基于事例的推理、启发式推理、探测推理、结构推理。
　　IC-Office系统在组织推理方面做了一些新的尝试。主要的问题求解集中在面向过程的推理、基于事例的推理和探测推理等推理技术的探讨，例如，异步协作文档编制的实现就是将这3种推理技术结合在一起实现的[3]。尽管在实现中组织推理是由人类主体(Human Agent)和办公助手主体联合完成的，但这一尝试为今后研究更高级的组织智能打下了良好的基础。
5 结束语
　　建立分布式人-机共栖的协同工作组织，能够集成人类智慧和机器智能，充分发挥人和机器在求解问题方面各自的特长，系统既包括了计算机支持下的人与人之间的协同工作，也含有机器与机器之间自动地协同工作，以及人与机器之间的联合工作。因而，在企业组织与管理、办公室自动化、大规模工程项目的开发、产品设计、军用指挥控制系统等领域都有着广阔的应用前景。
作者简介：姚莉 女，33岁，博士，主要研究分布式人工智能与智能决策
作者单位：国防科技大学系统工程与数学系 长沙 410073
参考文献
1 Mead GH.Mind，Self and Society.University of Chicago Press，Chicago，IL.1934
2 邓苏，姚莉.IC-Office系统技术报告.国防科技大学系统工程与数学系，1998-08
3 姚莉.建立DAI系统的组织模型.计算机工程,1997,23(3)：15-19
4 O'Hare G M P，Jennings N R.Foundations of Distributed Artif-icial Intelligence.John Wiley & Sons，Inc.1996：505-526
收稿日期：1998-10-05
