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收稿日期: 20071209 基金项目: 教育部科技委战略研究重点项目( 2005020) 作者简介: 生奇志( 1968- ) , 女, 辽宁沈阳人, 东北大学博士研究生, 副教授; 赵希男( 1960- ) , 男, 上海人, 东北大学教授, 博士生导 师 第29卷第11期 2 00 8 年 11 月 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Nort heastern University( Natural Science) Vol29, No. 11 Nov. 2 0 0 8 基于拓扑空间的信息需求分析 生奇志, 赵希男 ( 东北大学 工商管理学院, 辽宁 沈阳110004) 摘要: 把数学理论中的拓扑空间论应用于信息管理的用户需求分析, 对信息需求用户的价值进行合理 分类 指出复合在用户个体身上的知识、技能、生产诀窍、思维方式、文化内涵、信用水平等软信息资源构成了 每个人的知识邻域, 构建信息需求用户拓扑空间, 建立信息需求库 对用户信息拓扑空间的元素进行函数解 析, 提出了拓扑空间中信息需求开发模式, 对企业与一般社会组织的信息采集、加工、储存、传播、应用、反馈等 环节均有指导性作用 关键词: 信息需求; 拓扑空间; 用户; 需求库; 变异 中图分类号: C 02 文献标识码: A 文章编号: 10053026( 2008) 11166504 Analysis of Information Requirement Based on Topologic Space SHENG Qiz hi , ZHA O Xinan ( School of Business Administr ation, Nor theastern University, Shenyang 110004, China. Corr espondent: SHENG Qizhi, Email: shengqizhi @ sohu. com) Abstract: Topologic space t heory is used t o analyze t he customers requirement in informat ion management mode so as t o classify rat ionally t he customers in accordance to their values. The knowledge neighboring domain of each and every customer is composed of one s soft resources such as knowledge, skill, t echnological knowhow, t hought style, cult ural connotat ion and credit level, and t he topologic space and st oreroom t he cust omers will require are built. Wit h an analysis made to t he funct ions involving t he informat ional element in customers t opological space, a development mode is proposed for t he requirement of informat ion in t opologic space. The mode is available to guide t he acquisit ion, processing, st orage, transmission, application and feedback of informat ion f or businesses and social organizat ions. Key words: informat ion requirement ; topologic space; customer; requirement st oreroom; variat ion 信息系统的管理过程体现为信息的需求分析 ! 采集! 加工! 存储! 检索! 传递! 利用! 反馈 的循环, 用户是信息管理活动的目的地, 信息管理 的核心理念就是面向不同年龄、性别、职业、知 识结构的用户, 充分开发信息资源, 提供有效的 服务 1 用户需求特征分析 1. 1用户的信息需求特点 人类的信息需求具有广泛性, 一条消息可以 满足用户求知的需求, 同时也可以满足社交或尊 重的需求、生理和安全的需求; 信息需求具有社会 性, 是由人与自然、人与人的关系及其相互所结成 的社会环境和社会活动决定的; 信息需求具有发 展性, 社会的科技、经济、文化事业的进步, 促进人 们的总体需求不断扩大并使需求层次更高; 信息 需求还具有多样性, 用户个人的专业、地位、所承 担的责任和工作性质的不同使其关心的问题千差 万别 1. 2信息管理的用户类型 在信息管理活动中最活跃、信息需求最鲜明 的典型用户群是科学研究人员、管理决策人员、工 程技术人员、市场营销人员等, 非典型用户群为分 散在不同社会群体、组织、阶层中的普通大众 科研人员需要获得具有可行性和方便性的信 息服务; 管理决策人员需要涉及决策对象各方面 的信息; 工程技术人员需要具体的、经过验证的数 据等技术信息; 市场营销人员要掌握市场环境信 息 信息管理的非典型用户即分散在社会上的未 组织化的社会大众, 由于性别、年龄、个性、经历、 兴趣、爱好、智力水平等个人结构的差异, 其对信 息内容的选择、认知等方面均有不同 2 用户信息拓扑空间的建立 2. 1用户信息拓扑空间的形成 依据拓扑空间的定义, 设 C 为全部用户个体 的集合, j 是C 的一个以年龄、性别、文化程度、个 性差异等因素划分的子集族, 其成员满足: 1) C 和 属于 j ; 2) 若P1 和 P2 ∀ j , 则 P1 #P2 ∀ j ; 3) 任意多个开集( 即j 的成员) 的并集仍∀ j 则j 为C 上的一个拓扑, j 的成员称为C 的开集, C 连同它的拓扑j 称为拓扑空间 在用户对信息产生需求以及在接收并接受信 息的过程中, 最初的信息需求基本是独立的, 随着 接收到的信息量的增加, 从不同媒介传来的信息 会在用户个体、人际、群体和组织系统交叉使用派 生出新的信息, 在对接受信息进行反馈的过程中 又会与新传来的信息交叉利用, 用户会继续产生 新的信息需求 如果把用户最初的信息需求和最 初接收到的独立信息集合设为 C 的话, 用户初始 的信息需求集合 P1, 用户接收信息集合 P2、接收 信息交汇集合 P3 和用户接受的信息集合 P4 以 及反馈的有效信息集合 P5 等, 这几项的交集和 并集构成了 C 的子集族 j , 由此形成用户信息拓 扑空间( C, j ) [ 1] 2. 2用户信息拓扑空间资源整合 从形态上划分, 资源可以分为硬资源和软资 源 硬资源是指客观存在的, 在一定的技术、经济、 社会条件下能被用来维持生态平衡、从事生产和 生活并能形成产品和服务的有形物质; 软资源是 以人类的智能为基础的资源 自然资源、能源等属 于硬资源的范畴, 信息资源属于软资源范畴 用户个体是具有不同思维和需求的人, 是硬 资源, 两个人之间的交集为, 而用户信息拓扑空 间的人不只是指生物学意义上的人, 更包括复合 在人体上的人所掌握的知识、技能、生产诀窍、思 维方式、文化内涵、信用水平等软资源, 这些软资 源构成了每个人的知识邻域 [ 2] 因此, 用户资源 是一个复合的概念, 既有硬资源, 又有软资源, 在 对用户资源进行整合时, 其前提条件就是他们的 软资源之间的交集不能为空集, 即满足条件 1( P1) #2( P2) ∃ 这也是基于拓扑空间的信 息管理研究中, 用户信息资源整合的基本思想, 即 用户之间的沟通、管理者与用户之间的沟通是建 立在知识软件的交集非空的前提下的, 用户信息 拓扑空间是指复合在用户身上的信息的拓扑空间 2. 3用户拓扑空间中元素集合的划分 结合用户对信息的接受程度把用户信息拓扑 空间中的元素集合划分为有效用户群, 指用户能 把来自信息源的信息大部分接收并接受, 而且接 受的信息对用户来说可以满足他们的大部分需 求, 用 Px 表示, 典型用户群是信息管理的有效用 户群; 潜在用户群, 指用户可以接受部分管理者的 信息, 接受的信息中具有潜在使用价值的信息较 多, 用 Py 表示, 非典型用户中有一部分是潜在用 户群; 松散用户群, 指用户接受的来自信源的信息 比较少, 但经过信息传播的强化, 可能成为潜在用 户群, 用Pz 表示; 无效用户群, 指用户没有接受 来自信息源的信息的可能, 用 Pw 表示 3 用户信息拓扑空间的函数解析 3. 1用户信息拓扑空间中元素的距离 设用户信息拓扑空间的两个元素 U, V ∀ { C, j } , U= { u 1, u 2, %, un } , V = { v 1, v 2, %, vm } 令 ( U, V ) = R( U) + R( V ) - 2R( U # V ) = hU \ V + hV \ U ( 1) R( U) 表示集合 U 中元素的个数, 称为集合 的秩 若记 hU \ V = R( U \ V ) , 则有函数 ( U, V) 为用户信息拓扑结构空间中元素间的距离, 用 户信息拓扑结构空间是距离空间 3. 2用户拓扑空间中元素的位势 在用户拓扑空间中定义元素 U 的位势函数 如下: S ( U) = 2 2 ( U, ) = 2 R 2 ( U) , ( 2) 式中, 是一正数 同理, 在用户信息拓扑空间中定义元素 V 的 位势函数为 S ( V ) = 2 2 ( V, ) = 2 R 2 ( V ) ( 3) 两元素间的相对位势为 1666 东北大学学报( 自然科学版) 第29 卷 S ( U, V ) = 2 2 ( U, V) = 2 hU \ V + h V \ U 2 = S ( U \ V ) + S ( V \ U) + hU \ V hV \ U ( 4) 如果把式( 4) 中第三项视为两者结合所产生 的耦合位势, 则拓扑空间中两元素间的相对位势 由三部分组成, 即: 两者去掉公共部分后各自剩余 部分的位势以及两者的耦合位势 3. 3用户拓扑空间中元素间的亲缘度 对用户拓扑空间中各个用户价值集合间联系 的紧密程度以亲缘系数 != !( U, V ) 表示, 可以 确定集合间相互转换的可行性 !( U, V ) = R( U # V) R( U) + R( V ) - R( U # V ) ( 5) 其中, 0 & !& 1 亲缘系数越大说明用户集合元素 间的转换越容易, 这种转换包括用户个体对与自 己的知识软件亲缘度大的信息接受起来更容易, 也包括用户在人际、群体、组织间知识软件相近的 人之间信息的交流与组合更容易 3. 4用户拓扑空间中元素间的耦合位势 综合式( 4) 的第三项和式( 5) , 定义两个用户 信息集族的耦合位势函数为 S ( U∀V ) = e - !( U, V) hU/ V h V/ U ( 6) 用亲缘系数 !刻画用户信息元素间结合的 难易程度, 而用 h U/ VhV/ U刻划耦合后需要解决的 可能问题, 称为耦合域宽, 域宽越大, 要解决的问 题越多 3. 5用户信息价值集合转换方程 把有效用户群的信息管理效果价值记为 X ( PX ) , 潜在用户群的信息管理效果价值记为 Y( PY) , 松散用户群的信息管理效果价值记为 Z( PZ) 不同价值的用户群之间的转换方程为 N ( PY) = max P X ∀ C X ( P Y ) X ( PX ) ( PY, PX ) , ( 7) N ( PZ) = max P Y ∀ C Y ( P Z ) Y( PY) !( PZ, PY ) ( 8) 其中, CX ( PY) 为有效用户群中与 PY 有相近或共 同元素的子集, 当有效用户群接受的某种信息的 价值很高时, 与其联系紧密的信息就会以其为平 台迅速传播 可以利用有效用户群中的这类元素 激活潜在用户群, 使来自信源的信息价值得到更 好的利用 潜在用户群 PY 激活成功的方程为 M( PY) = max P X ∀ C X ( P Y ) { 01+ !( PY, PX ) X( PX ) } ( 9) 松散用户群部分转化为潜在用户群的转换方 程为 M( PZ) = max P Y ∀ C Y ( P Z ) { 01+ !( PZ, PY ) Y( PY) } ( 10) 用户价值函数可以作为下一级用户群的转换 平台, 亲缘度越近, 成功的可能越大, 参数01 是 指用户群之间转换的可能性并不是太小, 只要激 活方式得当, 有效用户价值集合会逐步增加 4 用户拓扑子空间与差异化管理趋 势 4. 1拓扑子空间 设( C, j ) 是用户拓扑空间, c C, 且 c ∃ , c 的拓扑j | c 称为相对拓扑( 相对于 j ) , 拓扑空间 ( c, j | c) 称为( C, j ) 的子空间 对于拓扑空间子空 间, 有如下定理: 1) 设 A , B, C 都是拓扑空间, 若 B 是A 的 子空间, C 是B 的子空间, 则 C 是A 的子空间 2) 设 A 是拓扑空间, B 是C 的子空间, O B, a ∀ B, 则 O 是a 在B 中的邻域, 当且仅当存 在 a 在A 中的邻域V 使得O= V #B 拓扑空间( C, j ) 对不同的年龄, 不同的性别, 不同的文化程度的用户拓扑空间的子空间 ci C 来说, 在 ci ∃ 的情况下, 拓扑子空间( ci , j | c ) 是 具有某种特定信息需求的差异化管理空间 对于 信息管理的典型用户群来说, 科学研究人员、管理 决策人员、工程技术人员、市场营销人员等集合构 成了( C, j ) 的不同子空间; 而非典型用户可以结 合他们的不同信息需求划分子空间 [ 3] 4. 2差异化管理的拓扑解释 不同的用户需要不同的信息内容, 公务员要 听中央的文件, 上班族需要看报纸, 出租车司机离 不开广播, 有闲阶级可以看电视剧, 学生需要短信 沟通信息 用户拓扑子空间分化重组使信息管理 呈现出差异化趋势, 差异化管理应坚持用户主导 与市场调节的原则, 也就是说用户愿不愿意有偿 接受某种信息决定着信息能否传递 [ 4] 差异化管 理的核心理念就是面向特定的、有清晰特征的用 户子空间, 而这个空间族群恰恰是某些信息的主 力用户群, 而以此类有效用户群为平台可以激活 潜在用户群, 并使与此类集合信息的邻域有交集 的松散用户群向高层次转化 [ 5] 1667 第11 期 生奇志等: 基于拓扑空间的信息需求分析 5 动态拓扑用户信息需求库的生成 5. 1用户拓扑信息需求库的价值评估 设立动态拓扑用户信息需求库, 鼓励和引导 人们积极有效地开展初始性信息的采集和整理的 研究活动, 同时还要利用用户对信息的需求不断 丰富需求库, 尤其关注各种价值用户群的信息元 素之间组合紧密程度, 为拓扑信息库补充新的信 息并且随时更新需求库 [ 6] 对进入用户信息需求库的元素集合来说, 确 定信息的价值, 是用户信息拓扑空间的有效功 用 [ 7] 采取一些方法对信息集合进行评估, 如专 家打分法, 邀请不同领域的专家, 对拓扑产生的信 息需求进行评估预测, 保证需求库中的信息为最 新状态; 经验预测法, 在计算机系统的帮助下分 类, 预测用户对信息的应用效果, 调整信息类别; 客观评价法, 对需求库产生的新信息采取标准分 类, 剔除垃圾信息, 对具有研究价值的信息归入潜 在用户信息族, 有效用户拓扑信息是管理者关注 的重点 [ 8] 5. 2用户信息需求系统管理流程 信息拓扑技术是在总结现有信息管理模式的 基础上结合拓扑学原理对用户信息需求管理流程 进行拓展, 为企业及组织的实时化管理带来了新 的模式 [ 9] 拓扑信息需求管理流程始于用户新的 信息需求的产生, 然后对信息资源进行采集、加 工、整理, 并建立用户信息需求库, 通过拓扑信 息需求库产生更多的交叉信息, 采取科学评估手 段对信息价值进行分类, 对需求库中的信息资源 合理配置, 为人类提供更加具有使用效能的信息 资源 基于拓扑技术的用户需求管理流程如图1 所示 图1拓扑信息需求管理系统流程图 Fi g. 1Flowchart of management system of topol ogi c informati on requi rement 6 结语 在现代社会的发展中, 信息的作用越来越凸 显出来, 以用户需求为中心的信息管理活动让人 们更深刻地体会科技交流、信息传播、知识共享的 作用 应用拓扑理论对信息需求的用户的价值进 行划分, 定义用户拓扑空间中的元素间的距离, 指 出用户信息拓扑空间的拓扑动力在于新的信息需 求的产生 建立了信息管理的动态用户信息拓扑 库, 提出对信息元素集合评价的方法及生成拓扑 技术的观点 参考文献: [ 1] 赵希男, 刘炳东 基于拓扑结构的知识管理模式[ J] 科学 学研究, 2006, 24( 2) : 279- 282 ( Zhao Xinan, Liu Bingdong. 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