第1章 緒論

1.1 研究背景和現實需求

1.1.1 研究背景

隨著信息化技術日新月異的發展，以及對數據的生產、存儲、處理等能力的進一步提高，傳統的互聯網技術正由原來的計算科學轉換為數據科學，在大數據、“互聯網+”和“工業4.0”迅速發展的浪潮中，誰擁有數據誰就擁有了開啟未來大門的鑰匙。信息化時代人們獲取信息的來源主要是互聯網，如何從浩如煙海的互聯網數據中提取有價值的信息成為目前的研究熱點，為此知識圖譜技術應運而生。

知識圖譜理論是由C. Hoede和F. N. Stokman最先提出的，也被稱為科學知識圖譜，在圖書情報界稱為知識域可視化或知識領域映射地圖，是顯示知識發展進程與結構關系的一系列各種不同的圖形，用可視化技術描述知識資源及其載體，挖掘、分析、構建、繪制和顯示知識及它們之間的相互聯系，通過知識圖譜可以揭示概念之間的關系，以圖的方式展示知識。知識圖譜是一個可以將“搜索引擎”進化為“知識引擎”的革命性技術。

包裝工業是與國計民生密切相關的服務型制造業，在國民經濟與社會發展中具有舉足輕重的地位。經過30多年的建設發展，我國包裝工業已建成涵蓋設計、生產、檢測、流通、回收循環利用等產品全生命周期的較為完善的體系。“十二五”期間，包裝工業規模穩步擴大，結構日趨優化，實力不斷增強，地位持續躍升，在服務國家戰略、適應民生需求、建設制造強國、推動經濟發展中的貢獻能力顯著提升，我國作為世界第二包裝大國的地位進一步鞏固。目前，包裝工業已位列我國38個主要工業門類的第14位，成為中國制造體系的重要組成部分。包裝工業作為服務型制造業，是國民經濟與社會發展的重要支撐。隨著我國制造業規模的不斷擴大和創新體系的日益完善，包裝工業在服務國家戰略、適應民生需求、建設制造強國、推動經濟發展等方面，將發揮越來越重要的作用和影響。

“十三五”時期是我國全面建成小康社會的決勝階段，也是包裝工業發展的重要戰略機遇期，為加快包裝產業轉型升級，推進現代包裝強國建設進程，充分發揮包裝工業對穩增長、促改革、調結構、惠民生、防風險的重要作用，顯著提升包裝工業對我國小康社會建設的服務能力與貢獻水平，《中國包裝工業“十三五”發展規劃》中明確要求，按照“五位一體”總體布局和“四個全面”戰略布局要求，牢固樹立“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念，立足服務型制造業特征，以提高發展質量和效益為中心，以轉型發展為先導，以科技創新為動力，著力推進供給側結構性改革，有效轉變生產方式，優化供給結構，化解過剩產能，培育增長動力。重點發展綠色包裝、安全包裝、智能包裝，大力倡導適度包裝，深入推進軍民通用包裝，全力構建資源節約、環境友好、循環利用、持續發展的新型產業格局，有效夯實產業發展基礎。實施“創新驅動戰略”，深度對接消費品工業“三品”專項行動，不斷增強自主創新能力，顯著提高兩化融合水平，著力加強包裝品牌培育，大力促進新型業態成長。通過轉型升級和提質增效，增強全產業鏈在市場需求結構變化中的供給能力，提升在“中國制造”體系中的支撐力和在國民經濟建設中的貢獻力，促進產業保持中高速增長，邁向中高端水平，逐步實現我國由“包裝大國”向“包裝強國”的轉變。

“中國包裝大數據知識圖譜”面向需求進行構建，涵蓋包裝工業和包裝學科兩大部分，通過對包裝分類標準進行科學定義，確定其屬性及功能，利用可視化的圖譜形象來展示產業和學科的核心結構、發展歷史、前沿科技以及整體知識架構從而達到企業和學科融合，它把復雜的包裝知識領域通過數據挖掘、信息處理、知識計量和圖形繪制而顯示出來，從不同角度分析不同概念及其之間關系，揭示產業和學科之間的隱形規律，適應現代社會發展強大的大數據及其存儲、計算平臺、移動互聯網的趨勢，使包裝工業大數據的大爆發通過快速的電子數字化、人工智能檢索的手段，服務于最大范圍的受眾成為可能。

1.1.2 研究意義

“中國包裝大數據知識圖譜”作為一個大數據共享交換平臺，首先可以做到清晰行業大數據及大數據信息分析，使各包裝企業實時了解最新政策并做好前瞻性的頂層規劃；同時具有城市級大數據支撐并可以轉發企業大數據管理，使各包裝企業實時了解行業間（跨時間、地域）發展最新動態并做好相應的企業轉變及規劃；最后進行包裝行業數據的共享、交換、公開，使各包裝企業以數據驅動創新，以服務驅動創業，借助大數據共享平臺降低開發門檻。

“中國包裝大數據知識圖譜”體現了文理交融，多學科交叉的特點，將包裝工程、計算機應用技術、圖書情報分析、邏輯學、統計學等多個學科知識進行有機整合，增強了各學科融合發展能力，激發了創新活力。

“中國包裝大數據知識圖譜”是大數據與人工智能的融合，兩者的結合將釋放出巨大的能量。目前的包裝數據搜索領域只有靜態的包裝企業數據，而“中國包裝大數據知識圖譜”則是一個與人工智能相結合的時刻變動的數據庫。用戶可以根據需要通過一定的關鍵詞找到想要的信息。有時候用戶語言可能是模棱兩可的，如一個搜索請求可能代表多重含義，但大數據庫通過人工智能的處理之后，會將信息全面展現出來，讓用戶找到自己最想要的那種含義，提供最全面的摘要。大數據庫知識圖譜可以更好地理解用戶搜索的信息，并總結出與搜索話題相關的內容。例如，當用戶搜索“瓦楞紙板”時，不僅可看到瓦楞紙板的材料信息，還能獲得關于其企業發展背景和相關技術發展方面的詳細介紹，讓搜索更有深度和廣度。由于大數據庫構建了一個與搜索結果相關的完整的包裝知識體系，所以用戶往往會獲得意想不到的發現。在搜索中，用戶可能會了解到某個新的事實或新的聯系，促使其進行一系列的全新搜索查詢。

從微觀層面來講，“中國包裝大數據知識圖譜”的構建和應用可以使包裝中小企業及高校實時了解包裝行業最新行情和市場趨向，從而提高企業的創新力和競爭力，促使企業特色發展；各個高校可以實時了解企業所需人才技術從而明確人才培養和科研方向，從而提升高校服務國家經濟社會發展需要的水平；中國包裝大數據知識圖譜在構建過程中始終強調探索包裝的本質、內在規律和功能，這種探索能夠為包裝工業在國民經濟中的特殊地位正名，甚至為包裝成為一個學科提供理論和數據的支持。

從宏觀上講，“中國包裝大數據知識圖譜”的構建將填補國家包裝行業大數據領域的空白，可以使政府部門實時了解和分析包裝行業的規模和動態，從而提高政府和行業管理部門的決策、管理、監督和服務能力；“中國包裝大數據知識圖譜”的構建將促進整個包裝行業適應國家“五位一體”發展戰略的整體發展，大數據庫的建立可以加快行業和產業的轉型升級，使包裝產業逐步向綠色、集約、創新方向發展；同時可以加快包裝行業整合，通過企業聯合、收購、兼并等多種手段，形成一些大型企業、聯合企業，從而推動包裝行業向前健康發展，加快我國包裝工業從世界包裝大國向世界包裝強國轉變。