本發(fā)明屬于專利分析挖掘，尤其涉及一種空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分類體系構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

1、空中交通管理作為國土防空體系和航空運輸體系的重要組成部分，是保障飛行安全、實施空中交通管理和服務(wù)、實現(xiàn)航空運輸高效有序運行的指揮中樞，其性能代表了航空運輸業(yè)的技術(shù)水平?？罩酗w行日趨復雜，飛行沖突、大范圍空域擁堵等問題頻發(fā)，因此迫切需要具有自主知識產(chǎn)權(quán)核心關(guān)鍵技術(shù)和獨立研制生產(chǎn)能力的空中交通管理系統(tǒng)。

2、設(shè)計布局空中交通管理領(lǐng)域高價值專利體系的首要前提是對空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠M行全面細致的檢索和分析，當前國際專利分類中空中交通管理相關(guān)的專利分散在多個小組的分類號下，未集中到一個大組中，且分類粒度不夠細，因此國際專利技術(shù)分類體系無法作為專利搜索分析的輸入。另外，關(guān)鍵詞檢索主要是基于專家的個人經(jīng)驗，容易受個人認知水平以及偏好等的影響。因此亟需建立空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分類體系，來支撐專利的分析和布局?，F(xiàn)有技術(shù)1（朱永文，陳志杰等.空中交通智能化管理的科學與技術(shù)問題研究[j].中國工程科學,2023,25(5):174-184.），從交通管制、空域管理、流量控制3個方向剖析了傳統(tǒng)空中交通管理面臨的挑戰(zhàn)，凝練了空中交通智能化管理涉及的基礎(chǔ)科學問題，研究建議集成應(yīng)用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、云計算等前沿技術(shù)，從航空器、空域、管制決策、運行等方面著手構(gòu)建空中交通智能化管理技術(shù)體系，從而確立新一代空中交通管理系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)?，F(xiàn)有技術(shù)2（趙斌波.協(xié)同式空中交通流量管理關(guān)鍵技術(shù)及若干問題分析[j].電子世界,2019,(20):201-202.），提出協(xié)同式空中交通流量管理關(guān)鍵技術(shù)包括協(xié)同式atfm技術(shù)應(yīng)用、協(xié)同式地面等待技術(shù)、協(xié)同機場場面管理策略、協(xié)同航路改變策略、協(xié)同進離場容量優(yōu)化模型等?，F(xiàn)有技術(shù)3（鄧綺雯.空中交通管理中空域規(guī)劃的關(guān)鍵技術(shù)探究[j].中國新通信,2018,20(3):47-48.），對空域規(guī)劃技術(shù)進行了研究，包括空域運行安全評估技術(shù)、空域運行特征分析技術(shù)、航線網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃與實時優(yōu)化技術(shù)、通信導航監(jiān)視保障技術(shù)等。現(xiàn)有技術(shù)4（田勇.空中交通流量管理關(guān)鍵技術(shù)研究[d].南京:南京航空航天大學,2009.）對空中交通流量管理開展了研究，包括空中交通容量評估、地面等待、改航策略、終端區(qū)排序等技術(shù)。

3、上述研究成果針對空中交通管理領(lǐng)域細分領(lǐng)域從不同視角進行了分類和研究，技術(shù)體系分類主要是基于專家的個人經(jīng)驗，因此相關(guān)成果容易受個人認知水平以及偏好等的影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分類體系構(gòu)建方法。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分類體系構(gòu)建方法，包括以下步驟：

3、步驟1，挖掘空中交通管理領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)分類詞匯，獲得技術(shù)分類詞匯集；

4、步驟2，計算技術(shù)分類詞匯集中技術(shù)分類詞匯的度量值；

5、步驟3，根據(jù)技術(shù)分類詞匯的度量值構(gòu)建空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠跏技夹g(shù)分類體系；

6、步驟4，構(gòu)建專家集，專家集中的專家對技術(shù)分類詞匯進行評估，獲得第一評估矩陣；

7、步驟5，根據(jù)第一評估矩陣對專家集進行約減，計算第三評估矩陣；

8、步驟6，根據(jù)第三評估矩陣計算技術(shù)分類詞匯重要程度和一致性程度；

9、步驟7，根據(jù)技術(shù)分類詞匯重要程度和一致性程度對技術(shù)分類詞匯集進行約減，獲得最終的專利技術(shù)分類體系。

10、進一步地，步驟1包括：構(gòu)建空中交通管理領(lǐng)域語料庫 d={ d1, d2,…,? d k,…, d k}， k為語料庫 d中文檔總數(shù)， d k表示語料庫 d中第 k個文檔，1?≤? k?≤ ?k；從語料庫 d中抽取關(guān)鍵詞，處理后形成空中交通管理領(lǐng)域技術(shù)分類詞匯集 w={ w1, w2,…, w i,…, w n}， n為技術(shù)分類詞匯總數(shù)， w i表示技術(shù)分類詞匯集 w中第i個詞匯，1?≤? i?≤? n。

11、進一步地，步驟2中所述技術(shù)分類詞匯的度量值包括技術(shù)分類詞匯集中兩個詞匯的共現(xiàn)頻率和詞匯的重要度；計算兩個詞匯的共現(xiàn)頻率 co( w i, w j)公式如下：

12、，

13、其中， w i, w j表示技術(shù)分類詞匯集w中的詞匯，1?≤? i,? j?≤? n；當詞匯 w i和 w j同時出現(xiàn)在文檔 d k中， p k( w i, w j)=1，否則為 p k( w i, w j)=0；計算詞匯 w i的重要度 g( w i)公式如下：

14、。

15、通過計算詞匯共現(xiàn)頻率和重要度，從語料庫中挖掘了詞匯之間的潛在語義關(guān)系，共現(xiàn)頻率越高，說明兩個詞匯之間的語義概念可能存在直接關(guān)聯(lián)；重要度越高，說明該詞匯的語義概念越有可能是頂層概念。這為構(gòu)建詞匯之間的父子關(guān)系提供了基礎(chǔ)。

16、進一步地，步驟3包括構(gòu)建詞匯的父子關(guān)系，形成初始技術(shù)分類體系：對于技術(shù)分類詞匯集 w中任一詞匯 w c，為其選擇父節(jié)點詞匯 w p，當且僅當；在每個子節(jié)點 w c和父節(jié)點 w p之間增加一條邊 e cp，構(gòu)成初始技術(shù)分類體系 t0={ w, e}，其中，。通過構(gòu)建詞匯的父子關(guān)系，從而形成詞匯的樹狀結(jié)構(gòu)。

17、通過構(gòu)建詞匯的樹狀結(jié)構(gòu)，豐富了層次化技術(shù)分類體系所蘊含的領(lǐng)域知識，越靠近樹根，詞匯的語義概念越頂層；樹中節(jié)點的父子關(guān)系，表達了詞匯語義概念的包含關(guān)系。這為后續(xù)領(lǐng)域?qū)＜业闹饔^評估，提供更完整更富有信息量的輸入。

18、進一步地，步驟4包括組建專家集 s={ s1, s2,…,? s m,…, s m}對初始技術(shù)分類體系 t0進行評估，其中 s m表示第 m個專家， m=1,2,…, m；在評估過程中，確保 m位評估專家彼此之間信息獨立，構(gòu)建如下第一評估矩陣 v：

19、；

20、其中，為第 m位專家 s m對第 i個技術(shù)分類詞匯 w i重要性的加權(quán)評定。

21、進一步地，步驟4中第 m位專家 s m對第 i個技術(shù)分類詞匯 w i重要性的加權(quán)評定綜合考慮專家評分以及 w i的重要度 g( w i)，計算公式如下：

22、

23、為第 m位專家對第i個技術(shù)分類詞匯 w i重要性的評定，取值范圍為{不重要、一般重要、重要、很重要、非常重要}，對應(yīng)的數(shù)值為1、3、5、7、9； g’( w i)為第 i個技術(shù)分類詞匯 w i的歸一化重要度，； η為權(quán)重系數(shù)，為控制詞匯重要度的權(quán)重。計算加權(quán)評定時綜合考慮專家評分以及 w i的重要度 g( w i)，減少了專家個人認知水平以及偏好等的影響。

24、進一步地，步驟5包括：判斷所有專家的綜合評估結(jié)果的偏離度是否大于設(shè)定的閾值，第 m位專家評定結(jié)果的偏離度 δ m計算公式為：

25、

26、式中，

27、 δ m表明第 m位專家對當前評估內(nèi)容熟悉程度， δ m越大表明第 m位專家對當前評估內(nèi)容熟悉程度越差，設(shè)定的專家集約減閾值 δ0∈(0,1]；如果 δ j> δ0，則判定該專家不熟悉當前評估內(nèi)容，剔除該專家，否則保留。

28、由此，獲得約減后的專家集合為，1?≤? r?≤ m。通過將不熟悉當前評估內(nèi)容的專家剔除，使得專家的加權(quán)評定更精準，從而確保最終構(gòu)建的技術(shù)分類體系更具有代表性。

29、進一步地，步驟5還包括：剔除第一評估矩陣v中被剔除專家所對應(yīng)的行向量，獲得第二評估矩陣為：

30、

31、進行歸一化處理后獲得第三評估矩陣為：

32、

33、其中：， i=1,2,…, n， m=1,2,…, r， v max是第二評估矩陣中專家對技術(shù)分類詞匯重要性的加權(quán)評定數(shù)值中的最大值， v min是專家對技術(shù)分類詞匯重要性的加權(quán)評定數(shù)值中的最小值。

34、進一步地，步驟6包括：依據(jù)第三評估矩陣綜合計算每個技術(shù)分類詞匯 w i的重要程度 v i：

35、

36、采用標準方差度量每個技術(shù)分類詞匯 w i對應(yīng)的多個評價結(jié)果的一致性程度 σ i：

37、。

38、進一步地，步驟7包括：根據(jù)技術(shù)分類詞匯 w i的重要程度 v i和一致性程度 σ i對空中交通管理技術(shù)分類集 w={ w1, w2,…, w n}進行約減，設(shè)置技術(shù)分類詞匯的重要性閾值 v0∈(0,1)以及評價結(jié)果一致性閾值 σ0∈(0,1)，當滿足 σ i＜ σ0， v i＜ v0時，則認為該技術(shù)分類詞匯不重要，直接從技術(shù)分類詞匯集中剔除；

39、當滿足 σ i＜ σ0， v i?≥? v0時，則認為該技術(shù)分類詞匯重要，應(yīng)該保留在技術(shù)分類詞匯集中：

40、當 σ i?≥? σ0，則表明此次評價結(jié)果的有效性欠佳，無法確定技術(shù)分類詞匯的取舍，返回步驟4進行處理；如果反復執(zhí)行次后，仍存在有爭議的技術(shù)分類詞匯，則將其刪除，形成最終的技術(shù)分類詞匯集和詞匯的父子關(guān)系：

41、

42、其中，1?≤? p?≤? n， q的取值為3~5；

43、最終的專利技術(shù)分類體系。

44、利用約減后的專家意見重新構(gòu)造評估矩陣，基于標準方差計算評估意見的一致性程度，結(jié)合分類詞匯的重要程度，確定分類詞匯的取舍。標準方差在一定程度上表征了專家個人認知的偏倚對分類詞匯最終結(jié)果產(chǎn)生的波動影響，因此通過這種基于標準方差一致性的迭代優(yōu)化，可以提升分類詞匯最終結(jié)果的置信程度。

45、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：本發(fā)明的方法采用了“數(shù)據(jù)驅(qū)動+專家知識”的融合方法，數(shù)據(jù)驅(qū)動階段，挖掘領(lǐng)域語料集的“隱性”知識，專家綜合評估優(yōu)化階段，綜合了多位專家的“顯性”知識，由此能保證最終構(gòu)建的技術(shù)分類體系更具有代表性?？罩薪煌ü芾戆煌ü苤?、空域管理、流量管理等多項功能，涉及眾多領(lǐng)域的知識。在構(gòu)建空中交通管理領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)分類體系時，為了減少專家個人認知水平以及偏好等的影響，本發(fā)明利用多位專家通過群決策的手段構(gòu)建技術(shù)分類體系。