甘 明， 刘洪娟， 王 丰， 姜大立， 肖 骅

(后勤工程学院 后勤信息与军事物流工程系， 重庆 401311)



资产管理

基于北约编目思想的高校实验仪器设备编目体系设计

甘 明， 刘洪娟， 王 丰， 姜大立， 肖 骅

(后勤工程学院 后勤信息与军事物流工程系， 重庆 401311)

借鉴北约编目系统设计思想，针对目前高校实验室对设备管理采用的“一物一码”的物资编码方式存在的缺陷，提出仪器设备编目体系的设计思路，这种思路不仅适用于高校仪器设备信息化管理，而且也适用于其他各行业的设备信息化管理。

北约编目； 实验仪器设备； 编目体系

实验仪器设备信息化的前提是对实验仪器设备进行统一编码，用数字或字母来表示实验仪器设备，这是人们统一认识、交换实验仪器设备信息的一种技术手段，是信息交换的共同语言，是实验仪器设备管理信息系统的重要基础。一套科学的编码体系不仅要保证实验仪器设备编码的唯一性，而且要使用户根据设备固有的(或特殊的)属性能够快速地识别所需设备，从而为快速、准确地查找所需实验仪器设备创造条件，真正实现实验仪器设备资源共享，让管理者可以便捷利用实验仪器设备的相关信息，合理调度和有效利用资源，从而节省人力资源、物资资源和时间资源，提高管理效率。在物资分类编码的管理上，美军等发达国家军队已经从“一物一码”的物资编码系统升级到“一物一名一码一串描述数据”的军用物资编目系统——北约编目系统。至今，已有40多个国家使用北约物资编目系统，北约物资编目系统的军用物资已达1 600万个品种、3 100万个型号，涵盖的生产厂商多达100余万个。在北约编目体系下，数量庞大、种类繁多的物资编码相对固定且唯一，物资信息可实现共享。

1 目前国内仪器设备编码中存在问题分析

随着信息技术的发展，无论高校实验室还是其他各行业在仪器设备编码方式的研究方面都做了大量的工作，取得了不少成果，对实现仪器设备的信息化管理起到了一定的推动作用。

编码的共同目标就是希望能解决2个关键问题：一是要唯一标志仪器设备；二是要描述仪器设备的固有属性(静态的，如生产厂家，型号规格，额定功率等)，以识别仪器设备。目前的代码往往由设备类编码加多段属性编码组成，其一般的表示形式如图1所示[1-5]。

图1 目前仪器设备编码模式

这种编码方式存在如下问题：

(1) 编码复杂，可读性差。编码中加入多少个属性段？属性段的位置如何排序？每个属性段占多少位？不同的编码设计者可形成若干个组合的编码方案。高校有若干类实验仪器设备，每一类实验仪器设备的固有属性又存在较大差异，既要保证编码规则的一致(比如各种实验仪器设备编码位数一致、各段编码含义一致)，同时又要体现设备特性，使得编码工作很难统一，增大了编码的难度和工作量。对于不熟悉编码规则的用户，则无法读懂编码含义，必须借助于详细的编码说明才能知道编码的意义。

(2) 扩展性差。目前的编码长度相对固定，如果需要扩展很不易操作。比如，某电器类设备中一个属性为“额定功率”，以前该设备中的此属性仅有7种取值，对该属性段仅预留1位(10进制)编码即可满足要求。随着技术的发展、新产品的出现，假设市场上已有12种可选择的“额定功率”，该段编码应该扩容，但扩容后编码的位数会发生变化，从而导致整个编码体系都要改变，因此，目前的这种编码方式扩展性差。

(3) 不稳定性。作为编码体系，期望能涵盖物品的固有属性，如型号、生产厂家、物品颜色、功能用途等属性。采用将固有属性编入唯一识别码中，难免会出现因编码设计者的专业知识背景所限，漏掉一些属性，特别是识别物品的关键属性。另外，不同的设备具备完全不同的关键属性，这样，站在设计整个实验设备编码的角度，编码很难统一。需要在编码中增加、修改、删除属性编码，不但增加了编码的工作量，而且会影响到对其历史信息的识别，可能造成体系的混乱。

(4) 设备编码不统一，难以实现资源共享。各院校之间或院校内部对设备编码采用不同规则，不容易统一，增加设备统计、查询的难度，不易实现高校内部或高校之间实验仪器设备的识别，从而影响资源共享。

2 北约物资编目思想简介

北约物资编目系统采用“一物一名一码一串描述数据”的方式，将物品唯一标志码与描述物品固有特征的属性编码分离，这是与传统的“一物一名一码”的编码方式最本质的区别。对编目系统而言，一方面，基于一定规则的编码保证了标志码的唯一性且长度固定，另一方面，在编目系统中，将物品属性归集成若干个属性集合，在需要对某物品固有特性进行描述时，可从这些属性集合中抽取出相关的属性进行组合，就可实现对物品的识别。

在北约物资编目系统中，物资编目就是指收集、汇编、注册某物资的识别数据并为其分配一个库存号的过程，通过此过程为该物资建立唯一的识别特征。

从物资编目的定义可以看出，北约物资编目的基本任务有2个：一是确定物品唯一标志码NSN号(NATO Stock Number，NATO即north atlantic treaty organization)；二是确定物品属性集合及属性取值。第一个任务的目的是确保每一编目的产品具有唯一的编码，第二个任务是让用户根据属性值确切地知道物品是什么，识别物品，从而判定该物品是否符合或满足用户的具体需求。

2.1 确定物品唯一标志码——NSN号

北约物资编目的每一种物品都有唯一的库存号，即NSN号。例如，某生产商生产的某型号的电视机已经编目，其NSN号为7730-20-0027773，它的核准物资名称是电视机。其中7730是北约物资小类码，包括家用留声机、收音机、电视机[6]。20为编目局编号，如00和01代表美国编目局，20代表加拿大编目局。后7位即0027773是流水号。意味着加拿大编目局编目的该类物品有7位10进制编码容量，可容纳107种产品，这个容量足以满足属于“7730”类物品的产品全部编目。

2.2 确定物品属性集合及属性取值

2.2.1 确定物品属性集合

NSN号能确保生产厂商某种类型产品拥有唯一的编目号，但单纯地看NSN号无法识别由具体生产商生产的某型号产品的特征，比如电视机的尺寸、颜色、功率等。北约就采用给出产品关键属性的方式识别不同厂商的不同产品。针对核准物资——电视机19535(INC，Item Name Code，详见北约编目手册 ACODP-3，即H6，核准物资名称目录)[7]，其定义了接收频率、发射频率等属性，这些属性有些必填，有些选填，比如物品名称属性就为必填项。厂商可填写这些属性，以与其他厂商及其产品相区分。

在北约编目中，每种属性都分配了一个4位英文字母代码，称为物资属性标志码(MRC,Master Requirement Codes)。例如，颜色属性就用“HUES”表示。物资属性标志码通常有3种编码方式。一种是以属性词组中每个单词大写首字母的缩写作为编码，例如超长字符描述(EXTRA LONG CHARACTERISTIC DESCRIPTION)，其编码为ELCD；一种是以属性词组中的核心词汇缩写作为编码，例如特殊标记(SPECIAL MARKINGS)，其编码为MARK；一种是以属性单词中的辅音字母作为编码，例如样式(STYLE)，其编码为STYL。这些简单而富有规律性的编码方式方便了数据库开发人员进行数据库设计，同时也有利于程序开发人员使用面向对象的编程语言完成类和接口的定义，从而提高了数据库和程序代码的可读性和可维护性。在北约物资编目中，每一种物资对应一个属性集合，通过必填或选填相应属性可识别该种物品。

2.2.2 确定每一属性的取值

北约的物品属性(MRC)不同于数据元，MRC的取值可以是单纯的数值、文本、代码表，也可以是数值、文本、代码表(可以是多个代码表)、数值的任意组合后的复合文本。比如某型号模拟电视机的发射频率最大值为65 MHz，填写该属性涉及到3个量：①发射频率单位，在代码表AC32中选择M，如表1所示；②是公称值还是最小值或最大值，在代码表AC20中选择C，如表2所示；③频率值为65。“发射频率”属性取值采用{AC32取值}{AC20取值}{数值}这种组合方式表示。

表1 频率单位代码(AC32)

表2 公称值/最大值/最小值(AC20)

3 基于北约编目思想的高校实验仪器设备编目体系的设计

针对现有实验仪器设备在编码体系中存在的问题，借鉴北约物资编目思想，本文提出实验仪器设备编目体系。实验仪器设备编目是指收集、汇编、注册某实验仪器设备的识别数据并为其分配一个标志码的过程，通过此过程将为该实验仪器设备建立唯一的识别特征。该编目体系同样有两大任务：一是确定实验仪器设备唯一标志码，即对实验仪器设备编码；二是确定实验仪器设备的属性集合及属性取值。

3.1 确定实验仪器设备唯一标志码

实验仪器设备在实验仪器设备编码方面尽量采用已有的标准，2006年教育部颁布的JB/GDZCFL-2006 《高等学校固定资产分类及编码》标准可作为实验仪器设备命名和编码标准。考虑到利于实现各高校实验仪器设备资源共享，提出该标准与2006年教育部颁布的JB/GDXXHKYJG-2006《高等学校和科研机构代码》组合编码的思路，对实验仪器设备进行编码[8-9]。标志码分为3段共13位：第一段为JB/GDZCFL-2006规定设备编码(8位)，代表实验仪器设备的种类；第二段为JB/GDXXHKYJG-2006规定高校代码(5位)，代表编目单位；第三段为设备流水号。考虑到各高校同一类设备一般不会超过1万台，设置4位即可满足容量要求。可从0001开始编号，范围0001-9999。编码形式如图2所示。

图2 基于现有标准设计的标志码形式

采用这种方式可确保每一台设备的标志码是唯一的，且编码长度一样，编码相对稳定。

在实际编码过程中，会发现设备分类码是8位码，从左至右每2位1层，4层编码，具体到某实验仪器设备，其分类层次可能因不同类的设备而层次不一样，有的细到2层，有的细到3层，最多细到4层。为确保编码的统一性，可做此约定：尽量选择最底层的分类，这样可保证在设备分类码这段编码的确定性，从而尽量保证整个编目系统中已编目的实验仪器设备的标志码具有唯一性。

3.2 确定实验仪器设备属性集合及属性取值

3.2.1 实验仪器设备属性设计

实验仪器设备属性设计可借鉴北约物品属性设计方法。针对所有类型的实验仪器设备，希望设计一个能涵盖所有实验室设备关键属性的属性集合，而每一种不同类型不同型号规格的实验仪器设备的属性集合是这个大集合的子集。因此，选择构成大属性集合的每一个属性十分重要。

参考北约物资编目系统中与实验室设备相关的联邦识别指南(FIIG,Federal Item Identification Guide)中的实验室及相关设备(T3960 LABORATORIES AND RELATED APPARATUS)[10]、成像及X线仪器(T3950 PHOTOGRAMMETRIC AND X-RAY APPARATUS)[11]、仪器(T3970 APPARATUS)[12]、实验室分析和测试仪器(T3980 ANALYZERS AND TESTERS,LABORATORY)等[13]，在认真梳理这些与实验室设备相关物品的属性集合的基础上，考虑到杂项物资(FIIG A2390 MISCELLANEOUS ITEMS)涵盖大部分物品的属性[14]，而实验室设备又具有成套物资(FIIG A2380 SETS,KITS,GROUPS,AND OUTFITS)的特点[15]，因此，重点考察杂项物资和成套设备的属性，再结合高校实验仪器设备实际需求，从众多的属性中挑选出具有代表性的关键属性，初步拟制了一个属性集合，如表3所示。表中共定义了28个属性，该属性集合原则上应涵盖所有实验仪器设备的全部属性。如果需要确定某个具体实验仪器设备F的属性，则可以通过选填、必填方式从该属性集合中抽出一个子集，作为F的属性集合。

表3 高校实验仪器设备属性集合

表3(续)

此外，这些属性集合还应该明确每个属性的代码、名称、详细定义、表示形式、数据类型、计量单位、值域等信息，并将属性取值所涉及的代码表包含在内。建议属性采用3位数字编码，从001-999，可容纳999个属性，能够涵盖实验仪器设备所有属性。

3.2.2 确定实验仪器设备属性取值

考虑到更好地学习和借鉴北约已有的成果，属性中涉及到的代码表如果符合我国实验仪器设备的实际情况的尽量沿用北约的代码表，包括代码表表名、代码表的取值，如果不符合我国国情的，可对此进行改造。

北约代码表中的编码一般采用字母或字母数字混编形式，相同位数的字母编码空间远远大于数字空间，比如2位字母的编码容量是26×26=676个，而2位数字编码是10×10=100个，给将来新增代码留有足够的空间，比如颜色，各品牌油漆厂商提供的色卡颜色有差异，有必要指明某品牌的某颜色，这就需要足够的扩容空间。

4 实验仪器设备编目体系建立应注意的事项

实验仪器设备的编目系统应当具有优良的扩展性，在满足不断增加的设备类别、产品和属性扩充需要的同时，编码的整体结构应当保持稳定，修改面应当最小。为了达到这个目标，需要保持编码数据结构的松耦合，避免牵一发而动全身。

4.1 实验仪器设备标志码的维护问题

高校有些特有的实验仪器设备可能未列在JB/GDZCFL-2006《高等学校固定资产分类及编码》中，可以根据各高校的实际情况，在JB/GDZCFL-2006基础上增添一些特有实验仪器设备编码。随着科技发展会出现一些新设备，JB/GDZCFL-2006标准本身也需要补充和完善。教育部高等院校也在发展，也会出现新增高校、多个高校合并的情况，JB/GDXXHKYJG-2006《高等学校和科研机构代码》标准本身也需要重新维护。当这2个JB标准的编码发生变化，通过建立原代码与更新代码的映射表就可以解决问题，大大地降低了编码的维护工作，同时也不会影响整个编目体系。

4.2 界定实验仪器设备属性与档案基本数据

设备的属性指设备固有的特性，它在采购、使用、维护、报废、处置等整个生命周期不会发生变化，如实验仪器设备名称、型号规格、功能用途描述等，可以理解为静态数据。系统中还有一些动态数据，如设备价格、购置时间、使用单位、设备安装位置、启用时间、设备状况、科研机时、教学机时、平时机时等信息，作为管理系统数据库的字段信息。与实验仪器设备档案管理信息数据不一样，比如，使用单位(这里指的是高校二级或以下基层单位，不是指高校名称)不宜设置为属性，因为该数据会随着高校内部组织机构变化而可能发生变化。再比如，设备安装地点也不适合做属性，在实验仪器设备的整个生命周期中，设备的位置可能会发生变化。

4.3 属性集合的扩展问题

实验仪器设备对某属性的关注度与其应用专业领域有关，有的设备强调设备的制造材料、设备的环境适应性，有些设备强调动力源等。因此，从理论上讲表3的属性集合应该尽量全面，能够对所有设备固有的重要属性进行全面的描述。这项工作需要实验仪器设备专业领域的专家参与。

4.4 属性取值扩展问题

北约相关代码表比较完善，同样随着新技术新产品出现，属性取值也会发生变化。最典型的例子就是：计算机硬盘容量。目前使用的储存单位有KB、MB、GB、TB，以后容量扩大，可能还会出现新的计量单位。在代码表中只需新增代码即可。

5 结束语

借鉴北约的物资编目思想，同时利用现有的教育部标准《高等学校固定资产分类及编码》和《高等学校和科研机构代码》，提出了高校实验室仪器设备编目体系的框架构想。在该编目体系中将仪器设备唯一标志码与描述仪器设备固有特征的属性编码分离开来，同时归纳总结了识别实验仪器设备的关键属性、属性的取值方法等。将传统的“一物一名一码”的编码体系转变为“一物一名一码一串描述数据”的编目体系，有效解决了目前编码方式中存在的一系列难题，并且对实现高校之间实验仪器设备资源共享非常有益。

由于研究团队受人力、专业知识及时间等多因素的限制，本文重在探索一种思路、原则、规范管理方法，尝试提出一种可行的解决方案。

References)

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Design of cataloging system of laboratory instruments and equipments in colleges and universities based on NATO’s cataloging idea

Gan Ming, Liu Hongjuan, Wang Feng, Jiang dali, Xiao Hua

(Department of Logistics Information & Logistics Engineering，LEU，Chongqing 401311，China)

This paper is based on NATO’s cataloging idea and the existing standards of the Ministry of Education, i.e., “Fixed Assets Classification and Coding for Universities” and “The Code of Universities and Scientific Research Institutions,” in this system, and the unique identification code and the inherent characteristics attribute code of the instruments and equipment are separated. In addition,this paper summarizes the instrument and equipment’s key attributes and the method of confirming the attribute value. In this way,the traditional coding system using the model of “One item,One name,One code” will be transformed into the cataloging system using the model of “One item,One name,One code,one string data of describing attribute,” meanwhile,a series of difficult problems in existing coding system will be solved. The resource of instruments and equipment can be shared among different universities based on the system.

NATO cataloging； laboratory instruments and equipment； cataloging system

2014- 06- 16

甘明(1968—)，女，四川广安，硕士，教授，研究方向为物流管理

刘洪娟(1978—)，女，重庆潼南，博士，副教授，研究方向为供应链管理.

E-mail：bee515@126.com

G482；G203

A

1002-4956(2015)2- 0231- 05