一种基于知识图谱的农业产业链数据协同管理方法与流程

本发明涉及农业信息化与农业产业链数据管理，尤其涉及一种基于知识图谱的农业产业链数据协同管理方法。

背景技术：

1、现有农业产业链数据管理多依赖生产管理系统、仓储系统、物流系统、检测系统和销售系统分别记录业务数据。不同系统围绕产品批次、业务主体、业务环节、数量字段和凭证编号建立台账，再通过人工核对、固定规则校验或简单数据接口完成追溯查询。部分方案引入知识图谱表达产业链主体、产品批次、凭证和流转关系，用于展示上下游关联、识别基础缺失项和支持批次追踪。

2、现有方式对农业产业链中的拆分、合并和混批处理能力不足。产品批次数量在增加、扣减、占用和释放之间连续变化，凭证在多个业务环节中发生绑定、占用和释放，单一关系边或普通路径检索难以保持数量闭合和凭证占用一致。数据存在噪声、缺失、错配时，固定规则容易直接删除或排除异常片段，导致后续路径恢复缺少依据。现有知识图谱方案多停留在关系表达和查询层面，缺少面向带噪产业链路径的反向恢复机制，难以把批次守恒账本、凭证占用账本与路径令牌恢复过程联动。产业链拆并超边恢复后，来源事件、数量流转和凭证占用缺少独立闭合校验路径，产业链管理结果容易出现路径连通但数量或凭证未闭合的问题。因此，如何提供一种基于知识图谱的农业产业链数据协同管理方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种基于知识图谱的农业产业链数据协同管理方法，本发明结合知识图谱、改进的ddpm结构、批次守恒账本和凭证占用账本，对农业产业链中的批次流转、拆分合并、凭证占用和路径恢复进行协同处理，具备路径恢复准确、数量闭合性强和凭证核验可靠的优点。

2、根据本发明实施例的一种基于知识图谱的农业产业链数据协同管理方法，包括如下步骤：

3、按管理周期读取农业产业链数据，生成农业产业链事件记录表；

4、依据农业产业链事件记录表建立农业产业链知识图谱；

5、读取农业产业链事件记录表中的产品批次编号、数量字段、凭证编号和业务环节，将产品批次的数量流转状态写入批次守恒账本，将产业链凭证的绑定状态、占用状态和释放条件写入凭证占用账本；

6、从农业产业链知识图谱中选取产品批次关联的产业链对象节点、普通关系边和产业链拆并超边，按产业链流转顺序排列为候选产业链路径，将候选产业链路径编码为离散路径令牌序列；

7、对离散路径令牌序列执行前向扩散处理，将产业链路径中的节点、边、超边、凭证、数量科目和时间顺序改写为带噪状态，得到带噪产业链路径令牌序列；

8、将带噪产业链路径令牌序列输入改进的ddpm结构，在反向去噪过程中调用批次守恒账本和凭证占用账本，分别形成守恒引导向量和凭证反向抑制向量，利用守恒引导向量调整路径片段保留权重，利用凭证反向抑制向量调整凭证路径片段抑制权重，得到去噪产业链路径；

9、对去噪产业链路径进行产业链拆并超边恢复，得到恢复产业链路径，对恢复产业链路径进行影子来源路径闭合校验，输出农业产业链数据协同管理结果。

10、可选的，所述生成农业产业链事件记录表的步骤包括：

11、读取管理周期内不同业务环节的农业产业链数据；

12、按读取顺序为每条农业产业链数据配置事件编号；

13、将每条农业产业链数据中的产品批次编号、业务主体编号、业务环节、发生时间、数量字段和凭证编号与事件编号写入同一事件记录；

14、按产品批次编号和发生时间对事件记录排序，得到农业产业链事件记录表。

15、可选的，所述建立农业产业链知识图谱的步骤包括：

16、从农业产业链事件记录表中读取产品批次编号、业务主体编号、业务环节和凭证编号；

17、按产品批次编号建立产品批次节点，按业务主体编号建立业务主体节点，按凭证编号建立产业链凭证节点，按业务环节建立产业链对象节点；

18、对同一产品批次编号下相邻业务环节的事件记录建立普通关系边；

19、对业务环节为拆分、合并和混批的事件记录建立产业链拆并超边；

20、由产品批次节点、业务主体节点、产业链凭证节点、产业链对象节点、普通关系边和产业链拆并超边组成农业产业链知识图谱。

21、可选的，所述将产品批次的数量流转状态写入批次守恒账本的操作包括：

22、按产品批次编号归集农业产业链事件记录表中的事件记录；

23、为每个产品批次编号配置批次守恒账本记录；

24、按照业务环节和预设数量科目表，将事件记录中的数量字段划入增加项、扣减项、占用项和释放项；

25、按发生时间顺序对增加项执行累计处理，对扣减项、占用项和释放项执行消耗处理；

26、根据累计处理结果和消耗处理结果更新数量流转状态，形成未闭合数量；

27、将未闭合数量与对应凭证编号关联登记在批次守恒账本记录中。

28、可选的，所述将产业链凭证的绑定状态、占用状态和释放条件写入凭证占用账本的操作包括：

29、以凭证编号为索引归集农业产业链事件记录表中的事件记录，生成凭证占用账本记录；

30、将同一凭证编号对应的产品批次编号、业务主体编号、业务环节和事件编号登记为绑定状态；

31、按照业务环节和预设凭证占用规则，将参与数量流转或产业链拆并超边的产业链凭证标记为占用状态，登记对应凭证占用对象；

32、依据凭证占用对象的数量流转状态和关联凭证编号配置释放条件；

33、将绑定状态、占用状态、释放条件和凭证占用对象写入同一凭证占用账本记录。

34、可选的，所述生成候选产业链路径并编码为离散路径令牌序列的操作包括：

35、以产品批次编号为索引，在农业产业链知识图谱中选取对应产品批次节点、产业链对象节点、普通关系边和产业链拆并超边；

36、按照发生时间和普通关系边的连接方向，对同一产品批次编号下的产业链对象节点进行排序，生成基础流转链；

37、在基础流转链中，将拆分、合并和混批对应的产业链拆并超边插入相邻产业链对象节点之间，生成候选产业链路径；

38、按候选产业链路径中的节点、普通关系边、产业链拆并超边、产业链凭证节点、数量科目和时间顺序分别配置离散令牌；

39、按照候选产业链路径的排列顺序串接离散令牌，得到离散路径令牌序列。

40、可选的，所述得到带噪产业链路径令牌序列的操作包括：

41、为离散路径令牌序列配置扩散步编号；

42、按照扩散步编号、令牌类型和路径状态字段检索预设前向扩散噪声表，生成对应离散令牌的噪声改写策略；

43、依据噪声改写策略，对离散路径令牌序列中的节点令牌、边令牌、超边令牌、凭证令牌、数量科目令牌和时间顺序令牌执行带噪改写，得到带噪状态令牌；

44、按原令牌位置编号排列带噪状态令牌，得到带噪产业链路径令牌序列。

45、可选的，所述形成守恒引导向量并利用守恒引导向量调整路径片段保留权重的操作包括：

46、将带噪产业链路径令牌序列按候选路径编号输入改进的ddpm结构，按扩散步编号逆序确定当前反向去噪步；

47、以产品批次编号为索引调取批次守恒账本记录中的数量流转状态、数量科目对应的数量字段和未闭合数量，将数量科目对应的数量字段与当前反向去噪步中的带噪状态令牌按原令牌位置编号进行对齐；

48、根据对齐后的数量流转状态、数量科目和未闭合数量，标记符合数量承接关系的路径片段和不符合数量承接关系的路径片段；

49、依据标记结果形成守恒引导向量；

50、在当前反向去噪步中，利用守恒引导向量提高符合数量承接关系的路径片段保留权重，降低不符合数量承接关系的路径片段保留权重，得到经守恒引导的反向去噪路径表示。

51、可选的，所述形成凭证反向抑制向量并利用凭证反向抑制向量调整凭证路径片段抑制权重的操作包括：

52、读取经守恒引导的反向去噪路径表示，以凭证编号为索引调取凭证占用账本记录中的绑定状态、占用状态、释放条件和凭证占用对象；

53、将凭证占用对象与当前反向去噪步中的凭证令牌、普通关系边令牌和产业链拆并超边令牌按来源编号配对，登记凭证路径片段；

54、比对凭证路径片段与绑定状态、占用状态和释放条件，写入低抑制标记、占用抑制标记或错配抑制标记，按路径片段编号排列形成凭证反向抑制向量；

55、利用凭证反向抑制向量调整凭证路径片段抑制权重；

56、按路径片段保留权重由高至低、凭证路径片段抑制权重由低至高排序，串接恢复候选令牌取值，得到去噪产业链路径。

57、可选的，所述对去噪产业链路径进行产业链拆并超边恢复并进行影子来源路径闭合校验的操作包括：

58、读取去噪产业链路径中保留的产业链拆并超边令牌，按来源编号在农业产业链知识图谱中定位对应产业链拆并超边；

59、读取产业链拆并超边对应的两端批次和关联对象，按原令牌位置编号替换产业链拆并超边令牌，得到恢复产业链路径；

60、以恢复产业链路径中的产品批次编号和凭证编号为索引，调取农业产业链事件记录表、批次守恒账本记录和凭证占用账本记录，按发生时间排列为影子来源路径；

61、将恢复产业链路径与影子来源路径中的对应路径要素逐项比对；

62、比对一致时写入闭合路径记录，比对不一致时写入未闭合路径记录，输出农业产业链数据协同管理结果。

63、本发明的有益效果是：

64、（1）本发明通过农业产业链事件记录表和农业产业链知识图谱统一表达产品批次、业务主体、产业链凭证、普通关系边和产业链拆并超边，使生产、加工、仓储、物流、检测和销售环节中的数据进入同一协同管理链路，提高农业产业链数据关联完整性和批次追踪连续性。

65、（2）本发明通过批次守恒账本记录数量流转状态，通过凭证占用账本记录绑定状态、占用状态和释放条件，在改进的ddpm结构反向去噪过程中分别形成守恒引导向量和凭证反向抑制向量，使带噪产业链路径恢复过程受到数量闭合和凭证占用约束，提高路径恢复准确性和凭证核验可靠性。

66、（3）本发明对去噪产业链路径中的产业链拆并超边令牌进行恢复，并建立影子来源路径开展闭合校验，将恢复产业链路径与来源事件、数量流转记录和凭证占用记录进行逐项比对，减少拆分、合并、混批场景下的路径断裂、数量不闭合和凭证错配问题，提高农业产业链协同管理结果的可追溯性。