图学学报 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (5): 1125-1134.DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2026051125
收稿日期:2026-05-06
接受日期:2026-08-19
出版日期:2026-10-31
发布日期:2026-10-26
通讯作者:徐照,E-mail:xuzhao@seu.edu.cn基金资助:
XU Jiaming1,2, CHEN Guangyao1, XU Zhao1(
)
Received:2026-05-06
Accepted:2026-08-19
Published:2026-10-31
Online:2026-10-26
Contact:
XU Zhao,E-mail:xuzhao@seu.edu.cn
Supported by:摘要:
黄河流域生态治理涉及多主体、多任务与多机制的协同,政策文件、企业报告及社会舆情等多源文本中蕴含大量隐性治理关系与冲突传导线索。如何将这些信息转化为可计算的图结构,并实现冲突的识别与测度,是复杂网络治理分析中的关键问题。针对现有方法在非结构化治理语义组织、冲突关系拓扑表达及冲突强度量化方面的不足,借鉴图学领域中复杂对象建模、拓扑关系表达与可视分析的思路,提出了一种融合知识图谱与关系型图注意力网络(R-GAT)的黄河生态治理复杂网络冲突测度方法。该方法以知识图谱提供的语义结构和有向关系网络作为R-GAT的结构基础与语义先验,学习不同关系边在冲突形成中的作用强度,实现复杂治理关系从文本语义到图结构表达、拓扑分析及量化测度的转化。实验结果表明,该方法在冲突强弱排序与强冲突关系判别上表现较优,能够有效识别黄河生态治理复杂网络中的关键冲突关系,为复杂关系对象的图结构建模与多主体治理冲突测度提供一种知识图谱驱动的图学习方法。
中图分类号:
许家铭, 陈光耀, 徐照. 基于知识图谱及R-GAT模型的黄河生态治理复杂网络冲突测度[J]. 图学学报, 2026, 47(5): 1125-1134.
XU Jiaming, CHEN Guangyao, XU Zhao. Conflict measurement in complex networks of Yellow River ecological governance based on knowledge graph and R-GAT model[J]. Journal of Graphics, 2026, 47(5): 1125-1134.
| 典型治理情景 | 治理主体诉求 | 冲突链路 | ||
|---|---|---|---|---|
| 政府 | 企业 | 社会 | ||
| 用水管理 | 考核与约束 | 成本与达标 | 公平与成效 | 考核要求提高→企业执行受压→节水效果受到质疑 |
| 生态修复 | 红线管控 | 修复投入 | 修复效果 | 修复任务推进→空间管控收紧→修复责任与效果争议显现 |
| 污染治理 | 制度监管 | 工程实施 | 信息公开 | 制度要求强化→工程治理推进→信息披露与社会监督跟进 |
| 防灾预警 | 平台运行 | 配套保障 | 获取信息 | 预警信息发布→响应措施落实→公众感知与反馈存在落差 |
表1 黄河流域生态治理常见潜在冲突情景
Table 1 Common potential conflict scenarios in ecological governance
| 典型治理情景 | 治理主体诉求 | 冲突链路 | ||
|---|---|---|---|---|
| 政府 | 企业 | 社会 | ||
| 用水管理 | 考核与约束 | 成本与达标 | 公平与成效 | 考核要求提高→企业执行受压→节水效果受到质疑 |
| 生态修复 | 红线管控 | 修复投入 | 修复效果 | 修复任务推进→空间管控收紧→修复责任与效果争议显现 |
| 污染治理 | 制度监管 | 工程实施 | 信息公开 | 制度要求强化→工程治理推进→信息披露与社会监督跟进 |
| 防灾预警 | 平台运行 | 配套保障 | 获取信息 | 预警信息发布→响应措施落实→公众感知与反馈存在落差 |
| 语义标签 | 定义 | 实例 | 实例量 |
|---|---|---|---|
| WRS | 水资源统筹与 节约利用 | 用水定额考核、节水 效益评价 | 72 |
| ECR | 生态修复与国土 保护 | 山水林田湖草沙一体化 治理、生态保护红线监管 | 81 |
| PFC | 污染防治与清洁 生产 | VOCs治理工程、环境 信息披露诉求 | 76 |
| DRI | 灾害防控与基础 设施韧性 | 城市排涝系统建设、应急 响应机制 | 71 |
| GMC | 协同治理机制 | 生态补偿政策、企业在线 排放申报平台 | 102 |
表2 数据标注语义标签
Table 2 Semantic labels for data annotation
| 语义标签 | 定义 | 实例 | 实例量 |
|---|---|---|---|
| WRS | 水资源统筹与 节约利用 | 用水定额考核、节水 效益评价 | 72 |
| ECR | 生态修复与国土 保护 | 山水林田湖草沙一体化 治理、生态保护红线监管 | 81 |
| PFC | 污染防治与清洁 生产 | VOCs治理工程、环境 信息披露诉求 | 76 |
| DRI | 灾害防控与基础 设施韧性 | 城市排涝系统建设、应急 响应机制 | 71 |
| GMC | 协同治理机制 | 生态补偿政策、企业在线 排放申报平台 | 102 |
图3 多主体诉求标签提取效果((a) 政府主体训练损失;(b) 社会主体训练损失;(c) 企业主体训练损失;(d) 验证及标签分布)
Fig. 3 Multi-stakeholder demand label extraction results ((a) Government entity training loss; (b) Social entity training loss; (c) Enterprise entity training loss; (d) Validation and label distribution)
| 实体 标签 | 政府示例 | 社会示例 | 企业示例 | 总量 |
|---|---|---|---|---|
| WRS | 节水绩效 评价 | 居民节水宣传 活动 | 工业水平衡 测试 | 21 |
| ECR | 生态保护 红线监管 | 修复成果公示 监督 | 绿色产业示 范区 | 17 |
| PFC | 排污许可 管理 | 公众举报通道 | 排放口在线 监控 | 18 |
| DRI | 应急响应 机制 | 黄河水情速报 | — | 7 |
| GMC | 生态补偿 政策 | 公众听证会 | 在线申报平台 | 9 |
表3 预测集实体提取效果
Table 3 Entity extraction performance on prediction set
| 实体 标签 | 政府示例 | 社会示例 | 企业示例 | 总量 |
|---|---|---|---|---|
| WRS | 节水绩效 评价 | 居民节水宣传 活动 | 工业水平衡 测试 | 21 |
| ECR | 生态保护 红线监管 | 修复成果公示 监督 | 绿色产业示 范区 | 17 |
| PFC | 排污许可 管理 | 公众举报通道 | 排放口在线 监控 | 18 |
| DRI | 应急响应 机制 | 黄河水情速报 | — | 7 |
| GMC | 生态补偿 政策 | 公众听证会 | 在线申报平台 | 9 |
| 场景 | 推理逻辑 | 冲突含义 |
|---|---|---|
| 生态修复 | 企业执行修复任务,社 会监督修复成效,任务 同时受到政府空间管控 约束 | 易形成修复推进与 空间约束之间的制度 张力 |
| 污染防治 | 政府建立制度,企业 执行治理任务,社会 参与监督或支持 | 易形成制度要求、 工程实施与反馈解读 之间的协同障碍 |
| 灾害防控 | 政府主导预警与响应, 社会参与信息传播与 反馈 | 易形成预警发布、 响应执行与公众获取 之间的反馈落差 |
表4 其余场景冲突分析表
Table 4 Conflict analysis table of the remaining scenarios
| 场景 | 推理逻辑 | 冲突含义 |
|---|---|---|
| 生态修复 | 企业执行修复任务,社 会监督修复成效,任务 同时受到政府空间管控 约束 | 易形成修复推进与 空间约束之间的制度 张力 |
| 污染防治 | 政府建立制度,企业 执行治理任务,社会 参与监督或支持 | 易形成制度要求、 工程实施与反馈解读 之间的协同障碍 |
| 灾害防控 | 政府主导预警与响应, 社会参与信息传播与 反馈 | 易形成预警发布、 响应执行与公众获取 之间的反馈落差 |
| 节点编码 | 节点名称 | 关系 | 目标节点编码 |
|---|---|---|---|
| 1 | 水行政主管部门 | 建立 | 4 |
| 评估 | 5 | ||
| 2 | 高耗水企业 | 参与 | 4 |
| 加强 | 5 | ||
| 参与 | 6 | ||
| 3 | 居民群体 | 反馈 | 4 |
| 参与 | 7 | ||
| 4 | 用水绩效评价 | 评估 | 5 |
| 评估 | 6 | ||
| 5 | 用水定额考核 | 冲突 | 6 |
| 6 | 工业水平衡测试 | 冲突 | 5 |
| 7 | 公众听证制度 | 监督 | 4 |
表5 水资源统筹与节约利用场景关系图结构
Table 5 Relational graph of water resource coordination and conservation
| 节点编码 | 节点名称 | 关系 | 目标节点编码 |
|---|---|---|---|
| 1 | 水行政主管部门 | 建立 | 4 |
| 评估 | 5 | ||
| 2 | 高耗水企业 | 参与 | 4 |
| 加强 | 5 | ||
| 参与 | 6 | ||
| 3 | 居民群体 | 反馈 | 4 |
| 参与 | 7 | ||
| 4 | 用水绩效评价 | 评估 | 5 |
| 评估 | 6 | ||
| 5 | 用水定额考核 | 冲突 | 6 |
| 6 | 工业水平衡测试 | 冲突 | 5 |
| 7 | 公众听证制度 | 监督 | 4 |
| 冲突等级 | 专家评价 /对 | 模型预测 /对 | 完全一致 /对 | 相邻等级 内一致/对 |
|---|---|---|---|---|
| 强冲突 | 48 | 51 | 42 | 47 |
| 较强冲突 | 56 | 54 | 46 | 54 |
| 中等冲突 | 72 | 69 | 58 | 71 |
| 弱冲突 | 50 | 52 | 41 | 46 |
| 无明显冲突 | 38 | 38 | 29 | 28 |
| 总计 | 264 | 264 | 216 | 246 |
| 总体精确一致率 | — | — | — | 81.82 |
| 相邻等级内一致率 | — | — | — | 93.18 |
| 加权Kappa | — | — | — | 0.769 |
表6 模型预测结果与专家标注结果对比
Table 6 Comparison between model predictions and expert annotations
| 冲突等级 | 专家评价 /对 | 模型预测 /对 | 完全一致 /对 | 相邻等级 内一致/对 |
|---|---|---|---|---|
| 强冲突 | 48 | 51 | 42 | 47 |
| 较强冲突 | 56 | 54 | 46 | 54 |
| 中等冲突 | 72 | 69 | 58 | 71 |
| 弱冲突 | 50 | 52 | 41 | 46 |
| 无明显冲突 | 38 | 38 | 29 | 28 |
| 总计 | 264 | 264 | 216 | 246 |
| 总体精确一致率 | — | — | — | 81.82 |
| 相邻等级内一致率 | — | — | — | 93.18 |
| 加权Kappa | — | — | — | 0.769 |
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