基于Transformer自然语言处理技术将SkillsMatch框架中的软技能映射到EN 16234-1标准中

《Computer Standards & Interfaces》：Semantic Mapping of Soft Skills from SkillsMatch Framework to the Standard EN 16234-1 Using Transformer-Based NLP

　　丹尼尔·扎雷|路易斯·费尔南德斯-桑兹|维拉·波斯佩洛娃|伊内斯·洛佩兹-巴尔多米诺斯|尼娜·里祖恩|亚历山德拉·雷维纳西班牙阿尔卡拉大学研究技术员

摘要
将软技能与既定的能力框架有效对齐，对于在劳动力分析框架中实现能力的自动对齐至关重要。本文提出了一种基于自然语言处理的语义映射方法，用于将SkillsMatch框架中的软技能与欧洲标准EN 16234-1所规定的电子能力框架内容进行对齐，因为该标准文本中并未明确列出这些技能。余弦相似度指数可用于指示每项软技能与电子能力框架各维度之间的语义接近程度，根据得分阈值进行映射，并通过专家进一步确认。这种方法提供了一种自动化、可扩展的解决方案，能够实现软技能与技术技能之间的语义关联，而若采用传统手动方法，则由于需要分析的信息量巨大，会在时间和精力上面临巨大挑战。这一方法为软技能提供了额外的明确信息，丰富了EN 16234-1标准的内容，为实际应用中的从业者提供了实用指导。此外，该方法还强调了将基于嵌入的语义相似性建模整合到能力框架和标准中，以提取和分析信息并提升其实用价值，从而克服传统手动方法的局限性。

引言
技能框架在各个领域被越来越多地用来定义和评估取得成功所需的知识、技能和态度[1]。这些框架是协调利益相关方之间术语和期望的重要工具，包括雇主[2]、教育机构和大学[3]以及政府[1]。它们提供了标准化的方法来理解角色和职责，帮助组织将其员工的能力与战略目标相契合。电子能力框架（欧洲标准EN 16234-1:2019 [4]，亦称e-CF）是一种广泛认可的参考工具，旨在为欧洲范围内的信息通信技术专业人才的能力标准化与发展提供支持[5]。该框架由欧洲标准化委员会制定，为信息通信技术专业人员、企业和教育机构提供了共同的语言，有助于改善沟通、技能评估和劳动力规划[6]。该框架的四个维度结构使其能够与其他技能框架、模型或劳动分类标准进行比较。EN 16234-1 [4]将能力定义为“运用知识、技能和态度来实现可观察结果的体现能力”，这与欧洲资格框架对能力的通用定义非常相似[7]：“在工作或学习环境中，以及在职业和个人发展中，运用知识、个人技能、社交技能和方法论技能的经过验证的能力。”电子能力框架中对能力的描述明确了分配给第二维度（能力描述）和第三维度（适用能力水平描述）的具体活动和职责，而知识和技能则体现在框架的第四维度中，其中列出了部分示例。至于态度，该标准在其指导原则中指出[4]：“这种全面的（能力）概念直接与工作场所的活动相关，涵盖了复杂的人类态度及由此产生的行为。行为和态度是促进知识与技能成功应用的重要因素。在每一项能力中，内在的态度都会体现在行为上，从而有助于知识与技能的顺利整合。”实际上，该标准在第5.6节中明确指出[4]：“态度实际上贯穿于三个维度以及各种横向要素之中。态度代表着电子能力中的个体人类元素，反映了信息通信技术专业人员如何整合知识与技能，并以适合具体情境的方式加以应用。由于能力中可能包含多种合理的人类反应，因此态度并未被明确描述，而是隐含在整体表述之中。框架中有多个相关示例，这里举三个：‘系统地行动’（C.6，3级）意味着有条不紊，‘识别项目风险’（E.2，技能示例）意味着谨慎，‘发挥领导作用’（E.9，4级）意味着有责任感。”因此，态度（及其对应的行为）既没有像技能和知识那样以示例列表的形式明确提及，也没有在电子能力的文本描述中得到清晰区分。读者需自行推断其存在，而无需额外指引。此外，该标准将行为技能定义为“用于在工作场所成功应对各种情况的互动技能，可能涉及工作质量、社交互动或情感方面；示例包括沟通能力、同理心、注重细节和诚信”[4]。这些定义反映了术语使用上的复杂性，因为行为技能也可能与人格特质的概念相关，正如在相关欧洲研究中所分析的那样[8]：态度决定了所有技能的表现，包括行为技能。因此，该标准的附录B.5总结了行为技能框架的一个示例（众多现有模型或框架之一），即为这类技能提供参考：主要应用于教育领域的21世纪学习P21框架[9]，而在专业或劳动领域并不常见。行为技能的重要性在专业领域也得到了认可[10,11,12]，显示出劳动力市场对这类技能的需求[10]，以及其在信息通信技术岗位的人才管理中的重要性[13]。这类技能通常被称为“软技能”，也可称为“非认知技能”“个人能力”“跨领域技能”或“行为能力”[14]，与“硬技能”——即特定职业所需的技术技能——形成对比[15]，后者在EN 16234-1标准的多个维度中有明确体现，尤其是在第四维度。然而，EN 16234-1标准并未为软技能这一重要方面提供明确的实用解决方案。在本研究中，“软技能”一词的使用与其符合EN 16234-1标准概念框架的含义一致。虽然电子能力框架并未明确使用“软技能”这一表述，但它强调跨领域能力和行为能力是补充技术型电子能力的重要组成部分。因此，在本文中，软技能被理解为包括这些跨领域和行为层面——即个人、人际和认知方面的特质，它们有助于信息通信技术专业人员在工作中取得优异表现。这一定义既保证了与电子能力框架术语的概念一致性，也与本研究所依据的SkillsMatch框架在方法上保持一致。在制定该标准时，由于当时尚无行为技能的标准或广泛认可的清单，未明确提及软技能或许是一种灵活且有效的处理方式。然而，缺乏关于软技能的明确细节和清晰指南，阻碍了该标准在专业实践中的应用。对现有文献（包括国际组织的灰色文献）的分析表明，目前缺乏具有完整信息、定义清晰、统一一致且被全球广泛接受的术语体系[16]。不过，由欧盟资助的大型项目所开发的SkillsMatch框架，则为行为技能的分类和评估提供了更为坚实的概念基础，同时还包含了一些有助于通过自然语言处理技术进行处理的功能：每项技能都有明确的定义，可与欧盟的ESCO劳动分类标准相对应[17]，还有767个相关术语（关键词），可用于识别文本中是否存在这些技能[18]。本研究的意义在于提供了一种自动化且基于语义的方法，将行为（软）技能纳入目前尚未明确体现此类技能的EN 16234-1（电子能力框架）标准之中。虽然以往的研究主要集中在手动或基于概念的映射上，但本研究引入了基于变换器的自然语言处理流程，实现了在不同框架之间大规模、可重复且可解释的技能对齐。所提出的方法不仅提升了电子能力框架在真实组织环境中的完整性和适用性，还为劳动力分析、课程设计及能力管理领域的决策者和从业者提供了支持。通过解决文本模糊性与可衡量对齐之间的矛盾，本研究既带来了方法上的创新，也为丰富能力标准中的行为维度提供了实用的工具。EN 16234-1标准中未明确提及态度，尤其是那些更为实用的行技能，这正是本研究致力于提取这些技能的明确信息的初衷，其灵感来源于作为统一行为技能框架的SkillsMatch[18]。研究的目的是为从业者提供更多实用信息，以便在现实场景中加以应用。这需要一种适用于此类结构化、不同类型技能框架的可靠映射流程，即采用系统化方法将两个参考框架中的各项内容进行对齐和整合。在信息通信技术领域，对不同标准之间的映射并非新事物[19]，甚至还包括对特定技能的识别工作（例如[20]）。因此，本研究正是出于对EN 16234-1标准中信息通信技术能力相关的软技能信息不足的考虑，提出了将SkillsMatch框架中的软技能映射到电子能力框架中的方法。因此，本研究的创新之处并不在于核心的嵌入架构本身，该架构建立在先前已用于能力映射研究的各种基于变换器的语义相似性技术之上，包括我们之前的研究成果。其主要贡献在于解决了EN 16234-1（电子能力框架）中的一个结构和概念层面的缺陷：即缺乏与各项电子能力明确且系统定义的软技能。尽管行为和跨领域维度已隐含在该框架之中，但由于其对信息通信技术专业人员的出色表现具有重要意义，却未被正式明确阐述或加以运用。本研究提出了一种结构化且基于统计的方法，根据文本描述明确识别并将相关的软技能与各项电子能力对齐。通过结合基于变换器的语义映射、基于正态性检验的分布式动态阈值设定以及专家的全面验证，所提出的框架将隐性的行为要素转化为明确的、有依据的能力关联。这样一来，该研究不仅拓展了现有的基于嵌入的映射方法，使其应用范围超越了技术技能的对齐领域，还为标准化能力框架提供了经过验证的丰富机制，从而提升了其在劳动力分析和职业发展领域的可解释性、互操作性及实际应用价值。基于上述讨论，本研究的主要贡献可总结如下：
1. 基于自然语言处理的语义映射框架[21]：本研究采用了基于变换器的嵌入方法，结合余弦相似度和动态阈值设定，来识别软技能与能力描述之间的有意义的语义关联。
2. 电子能力框架的语义丰富[22]：本文通过语义映射得出的结果，通过专家验证的可靠映射方法，弥补了EN 16234-1标准中软技能相关信息缺失的问题。
3. 基于专家的映射结果验证[23]：通过由领域专家参与的结构性专家验证流程，以及对评分者间一致性的分析，对生成的映射结果进行了评估。

文献综述
本节首先回顾了与技能框架相关的基本概念，介绍了本研究重点关注的两个框架：作为欧洲电子能力框架的EN 16234-1，以及用于劳动力市场技能分类的ESCO分类标准。随后，本文分析了以往在技能框架之间进行项目映射的相关研究，涵盖了传统的专家驱动方法，以及近期在基于自然语言处理的技术方面取得的进展，用于分析文本描述。这些内容共同构成了……

方法论
本节介绍了将Skills Match框架中的技能映射到EN 16234-1电子能力框架对应电子能力上的方法论。3.1小节首先明确了本研究的目标。3.2小节阐述了该方法论所涉及的主要流程，3.3小节则详细介绍了数据收集和数据准备步骤。3.4小节简要描述了具体的分析过程，以及相似性分析的相关工作……

结果与讨论
通过使用MPNet大型语言模型对SkillsMatch框架与电子能力框架之间的语义映射进行分析，我们获得了关于能力对齐和分类的宝贵见解（见3.2节，图1，文本分析阶段）。映射过程显示，职场中普遍认可的软技能与电子能力框架中定义的能力之间存在明显的关联，但也存在一些差异。借助大型语言模型的助力，我们能够识别出关键的模式和语义特征……

结论与未来工作
本研究针对欧洲信息通信技术能力框架EN 16234-1中缺乏对行为（软）技能的明确整合这一问题，提出并验证了一种基于自然语言处理的系统性语义映射方法。通过使用基于变换器的文本嵌入技术（MPNet）和余弦相似度，我们成功建立了SkillsMatch框架中的行为技能与电子能力框架的41项电子能力之间的数据驱动型映射关系。经领域专家验证，研究结果表明，所提出的方法具有有效性。未引用参考文献[100,101,104]。CRediT作者贡献说明：Danial Zare：写作——审稿与编辑、写作——初稿撰写、可视化、软件、方法论、研究、形式分析、数据整理。Luis Fernandez-Sanz：写作——审稿与编辑、验证、监督、项目管理、方法论、形式分析、概念设计。Vera Pospelova：写作——审稿与编辑、验证、监督、方法论。Ines Lopez-Baldominos：写作——审稿与编辑、验证、形式分析。Nina Rizun：写作——审稿与编辑。