基于Agent的監(jiān)獄信息資源集成模型研究

鄧可

［摘要］ 本文針對目前我國監(jiān)獄業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的相對封閉，難以實(shí)現(xiàn)跨部門、跨地區(qū)的信息資源整合與協(xié)同作業(yè)等問題，提出了基于Agent的監(jiān)獄信息資源集成模型。借鑒MAS(Multi-agent system)的思想，為多個(gè)分布式信息資源節(jié)點(diǎn)建立統(tǒng)一的資源目錄中心，采用Agent機(jī)制解決目錄中心與各信息資源節(jié)點(diǎn)之間的信息同步問題，同時(shí)保證各信息資源節(jié)點(diǎn)的信息安全，有效實(shí)現(xiàn)監(jiān)獄電子政務(wù)系統(tǒng)的共享和協(xié)同。

［關(guān)鍵詞］ 監(jiān)獄信息化； 信息集成； Agent； 電子政務(wù)

［中圖分類號］D630； TP315［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］1673 - 0194（2012）15- 0103- 03

１引言

隨著我國信息化建設(shè)的快速發(fā)展，監(jiān)獄作為國家刑罰的執(zhí)行機(jī)關(guān)，其信息化需求也得到了極大的關(guān)注［１］。監(jiān)獄信息化建設(shè)主要是將先進(jìn)的信息技術(shù)運(yùn)用于監(jiān)獄工作過程中，為監(jiān)獄工作建立起以信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的信息化管理體系，實(shí)現(xiàn)監(jiān)獄管理的數(shù)字化、智能化、集成化。目前我國越來越多的監(jiān)獄都建立了自己的信息化系統(tǒng)，然而這些系統(tǒng)彼此獨(dú)立運(yùn)行，互不兼容，只能在監(jiān)獄業(yè)務(wù)的局部應(yīng)用中發(fā)揮作用，信息不能共享的矛盾十分突出，從而制約了監(jiān)管工作效率的提高。在系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息化知識管理是現(xiàn)代監(jiān)獄信息化建設(shè)的方向。

由于監(jiān)獄信息化建設(shè)的漸進(jìn)性以及信息系統(tǒng)的多樣性，通常會導(dǎo)致以下問題：

（１） 異構(gòu)系統(tǒng)的多樣性。造成信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)、信息難以共享，在監(jiān)獄內(nèi)部形成信息孤島?；谛畔⒐聧u中的信息加工得到的知識是片面知識，會導(dǎo)致認(rèn)識上的以偏概全，造成判斷上的失誤，最后導(dǎo)致監(jiān)獄監(jiān)管措施失效或監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn)增大。

（２） 分布式信息資源庫存在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和語義的異構(gòu)，不同的部門信息系統(tǒng)采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義表達(dá)方式。導(dǎo)致采用不一致的數(shù)據(jù)流產(chǎn)生矛盾的結(jié)果。

（３） 跨部門、跨地區(qū)信息共享矛盾突出。監(jiān)獄信息資源體系復(fù)雜，與各直屬單位、其他公檢法部門等存在大量的業(yè)務(wù)往來，監(jiān)獄業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的相對自我封閉，導(dǎo)致跨部門、跨地區(qū)的大量事實(shí)性信息孤島出現(xiàn)。同時(shí)，不同的應(yīng)用系統(tǒng)受政務(wù)部門職能分割影響，重復(fù)管理、重復(fù)維護(hù)，不僅使工作量大大增加，而且極易產(chǎn)生不一致現(xiàn)象，成為影響監(jiān)獄電子政務(wù)發(fā)展的主要障礙。

如何把分布式、異構(gòu)的信息資源集成在一起實(shí)現(xiàn)資源共享與流動(dòng)，同時(shí)基于業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)跨部門、跨機(jī)構(gòu)的協(xié)同工作是監(jiān)獄電子政務(wù)工作的一個(gè)重要課題。龍朝陽 等人［２－３］提出了基于面向服務(wù)架構(gòu)（ＳＯＡ）的服務(wù)型電子政務(wù)模型，使得信息的使用者能方便、快捷地獲取全面、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息；畢睿華、 楊志超［４］將多智能體與ＳＯＡ結(jié)合，應(yīng)用于電力系統(tǒng)的信息集成研究；熊曙初 等人［５－６］構(gòu)建了一個(gè)統(tǒng)一的電子政務(wù)資源庫以實(shí)現(xiàn)分布式信息資源的整合與共享，給出了電子政務(wù)共享平臺的體系結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一資源庫的模型框架。在上述研究的基礎(chǔ)上，針對監(jiān)獄組織的特殊性，本文構(gòu)建了基于Ａｇｅｎｔ的監(jiān)獄信息資源集成模型，通過多Ａｇｅｎｔ協(xié)作實(shí)現(xiàn)監(jiān)獄內(nèi)外部數(shù)據(jù)的整合、各信息資源節(jié)點(diǎn)的安全控制，以及各職能部門業(yè)務(wù)協(xié)同等功能，對內(nèi)提供協(xié)作辦公、決策支持，對外提供“一站式”電子政務(wù)服務(wù)。

２基于Ａｇｅｎｔ的監(jiān)獄信息資源集成模型

２．１分布式監(jiān)獄信息資源集成的體系結(jié)構(gòu)

監(jiān)獄信息資源指一切產(chǎn)生于監(jiān)獄內(nèi)部或外部并對監(jiān)獄各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)有影響的信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)稱［１］?？傮w來看，監(jiān)獄信息資源體系呈縱橫交錯(cuò)的分布式結(jié)構(gòu)?？v向方面如省級監(jiān)獄管理局下屬各監(jiān)獄及直屬單位，各監(jiān)獄及直屬單位又下屬不同的部門、監(jiān)區(qū)等。這種管理結(jié)構(gòu)上的從屬關(guān)系，導(dǎo)致相應(yīng)系統(tǒng)中的信息資源、權(quán)限、信息服務(wù)等形成層次結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在橫向上監(jiān)獄與其他同級的公檢法部門關(guān)聯(lián)，相互之間存在大量的業(yè)務(wù)往來和信息資源共享。例如同級別的法院、檢察院、公安等部門與監(jiān)獄之間，往往因?yàn)楣ぷ餍枰谧锓釜z政管理、刑罰執(zhí)行、獄內(nèi)偵查等方面進(jìn)行合作。

目前，信息資源的存儲方式一般采用集中式和分布式存儲，而分布式資源庫有層次結(jié)構(gòu)和對等結(jié)構(gòu)兩種組織方式。鑒于采用集中式存儲管理難度大，容易造成敏感數(shù)據(jù)的泄密，采用對等結(jié)構(gòu)的分布式存儲存在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重的瓶頸，不宜在多信息資源節(jié)點(diǎn)頻繁交互的情況下使用，同時(shí)在設(shè)計(jì)上滿足監(jiān)獄信息資源縱橫交錯(cuò)的特點(diǎn)，因此本文提出的分布式監(jiān)獄信息資源體系結(jié)構(gòu)采用了一種混合式結(jié)構(gòu)，在縱向信息集成上基于層次結(jié)構(gòu)，在橫向信息集成上基于對等結(jié)構(gòu)，并采用Ａｇｅｎｔ技術(shù)解決分布式信息資源節(jié)點(diǎn)之間的信息協(xié)同問題。該體系結(jié)構(gòu)從下到上主要分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)邏輯層、服務(wù)應(yīng)用層４層，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１所示。

（１） 基礎(chǔ)設(shè)施層：主要涉及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和國家信息安全基礎(chǔ)設(shè)施［７］。這兩個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施在技術(shù)方案上必須考慮當(dāng)前使用技術(shù)的成熟性與安全性，確保整個(gè)體系對關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展具有良好的適應(yīng)能力，從而保持系統(tǒng)服務(wù)的延續(xù)性和穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)信任域基礎(chǔ)設(shè)施是提供信息交換與傳輸?shù)幕A(chǔ)，也是整個(gè)電子政務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)；信息安全基礎(chǔ)設(shè)施則主要提供系統(tǒng)的安全保密管理工作，是整個(gè)電子政務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的保證。

（２） 數(shù)據(jù)層：主要整合監(jiān)獄各部門和其他公權(quán)部門的信息資源，并為各種形式和類型的數(shù)據(jù)提供了一個(gè)基于ＸＭＬ的統(tǒng)一資源整合平臺，是服務(wù)邏輯層的基礎(chǔ)平臺，為服務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

（３） 服務(wù)邏輯層：是電子政務(wù)系統(tǒng)的樞紐，提供了基于Ａｇｅｎｔ的統(tǒng)一的平臺。對內(nèi)提供數(shù)據(jù)共享、協(xié)作辦公、決策支持、數(shù)據(jù)挖掘等服務(wù)構(gòu)件的接口；對外門戶提供對社會公眾、服刑罪犯和罪犯家屬的服務(wù)功能的接口。

（４） 應(yīng)用層：主要提供各種類型的監(jiān)獄應(yīng)用服務(wù)。包括所有的監(jiān)獄電子政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)以及部門間的辦公協(xié)作、業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，是真正提高監(jiān)獄工作質(zhì)量和效率，并且為公眾和其他公權(quán)部門提供“一站式”服務(wù)的最直觀的層。

２．２縱向信息集成

根據(jù)監(jiān)獄信息管理縱向上具有層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，采用ＸＭＬ－Ａｇｅｎｔ［８］技術(shù)進(jìn)行信息資源集成。Ａｇｅｎｔ能夠?qū)崿F(xiàn)層次信息的靈活建構(gòu)和解耦，結(jié)構(gòu)上主要由各級的資源管理Ａｇｅｎｔ、資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ以及分布式信息資源庫組成，如圖２ 所示。

（１） 資源管理Ａｇｅｎｔ。資源管理Ａｇｅｎｔ負(fù)責(zé)為各個(gè)信息資源節(jié)點(diǎn)提供統(tǒng)一的“黃頁”服務(wù)。負(fù)責(zé)接收信息資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ發(fā)送的資源更新請求，進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，向節(jié)點(diǎn)發(fā)送反饋，檢查節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)等。當(dāng)用戶提交查詢請求時(shí)，由資源管理Ａｇｅｎｔ從其中央元數(shù)據(jù)庫中搜索信息資源節(jié)點(diǎn)的目錄信息，從而找到對應(yīng)的信息資源節(jié)點(diǎn)所在的物理文件位置。然后由資源管理Ａｇｅｎｔ 與資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ交互獲取查詢的結(jié)果數(shù)據(jù)。中央元數(shù)據(jù)庫只存儲各資源節(jié)點(diǎn)的資源目錄信息（即信息資源的描述數(shù)據(jù)），而對應(yīng)的物理文件存儲在不同的物理服務(wù)器上，由資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ進(jìn)行管理。

（２） 資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ。資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ負(fù)責(zé)管理在該節(jié)點(diǎn)注冊的分布式信息資源庫，在信息資源庫中存儲著物理數(shù)據(jù)文件，這些文件可以存放在不同的物理服務(wù)器上，邏輯上是相互獨(dú)立的，由于資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ的存在，可以實(shí)現(xiàn)分布式的靈活管理。另外，資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ還負(fù)責(zé)本地用戶的遠(yuǎn)程身份驗(yàn)證，檢查節(jié)點(diǎn)資源的更新變化，并向上級的資源管理Ａｇｅｎｔ發(fā)送資源更新消息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。

（３） 分布式信息資源庫。分布式資源庫節(jié)點(diǎn)本身是一個(gè)獨(dú)立的資源庫管理系統(tǒng)，具有自己的用戶及權(quán)限管理系統(tǒng)，是物理資源文件的存放點(diǎn)，多個(gè)分布式資源庫節(jié)點(diǎn)構(gòu)成分布式資源庫節(jié)點(diǎn)群。資源庫采用層次結(jié)構(gòu)分布式模式，各分布式資源庫節(jié)點(diǎn)的信息按中央元數(shù)據(jù)庫規(guī)定的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、主題庫建立原則進(jìn)行構(gòu)建，并存有中央元數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)副本。當(dāng)節(jié)點(diǎn)有新的資源入庫或更新時(shí)，它將通過資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ來向中心同步新增或更新資源信息。資源庫節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)與中心無關(guān)，它只要捆綁實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的Ａｇｅｎｔ程序接口，并且資源描述符合中央元數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一的Wｅｂ服務(wù)描述語言ＷＳＤＬ［９］ （Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）。資源在節(jié)點(diǎn)的存儲形式、查看、權(quán)限控制等不受中心干預(yù)。

２．３橫向信息集成

監(jiān)獄管理在橫向信息集成上主要是與其他同級的公檢法部門關(guān)聯(lián)，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于電子政務(wù)業(yè)務(wù)流程的多方的信息共享和協(xié)同工作。由于在一次業(yè)務(wù)流程發(fā)起和信息資源管理上具有天然的對等性，所以本文采用對等結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息集成管理。其體系結(jié)構(gòu)如圖３所示。

采用對等結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中各Ａｇｅｎｔ的地位對等，任意一個(gè)Ａｇｅｎｔ可通過感知用戶請求發(fā)起某次協(xié)商，協(xié)商流程由業(yè)務(wù)流程協(xié)同管理Ａｇｅｎｔ進(jìn)行協(xié)調(diào)，業(yè)務(wù)流程的規(guī)則保存在元數(shù)據(jù)庫中由協(xié)同管理Ａｇｅｎｔ負(fù)責(zé)查詢、解釋和調(diào)用。由此保證監(jiān)獄與其他部門的相關(guān)業(yè)務(wù)，如并聯(lián)審核、行政審批等能夠?qū)崟r(shí)協(xié)同完成。

３分布式資源節(jié)點(diǎn)間的互訪問機(jī)制

分布式資源節(jié)點(diǎn)間的用戶互訪問，通過多Ａｇｅｎｔ交互來完成。用戶將請求提交給資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ，并進(jìn)行用戶認(rèn)證以檢索元數(shù)據(jù)庫目錄信息。但是訪問信息資源的具體內(nèi)容，則由各個(gè)子節(jié)點(diǎn)自己的定義和權(quán)限決定。資源庫節(jié)點(diǎn)資源互訪問原理見圖４。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)１系統(tǒng)的用戶登錄資源庫節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)后，訪問資源節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ １，若要檢索分布式資源，Ａｇｅｎｔ １與管理Ａｇｅｎｔ通信，在管理Ａｇｅｎｔ的協(xié)調(diào)下，調(diào)用中心的中央元數(shù)據(jù)庫，由其提供資源地址服務(wù)，當(dāng)檢索到第三方節(jié)點(diǎn)２的資源并且用戶需要訪問資源時(shí)，管理Ａｇｅｎｔ把控制轉(zhuǎn)交給資源所屬的節(jié)點(diǎn)２系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)利用Ａｇｅｎｔ ２與管理Ａｇｅｎｔ協(xié)調(diào)，節(jié)點(diǎn)２接到控制權(quán)后，立即向請求用戶所在的節(jié)點(diǎn)１進(jìn)行遠(yuǎn)程驗(yàn)證。若驗(yàn)證通過，則返回用戶請求的節(jié)點(diǎn)２的信息資源；若失敗，則拒絕請求。整個(gè)過程通過節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ１，節(jié)點(diǎn)Ａｇｅｎｔ ２在管理Ａｇｅｎｔ的協(xié)調(diào)下共同完成。

４結(jié)束語

監(jiān)獄信息化是我國建設(shè)和諧社會和服務(wù)型政府的新要求。本文針對監(jiān)獄信息集成進(jìn)行研究，提出了基于Ａｇｅｎｔ的監(jiān)獄信息資源集成模型。該模型能在不破壞現(xiàn)有監(jiān)獄信息系統(tǒng)資源的基礎(chǔ)上，對內(nèi)提供協(xié)作辦公、決策支持，對外提供“一站式”信息應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)不同部門、不同位置、不同格式的數(shù)據(jù)共享和交換，能夠解決監(jiān)獄信息化發(fā)展過程中的信息孤島和數(shù)據(jù)整合問題。

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