電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)架構(gòu)研究

摘要：由于傳統(tǒng)的電子政務(wù)系統(tǒng)存在很多的問(wèn)題，對(duì)政府部門(mén)之間在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的共享與傳輸時(shí)帶來(lái)了諸多的不便，因此需要一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)來(lái)解決這一問(wèn)題。本文主要根據(jù)現(xiàn)階段電子政務(wù)建設(shè)中，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)架構(gòu)存在的一些問(wèn)題進(jìn)行分析，研究解決這些問(wèn)題的方法，并建立一個(gè)通用架構(gòu)，以期能對(duì)電子政務(wù)建設(shè)提出一些建設(shè)性意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：電子政務(wù)；數(shù)據(jù)交換；架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-03

1 引言

信息技術(shù)的飛速發(fā)展引發(fā)了生產(chǎn)和生活方式的深刻變革，極大地推動(dòng)著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。作為信息高速公路五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的首要應(yīng)用，電子政務(wù)是未來(lái)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重點(diǎn)要素之一，在全球范圍內(nèi)受到廣泛重視。推行電子政務(wù)是國(guó)家信息化工作的重點(diǎn)，是深化行政管理體制改革的重要措施。

近幾年來(lái)，我國(guó)的電子政務(wù)系統(tǒng)隨著電子郵件、電子公文傳輸、政務(wù)信息報(bào)送、突發(fā)緊急情況報(bào)送、信息查詢等一系列應(yīng)用的日益蓬勃發(fā)展，不斷向深度和廣度擴(kuò)展，逐步形成了三個(gè)重要組成部分：用于黨政機(jī)關(guān)內(nèi)部辦公的政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政府部門(mén)對(duì)外服務(wù)的政務(wù)外網(wǎng)以及黨政機(jī)關(guān)處理涉密辦公業(yè)務(wù)的涉密專網(wǎng)，如圖1所示。電子政務(wù)系統(tǒng)日益成為全國(guó)黨政系統(tǒng)辦公業(yè)務(wù)重要的支撐平臺(tái)。

然而，國(guó)內(nèi)電子政務(wù)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，目前存在著各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)系統(tǒng)之間條塊分割、信息孤島等問(wèn)題。政府各個(gè)職能部門(mén)應(yīng)用系統(tǒng)之間無(wú)法互聯(lián)互通，難以實(shí)現(xiàn)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)作。只有通過(guò)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)將各類(lèi)電子政務(wù)系統(tǒng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)部門(mén)間的互聯(lián)互通以及信息數(shù)據(jù)的交換共享，從而提高政府工作效率。

2 當(dāng)前電子政務(wù)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

文獻(xiàn)[1]對(duì)于我國(guó)的電子政務(wù)進(jìn)行了深入分析，指出我國(guó)的電子政務(wù)仍基本處于初級(jí)起步階段。面臨的主要問(wèn)題是大多數(shù)部門(mén)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)都是根據(jù)各自業(yè)務(wù)實(shí)際情況自主開(kāi)發(fā)的，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的規(guī)劃，而且由于部門(mén)壟斷和行政體制條塊分割現(xiàn)象的存在，各部門(mén)的數(shù)據(jù)資源無(wú)法共享，業(yè)務(wù)系統(tǒng)無(wú)法互聯(lián)互通，形成一個(gè)個(gè)“信息孤島”，造成了數(shù)據(jù)資源的浪費(fèi)和重復(fù)建設(shè)等后果，成為制約我國(guó)電子政務(wù)建設(shè)縱深發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題，也引起了國(guó)家的高度重視。電子政務(wù)系統(tǒng)的整體性得不到有效發(fā)揮，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[2]：

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)間的交換問(wèn)題

在不同的應(yīng)用系統(tǒng)中，由于所采用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及應(yīng)用系統(tǒng)不同，使現(xiàn)有的電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換沒(méi)有統(tǒng)一的公共原則，而點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交換方式，效率低下，缺乏良好的秩序，維護(hù)起來(lái)較為困難。

2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式問(wèn)題

異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，由于系統(tǒng)平臺(tái)兼容性問(wèn)題，主要是各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型不匹配以及各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不匹配，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)格式出現(xiàn)錯(cuò)誤。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議問(wèn)題

在不同的系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、管理及應(yīng)用的過(guò)程中，需要面對(duì)不同類(lèi)型、不同需求的數(shù)據(jù)報(bào)文，這些報(bào)文都具有自身的特點(diǎn)，在格式與標(biāo)準(zhǔn)方面也存在一定的差異；同時(shí)，不同的計(jì)算環(huán)境、體系、結(jié)構(gòu)以及不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都存在差異。那么就要求數(shù)據(jù)在進(jìn)行交換、處理、傳輸時(shí)有一個(gè)共同的基于TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如：FTP、MQ service、SMTP/POP3等，以實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議下不同格式及標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸。

2.4 工作流管理問(wèn)題

WfMC給工作流下的定義為：“工作流是一類(lèi)能夠完全或者部分自動(dòng)執(zhí)行的經(jīng)營(yíng)過(guò)程，它根據(jù)一系列過(guò)程規(guī)則、文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間進(jìn)行傳遞與執(zhí)行。假設(shè)部門(mén)的系統(tǒng)發(fā)生變化，就需要重新開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)以適應(yīng)系統(tǒng)的改變，為了節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，需要一個(gè)具備分布性、異構(gòu)性的適合多個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)交換工作流。

3 數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的相關(guān)技術(shù)

隨著全球信息化的浪潮，信息化產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，近年來(lái)，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）和Web Services技術(shù)相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)逐漸成熟，基于SOA和Web Services技術(shù)來(lái)構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng)已成為當(dāng)今企業(yè)解決異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的重要手段。

3.1 SOA技術(shù)

SOA是一種在計(jì)算環(huán)境中設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、部署和管理離散邏輯單元（服務(wù)）模型的方法[3]。它將應(yīng)用程序的不同服務(wù)之間定義良好的接口和協(xié)議聯(lián)系起來(lái)，這使得構(gòu)建在各類(lèi)系統(tǒng)中的服務(wù)可以使用一種統(tǒng)一、通用的方式進(jìn)行交互，從而集成現(xiàn)有的各種應(yīng)用程序。

3.2 Web Service

Web Service是一種基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，是構(gòu)建應(yīng)用程序的普遍模型，能與其他兼容的組件進(jìn)行互操作，可以在任何支持網(wǎng)絡(luò)通信的操作系統(tǒng)中運(yùn)行。它為其他應(yīng)用程序提供邏輯性數(shù)據(jù)與服務(wù)。各類(lèi)應(yīng)用程序通過(guò)協(xié)議和一些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式（Http，XML，Soap）來(lái)訪問(wèn)Web Service。

基于SOA和Web Service的應(yīng)用集成[4]是業(yè)務(wù)集成技術(shù)上的一次重要的變化，被認(rèn)為是新一代的應(yīng)用集成技術(shù)。SOA可以采用多種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如Web Service、CORBA和Java遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù)等。同樣也可以采用XML接口技術(shù)，建立基于Web Service的SOA信息共享模型[5]。用于實(shí)現(xiàn)SOA構(gòu)架的Web Service技術(shù)建立在標(biāo)準(zhǔn)性與開(kāi)放性的基礎(chǔ)之上，與以前封閉式的實(shí)現(xiàn)方法不同，Web Service技術(shù)已成為異構(gòu)系統(tǒng)集成技術(shù)的關(guān)注重點(diǎn)。通過(guò)Web Service技術(shù)，使用不同語(yǔ)言開(kāi)發(fā)、運(yùn)行在不同平臺(tái)上的客戶可以無(wú)縫的獲取所需應(yīng)用，達(dá)到資源效率的最大化。構(gòu)筑Web Service技術(shù)的主要成員有XML Schema、SOAP、WSDL和UDDI，它們都是基于XML實(shí)現(xiàn)的[6]。

4 數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的總體架構(gòu)和功能

電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)需要將信息采編、信息報(bào)送、會(huì)議通知、公文傳輸?shù)炔煌畔⑾到y(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合以達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。考慮到這些信息系統(tǒng)是不同部門(mén)不同時(shí)期建立起來(lái)的，所采取的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)平臺(tái)，乃至技術(shù)路線都不盡相同。并且由于系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)不可能預(yù)見(jiàn)將來(lái)的技術(shù)發(fā)展，所以只有通過(guò)數(shù)據(jù)交換管理平臺(tái)的建設(shè)，突破系統(tǒng)之間縱橫限制，解決電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中大量存在的“信息孤島”問(wèn)題。

4.1 平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)交換平臺(tái)處于核心位置[7]，通過(guò)配置在其中的數(shù)據(jù)交換服務(wù)器提供的標(biāo)準(zhǔn)化的適配器接口與每個(gè)數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)（需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的政務(wù)部門(mén)）相連，該結(jié)構(gòu)是一個(gè)松散耦合的星形網(wǎng)絡(luò)，有利于層次化的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展，構(gòu)建出多級(jí)的數(shù)據(jù)交換中心結(jié)構(gòu)。每個(gè)數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)不需要相互直接連接訪問(wèn)，只需通過(guò)XML與數(shù)據(jù)交換中心進(jìn)行交互，就可獲得所需數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)交換中心將系統(tǒng)的協(xié)作、安全管理平臺(tái)所提供的信任與授權(quán)服務(wù)、應(yīng)用層與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的隔離進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享和相互訪問(wèn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)建設(shè)渾然一體。如圖2所示：

4.2 數(shù)據(jù)交換中心

數(shù)據(jù)交換中心包括了數(shù)據(jù)交換器及其與數(shù)據(jù)交換管理的交互，以及提供交換接口的數(shù)據(jù)交換適配器和負(fù)責(zé)整個(gè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的監(jiān)控、管理及維護(hù)的監(jiān)控中心。

（1）數(shù)據(jù)交換器

數(shù)據(jù)交換器是數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的核心，它是基于Web service技術(shù)和SOAP協(xié)議來(lái)構(gòu)建數(shù)據(jù)交換的接口標(biāo)準(zhǔn)與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，具備強(qiáng)大的分布式信息流引擎和XML數(shù)據(jù)的處理能力。

數(shù)據(jù)交換器的核心是數(shù)據(jù)流引擎，它負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程的任務(wù)調(diào)度。構(gòu)建信息流引擎的主要目的是為了全面實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)上各個(gè)應(yīng)用的協(xié)同工作。其核心功能如圖4所示。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：數(shù)據(jù)交換器提供了強(qiáng)大的XML數(shù)據(jù)處理能力，針對(duì)異構(gòu)子系統(tǒng)間不同數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，建立映射關(guān)系模型，定義數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)路由模塊：對(duì)XML數(shù)據(jù)進(jìn)行描述校驗(yàn)，選擇正確的地址連接子系統(tǒng)與交換平臺(tái)，讀取子系統(tǒng)數(shù)據(jù)。同時(shí)通過(guò)圖形化流程設(shè)計(jì)器，讓管理者及時(shí)定義數(shù)據(jù)交換過(guò)程，用最快的速度設(shè)計(jì)或修改業(yè)務(wù)流程，以適應(yīng)不同數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)程序的需要。

數(shù)據(jù)傳送模塊：集成了現(xiàn)階段多種通信協(xié)議（SOAP、HTTP、SMTP等）與接口，對(duì)使用不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)分別處理，通過(guò)路由傳送出去，最終解決由于通信協(xié)議不統(tǒng)一而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸不暢，實(shí)現(xiàn)了多渠道信息的自由溝通。

（2）數(shù)據(jù)交換管理

數(shù)據(jù)交換器以數(shù)據(jù)流引擎為核心，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)、運(yùn)行、和管理過(guò)程。主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)定義管理、數(shù)據(jù)交換流程定義管理[8]。

數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)定義管理：根據(jù)對(duì)輔助決策、各部門(mén)政務(wù)合作、公共服務(wù)等綜合性應(yīng)用內(nèi)容的需求分析，定義出一系列的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，從而反映各個(gè)應(yīng)用所需數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)中定義的還有數(shù)據(jù)來(lái)源位置等信息。

數(shù)據(jù)交換流程定義管理：數(shù)據(jù)交換基于數(shù)據(jù)交換流程來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同的數(shù)據(jù)需要設(shè)定和管理不同的數(shù)據(jù)流程。該模塊的作用是提供圖形化界面，供給數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的管理人員實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換流程的定義。

交換標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系管理：業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)具體數(shù)據(jù)的相關(guān)信息并不為數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)所知，因此需要為交換標(biāo)準(zhǔn)與其在系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)應(yīng)項(xiàng)定義映射關(guān)系，從而確定數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的對(duì)應(yīng)和組合對(duì)應(yīng)、位置描述及類(lèi)型轉(zhuǎn)換匹配關(guān)系等。

（3）數(shù)據(jù)交換適配器

數(shù)據(jù)交換適配器的主要功能是為數(shù)據(jù)庫(kù)及跨平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)提供橋梁，實(shí)現(xiàn)多種異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通及協(xié)同工作，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)接口、應(yīng)用系統(tǒng)接口及文件接口。數(shù)據(jù)庫(kù)接口實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)在很多主流數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接；應(yīng)用系統(tǒng)接口改變了傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，通過(guò)配置具有數(shù)據(jù)交換能力的Web service或直接構(gòu)建數(shù)據(jù)SOAP服務(wù)器，為各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換信息；而文件接口主要是可以提供不同的數(shù)據(jù)文件格式，例如PDF格式、HTML格式。

（4）數(shù)據(jù)監(jiān)管中心

監(jiān)控中心作為數(shù)據(jù)交換平臺(tái)一個(gè)重要的組成部分，對(duì)完善數(shù)據(jù)交換起著重要的監(jiān)控作用，監(jiān)控中心主要由數(shù)據(jù)監(jiān)控、安全支撐、錯(cuò)誤處理、日志管理四個(gè)部分組成[9]。

數(shù)據(jù)監(jiān)控：負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)交換工作流、數(shù)據(jù)交換狀態(tài)的控制，對(duì)控制數(shù)據(jù)的維護(hù)、對(duì)數(shù)據(jù)交換任務(wù)的執(zhí)行監(jiān)督。

安全支撐：負(fù)責(zé)保障數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)傳輸安全，并且在基于統(tǒng)一身份認(rèn)證的前提下，控制用戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求與訪問(wèn)權(quán)限。其管理權(quán)限及身份驗(yàn)證嚴(yán)格按照安全管理協(xié)議進(jìn)行，從而有效的保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

錯(cuò)誤處理：負(fù)責(zé)保證數(shù)據(jù)在交換、傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性和完整性，事務(wù)化交換流程，使交換平臺(tái)在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下也能保證數(shù)據(jù)安全，傳輸可靠、高效。

日志管理：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換備份、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)異常信息記錄。

5 結(jié)束語(yǔ)

電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)使數(shù)據(jù)共享及交換以集成化的形式出現(xiàn)，解決了跨平臺(tái)共享數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)格式差異問(wèn)題，使得電子政務(wù)系統(tǒng)的實(shí)用性大大增強(qiáng)。在電子政務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用中，由于政府各部門(mén)之間經(jīng)常要對(duì)某些數(shù)據(jù)進(jìn)行共享和交換，那么利用數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)政府部門(mén)隨時(shí)對(duì)自己權(quán)限范圍內(nèi)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，再也不需要將信息先存入本部門(mén)系統(tǒng)內(nèi)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后才能查詢的麻煩，數(shù)據(jù)交換平臺(tái)最大限度的保證了數(shù)據(jù)的實(shí)效性、安全性及準(zhǔn)確性，對(duì)電子政務(wù)一站式服務(wù)是很好的支持。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)工作流的配置，有效的對(duì)部門(mén)內(nèi)部的運(yùn)作流程進(jìn)行了改變，使得電子政務(wù)系統(tǒng)系統(tǒng)的靈活性極大的提高，在后續(xù)系統(tǒng)的加入方面也非常方便。綜合分析電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)技術(shù)后，可以發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，對(duì)未來(lái)電子商務(wù)的擴(kuò)展也可以支持，是我國(guó)電子政務(wù)發(fā)展的有力推動(dòng)因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]王長(zhǎng)勝.中國(guó)電子政務(wù)發(fā)展報(bào)告No.3[M].北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2006

[2]張繁，蔡家楣.電子政務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換和共享服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2003，39（7）：226-229.

[3]王洪偉.SOA介紹.blog.esdn.net，2007，4.

[4]楊昌鋒，王冠，司建輝.基于SOA構(gòu)建新一代的企業(yè)應(yīng)用集成[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件

[5]Erickson，J.，Siau，K.，Web services，service-oriented computing，and service-oriented architecture：Separating hype from reality，Journal of Database Management，2008，19（3）：42-54.

[6]Lin，C. S.，Liang，C. H.，XML-based web services technology to implement aprototype command and control system，Defence Science Journal，2006，56（4）：591-597.

[7]高云君，張學(xué)杰，章方銘.XML技術(shù)在電子政務(wù)信息交換中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2003，23.

[8]趙亮.面向整合的基礎(chǔ)架構(gòu)軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D].上海：復(fù)旦大學(xué)，2005：27-28.

[9]江湧，于建武，劉鎮(zhèn)，李征.電子政務(wù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交換平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2008，7.