機構編制一體化省級大數(shù)據(jù)中心架構研究

張素珍 劉樹軍 許志坤

摘要：各省機構編制大數(shù)據(jù)中心的建設目前尚處于起步階段，很多省份亟須建設機構編制的大數(shù)據(jù)中心，本文在國內(nèi)大數(shù)據(jù)中心及各省編辦信息化建設情況基礎上設計了省級“1+3”模式的一體化大數(shù)據(jù)中心體系架構，詳細設計了1個中心即省級數(shù)據(jù)處理中心，3個平臺即業(yè)務系統(tǒng)云平臺、省級數(shù)據(jù)交換與共享平臺、大數(shù)據(jù)應用平臺的具體架構，為省編辦大數(shù)據(jù)中心建設提供借鑒。

關鍵詞：機構編制;一體化;大數(shù)據(jù)中心

中圖分類號：TP391

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0018-03

1 項目背景

近年來，隨著經(jīng)濟的高速增長和互聯(lián)網(wǎng)特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，政府大力倡導并積極推動“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念和技術與政務服務深度融合。習近平總書記在中共中央政治局就實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略進行的第三十六次集體學習中指出，要深刻認識互聯(lián)網(wǎng)在國家管理和社會治理中的作用，以推行電子政務、建設新型智慧城市等為抓手，以數(shù)據(jù)集中和共享為途徑，建設全國一體化的國家大數(shù)據(jù)中心，推進技術融合、業(yè)務融合、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門.跨業(yè)務的協(xié)同管理和服務。就“互聯(lián)網(wǎng)+”機構編制的研究和實踐發(fā)展來看，目前還處于探索階段，存在資源利用率低、配置不完善，數(shù)據(jù)互通不暢，平臺兼容效果差等方面的問題，因此亟須基于“一體化”的建設思路，構建一套科學、合理、有效的機構編制省級一體化大數(shù)據(jù)中心體系架構，以更好地開展機構編制管理和服務工作，同時為省級機構編制的云平臺和大數(shù)據(jù)中心建設和應用提供參考。

2 一體化大數(shù)據(jù)中心建設目標

按照“優(yōu)化、整合、共享、互動”的基本原則，設計一套科學、合理、有效的機構編制省級一體化大數(shù)據(jù)中心體系架構，從河北省全局角度，對機構編制的各方面、各層級、各要素統(tǒng)籌規(guī)劃，體現(xiàn)“一體化”設計理念，功能實現(xiàn)上做到涵蓋全省、通聯(lián)全國，嘗試解決信息孤島，促進信息資源融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，避免資源浪費，提供高效社會服務，為省級機構編制的云平臺和大數(shù)據(jù)中心建設和應用提供參考。

3 省級一體化大數(shù)據(jù)中心架構設計

3.1 省級一體化大數(shù)據(jù)中心體系架構

省級一體化大數(shù)據(jù)中心體系架構采用“1+3”模式，即1個中心+3個平臺，1個中心指省級數(shù)據(jù)處理中心，3個平臺分別是業(yè)務系統(tǒng)云平臺、省級數(shù)據(jù)交換與共享平臺、大數(shù)據(jù)應用平臺。中央編辦云平臺支撐三定方案、權力清單等系統(tǒng)的運行，省內(nèi)云平臺支撐省內(nèi)個性化系統(tǒng)（例如編制實名制管理系統(tǒng)、電子編制證系統(tǒng)等）的運行，各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過省級交換與共享平臺匯聚到省級數(shù)據(jù)處理中心，同時省級數(shù)據(jù)處理中心還將通過省級交換與共享平臺與中央編辦數(shù)據(jù)中心、其他省數(shù)據(jù)中心、省級政務中心等進行數(shù)據(jù)的交換共享，使得省級數(shù)據(jù)處理中心存放省內(nèi)編辦相關的全視圖的數(shù)據(jù)，最終通過大數(shù)據(jù)應用平臺，為公眾、內(nèi)部人員、行業(yè)人員、領導等提供身份認證、公共信息、資源、數(shù)據(jù)等各類服務。

具體架構如下圖所示：

3.2 省級數(shù)據(jù)處理中心

省級數(shù)據(jù)處理中心是集合省編辦數(shù)據(jù)信息、各地市編辦數(shù)據(jù)信息、中央編辦相關數(shù)據(jù)信息、其他省參考數(shù)據(jù)信息、省政務相關數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)中心。省級數(shù)據(jù)處理中心按照“理論上一致、功能上協(xié)調(diào)、結構上統(tǒng)一、資源共享、部件標準化”的設計原則，強化頂層設計，做好大數(shù)據(jù)中心建設前期的統(tǒng)籌規(guī)劃，實現(xiàn)政務信息資源的共享、交換和業(yè)務協(xié)同。

省級數(shù)據(jù)處理中心邏輯架構分為采集層、存儲層和分析處理層三部分。

（1）采集層

采集層主要是構建起對應的數(shù)據(jù)采集體系。機構編制數(shù)據(jù)來源范圍廣，有法律法規(guī)、黨中央國務院文件、自身審批管理中產(chǎn)生的，也有通過其他政務部門共享交換來的，甚至有網(wǎng)絡輿情產(chǎn)生的，因此需要有針對性地分類建設數(shù)據(jù)采集平臺和數(shù)據(jù)采集工作機制，并采用不同的采集工具。

數(shù)據(jù)采集完畢后，將數(shù)據(jù)清洗、整合到基礎信息庫f包含結構化數(shù)據(jù)庫和NoSQL數(shù)據(jù)庫），并可利用語義標注、語義集成等方式生產(chǎn)主題數(shù)據(jù)庫和領域知識庫。

（2）存儲層

數(shù)據(jù)存儲分為三類：一是來源于各系統(tǒng)的結構化數(shù)據(jù)，二是為進行數(shù)據(jù)處理分析提供質量管理保障的標準類數(shù)據(jù)，三是非結構化數(shù)據(jù)。首先，數(shù)據(jù)處理中心以機構編制基礎信息數(shù)據(jù)庫為基礎，通過將省編辦數(shù)據(jù)信息、各地市編辦數(shù)據(jù)信息、中央編辦相關數(shù)據(jù)信息、其他省參考數(shù)據(jù)信息、省政務相關數(shù)據(jù)信息等異構數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗、整合后建成結構化數(shù)據(jù)庫，存儲相應的全集數(shù)據(jù);其次，新建國家數(shù)據(jù)標準數(shù)據(jù)庫、編制數(shù)據(jù)標準數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)庫，為將來進行各數(shù)據(jù)系統(tǒng)對接整合提供規(guī)范和保障，其中，元數(shù)據(jù)內(nèi)容包括如下方面的內(nèi)容：法律法規(guī)、政策文件等依據(jù)數(shù)據(jù)，改革方案、體制調(diào)整、三定等改革數(shù)據(jù)，收文、辦理、發(fā)文等業(yè)務數(shù)據(jù)，職責、權力清單、責任清單、行政審批事項、中介服務等職權數(shù)據(jù)，機構、編制、領導職數(shù)、實有人員等機構編制實名制數(shù)據(jù)，設立、變更、注銷、年度報告等事業(yè)單位法人數(shù)據(jù)，地理空間等城市基礎數(shù)據(jù)。再次，新建NoSQL數(shù)據(jù)庫，用于存儲來源于網(wǎng)絡、傳感器、文件等的龐大的非結構數(shù)據(jù)，并對非結構數(shù)據(jù)進行處理后形成對應的結構化數(shù)據(jù)庫。以上三類數(shù)據(jù)形成了完整的省級大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫，為未來進行完整的大數(shù)據(jù)分析提供基礎。

（3）分析處理層

分析處理層首先要進行數(shù)據(jù)的計算處理，對于全量數(shù)據(jù)的處理計算，可利用MapReduce、Hive等框架實現(xiàn)離線批處理，達到分鐘級響應的效果;對于少量數(shù)據(jù)少量數(shù)據(jù)的實時交互查詢或流式處理計算可采用Spark、HBase;而針對全量數(shù)據(jù)的全文檢索查詢，可采用的框架為Solr、lastic Search、Lucene，可以實現(xiàn)的查詢響應在毫秒級。

分析處理層還將設計算法模型，并采用機器學習的方式進行機構編制管理情況的預測分析，形成各類算法模型庫。

分析處理層以大數(shù)據(jù)分析工具為手段，基于關聯(lián)分析、語義分析、知識挖掘、可視化分析等大數(shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)機構編制領域的數(shù)據(jù)挖掘和分析，為業(yè)務和決策提供服務和支撐。

3.3 省級數(shù)據(jù)交換與共享平臺

省級數(shù)據(jù)交換與共享平臺是將省內(nèi)各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行交換共享，并與中央編辦、其他省編辦、省內(nèi)其他單位、本省各地市編辦等異構數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交換共享的平臺。平臺將促進信息資源整合、管理資源集聚、服務資源鏈接、社會資源拓展，支撐信息資源共享交換，實現(xiàn)共享交換平臺的跨部門、跨地區(qū)的全覆蓋，形成業(yè)務數(shù)據(jù)全集。省級數(shù)據(jù)交換與共享平臺主要分為數(shù)據(jù)交換層和數(shù)據(jù)共享層。

（1）數(shù)據(jù)交換層

數(shù)據(jù)交換層將中央編辦中屬于本省的三定方案、權利清單等信息以及全國公共信息、本省編辦各業(yè)務系統(tǒng)信息、各地市編辦信息、其他省級編辦數(shù)據(jù)中心公共信息、本省內(nèi)其他單位公開政務信息進行交換共享，形成跨部門、跨地區(qū)、跨行業(yè)的融合數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)交換層由前置交換子系統(tǒng)、交換橋接子系統(tǒng)、交換傳輸子系統(tǒng)、交換管理子系統(tǒng)構成。

（2）數(shù)據(jù)共享層

數(shù)據(jù)處理層主要對國家相關信息標準、機構編制省級中心信息標準、元數(shù)據(jù)、資源目錄、數(shù)據(jù)服務及各系統(tǒng)的使用角色和權限進行管理。

國家相關信息標準的管理主要是導入相關的信息化標準進行參照，機構編制省級中心信息標準的管理是在參考國家信息標準的基礎上制定出機構編制省級數(shù)據(jù)中心信息化建設的標準，為整體信息系統(tǒng)規(guī)劃、設計提供依據(jù)。

元數(shù)據(jù)管理根據(jù)機構編制省級中心信息標準，定義數(shù)據(jù)交換與共享平臺的元數(shù)據(jù)，根據(jù)需要有選擇地生成基礎信息數(shù)據(jù)庫結構。

資源目錄管理指對數(shù)據(jù)進行分類和編目，形成數(shù)據(jù)資源的目錄體系和交換體系，對各應用系統(tǒng)提供服務。針對各業(yè)務系統(tǒng)的技術和體系結構，配置各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換映射關系，形成各業(yè)務系統(tǒng)的應用，也可以根據(jù)需要擴展業(yè)務應用、添加共享數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)服務管理主要提供數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽、為各應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務接口，是數(shù)據(jù)共享層提供信息共享的核心功能，可采用SOAP（Simple Object Access Protocol，簡單對象訪問協(xié)議）作為封裝格式。

用戶角色和權限是保障數(shù)據(jù)交換與共享平臺的信息安全重要功能模塊，是保證系統(tǒng)正常運行的服務模塊之一，主要為需要數(shù)據(jù)服務的各業(yè)務系統(tǒng)設置訪問權限。

3.4 業(yè)務系統(tǒng)云平臺

業(yè)務系統(tǒng)云平臺指設計資源共建共享、統(tǒng)籌管理支持各業(yè)務系統(tǒng)的云平臺，廣義上包括中央編辦云平臺和省級云平臺兩部分。中央編辦已經(jīng)建設了全國性的云平臺，提供了三定方案信息系統(tǒng)、權利清單管理系統(tǒng)、責任清單管理系統(tǒng)、資源共享信息系統(tǒng)，以及和履職監(jiān)測等五大系統(tǒng)，本文主要研究省級云平臺建設，統(tǒng)籌整合省內(nèi)信息系統(tǒng)，包括機構編制分析預警系統(tǒng)、機構編制實名制管理系統(tǒng)、電子編制證系統(tǒng)、機構編制統(tǒng)計上報系統(tǒng)、機構數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、機構編制網(wǎng)上培訓系統(tǒng)、機構編制網(wǎng)站群系統(tǒng)和機構編制移動輔助決策系統(tǒng)以及未來建設的應用系統(tǒng)，實現(xiàn)云平臺基礎設施共建共享，支撐機構編制云服務業(yè)務的順利開展。省級業(yè)務系統(tǒng)云平臺主要由IaaS服務層、PaaS服務層和SaaS服務層構成。

（1） IaaS服務層

IaaS服務層稱為基礎設施即服務，主要包括虛擬化平臺和云管理平臺兩部分，底層的虛擬化平臺包括計算資源虛擬化、存儲資源虛擬化、容器虛擬化和網(wǎng)絡資源虛擬化等，計算資源采用KVM和Open Stack實現(xiàn)虛擬化，基于分布式存儲構建存儲資源池，容器虛擬化支撐業(yè)務應用的快速部署和構建，網(wǎng)絡資源虛擬化利用SDN技術實現(xiàn)。上層的云管理平臺包括多中心管理、系統(tǒng)遷移與托管、容災備份、計算資源管理、存儲資源管理、網(wǎng)絡資源管理、自服務管理和用戶權限管理等，基于策略管理實現(xiàn)資源調(diào)度和遷移能力，通過運維平臺的智能調(diào)度算法，為平臺提供全面的數(shù)據(jù)監(jiān)控服務，采用同城雙中心和異地災備中心的容災模式，解決業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的容災備份問題，實現(xiàn)信息系統(tǒng)的快速遷移及故障恢復，保障業(yè)務的高效穩(wěn)定開展，云管理平臺是基于底層的虛擬化平臺層實現(xiàn)資源的全周期管理，虛擬化平臺為其提供計算、存儲、網(wǎng)絡、容器等服務。

（2） PaaS服務層

PaaS服務層稱為平臺即服務，采用微服務架構構建PaaS層平臺，各項服務均支持彈性擴展和獨立部署。采用MPP數(shù)據(jù)倉庫、分布式列組數(shù)據(jù)庫、分布式文件存儲系統(tǒng)等對數(shù)據(jù)進行分布式存儲;基于實時分析、消息隊列、批量計算、圖計算和流處理等技術進行數(shù)據(jù)的分析和計算，通過運維平臺實現(xiàn)資源的統(tǒng)一調(diào)度;提供深度學習和機器學習模型，支撐語音識別、圖像識別、人臉識別、視頻目標跟蹤等人工智能應用;提供關系型數(shù)據(jù)庫遷移上云服務，支撐已有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫向云服務遷移;提供數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)遷移等服務。

（3） SaaS服務層

SaaS服務層稱為軟件即服務，主要包括的軟件為機構編制分析預警系統(tǒng)、機構編制實名制管理系統(tǒng)等系統(tǒng)，依托IaaS層提供的自動擴容技術和虛擬資源服務，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)資源的動態(tài)擴展，通過在線備份和恢復功能實現(xiàn)應用級的高可用，通過PaaS層的分布式存儲服務實現(xiàn)應用級的云存儲，提供數(shù)據(jù)到云端的遷移。采用防火墻、監(jiān)控報警裝置、加密和病毒防護等多種方式和手段，從數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡安全和物理安全等方面進行全面安全防范;針對虛擬機安全、虛擬機存儲安全、虛擬機鏡像安全等虛擬化存在的安全威脅進行多層次防護。

3.5 大數(shù)據(jù)應用平臺

我國各行業(yè)大數(shù)據(jù)中心發(fā)展勢頭迅猛，但大部分數(shù)據(jù)中心的實際應用滯后于物理設施建設，造成了資源浪費，且承載的信息資源碎片化、割據(jù)化，對國家及各省的數(shù)據(jù)服務意義尚未完全發(fā)揮。因此，省編辦省級一體化大數(shù)據(jù)中心從建設之初即應注重數(shù)據(jù)應用的建設。大數(shù)據(jù)應用平臺是指對省級數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)進行深入挖掘、分析，設計應用模型，最終面向各類用戶提供多維度、可視化數(shù)據(jù)服務的平臺。

大數(shù)據(jù)應用平臺是以數(shù)據(jù)處理中心為基礎，面向省編辦、地市編辦、企業(yè)、其他政務部門和公眾提供數(shù)據(jù)服務的平臺，通過編制大數(shù)據(jù)的分析應用，例如對政府職能、權責事項、辦事流程、審批要件等數(shù)據(jù)等的綜合分析，助力“放管服”改革，挖掘分析職能交叉或缺位、流程不合理等問題，提高政府治理能力和履職能力，為各級編辦領導提供決策支持，為公眾提供透明性信息。

大數(shù)據(jù)應用平臺主要由統(tǒng)一身份認證平臺、統(tǒng)一信息門戶平臺、應用服務平臺構成。

（1）統(tǒng)一身份認證平臺

統(tǒng)一身份認證平臺主要是構建面向省編制辦、中央編辦、地市編辦的用戶管理、認證和權限管理中心，實現(xiàn)各類用戶的統(tǒng)一集中管理，通過統(tǒng)一身份管理、統(tǒng)一認證管理、統(tǒng)一授權管理和單點登錄等功能確保該平臺用戶信息的準確性和權威性。

（2）統(tǒng)一信息門戶平臺

統(tǒng)一信息門戶平臺將省編辦內(nèi)分散、異構的應用和信息資源進行聚合，通過統(tǒng)一的訪問入口，實現(xiàn)各應用系統(tǒng)的無縫接入和集成，提供一個支持信息訪問、傳遞、協(xié)作的集成化環(huán)境，實現(xiàn)個性化業(yè)務應用的高效開發(fā)、集成、部署與管理。統(tǒng)一信息門戶平臺以各類應用為基礎，通過WEB訪問的方式向用戶展現(xiàn)整合后的各類機構編制應用信息，并根據(jù)用戶身份和角色，為用戶量身定做信息訪問的安全通道、進行事務處理的個性化應用界面，為領導決策提供查詢分析、數(shù)據(jù)挖掘展示。

（3）業(yè)務應用平臺

業(yè)務應用平臺的數(shù)據(jù)源是以信息化標準為依據(jù)，將分散在各應用系統(tǒng)、采用不同規(guī)范編碼的數(shù)據(jù)通過一系列工具進行處理后儲存到數(shù)據(jù)處理中心的全集數(shù)據(jù)。業(yè)務應用平臺在數(shù)據(jù)源的基礎上，打破業(yè)務數(shù)據(jù)邊界、整合業(yè)務流程，為現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)和用戶提供全面的數(shù)據(jù)資源和多樣化綜合性的應用服務。

4 結束語

隨著大數(shù)據(jù)技術的日漸成熟，利用大數(shù)據(jù)向用戶提供更為多樣化、個性化、智能化的應用服務將成為未來的發(fā)展趨勢，基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心也將成為支撐機構編制發(fā)展的重要支撐平臺，以大數(shù)據(jù)中心為依托的全面融合的數(shù)據(jù)資源、多元智能的數(shù)據(jù)服務、規(guī)范精準的數(shù)據(jù)內(nèi)容，將會不斷推動機構編制工作邁向新臺階。

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