（管理科学与工程专业论文）合肥市社会保险管理信息系统设计模式分析.pdf

合肥市社会保险管理信息系统设计模式分析 摘要 构建社会保险管理信息系统是一项庞大的系统工程，涉及到多个学科的交 叉以及纵向和横向的规划统一，还需要充分考虑到数据的开放性和共享性，并 能够灵活的应对业务流程的扩展和变化。将设计模式引入整个社会保险管理信 息系统的设计和开发流程，其目的在于充分利用已有成熟的软件开发经验，以 提高软件开发效率、降低生产维护成本。 文章首先对合肥市社会保险管理信息系统所涉及的多种j 2 e e 设计模式做 了简要介绍，接着针对其业务逻辑层和数据层中所涉及的主要设计模式展开讨 论，详细分析了在当前的业务层中为何抛弃简单明了的s e s s i o nf a c a d e 模式而 使用c o m m a n d 和d e l e g a t e 模式并行操作的方式；以及在数据层中使用j d b c 数据存取框架连接d a o 模式再连接数据源的访问方式的由来。重点讨论了这些 模式产生的具体原因以及在实际应用中带来的利弊， 在文章的结尾，针对业务逻辑层面对大量客户端并发访问时可能出现的响 应时间过长的问题，提出了在业务层的部分流程中使用基于异步通信机制的 m e s s a g ef a c a d e 模式；针对数据层中存储过程数量庞大且标准不一造成的系统 扩展性和重用性差的问题，提出了在数据层对存储过程进行标准化编写的建议。 关键词：设计模式：社保核心平台：j 2 e e ：社会保险信息管理系统 4 t h ea n a l y s i so f d e s i g np a t t e r n st oh e f e is o c i a l i n s u r a n c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m a b s t r a c t t h eb u i l d i n go fs o c i a li n s u r a n c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ( s i m i s ) i s al a r g ee n g i n e e r i n g i ti sr e l a t e dt ot h ek n o w l e d g eo fm a n ys u b j e c t sa n dn e e d s u n i t e ds c h e m ef r o me v e r ya s p e c t ；i ti sa l s on e e d e db yt h ed a t aw h i c hi so p e n i n ga n d s h a r i n g ，t h eb u s i n e s st i e rc o u l db ee a s i l yd e a lw i t h t h ep u r p o s eo fi n t r o d u c i n gd e s i g n p a t t e r n st os i m i sd e s i g n i n gi st oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fw o r k i n ga n dr e d u c et h e c o s to fm a i n t e n a n c eb yt a k i n gf u l la d v a n t a g eo fp r e v i o u se x p e r i e n c e si ns o f t w a r e d e s i g n i n g t h i sp a p e ri n t r o d u c e ss o m ej 2 e ed e s i g np a t t e r n sw h i c hi su s e di nh e f e is o c i a l i n s u r a n c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，d i s c u s s e st h em a i np a t t e r n sf r o mt h e b u s i n e s st i e ra n dp e r s i s t e n c et i e r ；a n de x p l a i n sw h y u s et h ec o m m a n da n dd e l e g a t e p a t t e r ni n s t e a do ft h es i m p l ea n de a s yo n e s e s s i o nf a c a d e ；a l s ot h ea u t h o r e x p l a i n st h er e a s o no fu s i n gt h ej d b cd a t aa c c e s s i n gf r a m ew h i c hi sc o n n e c t e dt o t h ed a ol i n k e db yt h ed a t as o u r c e s t h ep a p e rf o c u s e do nt h ep a t t e r n s a d v a n t a g e s a n dd i s a d v a n t a g e si nt h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o n sa n dh o w t ou s et h e m f i n a l l y ，i no r d e rt oo v e r c o m et h el o n gt i m ew a i t e db yt h ec u s t o m e r sw h i l el o t s o ft h e mu s et h es y s t e ma tt h es a m et i m e ，t h ea u t h o ri n t r o d u c e st h em e s s a g ef a c a d e p a t t e r na sa ni m p r o v e ds u g g e s t i o ni nt h eb u s i n e s st i e rw h i c hi sb a s e do nt h e a s y n c h r o n o u sm e c h a n i s mo ft h ec o m m u n i c a t i o n ；b e c a u s el o t so fs t o r a g ep r o c e s s c a nl e dt ob a ds c a l a b i l i t ya n dh a r dt or e u s e ，t h ea u t h o rs t a n d a r d i z e st h ec o d i n go f s t o r a g ep r o c e s sa sa n o t h e ro p i n i o ni nt h ep e r s i s t e n c et i e r k e y w o r d s ：d e s i g np a t t e r n ；s i m i s c p ；j 2 e e ；s o c i a li n s u r a n c e m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m 插图清单 图3 - 1h f s i m i s 三层架构模型1 0 图3 - 2 核心平台客户端架构1 2 图3 - 3 客户端调用关系图1 2 图3 - 4 核心平台服务端架构1 3 图3 - 5 业务类指标体系编码规范1 5 图3 6 新增“养老保险一次性待遇核算 1 7 图4 1j 2 e e 表现层与业务层交互图1 9 图4 2 业务代表设计模式2 2 图4 3 值对象模式2 3 图4 - 4 会话外观模式2 4 图4 5 复合实体模式2 4 图4 6 值对象组装器模式2 5 图4 7 服务定位器模式2 6 图4 8d a o 模式2 7 图4 - 9 服务激发器模式2 8 图5 一l 直接访问业务对象3 0 图5 - 2s e s s i o nf a c a d e 模式3 0 图5 3c o m t a n d 模式3 1 图5 - 4 一般的d e l e g a t e 模式3 2 图5 5h f s i m i s 所采用的d e l e g a t e 模式3 2 图5 - 6 使用数据访问代理类访问数据源3 3 图5 - 7j d b c 数据存取框架3 5 图5 - 8 原始的d a o 模式3 7 图6 - 1 异步通信机制3 9 图6 - 2m e s s a g ef a c a d e 模式4 0 9 致谢 本论文的完成得益于导师寿志勤的悉心指导和关怀。从论文的选题、研究 方案的确立以及到论文的撰写都倾注了寿老师付出的心血和汗水。硕士研究生 期间，我在寿老师和实验室其他老师的共同的指导下完成了多个课题，而且在 研二时被安排到实达软件有限公司参与合肥市社保系统的实施和维护，这些经 历对本人学业的完成以及未来的就业都有很大的帮助。另外，寿老师严谨求实 的治学态度以及儒雅的作风也让我受到不少启迪。在此我向寿老师致以最衷心 的感谢! 本论文能够完成，还要感谢安徽实达软件有限公司让我参与了长达半年的 实习，在公司同事们的帮助下，我对合肥市社保系统的设计、运作和维护有了 更深刻、更直接的认识。 借此之际，我还要感谢我的同学、朋友和家人，感谢他们对我的关心、支 持和帮助。感谢实验室同处多年的兄弟姐妹，是你们带来了无限的快乐和温馨。 最后，衷心地感谢在百忙之评阅论文和参加答辩的各位专家和教授1 6 作者：潘玮光 2 0 0 9 年3 月15 日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得 佥目巴王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 学位论文作者擗福彳棒字啪哆年鲈庐日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 金壁王些太堂 有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人 授权 金胆王些态堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名： 耕勿 签字嗍秒7 年年月护 签字日期：秒年年月矿日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 3 导师签名： 签字日期： 电话： 邮编： 序劬 夕年乒其躲 第一章绪论 1 1 选题的研究背景及意义 随着社会保险个人帐户的建立、养老金的社会化发放，以及离退休人员管 理服务社会化进程的推进，社会保险业务管理的信息量正以前所未有的速度极 具膨胀，社保资金量也相应急剧增长，凭借传统手工方式或者是小规模的计算 机管理系统已经不能满足日常管理工作的需要。同时，以市场为导向的就业机 制逐步建立，劳动者的流动日益频繁，建设一个全国统一的劳动和社会保障信 息系统工程成为必然的趋势。 2 0 0 2 年，国家劳动和社会保障部门组织有关专家和部门对劳动保障信息化 建设的目标和任务进行了认真研究，提出了建设“金保工程 的方案，并于当 年的全国劳动保障信息化工作会议上，明确提出将金保工程作为“一号工程 比引。金保工程的主要内容包括两大系统即社会保险管理信息系统和劳动力市 场管理信息系统，三级网络即市、省、中央三层数据库及其信息交互，四大功 能即业务经办、公共服务、基金管理和决策支持。 其中，社会保险管理信息系统由于其体系的繁杂性以及处理问题的多样性， 在设计开发上面临着诸多困难。由于社会保险业务涉及面广、政策性强，使得 相应的管理信息系统具有复杂、多变的特点。它的建设是一项庞大的系统工程， 涉及到计算机、通信、保险业务、行政管理等多门学科，关系到所有用人单位 所有劳动者从生到死的全过程，既要对劳动者缴纳或领取社会保险费用的时间、 金额、变更情况作跟踪记录，又要核定各种待遇，编制各式报表；其次，国家 关于社会保险的政策和规定经常调整，这使得社保系统从设计、项目实施到运 行管理以及日常维护上都显得异常困难。 鉴于社会保险管理信息系统在设计开发上的不便以及考虑到将来的统一趋 势，9 9 年至2 0 0 0 年，劳动保障部信息中心和社会保险事业管理中心组织开发 了基于c s 结构的社会保险管理信息系统核心平台1 0 版，作为未来开发各省 市的社会保险管理信息系统的统一的核心组件。后又于2 0 0 3 年推出了社会保险 管理信息系统核心平台二版( s o c i a li n s u r a n c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nc o r e p l a t f o r m2 0 ，简称s i m i c p2 0 ) 。 核心平台在设计上严格遵循国家颁布的标准，在操作系统、数据库、应用 服务器及硬件方面都具有平台无关性；在开发过程中采用面向对象的分析和设 计、多线程、组件化、中间件等实用、先进技术，并运用原子业务、工作流、 通用接口等设计思想，保证了系统的成熟性和先进性：平台采用c s s 三层体 系架构、连接池、应用服务器负载均衡、分页查询，以及关键数据加密等技术 手段，解决了社会保险业务的高并发用户和大数据量传输等问题，保证了系统 的稳定性和高效性。 合肥市于2 0 0 3 年底启动被称为“合肥市电子政务一号工程”的劳动和社会 保障管理信息系统，并于第二年投入使用。随后又于0 6 年和0 7 年相继启动了 “金保工程 的二期和三期工程，全面完成了劳动和社会保障四级网络系统的 建设。作为其两大子系统之一的合肥市社会保险管理信息系统( h e f e is o c i a l i n s u r a n c em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，以下简称h f s i m i s ，另一个子系 统是劳动力市场管理系统) ，其开发和实施完全依靠核心平台二版作为其核心组 件，能够处理基本养老保险、失业保险、工伤生育保险、医疗保险及其相关的 公共服务业务。 h f s i m i s 在设计上采用了很多先进的j 2 e e 设计模式和思想，比如在表现层 引入了截取过滤器模式和加密解密技术，做到对到访的客户端进行技术层面上 的过滤( 如i p 过滤) 以及对客户端调用信息的保密；在业务层使用了业务代表 模式，起到分离客户端与服务端的原子组件的功能，并在一定程度上提高了客 户端的访问效率；在数据层，使用j d b c 数据存取框架连接d a o 模式再连接数据 源的访问方式，降低了业务层与数据层之间的耦合，使得业务逻辑的代码可以 完全独立于持久层之外。本文将重点讨论h f s i m i s 在业务层和数据层上使用的 相关设计模式，并分析是什么原因导致在该系统中需要使用这些设计模式，如 何使用，以及它们给h f s i m i s 带来了哪些性能上的提升。 h f s i m i s 在系统上线运行以后，大大提高了业务人员的工作效率，方便了 参保单位和个人办理相关的社保业务，为下一步全省城镇居民社会保险管理信 息系统的实施和整合奠定了坚实的基础。但随着客户端并发访问量的不断增多， 以及后台数据库内数据信息量呈指数上升，系统偶尔会出现短暂的不稳定，在 客户端访问量达到高峰期，某些指令甚至需要长达1 分钟才有响应；此外，软 件开发人员在数据层使用了大量的存储过程以及函数来描述某些业务流程，由 于在当初编写时没有制定一系列很好的规范，导致系统在更改某些流程或者修 改配置参数时，需要考虑流程之间的许多耦合处，因此付出的人力成本非常大。 所以本文还将就业务层和数据层上的设计思路提出一些自己的改进意见，如在 业务层使用异步方式来处理非耦合的业务逻辑来提高运行效率；而在数据层中 对存储过程的编写制定一种标准化的开发约定，以提升代码的模式化和可维护 性。 i 2 国内外研究现状 j 2 e e 是目前发展最快也是非常普及的一种企业级分布式应用架构，全球一 半以上的新的分布式系统大都由j 2 e e 体系支撑，在中国的应用也越来越广泛。 但j 2 e e 技术解决的是能做什么，而不是怎么做，比如哪类问题适合采用哪种设 计方案，该种设计方案在使用时又有什么特定条件和限制，又会带来什么其他 2 问题等。 基于企业级开发中遇到的多种常见问题，j 2 e e 实践者提出了多种适用于不 同环境下开发使用的软件设计模式，即j 2 e e 模式。常见的1 5 种模式分别分布 于表现层、业务逻辑层和数据集成层之中。它们是设计和开发企业级分布系统 时的常规问题的常规解决方案。其相关研究工作主要还集中在国外的科研机构。 目前有关j 2 e e 设计模式的资料主要来源于： ( 1 ) s u nj a v ac e n t e r 的j 2 e ep a t t e r n sc a t a l o g s j c ，这是s u n 自己的一 个研究机构，该机构把收集和研究出的模式分类整理，构成了j 2 e e 设计模式的 最重要来源之一。s j c 的模式着重于j s p ，s e r v l e t ，e j b ，j m s ，j d b c 和j n d i 等，并照表现层、逻辑层和数据层进行分类归档。 ( 2 ) s u n 的j a v ae n t e r p r is eb 1 u e p r in t s 中提到的一部分设计模式。 ( 3 ) j a v a n e t 和t h e s e r v e r s i d e c o m 等网站包含了很多积极参与j 2 e e 项目 的开发人员提交和讨论到的模式。 在中国，关于设计模式的研究相对滞后。虽然在相关的程序员开发论坛上 有很多关于设计模式的文档和讨论，但其多为已有设计模式的应用，而国内有 关j 2 e e 设计模式的书籍也大多为粗糙的翻译版。不过随着j 2 e e 在中国的企业 级分布式系统中的应用越来越广，相信会有跟多的人参与到其设计模式的研究 中去。 其实，各种类型的设计模式所包含的大多数成功的解决方案都源于g o f 设 计模式以及它思想的延伸伯3 。不论是j 2 e e 特定环境下指定的多种设计模式n 2 1 ， 或者是n e t 环境下的设计模式1 ，它们的思想根源相同，解决手法相通，只是 实现手段不一样罢了。如何在企业级开发环境下成功的运用各种设计模式来解 决耦合性和扩展性，很多人对此提出了各种的观点：有些研究例举了对一些特 定问题的固定解决方案，比如通过添加一个抽象层来消除远程端口直接对数据 层的调用，在这里使用f a c a d e 模式将是一个简单有效的办法畴“屿1 ；再比如通过 d a o 模式来使需要调用的相关数据可以方便地从面向过程的数据层转移到面向 对象的业务层拍1 ，类似这样的解决方案经过不断的完善，已经逐渐成为针对这 些问题的最佳解决方案，而且被大多数开发人员所遵从。还有一些学者指出了 在j 2 e e 开发环境的特定层次下，对于同一个问题使用不同的设计模式所带来的 差异性结果，并指出如何对于特定的问题找到正确的设计模式嫡h 1 0 3 。更多的研 究是评估对于某个问题使用了正确的设计模式后，带来的整体性能上的提升 4 1 6 儿i4 】 1 3 】 1 3 论文的结构框架 国内外对各种设计模式的研究对如何构建一个坚固又灵活的企业级分布式 系统有着非常深刻的价值，它们大多把些相关的具体问题抽象化，通过各种 分析，最后提出针对这类问题的一个统一的设计思路。而本文则是一个从抽象 到具体的转化过程，在概括介绍各种常用j 2 e e 设计模式的基础上，重点研究合 肥市社保软件平台在设计上如何应用各种成熟的j 2 e e 设计模式方案来解决特 定的问题。本文共分七章，各章的主要内容概括如下： 第一章是绪论，概述了本文的研究背景和研究意义，简要的说明了社会保 险系统和j 2 e e 设计模式的起源和基本概念，对本课题研究的目的和意义做了简 单的介绍，最后说明了论文的组织结构。 第二章介绍了社会保险的主要业务及其相应的特点，并在此基础上详细分 析了构建社会保险管理信息系统的复杂性。社保管理系统的建设是一个庞大而 复杂的工程，需要纵向和横向做统一的规划，还要充分考虑到数据的开放性和 共享性。 第三章主要介绍了合肥市社会保险管理信息系统( h f s i m i s ) 的总体设计框 架，并在此基础上对其核心组件一一“社会保险核心平台的整体架构思路做 了一定的分析，最后对社会保险核心平台以及h f s i m i s 的特点作了一定的总结。 第四章介绍了j 2 e e 设计模式的基本概念，并在此基础上重点分析了处于业 务层和数据层的若干设计模式。一个企业级应用不管在哪一层，都可能需要同 时使用多种模式组合才能达到理想的效果。在大型系统项目的应用开发中，通 过使用设计模式，可以有效地提高系统的性能以及增加软件的复用性。 第五章针对h f s i m i s 业务逻辑层和数据访问层展开讨论，详细分析了在当 前业务层中为何使用c o m m a n d 和d e l e g a t e 模式并行操作的方式，以及在数据 层中，使用的j d b c 数据存取框架连接d a o 模式再连接数据源的访问方式的由来。 第六章主要针对业务层和数据层的一些设计缺陷提出相应的改进意见。对 h f s i m i s 的业务层提出了使用异步方式来处理非耦合的业务逻辑来提高运行效 率的办法；对数据层中大量使用存储过程来实现业务逻辑的现象，提出了尽量 清晰的区分持久层和业务层，以及对存储过程的编写制定一种标准化的开发约 定，以提升代码的模式化和可维护性。 第七章对本文的研究内容进行了总结与展望，阐述了本文的研究工作，并 进一步指出将来需要继续注意的事项和相关工作。 4 第二章社会保险业务及其复杂性 2 1 社会保险主要业务及其特点 社会保险业务亦即社会保险的险种，是指该险种针对特定的劳动风险而设 立的物质保障措施。在商品经济条件下，可能使劳动者收入中断或者减少的劳 动风险有：年老、疾病、生育、工伤和职业病、死亡、失业等。所以，多数国 家设立有养老保险、疾病医疗保险、失业保险、生育保险、工伤保险、死亡和 就遗属保险等项目。 2 1 1 社会保险的主要业务 目前我国的社会保险制度主要是由以下项目构成的： ( 1 ) 退休养老保险：它是国家和社会向法定范围的老年人退出工作岗位后 提供基本生活保险和社会服务而设立的，它是社会保险中影响和花费最大的社 会保险项目，凡是达到规定的就业年限和缴纳保险费用年限和退休年龄的劳动 者，都有权享受养老保险待遇。 ( 2 ) 疾病和医疗保险：它是劳动者及其家属因病暂时丧失劳动能力，国家 和社会提供必要的医疗服务和物质保障的保险项目。其主要内容包括病假期问 的生活待遇、医疗护理、药物供应、疗养等等。 ( 3 ) 失业社会保险：它是国家和社会在法定范围内的劳动者因失业和破产 而暂时失去劳动机会、收入来源中断时，提供生活保障和再就业服务的项目。 ( 4 ) 生育社会保险：它是国家和社会向法定范围内的妇女在怀孕、生产、 哺育子女期间暂时不能劳动，失去生活来源和需要医疗护理时期提供假期、医 疗服务和收入补偿。它是目的在于保护生育妇女及其子女身体健康，提高社会 人口素质。 ( 5 ) 工伤社会保险：它是国家和社会对因工负伤、暂时或永久丧失劳动能 力甚至死亡后提供的物质帮助及服务的制度。它包括收入补偿、医疗护理、职 业康复以及对受伤害职工及其家属必要的生活照顾。 2 1 2 “五险合一 的经办模式 所谓的“五险合一 ，通常是指将养老保险、医疗保险、失业保险、工伤 保险和生育保险五个险种实行统一征缴、统一建账、统一支付以及信息共享的 运作机制。 在合肥市实行“五险合一”以前，养老、医疗、失业、工伤和生育保险等 社保业务分散在不同的经办机构，每一个经办机构都要重复进行参保登记、缴 费申报、征缴基金、缴费稽核和待遇支付等相同的业务流程，不仅造成了参保 单位和参保人员的多头申报和多头缴费，增加了负担，也造成经办机构必须多 头采集数据和多头办理，增加了管理成本，造成了人员的浪费和效率低下；此 外，由于各个险种的经办机构分立，其机构设置、责任划分、人员配置以及工 作机制都不能统一，造成了各险种业务联系被分割、职责不明、权责不清等现 象：由于各种历史原因，往往每开通一个险种，就要重新开发新的信息管理系 统，造成信息系统的重复建设和人力财力的浪费。各个信息管理系统之间又不 能共享信息资源，容易造成工作上的重复劳动口3 1 。 合肥市从2 0 0 4 年8 月起开始对社会保险费用进行“五险合一”的一票征 收方式( 待遇分开支付) ，并建立了统一的社会保险管理信息系统对五个险种进 行统一管理，初步完成了对各险种业务的整合，并逐步实现了各业务的流水式 作业。在人员机构上，减少和撤销了原“五险相关部门的业务人员，并将各 管理机构合并为社保中心，由其统一经办；在业务上，“五险”统一管理，分为 保险登记、基金征缴和支付、个人账户管理和保险档案管理等，根据不同的业 务，以社保账号为个人账号建立统一的个人以及单位信息数据库，分设“五险” 账户，日管月结，年终进行对账，上网公布。又建立了网上查询平台，参保人 员可在网上随时查询自己各项保险的个人账户余额。经过合肥市劳保部门几年 的运行以及相应的社会保险管理信息系统的不断改版和升级，各地普遍反映新 的工作方式和流程不仅大大简化了企业和个人的缴费申报手续，而且促进了各 项保险业务工作效率的提升。 2 1 3 社会保险业务的特点 社会保险业务的核心内容是各类社保基金的收缴、支付和管理运营工作。 其它的工作还包括各种社会化服务，比如与企业、银行、医院、社区及垂直管 理部门的数据和信息交换、各种财务统计、指标统计和查询服务等等。社保业 务具有以下特点： 第一，业务新、政策性强。我国的社会保险制度还不完善，还在不断的改 革和探索中，需要在实践中逐步修正调整和巩固。这也从另一方面导致了社会 保险管理信息系统在业务执行和相关参数配置上具有极大的不稳定性。 第二，社会保险业务涉及的工作面广。它横向涉及多个业务部门和所有用 人单位，甚至联结千家万户。同时，社会保险作为一门综合性学科，与劳动人 事、医药卫生、金融财会、计算机等有着广泛的联系。 第三，社保业务具有复杂性、多变性的特点。社保工作不仅涉及到所有用 人单位，既要对各种保险费用的缴纳和使用情况作跟踪记录、建立档案，又要 核定各种待遇，编制各式报表；其次，国家关于社会保险的政策和规定经常调 整，这使得社保业务在管理和运营上十分复杂，也使得社会保险管理信息系统 在设计和实施上异常困难。 6 2 2 构建社会保险管理信息系统的复杂性 社会保险管理信息系统的建设是一项庞大的系统工程，系统开发的困难来自 两个方面：对象系统( 社会) 的复杂性和开发系统( 技术) 的局限性，二者紧密联系m 1 。 社会保险关系到社会的稳定和发展，转型期社会保障工作，有着涉及面广、服务对象 多、管理事务杂、业务政策性强的特点1 。而社会保险管理信息系统的建设开发不 仅涉及到计算机技术、通信技术、保险业务的管理、行政管理等多门学科的交 叉，其直接管理的主体还包括县区级、地市级和省级，因此系统在构建上有相 当的复杂性。而更为重要的是，计算机系统的建设和投资，不论是硬件还是软 件都是非常巨大的，系统建设周期也比较长，往往经年累月，如果在系统的设 计和架构上出现失误，再走回头路，损失会更大。 社会保险管理信息系统涉及到对所有用人单位所有劳动者从生到死的全 过程，既要对劳动者缴纳或领取社会保险费用的时间、金额、变更情况作跟踪 记录，又要核定各种待遇。同时，五个险种既相互关联又紧密联系，在业务处 理方式上也有很多相似之处，但每个险种又相对独立、自成体系。系统在处理 业务时既要考虑到各个险种的交叉联系，又要结合各自规律和特殊性，还需要 考虑到相关部门之间的配合，处理起来相当复杂。其次，政府需要不断地调整社 会制度和公共服务结构，特别是劳动社会保障制度的改革与完善，直接关系到劳动社 保公共服务体系的构建和社会的公正与和谐m 3 ，国家关于社会保险的政策和规定非 常繁多，各项政策相关度高，具有连续性，对管理信息系统的设计和扩展性提 出较高的要求，要求随着政策的变化，经办业务也要相应变化，社会保险管理 信息系统的业务流程也要跟着作相应的调整。 社会保险管理信息系统在设计上还要考虑到将来的统一趋势，因为该系统 实际上是政府进行某些决策的重要信息来源，是社会公众信息网和政府信息网 中的重要内容，所以必然纳入全省乃至全国信息网的统一规划中。系统在设计 上需要充分考虑到数据的开放性、共享性和标准性，应该主动留有相应的模块 接口，为将来实现横向联系打好基础。 从纵向来看，各项保险在省一级的将逐步实现统筹，省一级的管理也在日 益加强，所以整个劳动和社会保障部门的信息交换是将来发展的必然趋势。在 系统规划时，不管是哪一级的系统建设，都需要充分考虑到省级统筹及本级系 统与上下级之间的联网。 由于各个险种除了有自身的特点以外，还有很多共性，这就要求社会保险 管理信息系统既能单独处理每个险种业务，也能够统一处理相同的部分。如在 基金征集时，需要按统一收缴的原则进行一一即各个险种的保险基金每月统一 一次性征收，系统需根据各个险种的基金应收帐，汇总打印出各参保单位的全 部缴纳费用的银行托收单据。同样，在拨付各项保险待遇时，各险种待遇也同 在统一的委托单上。此外，财务管理中所涉及到的各种报表，也应既能分别进 7 行，又可统一处理。 综上所述，社保管理信息系统涉及面广，开发难度大，而且还要应对国家 相关政策的不断调整。如果没有一个良好的整体设计框架和一系列的软件实施 规范，在未来的系统维护和业务流程扩展上，将会付出更大的成本。 2 3 小结 本章介绍了社会保险的主要业务，合肥市目前实施的“五险合一 经办模 式，以及社会保险业务的主要特点，并在此基础上详细分析了构建社会保险管 理信息系统的复杂性和艰巨性。社保管理系统的建设是一个庞大而复杂的工程， 需要纵向和横向做统一的规划，还要充分考虑到数据的开放性和共享性。为了 应对社保业务的扩展以及未来业务流程的不断变化，必须要提供一个灵活而稳 定的总体设计框架。 8 第三章h f s i m i s 框架及社会保险核心平台概述 3 1h f s i m i s 系统架构概述 合肥市社会保险管理信息系统( h f s i m i s ) 是建立在支撑中间件平台基础之 上，定位于城市级的社会保险管理信息系统，它支持城市级的业务经办和基金 管理，通过其统计查询功能为决策支持提供服务，与呼叫中心和网站连接并提 供公共服务，为市、省、中央三级网络及资源数据库提供数据源。它是整个合 肥地区劳动和社会保障信息系统建设的重点，也是劳动和社会保障业务应用的 承载平台。该系统一方面为劳动和社会保障信息系统及其服务应用提供相关数 据的综合管理、传输和交换；另一方面，它提供了与劳动与社会保障业务互联 的工商、税务、医院等部门的行业接入接口；此外，该系统还提供标准化的业 务组件及产品，并能根据业务发展的需求进行有效地进行本地化扩展，并为各 种业务应用系统的加载和运行提供支持。 h f s i m i s 以核心数据交换平台为中心，形成总线型架构，各个子系统之间 通过x m l 数据交换技术进行信息交换，实现数据共享、业务联动。从而也实现 了不同的系统、不同的模块的即插即用。 h f s i m i s 在整体设计上采用了基于“核心平台2 0 版 的j 2 e e 体系架构， 在参考使用当前主流的w e b 应用框架( s t r u c t s 、w a f 等) 的同时，在服务端对 原有的业务逻辑框架( s i e a f ) 做了适当的修改以适应本地的开发和应用现状。 h f s i m i s 在物理层面上分为客户端、应用服务器、数据库服务器三部分( 分别 对应于逻辑层面上的表现层、业务逻辑层和持久层) ，并将主要的业务逻辑处理 流程放在应用服务器上完成( 少量的放在持久层) ，由于业务逻辑层可以使用 j 2 e e 的e j b 容器来管理其核心组件，使得其并发处理能力和系统的稳定性都得 到了可靠的保障。在客户端与应用服务器之间的通信上，采用s o a p 协议作为其 通信标准，不论是工商、税务还是医院、药店，只要遵循相应的报文格式和指 定的功能号，就可以进行数据交换。 表示层是通用的界面应用，它由输入部分、处理部分、输出部分等组成， 它可以根据操作员的岗位权限动态配置业务菜单，实现业务组件的调用：并可 以根据操作员的需求对输入输出功能模块进行不同配置；还可以为操作员预留 新增模块接口。 业务层即业务逻辑层，不同的业务应用系统是由各自不同功能的业务组件 及其业务组件包和通用组件包组成。按照业务组件调用标准将业务逻辑编写为 业务组件，接受表示层业务处理的请求，调用相应的业务组件进行处理，并将 结果返回给表示层。而通用组件包是归纳了业务操作中所共有的业务环节或业 务活动而设计的业务组件。 9 数据层提供为功能层与业务数据之间进行数据访问和数据交换的接口( 组 件) ，对功能层的数据访问进行统一的调度和管理。 该结构的最大优点在于将应用界面、业务逻辑和数据存取分离开，各个不 同业务应用系统可以在统一的表示层来实现，业务逻辑层和数据层的体系结构 也是一致的，而后台的数据则分布在市级的数据库服务器中。集中的数据库有 利于形成统一的信息实体和决策管理，将中心数据库分布于几个服务器上有利 于数据的安全和负载均衡，提高系统的性能。 s i e a f 框架 l住鞘震捂襞 l一 客户端u l l 簸多 鹰禚襞 ，、 客户璇摄架 社会保险核心业务缀俘 一 l 。a 礅据谤孵噼藏 ，l 入 瞧舀 数据库s o a o 夕眄司冈网 、i t 、y l 【，e m 撤撼投稿管理嚣一 熬疗件遘l i _ i 伤薛l 墨l l 失控挎遇i c a 安金a p i 垒育捧遘l l 强它业务l 、- 一 中间体平台 客户端d l l 函数库 j 2 e e 平台 图3 1h f s i i i s 三层架构模型 这样整个系统业务逻辑的实现和数据的存取相对独立开来。在业务逻辑层 上，设计中采用功能组件化结构，将所有业务中的功能划分为原子功能组件， 然后，通过应用界面或其它业务流程组件将这些原子功能组件组织或捆绑起来， 业务流程中的数据访问均通过业务逻辑层上的功能组件实现，从而体现出业务 逻辑实现和数据存取的分离。实际上，目前的核心业务软件平台就是起着业务 逻辑层中业务功能组件定义和业务组件集成建模的功能。 3 2 社会保险核心平台基本框架概述 核心平台是h f s i m i s 的核心部分。按社会保险业务划分，核心平台包括养 老、失业、医疗、工伤、生育五个子系统，各子系统既可单独运行，也可任意 组合。社会保险管理信息系统与参保单位、银行、税务、定点医疗机构、定点 零售药店等信息系统需要进行信息交互，因而核心平台设计了与这些外部系统 的数据接口，以便进行数据交换。平台提供原子级业务组件1 9 1 种，原子级 业务处理方法1 0 0 0 多个，前台可见业务处理1 9 9 类。同时平台对于外部系 统和原有系统提供统一的通用接口，使得开发更加灵活且易于管理心引。 3 2 1 平台框架概述 框架是核心平台的重要组成部分，它包括服务器端的分发控制层和客户端 1 0 的传输解析层。其中服务器端的分发控制层包括权限管理、安全服务( 包含数 字信封、数字签名、散列) 、日志功能、交易管理、客户端请求功能的定位分发， 以及其它公共服务；客户端的传输解析层包括s o a p 消息的接收发送、解析，以 及获取和压入数据的一套a p i 。框架是连接客户端界面和服务器端业务模型的 纽带，并为它们提供了尽可能多的服务，它使界面开发人员不必了解太多界面 开发以外的知识，业务模型的开发人员不必了解太多j 2 e e 技术方面的东西就可 以高效地进行开发。由于框架集中了大部分的技术难点，所以当框架成功建立 后，整个项目风险被大大降低，有利于整个项目的成功实施。框架还提供了大 量的基础服务，充实了核心平台，是使核心平台成为一个安全可靠的系统的重 要保证。另外通过合理的架构设计，核心平台在框架的基础上有可能实现很强 的系统伸缩性。 框架提供的服务包括简单的审计功能，通过记录一些日志，跟踪业务操作 信息，便于日后对通过系统进行的业务操作进行审计；交易管理，可以根据业 务情况，进行交易定义，交易管理对定义的交易可以有操时管理、重做功能、 回退机制；安全服务，基于标准的p k i 体系来建立，在本地化时可以非常容易 地和当地c a 系统进行融合，提供有数字信封、数字签名、证书管理、散列等安 全功能；s o a p 通信服务，框架采用s o a p 协议来进行服务器端和客户端的通信， 便于以后向w e b s e r v i c e 的转换，另外框架中s o a p 没有采用r p c 调用模式，而 是采用了d o c u m e n t 模式，这样增强了通信的灵活性，使核心平台有可能提供复 杂的功能。 3 2 2 客户端架构 客户端在架构上采用了胖客户端结构。这种结构具有传统应用程序的所有 优点。在客户端可以保存程序状态。进行数据的缓冲，减小网络流量。但是与 服务器的交互又与传统的c s 客户端不同。这样在综合参照了c s 设计的基础 上。设计了该结构。为了能有效的利用c s 的编程组件和编程体系。在结构上 把数据服务器端的数据进行了适当的封装。这样即可以靠近c s 结构的体系， 又可以保证与服务器端的交互结构模式独立。 在设计的思路上采用面向对象的结构体系。把系统进行了分层处理。其结 构如下图： 界面交豆废 l 图形界暖 ll 命令行槿式l 数据服务层 l 本地数据存取il 远程数据存取l 数据管理层 本地数据厍l 远程数据库l 连绥舒坦 i 连接管理l 系统界面服务层 ld l l 幼态链接库ll 本地数据瘁l 图3 2 核心平台客户端架构 从上到下各层依次为：界面交互层( i v o ) 、数据服务层( d a o ) 、数据管理 层( d c m ) 和系统界面服务层。各层封装方式为单元封装，单元内为各层所包含 的类和对象，而较大的类和对象也可以分散在较小的单元之中。 客户端的设计在分层基础上对类进行了适当的归类。做到类之间的调用关 系明确。类的责任单一。类之间的依赖关系简单。编程实现较为方便。下面简 略的介绍一下编程常用的调用关系。为了说明上的方便，图中把框架完成的调 用关系去掉了。 调用关系简图如下： 图3 - 3 客户端调用关系图 如上图中所示。首先界面交互组件发出请求到数据访问对象( d a o ) 中，d a o 把参数发送到服务端数据管理组件( s e r v e r d c m ) 中。s e r v e r d c m 把以数据集形 式的数据转化成d l l 的调用，由d l l 把数据发送到服务器端。而c 1 i e n t d c m 负 责装配d a o 中的数据集，不参与数据交互。 3 2 3 服务端架构 服务端主要使用系统框架提供的相关服务对业务处理模块进行相应的实 现，并在服务器框架中提供安全、日志、交易、x m l 解析、系统初始化等服务。 其中，业务逻辑组件是整个服务端框架的核心，它主要包含e j b a c t i o n 层、 s e s s i o n f a c a d e 层、业务逻辑处理对象( b p o ) 、业务逻辑实体对象( b e o ) 、 数据传输对象( d t o ) 和数据访问对象( d a o ) 等。 服务器端框架的主要任务是完成接收客户端的s o a p 协议的请求，将x m l 数 1 2 据流转化成统一的j a v a 类e v e n t ，再将e v e n t 作为参数分发给请求处理层中相 对应的e j b a c t i o n 来处理，框架通过回调e j b a c t i o n 的p e r f o r m 0 方法来执行 业务逻辑。请求处理层将e v e n t r e s p o n s e 类( 包含业务组件层的回应数据) 作 为返回值传回框架。框架将e v e n t r e s p o n s e 类转化成s o a p 格式的x m l 字符串， 然后发送x m l 字符串到客户端。如下图所示： 图3 4 核心平台服务端架构 业务逻辑组件中的e j b a c t i o n 层的使用的是业务代表( b u s i n e s sd e l e g a t e ) 设计模式，e j b a c t i o n 的作用是向表示层提供客户需要访问业务服务，向其所 封装的会话b e a n 提供客户端方法的代理功能。 使用e j b a c t i o n 作为业务代表的好处是，可以降低表示层客户端和业务服 务层的耦合，业务代表隐藏了业务服务的实现细节。提供更简单的、统一的接 口更好的向客户端提供服务。对于今后如果引入工作流引擎，业务代表可以作 为一个业务环节，被拼装成一个业务流程