（管理科学与工程专业论文）电子政务信息资源整合研究.pdf

江苏大学硕士学位论文 捅费 电子政务通过信息技术增强国家竞争力，提高政府效率，改善人民生活质 量，在我国信息化建设中占有核心地位，对我国信息化建设起着重要的示范和带 动作用。党的十六大明确提出要“迸一步转变政府职能，改进管理方式，推行电 子政务。”为此，我国各级政府十分重视电子政务建设，近几年来投入了大量的 人力、物力和财力开展电子政务的理论与方法研究。但是，目前我国电子政务的 发展遇到两个主要的难题：第一个是“信息孤岛问题”；第二个是“电子政务一 体化”的问题。政府部门同构或异构平台之间数据交换没有统一的格式标准，各 部门系统相互独立，不能为最终用户提供一站式服务，电子政务的数据交换平台 至今还没有一个完善的解决方案。 x m l 是w 3 c 提供的数据格式和数据交换标准，x m l 及其相关技术特别是 w e bs e r v i c e s 技术的发展为解决电子政务的发展中遇到的难题，实现电子政务信 息资源的集成，实现电子政务一体化提出了一种新的思路。本文对电子政务的现 状从政府建设、技术和管理三个方面做了深入细致的分析，指出了电子政务建设、 技术和管理三个方面存在的问题，提出了电子政务信息资源整合的策略、电子政 务信息安全的保护措施及电子政务的管理机制。将x m l 用到电子政务中，本文 提出了数据交换整合平台的构建方案，政府各部门通过数据交换整合平台，可 以利用w e bs e r v i c e s 将其服务发布到i n t e m e t 上，然后根据业务流程对这些w e b 组件进行动态的组合和集成，最终为用户提出供一个统一的一站式服务，解决电 子政务一体化问题。实现政府职能向服务职能的转化，提高政府办事效率和透明 度，为企事业单位和民众提供更方便快捷的一站式服务。 在本研究工作的基础上，对电子政务未来的研究工作作了展望，提出了比较 具有研究价值的研究方向。 关键词：电子政务，x m l ，信息资源整合，电子政务管理、信息安全、数 据交换整合平台。 江苏大学碗士学位论文 a b s t r a c t t h r o u g hi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , e g o v e r n m e n ta f f a i r se n h a n c e sn a t i o n a l c o m p e t i t i v e n e s s , a n de l e v a t e sg o v e r n m e n t se f f i c i e n c ya n di m p r o v e st h eq u a l i t yo f p e o p l e sl i f ea n dt a k e sac o n t r o lp a r ti no u ri n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n i tp l a y sa n i m p o r t a n ta n dal e a d i n gm o d e lr o l e t h ec o m m u n i s tp a r t y s1 6 t hc o n g r e s sh a v e r a i s e d ”t ot r a n s f o r mg o v e r n m e n t sf u n c t i o n s 如m i e r ，t oi m p r o v e m a n a g i n gm e t h o d s ， t oi m p l e m e n te g o v e r n m e n ta f f a i r s ”t h e r e f o r e ，a l ll e v e l so fo m g o v e r n m e n tp a y m u c ha t t e n t i o n t ot h ec o n s t r u c t i o no f e - g o v e r n m e n ta f f a i r s i nr e c e n ty e a r s ，a l a r g eq u a n t i t yo f h u m a n , m a t e r i a la n df m a n c i a lr e s o u r g e sh a v eb e e ni n v e s t e dt os e r v e f o rt h et h e o r i e sa n dm e t h o d so fr e s e a r c ho n e g o v e r n m e n ta f f a i r s h o w e v e r , t h e d e v e l o p m e n to fe g o v e r n m e n ta f f a i r sh a sf a c e dt w om a i np r o b l e m s t h ef i r s to n ei s “t h ep r o b l e mo fi n f o r m a t i o ni s l a n d s ”；a n dt h es e c o n di se - g o v e r n m e n ta f f a i r s i n t e g r a t i o n t h a ti s ，t h e r ei sn ou n i f o r mf o r m a to fd a t aw h i c he x c h a n g eb e t w e e nt h e s a n l ea n dd i f f e r e n tp l a t f o r m so f d e p a r t m e n t so fg o v e r n m e n t t h eg o v e r n m e n tc a n n o tp r o v i d et h ei n t e g r a t i v es e r v i c ef o rt h ed i f f e r e n tg o v e r n m e n td e p a r t m e n t sw h o s e a p p l i c a t i o ns y s t e m sa r ei n d e p e n d e n t n os a t i s f a c t o r ys o l u t i o ns e e m st ob ea th a n ds o f a r x m li sas t a n d a r do f d a t af o r m a t sa n de x c h a n g ef o rw 3 c ，x m la n dc o r r e l a t e d t e c h n o l o g y ，e s p e c i a l l yt h ed e v e l o p m e n to fw e bs e r v i c e st e c h n o l o g yp r o v i d e san e w w a yo ft h i n k i n gt os o l v et h ep r o b l e m se n c o u n t e r e di nt h ed e v e l o p m e n to f e - g o v e r n m e n ta f f a i r s , t oi n t e g r a t ei n f o r m a t i o nr e s o u r c e so fe - g o v e r n m e n ta f f a i r st o a c h i e v et h ei n t e g r a t i o no fe - g o v e r n m e n ta f f a i r s t h et h e s i s a n a l y s i sc o n s i d e r a t e l y t h a t t h ee u r r e n ts i t u a t i o no fe g o v e r n m e n ta f f a i r si nt h ec o n s t r u c t i o n ，t e c h n o l o g y a n dm a n a g e m e n ta n dr i s e st h ep r o b l e m so r e g o v e r l l m e n ta f f a i r si nt h et h r e ea s p e c t s , a n dp o s e st h e s t r a t e g i e so fi n f o r m a t i o nr e s o u r c e si n t e g r a t i o n ，a n dt h es e c u r i t yo f e - g o v e m m e n ta f f a i r s i n f o r m a t i o na n di t sm a n a g e m e n tm e c h a n i s m x m lw i l lb eu s e d i nt h ef i e l do fe g o v e r n m e n ta f f a i r s ，t h et h e s i sh a sg i v e nt h ep l a no ft h ep l a t f o r mf o r t h ee x c h a n g eo fd a t ag o v e r u m e m sf i m e t i o ni s t r a n s f o r m a t i o ns e r v i c e ，s e n d i n gt h e i i t 江苏大学硕士学位论文 s e r v i c et ot h ei n t e m e tt h r o u g hw e bs e r v i c e s ，a n di m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c ya n d t r a n s p a r e n c yf o re n t e r p r i s e sa n dt h ep u b l i c ，a l s op r o v i d eam o r ec o n v e n i e n ts e r v i c e ， a n du l t i m a t e l yo f f e rau n i f i e do n e s t o ps e r v i c e sf o ru s e r s ，t h e i n t e g r a t i o no f e - g o v e r n m e n tt or e s o l v et h ep r o b l e ma n da c h i e v et h et r a n s f o r m a t i o no fg o v e r n m e n t f u n c t i o n st ot h es e r v i c ef u n c t i o n sa n d i m p r o v eg o v e r n m e n te f f i c i e n c y a n d t r a n s p a r e n c yo fp u b l i ce n t e r p r i s e s ，a n dp r o v i d em o r ec o n v e n i e n ta n dq u i c k e ro n e - s t o p s e r v i c e s o nt h eb a s i so ft h er e s e a r c h , t h e r ei sav i s i o nf o rt h ef u t u r ew o r k ，a n dt h e r e s e a r c hd i r e c t i o n sw h i c hh a v em o r er e s e a r c hv a l u ei sp u tf o r w a r d k e y w o r d s ：e g o v e r n m e n ta f f a i r s ，x m l ，i n f o r m a t i o n r e s o i l r c e si n t e g r a t i o n , t h e m a n a g e m e n t o f e - g o v e m m e u ta f f a i r s ，i n f o r m a t i o ns e c u r i t y , d a t ae x c h a n g e i n t e g r a t i v ep l a t f o r m 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 一躲氐闻彳 日期：歹咖7 年? 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学位保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 ， 保密口 本学位论文属于，在年解密后适用本授权书。 不保密口 学位撇：斌氓簟 沙年甓ge t 年月日 江茅大学硕士学位论文 1 1 引言 第一章绪论 电子政务是政府机构利用现代信息网络技术，实现高效、透明、规范的电子 化内部办公、协同办公和对外服务的过程。我国的“政府上网”虽然只有几年的 历史，但是政务信息系统的建设却已经有二十多年的积累，政府的各种服务的片 断基本上都已经体现在各个己建或在建的信息系统中了。在电子政务基本建设取 得一定成果之后，就要致力于提高电子政务的应用效果。目前，由于不同的管理 信息系统之问普遍存在着操作系统、应用软件和数据存贮方式等不统一的状况。 这些不统一直接导致政府各部门之间的信息资源难以共享，从而形成一个个“信 息孤岛”。现阶段要想提高电子政务的应用效果就必须有效甚至彻底解决“信息 孤岛”问题，把应该麸享的信息资源完全共享，只有这样才能真正发挥电子政务 的效能，实现政府职能向服务职能的转化，提高政府办事效率和透明度，为企事 业单位和公众提供更方便快捷的一站式服务【l 】。 1 2 电子政务的重要性 国务院信息化领导小组副组长曾培炎在2 0 0 6 年全国电子政务工作座谈会上 讲话指出：“十一五”时期，电子政务建设的主要目标是：到2 0 1 0 年，基本建成 覆盖全国的统一的电子政务网络，初步建立信息资源公开和共享机制。政府门户 网站成为政府信息公开的重要渠道，5 0 以上的行政许可项目能够实现在线处 理。电子政务要在提高公共服务水平和监管能力、降低行政成本等方面发挥更大 的作用。实现上述目标，关键是促进五个转变，一是要从电子政务重建设、轻应 用向注重深化应用转变；二是要从信息网络分散建设向资源整合利用转变；三是 要从信息系统独立运行向互联互通和资源共享转变；四是要从信息管理偏重自我 服务向注重公共服务转变：五是要从信息网站自建自管向发挥社会力量转变。 当前和今后一个时期，推进电子政务建设要着力抓好七项工作：一是深化电 子政务应用，进一步扩大政务公开的范围和内容，及时准确地发布政务信息。二 江苏大学硕士学位论文 是推动应用系统互联互通，充分发挥电子政务效能。三是推进信息共享和业务协 同，提高电子政务应用水平。四是建立全国统一的电子政务网络，统筹规划，整 合资源。五是做好信息安全保障工作，贯彻“积极预防、综合防范”的方针。六 是完善法律法规体系，加强人才培训。七是建立有利于电子政务合理建设、科学 管理、有效运行及维护的良性运行机制。 2 1 全国人大常委会副委员长、中国科学技术协会主席周光召指出中国电子政务 发展的“四个需要”和“四个重点。”“四个需要”分别是：是转变政府职能 的需要，通过电子政务建设，更好地为民服务，提高监管水平和工作效率；二是 制止重复建设的需要，许多政府部门建立了大量的网络体系，但互联互通不够， 网络利用率低，需要加快建立统一标准和统一平台的步伐：三是拉动内需的需要， 通过政府率先加快信息化，创造市场需求，拉动国内信息产业的发展：四是应对 中国加入w 1 o 后挑战的需要，全面提高行政的透明度，增强依法行政能力。“四 个重点”分别是：是根据政府机构改革的需要和政府行使公共职能的要求，进 一步设计中国电子政务的整体结构；二是加快推进中央政府已定的建设项目，边 建设边发挥效益，在整合外网平台、建设门户网站等方面取得实质性的进展，其 他项目要稳步推进：三是根据电子政务的发展，加快建立健全管理体制、安全保 障机制和一系列规范的管理办法；四是使电子政务的发展与振兴中国信息产业密 切结合，促进创新能力的增强，提高产业竞争力。【3 】 国务院前总理朱镕基曾经指出，政府的主要职能在于经济调节、市场监管、 社会管理、公共服务。电子政务就是要将这四大职能电子化、网络化，提高政府 部门依法行政的水平。 党的十六大报告已经明确指出，要“进一步转变政府职能，改进管理方式， 推行电子政务，提高行政效率，降低行政成本，形成行为规范、运转协调、公正 透明、廉洁高效的行政管理体制。” 中共中央办公厅、国务院办公厅印发的( 2 0 0 6 2 0 2 0 年国家信息化发展战略 文件中把推行电子政务作为我国信息化发展的战略重剧”。 1 3 电子政务的发展现状及存在问题 目前，在我国电子政务的建设过程中，绝大部分的政府各职能部门都根据自 2 江苏大学硕士学位论文 身的情况与需要，建立了各自的管理信息系统。这些管理信息系统大都是在不同 时期、由不同的公司、利用不同的工具、在不同的开发平台、采用不同的技术标 准开发出来的，而且在不同的操作系统和不同的数据库平台之上运行。随着电子 政务的进一步发展，政府各部门之间的业务往来也越来越频繁，但这么多的不统 一问题直接导致政府各部门之间的信息资源难以共享，信息资源成了一个个“信 息孤岛”。而且原有的各个管理信息系统在数据交换与共享方面存在的局限也越 来越大，主要体现在以下几个方面： 1 “信息孤岛”现象严重，无法适应政府发展的需要 随着电子政务的发展，要实现为企事业单位和公众提供一站式服务的要求， 就需要解决“信息孤岛”问题，解决这些大量的不同位置、不同格式的数据的共 享和交换问题，进而再集成相关的业务数据，为企业、公众和内部政务系统提供 统一和一致的服务。 2 无法实现真正的协作 在应用系统中，根据实际工作的需要，常常要进行数据的交换以实现协同工 作。比如公文的流转、单据和政令的传递处理等，都需要从一个系统传递数据到 另一个或者多个系统。由于系统本身相对独立的建设方式，导致无法合理地将数 据传递或交换过去，也就无法实现真正意义上的协作。 3 无法实现在线业务处理 由于系统建立的方式，导致因为工作需要发生的业务数据和流程变化而自动 变化的处理能力无法完成。大多数业务系统的过程不是一成不变的，必须根据实 际的工作情况进行具体问题具体处理，这就要求相关的应用系统也必须能够满足 这样的功能需求。 4 网络安全与保密存在隐患 电子政务的安全运行是维护国家利益和安全的必然要求。网络和信息安全则 是确保电子政务安全运行的关键。我国应采取各种措施，加大信息技术开发力度， 推动网络安全建设与管理，以保障电子政务的健康、安全运行。传统方式应用系 统的安全结构无法实现真正的业务整合方式的安全，不能根据业务的实际情况集 成安全机制和方法，达到整个业务过程全面的安全控制和管理。【5 】 江苏大学硕士学位论文 1 4 电子政务的研究现状 、 。 ， 对政府各部门的信息资源进行合理的整合，是要在不破坏现有管理系统的情 况下，将各种应用系统集成起来，发挥各自的优势满足电子政务进一步发展的需 要。 要实现不同应用系统之间数据的交换。首先：要将这些数据用一种统一的格 式来表示。目前，对这方面的研究主要集中在用x m l 来描述数据源。x m l 作 为一种可扩展性标记语言，其自描述性使其非常适用于不同应用间的数据交换， 而且这种交换不以预先规定一组数据结构定义为前提。x m l 最大的优点是：它 对数据描述和数据传送能力，因此具备很强的开放性。为了使基于x m l 的业务 数据交换成为可能，必须实现数据库的x m l 数据存取，并且将x m l 数据同应 用程序集成，进而使之同现有的业务规则相结合。其次：要使用先进的技术来实 现不同应用系统之间的数据交换。传统的解决方法是在不同应用系统之间的数据 交换采用点对点的方案实施的，即根据特定连接需求，建立特定连接来解决特定 的问题。这种点对点的解决方案存在不少的缺点，缺点之一：系统耦合性强，不 适于松散系统的集成。缺点之二：连接传输成本较高。对于每个应用都要为其需 要的资源或外部资源编写连接代码。当增加了一个新的系统，就需要重新和所有 的系统之间建立点对点的连接。由于每个应用都有其自己特有的基础架构，所以 这些应用在部署、更改和维护上的代价都非常高昂。为了确保系统的正常运行， 政府部门的每个应用系统就必须配备特有的专业技术人员，并保持与不同的技术 供应商或解决方案提供商的密切联系。另外开发接口也是相当复杂，成本很高。 所以即使是只有一个电子政务系统的应用，其创建、维护和定制的代价及复杂度 就已经非高了，何况要涉及多个这样的应用，其代价之高是可想而知的。缺点之 三：没有解决信息共享。这种点对点的数据引用模式没有从根本上解决数据的有 效共享问题。由于缺乏标准数据主题，政府各个职能部门要分别从其它各部门获 取自己所需的数据；当某个应用系统的数据主题发生改变时，所有用到这一主题 的其他系统都要做相应的改变【6 i 。w e bs e r v i c e 是一种部署在w e b 上的对象，可 提供程序到程序的交互。w e bs e r v e r 使应用程序的集成比以前更快，更容易而且 更便宜，集成在沸议栈中较高层发生，它基于更注重服务语义，而不那么注重网 江苏大学硕士学位论文 络协议语义的消息，从而实现业务功能的松散集成。w e bs e r v i c e 的这些特性对 于政府各部门之问通过w e b 连接业务功能是非常理想的。w e bs e r v i c e 的优点是： 能够构建立个独立的数据交换整合平台，用统一的方式，支持不同的平台，来 实现各系统之间不同结构和格式的数据的互相交换，并由工作流引擎根据服务流 程的定义统一协调各个部门业务系统之间的数据传输和消息通信。各个电子政务 系统都通过这个数据交换整合平台与其他电子政务系统进行数据交换，真正实现 不同应用系统的信息资源之间的无缝连接，实现电子政务系统的数据交换和信息 资源共享。第三：确保信息安全。电子政务系统中涉及大量的政务数据，有不 同级别机密性和完整性要求，需要保证数据在存储、处理和传输时不会泄露和不 被篡改：在有互联互通和业务协同的要求下，要保证电子政务应用系统能够确认 访问用户的合法性，安全服务是在信息安全基础设施上跨越电子政务各应用系统 和层次，为电子政务应用提供安全可信服务，主要涉及鉴别与身份认证、授权与 访问控制、数据加密、数字签名、审计与日志等内容。在电子政务迅速发展的今 天，信息安全成为当前电子政务建设中的关键问题之一。而现有的电子政务网络 基础设施和系统安全解决方案大多是通过如防火墙、入侵检测、漏洞扫描、网络 隔离等技术和设备来保障系统的安全。这种安全技术虽然在一定程度上可以保证 信息系统的安全，但不能全面满足电予政务的安全需求，如信任与授权等，特别 是在建设满足互联互通、信息共享的电子政务系统过程中，各种传统的网络安全 防御手段，无法替代应用层的身份认证、数据机密性、完整性、不可否认性等安 全实现。为解决电子政务中的信息安全问题，世界各国对其进行了多年的研究， 初步形成了一套完整的安全解决方案，即目前被广泛采用的p k i 体系结构：采 用公钥密码体制构建公钥基础设施p k i ，是在大型开放网络环境下解决信息安全 问题最可行、最有效的办法。公钥基础设施是电子政务信息安全建设中极其关键 的基础性设施，它在底层网络基础设施上构建了一个一致的信息安全服务层面， 可以满足上层各种应用在安全方面的需求。 江苏大学硕士学位论文 1 5 论文研究的意义及结构 1 5 1 论文研究的意义 构建立一个独立的数据交换整合平台，用统一的方式，支持不同的平台，来 实现各系统之间不同结构和格式的数据的互相交换，并由工作流引擎根据服务流 程的定义统一协调各个部门业务系统之间的数据传输和消息通信。各个电子政务 系统都通过这个数据交换整合平台与其他电子政务系统进行数据交换，真正实现 不同应用系统的信息资源之间的无缝连接，实现电子政务系统的数据交换和信息 资源共享。 其重要意义在于： i 通过对信息资源的集成整合，在新的信息交换与共享平台上开发新应用， 实现信息资源的最大增值： 2 通过对信息资源的整合来联接无数的“信息孤岛”，以使得信息能够有效 实现可控、实时的共享，而同时又能保证信息的安全。 3 通过对信息资源的整合为客户提供最简单、方便、快捷的服务，把原来 由客户的脚“衔接”起来的多个业务信息系统，通过信息技术去除其中的重复、 冗余和人工延迟，变成一个能提供一致、高效服务的应用系统。 其直接价值在于： 1 企业成本降低，企业与政府打交道的直接费用和时间成本降低了。 2 公众成本降低，公众与政府发生联系时直接费用的降低和时间减少，政 府的服务对象是所有公众，所以公众所降低的费用的累积是相当可观的。 3 政府运营成本降低。电子政务对政府运营的影响是明显的。 4 提高政府办公的效率，改变政府的工作方式。 1 5 2 论文的结构 第一章绪论 介绍了电子政务研究的重要性及存在的问题，概括说明了国内电子政务研究 的现状，最后概括说明了本课题研究的意义和主要内容。 第二章x m l 技术 6 江苏大学硕士学位论文 本章主要介绍x m l 技术的作用、特点、体系结构等，简述了电子政务应用 对象的特点，电子政务中异构数据库之间的数据交换及数据的安全性，指出电子 政务中用x m l 实现资源的整合是最佳的选择。 第三章电子政务现状分析 本章对电子政务的现状从三个方面：一是电子政务政府建设现状；二是电子 政务技术现状；三是电子政务管理现状作了详细分析并指出了存在的问题。 第四章电子政务信息资源整合策略 针对第三章中指出的问题，提出了电子政务的组织管理措施、电子政务中信 息资源整合方案，构建了数据交换平台，利用w e bs e r v i c e 技术统一地封装信息、 行为、数据表现以及流程实现了电子政务系统各级、各部门之间、各个不同应用 功能之间的数据传递，在一定程度上实现业务数据整合。最后提出了确保电子政 务信息安全的方法。 第五章电子政务信息资源整合的对策 为使数据交换整合平台具有良好的扩展性，并充分考虑未来业务量和信息量 增长的需要。我们提出数据交换平台的实施对策，信息资源的整合对策以及电子 政务应用的对策。 第六章总结与展望 本章对论文的研究工作和创新点进行了总结，并对今后可能开展的研究工作 加以展望。 1 6 本章小结 本章指出了电子政务建设的重要性以及目前电子政务建设中存在的问题，概 括说明了目前国内电子研究的现状，本课题研究的主要内容和重要意义，最后介 绍了论文的章节安排。 江苏大学硕士学位论文 2 1x m l 技术的作用 2 1 1 x m l 起源 第二章x m l 技术 y j d l 是( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 的缩写，即可扩展的标记语言。它 是1 9 9 8 年w 3 c 组织创建的一种针对网络应用的可扩展的标记语言，具有数据 描述功能、高度结构性和可验证性。由于它将s g m l 的丰富工能与h t m l 的易 用性结合到了w e b 的应用中1 9 1 。x m l 和h t m l 一样是s g m l ( s t a n d a r d g e n e r a t i o nm a r k u pl a n g u a g e ) 的一个子集，它继承了s g m l 的可扩展性、结构 性好的特点，同时又具备了简单、易于使用的特点，因此开始被广泛应用于数据 表示和数据交换l l o l t l l l 【l2 】。 2 1 2x m l 的特点 1 简单性：x m l 的严格定义和规则集使人和机器都能更容易地阅读文档， 它建立在基本嵌套结构的基础上，当新的细节被增加，结构越来越复杂时，开发 人员不需付出很大的代价来表示复杂的结构。 2 扩展性：开发人员可以创建自己的d t d ( d o c u m e n t t y p ed e f i n i t i o n ) 文 档类型定义，为不同的应用定制不同的标记集。 ， 3 操作性：x m l 可以在多种不同的平台上使用，并且文档的结构是相容的， 分析文档的解析器可以很容易地建立。 4 开放性：结构良好的x m l 文档可以非常容易地进行语法分析，即使各 个政府部门建立特定的x m l 应用，也可以被其它用户使用。 2 1 3x m l 的文档 一个x m l 文档由标记( t a g ) 和内容( c o n t e n t ) 组成。标记表明x m l 数据所 表示的意义和各数据问的结构，内容记录x m l 数据。 1 3 1 1 1 4 1 一个简单的x m l 文 档如下： 9 江苏大学硕士学位论文 3 0 3 1 7 0 2 0 7 1 王伟 男 财会专业 可江苏大学工商学院 x m l 的语法要求严格。一个格式正确的x m l 文档必须符合以下几点： 有且只有一个根元素，所有元素构成一棵层次树； 结束标记( t a g ) 需与相应的起始标记相匹配；元素正确嵌套，标记不重叠； 元素定义不重复，对于一个元素来说，没有多个相同名称的属性的实例( 元 素大小写敏感) 属性有唯的名称，并且被正确地包括在某一元素中： 标记字符被正确地转义，没有对外部实体的引用( 除非提供了d t d ) 2 1 4 ) 。涯l 体系结构 在2 0 0 2 年的l o 月份w 3 c 出版了x m l 2 0 规范，规范描述了x m l 数据的 格式和语法，而且为处理x m l 数据指定了一个两层的用户体系结构： x m l 解析器和x m l 应用层 第一层是x m l 解析器，解析器检验x m l 文档格式是否是正确的，表示 x m l 文档有正确的结构和语法，并且检验文档数据结构的合法性，表示x m l 文档符合特定的格式规则，相关的x m l 技术有m s x m l ，d t d 和s c h e m a 等， 解析器必须遵循x m l 规范，并把x m l 数据的内容和结构以规定的方式送到 第二层。 第二层为x m l 应用层，应用层涉及对x m l 数据的显示、x m l 数据问 转换、查询以及x m la p i 。相关的x m l 技术有x s l 、x s l t 、x q u e r y 、d o m 、 s a x 等。 两层体系结构如下图2 1 所示： o 江苏大学硕士学位论文 2 2d 丁d 和s c h e m a 图2 i x m l 的两层体系结构 文档类型定义( d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n ) d t d 和x i v i ls c h e m a ( x m l 模 式) 是用来验证x m l 文档有效性的。x m l 有效性是指x m l 文档中的数据符 合特定的规则，例如哪些元素是必需的，哪些是可选的；元素可能包含哪些属 性；除了元素本身信息外，在元素的结构方面，一个元素可以嵌套哪些元素， 予元素出现的个数和次序如何；元素内容的数据类型有何规定等等。d t d 和 s c h e m a 对这些信息做个对比：在创建数据库时，使用数据模型和完整性约束 来保证数据结构和内容方面的确定性。对于x m l 文档则使用d t d 和s c h e 嗽 来确保数据遵循特定的结构，以便应用程序可以以可预知的方式来接收数据。 2 2 1d t d d t d 是一种用来定义有效文档结构的语言，它是x m l 语言的一部分，用 d t d 可以定义元素的嵌套规则，数据的基本数据类型。建立基于x m l 应用的关 键就是要定义好d t d ，所有的内容按照d t d 格式进行编写。d t d 实际上表现 了一个层次的关系，我们可以把它理解成一棵树的结构，树的结点就是一个个元 素，一个元素可以包含其它的元素，也可以包含属性，当然也可以没有任何属性。 下面是一个带有内容d t d 的x m l 文档的例子： 江苏大学硕士学位论文 3 0 3 1 7 0 2 0 7 1 王伟 男 财会专业 叫学生 2 2 2x m ls c h e m a x m ls c h e m a 是一种描述信息结构的模型，它是用来定义x m l 文档文本 结构、数据类型等x m l 文档描述规则的。不像d t d 使用特殊的语法，它本身 就是用x m l 来写的，s c h e m a 规定了更丰富的数据类型，功能更强大，而 且使用灵活。 下面就是x m l 文档s a m p l e x m l x m l 的s c h e m a e l e m e n tn a m e = ”学生”t y p e = ”学生类型伶 c o m p l e x t y p en a m e = ”学生类型 江苏大学硕士学位论文 s c h e m a 本身是x m l 文档，它用标记 表示此标记中的内容是描述 一个元素，用 表示这个元素包含其他待定义的子元素。某个元素 中的属性“t y p e ”描述此元素的数据类型。 2 2 3d t d 和s c h e m a 的比较 1 在语法方面：d t d 的语法是用巴斯科范式定义的，较难理解。而s c h e m a 本身就是用x m l 写的，使用者不需要学习新的语法和相关规则来创建模式， s c h e m a 本身可以用x m l 工具进行操作处理。 2 在数据类型的支持方面：d t d 对数据类型的支持不够，所定义的数据 类型有限，无法满足电子政务等w e b 应用所需要的丰富数据类型。s c h e m a 则 比d t d 的能力强得多，它的内置基础类型包括： s t r i n g ，b o o l e a n , n u m b e r , f l o a t , d o u b l e ，d a t e t i m e 等， 并支持用户自定义数据类型。 3 在对内容模型的支持方面：d t d 只允许限制文档元素的次序及哪些元 素可选择，不能验证混合内容模型( 既包含字符数据又包含其他标记的元素) 文档元素不能规定数字或范围限制；而s c h e m a 考虑到了更复杂和灵活的内容 模型，以上d t d 不支持的特性s c h e m a 都支持。例如s c h e m a 可以制定某一 元素出现的次数范围。 4 可扩展性方面：d t d 本身不是可扩展的，而s c h e m a 不然。例如s c h e m a 支持在另一个s c h e m a 中使用这个s c h e m a 部分功能的能力，支持从已有的数 据类型出发定制自己的新数据类型的能力，以及在一个文档实例中引用多个模 式的能力。 总体来讲s c h e m a 比d t d 更有优势，但在定义简单的x m l 文档时 d t d 更简洁，因此d t d 使用还比较普遍。 江苏大学硕士学位论文 2 3d o m 和s a x 2 3 1d o m d o m 文档对象模型( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ) 是公认的w 3 c 标准，它提 供了一套应用程序接口a p ! ，为创建、处理和操作x m l 文档内容、结构和样 式提供了灵活而有效的方法，d o m 得到广泛的支持和普及，可以以不同的语言 实现，包括j a v a 、c 、c + + 、v b 等等，是一套跨平台的、与语言无关的接口规 范。 d o m 采用对象模型和一系列的接口来描述x m l 文档的内容和结构，即利 用对象把文档模型化，这种对象模型实现的基本功能包括： 描述文档表示和操作的接口 接口的行为和属性 接口之问的关系以及相互操作 d o m 对结构化的x m l 文档进行解析，文档中的指令、元素、实体、属 性等所有个体都可以用对象模型表示，整个文档的逻辑结构类似一棵树， 生成的对象模型就是树的节点，每个对象同时包含了方法和属性。 d o m 有以下几个特点： d o m 规范将文档的每个部分看成由类型和值组成的节点。这为处理文 档的所有方面提供了完美的概念性框架。 基于树的处理d o m 在将x m l 文档读入内存时，x m l 文档被存储到 树结构中，通过对x m l 树的遍历，达到操作x m l 文档数据和结构的 目的。 利用d o m ，开发人员可以动态地创建x m l 文档、遍历结构，进行添 加、修改或删除内容等操作。d o m 面向对象的特性，使开发人员在处理和x m l 解析相关的事务时非常方便，但另一方面，在内存中构建x m l 树需要大量 的开销，处理一些大型文件时往往会超出系统的能力。 2 3 2s a x 另一种操作x m l 文档的方法是使用s a x ( s i m p l e a p if o r x m l ) 。s a x 不 江苏大学硕士学位论文 是官方的标准，w 3 c 或其它官方组织并不维护s a x 但这种技术提供了一种更 自然的方法来使用x m l ，因此也被广泛关注。 s a x 是基于事件的处理器( a p i ) ，解析器将事件( 例如，元素的开始或 结束发送给处理信息的事件处理程序。然后，应用程序自己可以处理数据。因 此，s a x 允许正在读取文档的同时开始处理该文档，避免了在采取操作之前需 要等待存储文档的所有内容，由于应用程序简单地检查流过的数据，所以不需 要将数据存储在内存里。当遇到大文档时，这是一个突出的优势。一般来讲s a x 比d o m 快，但另一方面，由于应用程序不以任何方式存储数据，所以，使用 s a x 时，不可能对数据进行更改，或者返回至数据流中前面的数据。 2 4d o m 与s a x 比较 d o m 与s a x 主要的不同之处在于访问x m l 文档的方式不同，d o m 用于 随机访问x m l 文档的各个部分，它的优点在于它在内存中保存文档的整个模型， 这使应用程序能够以任何顺序访问x m l 元素，然而，对于大型文档来说， 这 样做可能不方便，应用程序可能会用尽内存。 s a x 用于顺序访问。s a x 的优点在于应用程序通常可以处理大一些的文档， 因为在内存中只保存了文档的一部分；缺点在于程序必须按顺序处理各元素并 且一次只能查看一小部分文档。 在本文的电子政务解决方案中，采用d o m 来解析x m l 文档。选择d o m 的理由有二点： d o m 适用数据量不很大的情况下，电子政务公文文档中通常数据量 不会很大。 电子政务解决方案力求建立在通用、开放的标准上，d o m 是w 3 c 制定的标准。 2 5 电子政务应用对象的特点 在电子政务信息资源的整合过程中，异构数据源系统之间经常有频繁的数据 交换等业务。由于在异构数据源之间的数据交换，使得异构数据库之间的数据共 江苏大学硕士学位论文 享过程变得复杂。如果采用传统的交换技术则会带来实现技术可扩展性和可移植 r 性差，且安全问题难以解决等许多弊病，而利用x m l 作为数据交换通道就容易 克服这个问题。x m l 实现了数据交换不仅与平台无关，而且与厂商无关。用x m l 来描述数据，可以使异构数据源之间可保持相互透明，而不再需要知道对方内部 存储格式。另外，当某个数据源内部的出现变更，也不会影响其他数据。因此 x m l 为各异构数据源之间的数据交换提供了理想的缓冲。由于x m l 的自定义 性及可扩展性，它足以用来表达各种类型的数据，作为独立于平台和设备的结构 化数据表达方式，x m l 有效地实现了异构数据源之问的数据交换。此外，几乎 所有的数据最终是通过终端客户的浏览器发布的。所以, x m l 不可避免地成为后 台数据库与外界进行交互的一个最合适的窗口。在各种异构数据源应用系统中， 使用x m l 作为与外界交互的界面。使用x m l 不仅可以节省大量的人力物力， 而且还可以在数据与外界之间设置一个中介层，从而保证了数据的安全。 x m l 是一个开放式的标准，它包括三个相互联系的标准。d t d ( d o c u m e n t t y p ed e f i n e t i o n 文档类型定义) 或x m ls c h e m a ( x ml 模式) ，x s l ( e x t e n s i a b l e s t y l e s h e e tl a g u a g e 可扩展样式语言) 和x l l ( e x t e n s i a b l e l i n k l a g u a g e 可扩展 链接语言) 。d t d 或x m l s c h e m a 定了x m l 文件的逻辑结构。定义了x m l 文 件的元素。元素的属性及元素属性之间的关系。它可帮助订l 文件的分析程序 校验x m l 文件标记的合法性。x s l 是x m l 的样式语言。定义了标记允许样式 的词库集。它的作用在于将数据与其表现形式相互独立。x l l 将目前w e b 上已 有的简单链接进一步加以扩展。这三个标准相辅相成。使x m l 语言在数据标记、 显示风格和超文本链接方面功能