（管理科学与工程专业论文）论电子政务系统中基于协同工作流的知识推理.pdf

硕士学位论文 m a s t 三笑st l s l s 内容摘要 随着电子政务的发展，政府都f 内部以及部门之闻的鲎务模式发生巨大变化， 信息技术的应用极大地提高了政府处理事务的能力和效率。然而，由于政务流程具 有知识密集性特点，流程中知识密集性任务的执行依赖于特定的政务知识，因此仅 仅通过引入信息技术改进政府事务的处理方式，而未充分发挥知识在协同政务流程 中的作用还无法从根本上改进政府服务的质量。 如何在政务自动化流程中有效地利用政务知识将是电子政务成功的关键。知识 推理系统提供了一种基于知识执行推理以解决问题的方法，在电子政务平台中集成 知识推理系统以提供政府知识推理服务，能够帮助我们实现知识密集型任务的自动 或半自动执行，从而实现对政务知识的有效使用，进而提高政务流程的燕体效率。 圈翦的知识推理表示方法缺少重用性、可移植性，而且不能够支持分布式推理组件 的调用。为解决这一问题，鉴于协同工作流过程与推理过程有许多共同特征，本文 提出了基于协同工作流技术的知识推理过程建模方法，采用了协同工作流过程的图 示化表示方法p e t r i 网来建模知识推理过程。 本文第二章对应用于电予政务系统的工作流技术，特别是协同工作流的流程体 系及其模型的p e t r 主赝表示作了较为深入的分析。第三章在结合知识的涵义与知识 推理的特点及其过程模型等相关内容后，提出了电子政务知识推理框架和推理任务 模叛，并以社保卡的审核服务为例对此框架和模扳展开迸一步说骧。第魏章中通过 扩展p e t r i 网模型创建了知识推理模型，并利用p e t r i 网建模元素来描述知识推理 过程的抽象模型。由于p e t r i 网模型与具体领域及平台无关，因而保证了模型的重 用性和可移植性。最后，将知识推理系统应用于企业审请银行贷款服务这一案例， 实现了提供审核贷款申请的政府协同推理服务。 关键词；电子政务；工作流：产生式知识表示；知识推理；p e t r i 网 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fe - g o v e m m e n tc h a n g e st h eg o v e m m e n t ss e r v i c ep a t t e m s ，a n d t h u sg r e a t l yi n l p r 0 v e sm ee 佑c i e n c y 锄dc a p a b i l i t yo f9 0 v e m m e n t0 p e m t i o 璐h o w e v e r ， g o v e m m e n ts e r v i c ep r o c e s s i sal ( i n do fk n o w l e d g e - i n t e n s i v ep r o c e s sw h e r e l c e x e c u t i o no fs o m et a s k s 陀q u i r e ss o m eg o v e 仃m e n tk i l o w l e d g e ，s u c h 嬲r e g u l a t i o n s ，s o m e 托a l i z a t i o no fa u t o m a t i o no fg o v 腽n e n tp r o c e s sw i t l l o u tc o n s i d 嘶n g1 ( i l o w l e d g e m 锄a g e m e n tc 肌n o ti m p r 0 v e9 0 v e n 蚰e n ts e n r i c e 删i t ye s s e n t i a l l y 1 1 1 c 砷p r 0 v e m e n ti ne 币c i 锄c yo fu s i n gl 【l l o w l e d g ei i l9 0 v e n l m e n tp r o c e s si sak e y t 0s u c c e s s 如la p p l i c a t i o no fe - 9 0 v e m m 咖t l l el 【i i o w l e d g e 溉峪o n j n gs y s t e mp r o v i d e sa w a yt o l v e 呻b l e m sb 嬲e d 0 n p 咒- i d c n t i f i e dh o w l e d g et e m p l a t e s p r 0 v i d i 吨 9 0 v e m m e n tr e 嬲0 1 1 i n gs e r v i c e sb yi n t e 伊a t i n gt h el 【1 1 0 w l e d g er e a s o l l i n gs y s t e mi n t 0 e - g o v e 衄e n tp l a t f o l l i l sw i l li m p r o v et l l ep r o c e s s i i l ge 币c i e n c yo fk n o w l e d g e i n t e i l s i v e t 舔k c 1 l r 他n th l o w l e d g ee n g i l l e e r i i l gm e m o d 【so f f 打as 仇l c t u r e dm e n l o df 0 rc o 船伽j c t i l l g k n o w l e d g er e 嬲嘶n gs y s t e m ，y e tm e 舱a r e m ed r a w b a c l 【si nt l l e m e t l l o d s f i r s t l y ， m o s t o f l e me r i l p l o y l e i ro w np r o p r i e t a 呵r e p r e s e n t a t i o nt 0d e s c r i b em er e 勰o i l i n g p r o c e s s ，t _ h ep r o b l 锄s 谢mp o r t a b i l i t y 觚di r i 【l 暑r 叩e r a b i l i 哆锄d 他璐a b i l i t y o f 咒嬲o i l i n gp r o c e s sm o d e la d s e f u n ：h e 肌o r e ，删i t i o n a lh o w l e d g ee n 百n e 甜n gm e 吐l o d s f a i lt 0s u p p o r tt l l es h a r e 锄d 陀u s eo fd i s t r i b u t e dr e 嬲0 1 1 i n gr e s o u r c e so v e rm ew e b t b t a c l 【l et h e s ep r d b l e m s ，w ep 陀s e n ta na p p r 0 ht 0r 印r e s e n t i n gr e 舔o i l i l l gp r o c e s s e su s i i l g p r o c e s sm o d e l i n ga p p r o a c h e sa td i 侬糟n ta b s 妇c tl e v e l s a n dt 1 1 锄，w ei m p l e m e l l t e d a p r o t o 呻es y s t e mf o rt l l es o c i a l c 嘶t yc a r da p p l i c a t i o ns e r 、r i c e h lv i e wo ft i i ef k t 也a tt h ep r o c e s so fc o o p e m t i v e r v i c ew o r k n o w 锄dk n o w l e d g e i 沁a m n gh 乏i dm 龇l yc 伽o nc l m r t e r i s t i c s ，、e u s et l l e 孕a p l l i c a lr 印r c s e n t a t i o n e x p 陀s s i 删：t l l o do fc o o p e 蒯v e 鲫i c ew o 棚o wp m c e s s 一p e t r in e t ，t 0e x p r e s st l l e m o d e lo fl q l o w l e d g e 他嬲o i l i l l gp r o c e s si n l i s 廿l e s i s t r a m t i o n a lp “n e ti se x t 廿l d e d b 刮；e do nm ec 】k 麟t e r i s t i c so fw e bs e i c eo r i e n t e d 、) ，0 d d l o wm o d e l t w ob a s i ce l e m e n t s o fc 0 ( p e 枷v es e r v i c ew o r k 丑 gei沁amngh乏idm龇lyc伽onclmrteristics，、eusetlle孕apllicalr印rcsentationexp陀ssi删：tllodofcoope蒯ve鲫icewo棚owpmcess一petrinet，t0expresstlle 孳翼氢蓁囊g 娶窖 耄霉薹萋藿霞萎氟；鱼耋羹萋冀i 耋翮e 一蠢塑枣藩葫划霎鎏咀垂曩蓠蹇耋i 薹亘薹霜斡x 篓囊曩霎! ；耋营望薹薹! 姿薹羹塞塞雾室菡差；s s 霆 霞垂妻重重重蓁i l 孽i 姜雾雾禽量囊薹羹茎臻鬟萎l 妻1 垂蓦蓦塞譬囊楚蓄霞l i i l x 硕士学位论文 矗a s 善袋+ st 壬e s l s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 新取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容井，本论文不包含任何其他个人绞 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：袁砸日期：滞，用j f 8 甚 学位论文版权旋魇授权书 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，即：学校有权 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。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部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。同时授权 中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通 过阙络向社会公众提供信息赧务。 作者签名：袁雹更 日期_ 伽8 年，月，8 日 导师签名 日期多伽 日 本人已经认真阅读“隘l 王s 高校学位论文全文数据麾发布章程 ，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库 中全文发布，并可按“章程中的 规定享受相关权益。圆童途塞握童卮滥卮；旦坐生；旦= 釜；堕兰生筮查! 作者签名：袁暖 薯期：枷劳j 月8 臻 罄 硕士学位论文 m a s t 疑st l s l s 1 2 国内外研究现状 近年来协同商务在理论和实践中的发展给电子政务领域的研究带来直接的启 发辅推动。霞前国内学术界对该领域的研究处予起步阶段，研究成果相当有限，针 对该领域的研究很大部分是纯粹计算机技术的研究，如电子政务协同办公平台的研 究、基予电子政务协焉的工作漉技术研究、电子政务资源协同平台研究，等等。蔼 本文的研究是在与平台或编程语言无关的基础上进行的，即从理论或逻辑上对电子 政务系统中知识在异构系统闯的整合和推理模型进行的一次探索，是知识管理与电 子政务的一种结合。 知识管理与电子政务相结合对于提高政府的竞争力、决策的科学性、公众对政 府服务的满意度等具有积极的意义。建立知识管理型电予政府也是电子敢务发展的 必然趋势，图前许多研究项目都对电予政务中的知识管理进行了研究。当知识管理 在电子政务巾的应用研究逐渐趋近予智能化阶段时，知识推理的重要俸蔫也逐渐突 显出来。 推理问题是人工智能的基础，尤其在诸如数据库、专家系统、决策支持系统和 逻辑编程应用中，逻辑推理担当了核心角色。推理过程就是确定一个给定的命题是 否由所收集的一组规则所蕴含。不同的模型已经用于表示知识推理系统。p e t r i 网 之新以被选来模拟逻辑推理，是因为p e t r i 网具有很好的模型摧述特征：并发、异 步和不确定。除此之外，p e t r i 网有很好发展的理论和数学分析方法支持它将逻辑 推理闻题转换成为p e t r i 网模型，并用已有的p e t r 主霹分析方法去处理逻辑推理阀 题，可以增加以不同的有效的方法处理这类问题的机会。 为了能够提高逻辑推理的效率，在推理过程中增加并行机制已经是个可行的 方法。很多研究人员选择p e t r i 网和它扩展的模型对基于规则的系统建立模型。将 基于规则的系统转换为p e t r i 网以后，p e t r i 网能够将基于规则系统中的知识结构 化缝表示出来。总之，p e t r i 鼹已经深入到推理领域的许多方面，正在不断推进推 理系统的发展与完善，然而p e t r i 网在基于电子政务系统知识推理应用领域的探讨 中，尚显不足，本文的论述可称褥上是该领域的初次尝试。 1 2 1 国外研究现状 将知识管理与电子政务相结合，孱外的相关研究包括，s 眦r t g o v 顼嚣设计并开 发了基于知识的政府事务服务管理平台，以促进在线事务服务的开发、部署、管理 和维护，其主要成果包括分离渤电子政务的本体，开发政府知识库，设计与已有至l 2 硕士学位论丈 嫩a s f 筻鬏st l l e s l s 系统的接口并架构支持的多渠道访问的分布式服务器，开发电子政府服务框架等 汹。e g o v 项目致力予为实现一站式政府提供一个开放的、可扩展的平台，从而为公 众提供基予生活事件的信息及在线服务，其成果包括开发新一代的政府端口，设计 并开发了内容及服务库浚存放生活事件及支持材料，为管理内容和赧务库提供创建 环境，定义g o v m l 实现端口与服务库间的数据流交换等脾订心羽。意大利r c c 项目通过 创建知识地图来共享电子政务项目的所有资源，从而促进所有用户之间的联系，以 保证项目实施的一致性和自主性嘲。泰国s e c 项目提出一种电子政务知识的表示方 法以及监督电子事务服务运行的框架，从而提高政府部门办公效率，如监管力度等 【2 髓 。 国际上近年来对p e t r i 网理论与应用技术的研究主要在以下几个方面取得了很 好的进展： ( 1 ) 应用的深度与广度。近些年，p e t r i 网在应用的深度和广度上取得了长足 的进步。例如，为自动化办公工作流建立p e t r 主模型，直接提高了办公自动化的效 率；用p e t r i 网作为系统中的推理分析工具，其有直观易懂的特点；p e t r i 网模型 的建模工具的大量涌现，提高了对实际系统建立模型的效率幢引。例如，加州大学加 分校研制的卜鬻u t 系统，西德g 硒的n e s s y 工其，珏e 王s 量n k i 技术大学数字系统实验 室开发的p r e n a 分析及g m d 的s e g r a s 系统，以及丹麦a a r h u s 大学教授j e n s e n 领 导开发的着色网透嗣设计工具。其中又以0 e s 主g n 廊烈较为成熟，具有缎强的功麓 和非常友好的人机界面，正在全世界范围内免费赠送和大力推广啪3 。p e t r i 网的编 译器也已出现嘲1 。有了这些工具，大大减低了人们分析和应用p e t r 主网的难度，为 推广p e t r i 网的应用起了很大的促进作用。一种适于结构化分析设计技术的p e t r i 网建模工具在实际工程应用中取得了广泛应用。用p e t r i 网建立网络协议模型，在 嗣络通信协议的分析验证和网络数据加密中也取得了成功。 ( 2 ) 降低模型的复杂程度。p e t r i 网系统的一个公认的缺点就是结点过多，在 实际问题中，随着闻题规模和复杂性的增加，黯t r 主网的结点数量往往以指数的速 度增加，这给分析和应用p e t r i 网带来了一定的困难。为了提高p e t r i 网描述和分 析复杂问题的能力，解决结点过多的闯题，人们提出了谓词度迁网、着色网、自控 掰等一系列高级p e t r i 网，主要利用了层次模拟和抽象技术对网模型加以简化，通 过抽取共同点，使得网模型非常适合分布、并行、具有同构子结构的系统建模，具 有层次分明、结构清晰等特点潮。 ( 3 ) 提高对模型的分析技术，寻找新的分析算法。在实际问题中，随着问题 规模露复杂性的增加，p e 乞r 至网的结点数量往往以指数的速度增加，与降低模型的 3 项士学位论文 m a s l e r st h l 三s l s 态推理行为，并使髑任务顺序图来匿形化建摸这种动态行为，融怒结合使用逻辑程 序和动态逻辑来表达知识库的动态推理过程，其图形化表示方式与c o h u n o n k a d s 类 似，t 甩应用进程代数来表示知识库的动态推理行为暖钔。 面对豳际上p e t r i 网蓬勃发展的局势，圜内科研技术人员对p e t r i 网的理论与 应用也展开了广泛而丰富的研究，取得了可喜的成果。总的来说，国内对网的研究 可以分为溜个方面：髓的基本理论及分析算法；网络协议与技术；工程应用与实现； 知识表示与知识推理。笔者重点搜索了知识表示与知识推理的研究成果。p e t r i 网 其有很强的抽象能力，适合于描述状态改变，因此，作为一种形式化的系统模型， p e t r i 网适合于表示知识和进行知识推理。在个条件事件系统中，一个位置上的 t o k e n 数量只有o 和l 两种状态，与经典双值逻辑有着自然的联系。若把每个条件 看成一个逻辑变量，那么由这些逻辑变量组成的有效命题就是系统状态变化中的不 变性质。这不仅为传统逻辑中的符号串提供了直观的语义框架，而且由于网系统的 舞步并发特性，还使逻辑概念不再受传统顺序思维的束缚。因此，人们提出了p e t r 主 网逻辑的概念。能够发生的事件代表系统的行为或动态性质。不能发生的事件也代 表系统的性质，这是系统动态行为中的不变健汹h 朝。p e 乞r i 网逻辑研究的就是系统 中不能发生的事件与系统行为的关系。 逻辑推理是人互智能的基础，特别是在诸如数据麾专家系统决策支持系统和逻 辑编程等应用中，逻辑推理起着核心的作用。推理过程就是确定一个给定的命题是 谣由所收集的一级事实和子旬规则所蕴含。之所以选择p e t r i 网来模拟逻辑推理， 楚因为& t r 主网具有很好的描述静态和动态特性的能力，并且有一套成熟的数学分 析方法。将逻辑推理问题转换成p e t r i 网模型，并用p e t r i 网的分析方法去处理逻 辑推理问题，可增加用不同秘有效的方法处理逻辑推理闻题的机会。 | l 。3 研究的主要内容与创觏之处 1 3 1 论文的主要内容 在综合国内外研究的基础上，本文探讨将协同工作流技术应用于电予政务系统 巾的表示方法运用于基于电子政务的知识推理系统中，在电子政务平台中集成知识 推理系统以提供政府知识推理服务，帮助我们实现知识密集型任务的自动或半自动 执行，从而实现对政务知识的有效使用，进而提高政务流程的整体效率。本文的研 究内容主要包括以下几部分： 5 硕士学饭论文 m a s l 至三廷s1 l l e s l s ( 1 ) 分析电子政务系统的特点，及其与协同工作流的关系，以此为前提展开 讨论； ( 2 ) 从业务流程出发，根据协同工作流的定义探讨工作流技术在协同工作中 的体系结构和建模方法； ( 3 ) 由知识推理在电子政务系统中的运行机制探讨基于电予政务的知识推理 框架，构建推理任务摸板； ( 4 ) 鉴于协同工作流过程和知识推理过程的相似性，采用协同工作流过程的 图示化表示方式来建模知识推理过程； ( 5 ) 借助p e t r 主阙，对于所设想模型进行图形化表达。 1 3 2 论文的创新之处 本论文的特色及创新之处在于： ( 1 ) 为构建知识推理系统提供了一套完整的理论方法，解决知识推理过程模 型重用性、可移植性低、发现组件分布式调用等问题。 ( 2 ) 开发构建基于协同工作流的知识推理系统工具，为实现知识推理系统提 供便捷的工具支持，提高系统的开发效率，为其它相关研究提供了实践经验和参照。 ( 3 ) 通过开发支持协同政务服务的知识推理系统，探索了将知识推理系统应 用于电子政务中的可行性与表达方式。 ( 4 ) 为实现电子政务与知识推理的紧密结构，提高政务处理效率、改进政府 决簸的科学性、公众的满意度提供相关的思路和经验。 6 硕士学位论丈 m s t e r st h e s l s 2 电子政务系统中的协同工作流 2 1 电子政务系统的特征及与其他系统的区别 2 1 1 电子政务系统的基本特征 电子政务系统是一种基于网络，面向政府部门内部、政府部门之间、政府与企 业及社会的信息处理和服务系统。其基本特征n 1 是： ( 1 ) 它是一个跨机构的、一体化的、支持前台( 门户网站) 和后台( 包括内部 管理信息系统、电子办公系统、数据库、安全平台和业务平台以及决策支持系统等) 无缝集成的智能化综合系统： 。 ( 2 ) 它是一个具有各种应用的支撑系统，能全面实现以公民为核心进行公共管 理，信息传递服务的网上自动化办公系统： ( 3 ) 具有满足信息交流的实时双向性要求，同时能传递高度个性化信息服务的 政府信息门户，这个信息门户可以是“政府门户网站 ，也可以是“一站式 服务 大厅，或“无站式 服务网站； ( 4 ) 它是一个能够实现政府资源计划( g r p ) ，支持政府科学决策，体现协同管 理和客户关系管理( c 删) 的知识管理系统； ( 5 ) 它是一个和数字签名、公钥基础设施配套的，能保证信息交流、服务传递 以及在线支付安全的可信系统。 此外，电子政府希望能把政府的服务全部融入到整个国家网络中，实现一种整 合的无缝集成的“一站式”或“无站式”服务。为了实现这个功能必须采用“互操 作框架 系统或“一站式服务框架”系统。“一站式服务框架 包括工作流引擎、 通用政务构件、个性化管理模块、客户端模块，以及服务集成模块等。通过对具体 政务应用资源的整合，为公众提供统一、标准、方便、快捷的电子政务服务。 电子政务系统的提出是一个大系统概念，要求统一的平台、统一的数据标准、 统一的用户组织结构、统一的业务系统接口。这样的思维方式有利于建设一个可以 适应管理制度改革、职能制度改革、一体化服务制度改革的政务系统，使政府政务 能借助政府电子政务系统和公文信息资源库的力量而走在政务改革、发展的前列。 电子政务系统是一个覆盖了各层管理支持作用信息系统。它的主要功能包括： 信息发布、搜索、工作流、信息集成、应用集成等，不仅可以支持低层的业务执行 二垂士擘位论交 m a s t e r s1 h e s i s 管理，如办公业务、部门业务管理、人力资源管理等，而且支持中、高层的计划、 管理、综合等，如重要业务审批流程、任务安排、采购审核、项目管理、综合查询 和分析、审计查询等。 电子政务系统与其他信息系统的最大区别在于其中所承载的信息流和数据更为 重要，对安全性、可靠性的要求极高，并且往往涉及整个国家和民族的利益，所以， 对于其核心应用系统和关键政务环节，必须确保各类实施方案中的技术自主性，丽 接为一种先进、复杂的信息系统，电子政务系统又必须尽量采用先进的技术和手段 以提高政务运转的效率。 2 1 2 具有知识管理特征的新型电子政务系统 在未来的信息化社会和知识社会中，政府机关无论是在组织结构还是在管理职 能上都将发生巨大的变化，这与电子政务“为公众服务，实现政府职能由管理型 向服务型转交的目标是相契合的。因此，电子政务系统设计必然涉及到知识 管理的问题。 相对于事务交互型的电子政务系统而言，知识型电子政务系统不仅仅包括集成 如网页、大容量的文档存储、广泛的消息传递、协作服务、完善的应用程序主枫和 工作流服务等蠹容，还包括利用信息技术和制度创新以实现更好的沟通和更好的决 策。而更好的决策意味着需要利用政府所能掌握的所有信息，快速地对公众的需求 做出反应，所基于的是为用户的知识管理体系结构提供一个集中存储和协作的解决 方案。这一工作方式的变化对政府的管理摸式和服务方式等诸多方面带来了新的挑 战，因此，与一般的电子政务系统相比，知识型电子政务( e g o v ) 系统具有如下 特点2 m 射： ( 盖) 强烈的社会科学和自然科学交叉性。一个成熟的嚣一g o v 系统应该具有社 会技术风格，在此类系统中，对政务组织中入及其延伸( 如权力、责任、能力 和人之间的关系等) 的分析和建模具有相当高的重要性。 ( 2 ) 具有知识管理和组织学习的特征。知识型e g o v 不仅要能够对个体和组 织的知识进行管理，而且应该为组织学习提供技术支撵和组织保证。知识型e g q v 应该能够支持组织知识的创新，知识的创新可能需要很大的成本，但是对于某些特 定知识的通用性越强则知识的“消费者 越多，就可以达到以较低成本分享知识的 醑的，而知识的创新首先是从知识的分享开始的。当政府的管理和公共政策选择的 时候，知识型的一g o v 系统应该能够为政府、公众及时的提供信息化支持。 。 ( 3 ) 知识型e g o v 具有跨政府组织边界的特征。知识型e g o v 不仅在软件架 嚣 硕士学位论之 m a s l i ：r st ij e s l s 构上具有跨政府组织的特点，而且在更高的组织和文化层次上也对政府等公共政治 组织提出了跨组织边界协作，即针对具体的公共事务服务和相关知识等向公众和其 他组织延伸，从而形成高效、透明特点的政府。 ( 4 ) 应付高度的复杂性和易变性闯题的能力。在政府办公业务流程中，意外 情况的发生是不可避免的。数据的不一致、任务执行的偏差、突然事件的发生以及 组织结构的变动等，都可能导致工作流的执行处于异常或无效状态，以至无法达到 预期效果。 通过对e g o v 系统特点的分析，可以看出，知识型电子政务系统应是以人为本， 知识管理为核心，能够充分体现和调动人的主观能动性，并在其中渗透对政务的深 层分析和决策功能支持辖飘。表l 绘出了e g o v 的系统特征变化趋势。 表1e g o v 系统的特征变化趋势 苁 到 以事务属性为特征的信息管理以个人化为特征的知识管理 文档管理对象管理 内部的运作系统跨组织的协作系统 以准确性为特征的业务流程管理需求变化管理 工作濂管理群体工作支持 业务信息系统决策与协商支持 复杂遭务操作 智能纯处理 访问控制 知识共享 提高运行效率战略信息系统 2 。 3 瞧子政务系统与其他缓织系统的区别 从广义上讲，电予政务系统与一般的管理信息系统都是利用计算机技术与网络 技术构建一个系统完成对信息的处理，最终达到为用户服务的目的。但电予政务系 统不同于一般的管理信息系统，主要表现在以下四个方面： ( 1 ) 行政性。行政性是指嚣家行政枧关依法对社会公共事务实施的管理。电 子政务系统是利用现代信息技术手段，高效率地实现政府的管理职能与服务职能， 根据这种描述，可以将电子政务理解为通过电子手段完成行政目的。在建设电子政 务系统时应当把电子只作为一种实现的手段，而把政务建设作为系统建设的关键， 对政府传统的政务流程、组织结构进行调整、优化和整合，避免把政府传统的政务 流程直接平移到网上实现。然而这些政务流程的优化与整合行为必须以行政管理学 9 硕士学位论之 m a sr i l i r s r 1 1 e s l s 和公共行政学为理论基础。电子政务的发展，由公共行政自身的发展决定。 ( 2 ) 丌放性。电子政务系统是政府凭借互联网的强大的技术支持开发的网上 管理与服务系统，它实现了阍互联网的连接。电子政务系统与互联网的连接构筑了 一个开放性的网络空间，在这个开放的空间里，政府会在网上向所有公众公开政府 部门的名称、职能、机构组成，办事章程，各项文件、档案、资料等，一是为社会 提供行政监管的渠道：= 是要为社会提供公共服务，如社保医保、大量的公众咨询、 投诉等。 同时，系统还可以通过w e b 技术和电子政务交换技术等一些新的信息交换手段 实现信息网上传输，政府可以同企业、公众或其他层级的政府部门随时进行各种信 息交流，如公众可以从隧上完成交税、项匿审批等与政府有关的事项；在政府内部， 冬部门之闻也可以通过网络互相联系，各级领导可以在网上向各部门发布指示，指 导各单位各部门的工作等。这样改变了传统的通过电话、传真、面对面交谈、信函、 会议等方式的信息交换手段，不仅大幅度增加了信息内容，拓宽了服务空闷，而且 还增强了各种信息交流的便捷性、经济性。 ( 3 ) 网状性。电子政务的建设都是基于网络平台运作的，主要是通过政务信 息的共享、交流、协作实现政府的管理与服务职能，使得人们可以通过不同的渠道 得至l 政府的信息及赧务。我国政府组织结构的纵横交镄的层级结构和各级政府所处 的层级位置决定了其在进行电子政务系统建设时，也必须构建一个纵横交错的电子 政务的网络系统，实现政府信息的纵横传输。在网络系统中，各政府组织之间的信 息既可以实现不两层级政府之间纵向垂壹传递，也可以实现阕一层级政府各部门之 间的横向水平传递，还可以在不阍层级、不同政府部门之闻的斜向传递，共同组成 一个纵横交错的网状信息传输渠道，来满足我国各级政府管理的纵横网络信息传输 需求。这样，政府与外界的信息交流与沟通更加具有层次性、交互性、便捷性，使 大量复杂的信息可以“跨层级、跨专业、跨部门流动，能够得到迅速、及时地传 递和处理。 ( 4 ) 安全性。从信息安全的角度来看，任何信息系统都存在一定的安全隐患 和自身的脆弱性，零风险的信息系统是不存在的。但是，电子政务系统作为一种处 理政务信息的系统，在系统中将会传输一些涉及国家的安全和稳定等政治性的信 息，这些政务信息一般要比商务信息或其他公众性信息更具有敏感性，而网络的开 放性和自由性容易造成这些信息被窃取、篡改。据国家计算机网络应急技术处理协 调中心统计数字显示，我国各级政府网站在2 0 年被篡改( 不包括隐蔽的篡改行 为) 的网页数目达2 0 2 7 次h 。 l o 硕士学垃论交 m a s 1 e r st l e s l s 电子政务系统服务的用户类型比一般的管理信息系统更具有复杂性，这就要求 系统必须严格控制对信息的访问权限，保证信息的完整性、真实性。在一个开放的 掰络空间中运行的电子政务系统要求具有更高的安全霹靠性，加强电子政务系统安 全性建设，处理好信息共享与保密性、完整性的关系，开放性与保护隐私的关系， 互联性与局部隔离的关系。 2 。2 电子政务系统中的工作流 2 2 1 电子政务系统与工作流的关系 电子政务是提高政府的办公效率的重要手段之一，其主要目标是实现政府内部 的公文流转和信息共享，也就是利用计算机技术，在网上实现业务过程的自动流转， 希望瘸上办公系统不仅能够解决办公过程中某个独立环节的业务阅题，两且能够将 过程中的所有环节衔接起来，使得上一个环节的业务处理结果能自动流转到下一环 节以便利用或处理，而这正是工作流技术要解决的最基本的问题。事实上电子政务 系统中绝大部分工作都和工作流有关。 工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域。它是针对日常工作中具有固 定程序的活动而提出的一个概念，其目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角 色，按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控，达到提高办事效率、 降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力的目标。 根据工作流管理联盟口1 给出的工作流定义，工作流是一类能够完全或者部分自 动执行的经营过程，在这一过程中，任务及执行任务所需的文档、信息等根据预先 制定的规则在不游的参与者之间传递并执行。与企业中的物料流、资金流、信息流 等概念相比，工作流的概念相对要抽象一些，它从更高的层次上提供了实现物料流、 资金流、信息流及其涉及的相关过程与应用的集成机制，从而实现业务过程集成。 业务过程自动化以及对业务过程的管瑾。工作流管理联盟所提出的工作流参考模型 如图王所示，它是工作流管理系统结构的逶用描述。 硕士学位论文 a s t 廷。st l l e s l s 系统的核心“工作流引擎实际上是政府业务处理过程的任务调度器，在某种程度上 还是政府业务资源的分配器。在采魇工作流支持业务处理过程运行的电予政务系统 中，工作流引擎可看成是政府的业务操作系统 盯3 。工作流引擎的实现如图2 所示。 其具体的执行过程：王作流引擎接受从外部接睬发送过来有关过程控制的请求( 如 过程初始化、获取活动以及结束活动等) ，然后根据不同的请求类型调用相应的处 理模块完成与本次请求相关的操作并将结果返回“事实上可将工作流引擎看成一个 多线程的并发服务器，它可对多个外部请求提供并发服务 对外部请求的处理过程 中肯定会涉及到对工作流相关数据的读写和更改操作，同时工作流引擎还维护着工 作流的控制数据，透过工作流控割数据来辨别每个过程域活动实例的状态，并推动 着正作流过程的执行。 嘲 任务管瑗器 任务信息库 外部接疆 磊要磊i 爿过程解释器 过程管理器 搿 小赢 弓l 擎k 。l 竺竺兰兰鲎 异常处理器 控毒l 数据|转反控刳器 圈2 工作流弓| 擎实现结构图 过程模型库 组织模型库 过程实铡库 以一个过程实例为例，其执行过程如下： ( 1 ) 实例启动：起始引擎在初始化引擎之后，根据用户的请求，向工作流引 擎发出过程实例启动命令。 ( 2 ) 实例生成：当工作流引擎接收到过程启动命令的时候，检查过程实例对 象仓库，如果没有则创建该实例对象仓库。如果存在则修改活动实例信息表，进行 实例调度。 ( 3 ) 实例调度：当引擎接收到某过程实例的数据消息和控制消息后，检查该 过程的当前活动的启动条件，也就是当前活动跟其他活动的数据和控制关系”如果 1 3 硕士学位论文 m a s t e r s1 h e s l s 活动条件满足，则会进行活动执行，否则继续等待活动实例消息。 (4)活动实例执行：根据当前要执行活动信息，分别调用具体的活动执行操 作，完成活动执杼；当一个活动执行完了之后，计算该活动的退出条件，如果满足 退出条件，则进行活动实例的销毁。 ( 5 ) 活动实例鞘翻；y 森锑裂蹒崩醋稀；甫褥蓐苛酿荟通过编程接著掣瘫落l 鬟副驯斟岛邕噜臻烈燮攀离蓁醚麓弱霸翮墼荔毅嚣簦施弱；副碉削翳裰赢褂巍鹳捌 蓁罂釜耋；垲罐獾霎| 罚耋矧； l 鋈谨勺酒群；拍簖蓁酗噬韶羹鹃啪弛纠5 乏j j 。侧罐落薹努譬豁薹麓岬霎霭黼 随伺j 塞。鍪；薹赞毽硎瞎冀铆嘲捌缚瀚添翻 一硅艇趔嘤莶涩嚣”憩绝孽争仑露崭翔莺雨匿i 拗臻瞪滔嘴滏磁赫氢薹传导 薹筐疆垂鹃孽弱明鞴芭彩爆懿i 拯雾黟辫捌瓦嚣。陵鼬譬秽葭薹，复在定义时可能会参考组织或角色数据，还会同工作流执行服 务交互，或者通过编程接口引用外部应用程序。 客户端应用：是通过请求的方式同z作流执行服务交互的应用程痔，郎通过客 户端应用来调用工作流执行服务。 调用应用：是指工作流执行服务为完成特定任务而需调用的应用程序。 管理监控工具：用于维护和管理组织机构、角色等数据，并对流程实例的执行 情况进行监控，管理监控工具需要和工作流执行服务交互。 2。2 。2 毫子政务系统中工作流引擎的实现 工作流孳l 擎是一个为工作流实例提供运行执行环境的软件服务，是工作流管理 l x 硖士擘位论交 m a s t e r 。st h e s l s 设计实现。而通过功能分离，一个独立的工作流管理中间件能够将单纯的流程调整 以流程定义调整的简单方式解决，而不会蔓延到要调整上端的应用程序。 ( 4 ) 实现跨部门协同的业务内容。要实现多个业务部门系统间事务协同的功 能，事实上也是一个工作流范畴内的业务内容，比如网上的跨部门并联审批系统。 通过构建一个服务于跨部门业务衔接的公共协同平台，在平台上以工作流系统的模 式，将可以实现一个分布式异构环境下的协同业务系统。这大大加深了电子政务系 统应用的深度。 2 3 电子政务系统中的协同工作流 2 。3 。 协同工作流的定义 为了实现电予政务靠多个机构，一个门户”的在线网络政府的战略目标，更好 地促进跨部门的信息共享和协同工作，新加坡电子政务协同工作框架政府服务 技术框架是个很好的示范强h 引。该框架于2 0 0 3 年4 月正式发布，s w t a 是9 大跨机 构工作小组，大约6 0 名业务和技术专家共同努力的成采。s 孵a 是一套融合了标准、 规则和技术的协同工作框架，包括四方面内容：应用框架( f r a m e w o r k ) 、体系结构 原则( a r c h i t e c t u r ep r i n c i p l e s ) 、应用领域体系结构( d o m a i na r c h i t e c t u r e s ) 和管理制度及流程。其核心部分是应用领域体系结构。应用领域体系结构是一个包 含九大领域的架构( 9d 锄a i na r c h it e e t u r e s ) ，如下图所示： 矮终 图3 应用领域体系结构的9 个领域示意圈 1 5 硕士学位论交 m a s l l e r 。st h e s i s 既有个体成员可独立异步完成的，也有需政务群体协同同步完成的。 ( 5 ) 动态性，主要表现在参与人员的动态变化、所需资源的动态变化，以及 流程的动态变化等方面。 由此可见，电子政务协同工作与通常意义的协作应用相比，不仅具有协作模式 多样性，协作任务类型繁多，而且协作资源和协作过程具有动态性，协作关系层次 复杂。 2 。3 。2 电子政务协同工作流模型的体系结构 在政务协同服务系统中，一站式服务f l 户便相当予一个虚拟的行政服务大厅， 通过互联网对公众的各类服务申请进行统一的受理。电子政务协同工作流模型的体 系结构如图所示。包括政府一站式服务门户、政务服务驱动引擎、政务服务注册中 心、消息总线、信息资源库、鬻曲服务组件、过程定义工具、以及服务流程管理工 具等组成部分。按照模型中各部分所属网络的不问可将模型横向分成三个部分阳) ， 各部分具体描述如图4 所示： 部门内部系统部门内部系统 图4 政务协同服务系统运行流程 1 7 蛝瞼 政府公众信息网顾名思义是通过王n t e r n e t 将政府工作信怠进行公- 歼的公共 络。模型中属于政府公众信息网的部分有政府一站式服务门户站点。它是政府部 的统一门户，对内实现协同工作，对外提供“一站式服务。政府一站式服务门 是模型中与用户直接进行交互的部分，用户通过它来提交所有服务请求。对用户 说它简化了办事流程，提高了办事效率；对整个模型来说，它采用一种异步处理 方式来接收用户的服务请求，通过缓存的方式将变换不定的输入流转换为一致的 求发送到后台。这样不但能对用户的服务请求作出更快的响应，而且使得整个模 在受载均衡和可 率缩性方面具备很强的灵活性 ( 2 ) 办公业务网部 办公业务网是指连接各政府部门的专用网络，模型中政务服务驱动引擎、政 服务注册中心以及信息资源库均部署予办公业务网之上。其中政务服务驱动引擎 整个模型的核心，它由服务流程管理器与服务实例管理器两个部分组成。服务流 管理器负责管理业务流程建模工具生成的业务流程过程模型，过程模型统一采 b p e l 4 w s 语言进行描述。服务实例管理根据门户站点提交的服务请求类型，生成 应的服务流程实例。由于b p 泌鬻s 是一种可执行的鬻曲服务业务流程定义语言， 此政务服务驱动引擎能直接根据过程模型中定义的流程依次驱动相关的w e b 服务 件，完成指定的业务流程。在服务流程实例的生命周期中，服务实例管理器对实 所处的状态进行管理。而用户则能通过业务流程管理工具对具体的监务流程执行 况进行实时的监控。当一个业务流程完成之后，执行结果便被存入信息资源库， 门户站点对公众进行统一发布。模型中位于办公业务网的另一重要组成部分是政 服务注册中心。各部门把各自发布的w e b 服务组件的描述信息注册到政务服务注 中心，通过注璐中心提供豹查询服务，可以根据餮e b 服务的功能性描述而准确定 具体的w e b 服务。这样便可以实现运行期对w e b 服务的动态绑定，而预先只需对 要实现的业务操作进行功能性描述，这样大大提高了工作流系统的灵活性 ( 3 ) 部门内网部 部门内网是指各政府机构部门内部的私有网络，各部门的内部信息系统便位 内网之中。w e b 服务组件实现了对各部门内部信息系统的封装，它们是模型中业 功能的最终实现者。电子政务模型设计的核心思想就是将异构的应用系统提供的 能封装成餮e b 服务组件，然后将鬻e b 服务透过工作流聚合成规模雯大的解决 苁谴至x 硕士学住论文 m a s t l 三r st h e s l s 一个复合许多w e b 服务的完整的工作系统：也有可能是细粒度w e b 服务，小到只是 完成一个具体功能的原子服务。w e b 服务组件可以根据需求全新开发，但更可能的 是将已有的、相互闻独立的内部系统的核心功能以鬻e b 服务的形式发布出来。通过 整合这些功能完成叛的业务需求，这样便能最大程度地利用现有资源，降低开发成 本。 从图4 中可以看出模型中还有一个消息总线的部分在前面三部分中均未提及， 这是因为消息总线是沟通模型中各个部分的桥梁，它不完全属于前面提到的任一部 分。消息总线是对模型中各部分之间实现可靠通信的一种抽象，通过它将模型中的 各个部分以一种松散耦合的方式组织起来。消息总线的引入使得模型的总体架构是 稳定的、松教耦含的，不论是模型中的哪个部分发生变化，还是消息总线盘身实现 技术发生变化，整个模型的构架不会发生大的改变。通过消息总线还能实现不同的 工作流系统的整合，按定层次结构组合成更大规模的分布式系统，通过这种跨总 线的分布方式不但消除了集中式的瓶颈，还使模型的可伸缩性得到了进一步增强。 模型中消息总线采用简单对象访阀协议s o a p