（机械设计及理论专业论文）柔性电子政务关键技术研究及其在数字民政中的应用.pdf

浙江大掌硕士学位论文 摘要 摘要 近些年来，我国的电子政务得到了迅速发展，各个部门根据自身的要求建立 了各自的业务系统，由于在实现模式、技术架构等刚性的方面存在着异构性，由 此形成了“信息孤岛 ，使得电子政务在互操作性和客户要求适应性上存在着很 大的不足，成为制约电子政务发展的主要瓶颈。 本文结合柔性软件开发的相关思想，在分析柔性电子政务特点的基础上，针 对其中的三个特点提出了三种实现技术。 首先是根据柔性电子政务的快速、高效处理结构化各异的网络信息资源的特 点需求，提出了一种x m l 元数据驱动的报表个性化定制技术。通过分析元数据 模型的理论，结合政务报表的多样化需求，利用x m l 消除民政数据的异构性， 实现通用查询，从而方便的让电子政务工作人员根据自己需求定制需要的数据。 其次是根据柔性化电子政务较高互操作性的特点，提出了一种基于w e b 请 求代理和控件的单点登陆技术并给出了其扩展接口定义。本文建立了基于w e b 请求代理和控件的单点登陆模型并介绍了其各部分的技术实现。 第三是根据柔性化电子政务高安全性特点需求，提出了一种权限树驱动的 b s 系统的访问控制技术。本文在分析权限树特点的基础之上，构建了基于权限 树的访问控制模型和b s 系统的权限树架构描述，分析了其实现过程。 结合以上技术的研究完成了数字民政系统的开发，并介绍了其在不同层级中 的应用实例。 最后，总结本文的工作，并对项目课题研究的发展前景从技术上和应用上作 了展望。 关键词： 柔性、民政、电子政务、元数据、单点登陆、权限树 浙江大掌硕士学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t r e c e n t l y ，t h ee g a ( e l e c t r o n i cg o v e r n m e n ta f f a i r ) d e v e l o p e dr a p i d l y , v a r i o u s o p e r a t i o ns y s t e m sh a v e b e e nc o n s t r u c t e db ya l ld e p a r t m e n t so ft h eg o v e r n m e n t h o w e v e r , m o s to ft h ed e s i g n so ft h eo p e r a t i o ns y s t e ma r er i g i d ，w h i c hl o w e rt h e i n t e r o p e r a b i l i t y a n d a d a p t a b i l i t y t ot h ec u s t o m sd e m a n d ，r e s t r i c tt h ef u r t h e r d e v e l o p m e n to fe g a a c c o r d i n gt h et h i n k i n go ft h ef l e x i b l es o f t w a r ed e s i g n ，b a s i n go nt h ea n a l y z i n gt o t h ec h a r a c t e r i s t i co ff l e x i b l ee g a ，t h i sp a p e r p r e v e n t s3f l e x i b l et e c h n i c a l ： f i r s t ，a c c o r d i n gt ot h er a p i d l ya n dh i g ha c t i v ec h a r a c t e r i s t i co fd e a l i n gw i t ht h e w e bi n f o r m a t i o nr e s o u r c e sw i t hd i f f e r e n ts t r u c t u r eo ff l e x i b l ee g a ，t h i sp a p e r p r e v e n t sa ni n d i v i d u a l i z e dc u s t o m i z a t i o nt ot h eg o v e r n m e n tr e p o r t sb a s i n go nax m l m e t a d a t a b ya n a l y z i n gt h et h e o r yo ft h em e t a d a t a , t h i sp a p e r u s i n gax m ls c h e m at o d e s c r i b et h er e p o r td a t at or e m o v et h ei s o m e r i s m ，i m p l e m e n tac o m m o ns e a r c h t e c h n i c a la n dm a k et h ec u s t o mt ow h a tt h e yw a n te a s i l y s e c o n d ，a c c o r d i n gt ot h eh i g hi n t e r o p e r a b i l i t yc h a r a c t e r i s t i co ft h ef l e x i b l ee g a ， t h i sp a p e rp r e v e n t sas i n g l es i g no nt e c h n i c a lw h i c hb a s eo nt h ew e br e q u e s tp r o x y a n dg i v e st h ee x t e n s i o ni n t e r f a c e ，t h i sp a p e rp r e v e n t st h es s om o d e la n dg i v et h e s o l u t i o no ft h ec r i t i c a lt e c h n i c a l t h i r d ，a c c o r d i n gt ot h eh i g hl e v e ls a f e t yc h a r a c t e r i s t i co ft h ef l e x i b l ee g a ，t h i s p a p e rp r e v e n t sar e s o u r c ea c c e s sc o n t r o lf a c i l i t y ( r a c f ) o ft h eb ss y s t e mw h i c h b a s eo nt h ea c c e s s - r i g h t st r e e b ya n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h ea c c e s s r i g h t st r e e t h i sp a p e rb u i l di t sr a c fm o d e l ，a n dp r e v e n t si t si m p l e m e n tp r o c e s s u s i n gt h et e c h n i c a lw h i c hp r e v e n t si nt h i sp a p e r ，c h a p t e r5g i v e sa na p p l i c a t i o n i nt h ec i v i la d m i n i s t r a t i o ne g a f i n a l l y , c h a p t e r6i n c l u d e sas u m m a r yo ft h ea u t h o r sr e s e a r c ha n dt h ep r o s p e c t s ， s e p a r a t e l yf r o mt h ep e r s p e c t i v e so ft e c h n i q u ea n da p p l i c a t i o no f t h i sp r o j e c t k e y w o r d s ：f l e x i b l e ，c i v i la d m i n i s t r a t i o n ，e - g o v e r n m e n t ，m e t a d a t a ，s s o ，a c c e s s f i g h t s t r e e 浙江大学研究生学位论文独创性声明 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。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望盘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己在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：叫岛幽夤 签字日期：加p 吕年占月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝鋈盘鲎有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，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) 学位论文作者签名：督匆助嗡、 导师签名： 签字日期：p 譬年易月f 日 性、稍 i 签字日期放沪8 年厶月f 日 浙江大学硕士学位论文 第l 童绪论 第1 章绪论 【摘要】介绍论文的研究背景和意义；介绍了电子政务中的基本概念及其发展现状；分 析了柔性软件；阐述本文的研究意义、研究思路与总体结构。 1 1 引言 在世界各国积极倡导信息高速公路的五个应用领域中，电子政务被列为第一 位。川然而，在电子政务蓬勃发展的今天，作为电子政务建设的重要组成部分 电子政务系统，仍然面临着诸多问题。目前，以软件体系结构为中心的构件化开发 方法保证了复杂信息系统构造的稳定性，而稳定框架支撑下的柔性力度是维持一 个软件系统生命力和活力的关键。【2 】电子政务系统作为一种复杂的信息系统，针 对当前政府业务环境和信息技术本身的不断变化和发展，其功能需求的多样性和 灵活性，以及电子政务建设快速发展的迫切性，使电子政务系统软件的开发成为 电子政务建设发展的瓶颈。柔性电子政务系统构建是电子政务系统发展的必然趋 势。如何在先进的信息技术( 软件技术、网络技术、通信技术以及信息安全技术) 的基础之上，进一步增强系统的可扩充性、可维护性和可移植性，使电子政务系 统具有强有力的柔性支持，从而满足电子政务系统的需求特性，是目前电子政务 建设亟待解决的问题。根据电子政务系统的特点，综合笔者从事电子政务系统软 件项目的开发经验，本文总结了柔性电子政务的相关关键技术。 1 2 电子政务概述 1 2 1 电子政务定义 电子政务是政府在国民经济和社会信息化的背景下，以提高政府办公效率， 改善决策和投资环境为目标，将政府的信息发布、管理、服务、沟通功能向互联 网上迁移的系统解决方案。同时也提供了结合政府管理流程再造，构建和优化政 府内部管理系统、决策支持系统、办公自动化系统，为政府信息管理、服务水平 的提高提供强大的技术和咨询支持。简而言之，电子政务是信息技术运用与政府 管理改革相结合的产物。 3 1 1 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 1 2 2 电子政务系统组成及其内容 电子政务系统主要由以下四部分组成：网上信息发布系统、政府部门内部办 公自动化系统、网上交互式办公系统、部门协同工作系统。【4 】 网上信息发布系统 通过政府部门在互联网上建立政府网站，把要公布的信息通过网络发布给社 会公众，这样一方面可为广大群众提供信息服务，另一方面也加强了与人民的沟 通和联系。网上信息发布是电子政务的一项重要功能。网上信息发布系统相当于 政府的“窗口 ，通过该系统公众可以查询政府机构构成、公共服务性业务信息、 办事程序、政策法规、相关文件及公告等。以“政府上网工程 5 1 为标志，我国 绝大多数政府部门都建立了自己的网站，并将政务信息通过网络向公众发布。 政府部门内部办公自动化系统 部门内部办公自动化就是要建立办公业务流程的自动化系统，公文、报表制 作及管理等业务实现计算机处理，并通过内部局域网进行数据交换，实现用户内 部信息的网上共享和交流，协同完成工作事务，从而达到办公业务运转的科学化、 系统化、自动化，提高部门内部的办公效率和质量。内部办公自动化是电子政务 的基础，主要包括政府内部的公文流转、审核、处理系统，政府内部的各类专项 业务管理系统，如日程安排、会议管理、机关事务管理等，政府内部面向不同管 理层的统计、分析系统等。【6 】政务部门内部网是政府网站的主要信息来源，只有 把内部网、局域网建设好，政府网站才能够获得源源不断的信息，提高对外发布 信息的质量。 网上交互式办公系统 网上交互式办公是指面向社会公众实现在线登记、申请、申报、备案、意见 征集等的交互式办公，同时还应包括政府电子化采购、招标、审批以及网上报税 和纳税等内容。网上交互式办公要以安全认证等技术作保证，这样才具有可靠性、 保密性和不可抵赖性。实现网上办公，将大大提高政府办事的速度，节约时间和 成本，从而大大提高行政效率。不过，此时各部门仍是独立进行网上办公，即各 办各的事，当事人为办一件事还是要访问多个部门。 部门协同工作系统 部门间协同工作是指多个政府部门利用共同的同乡平台，对同一事项进行协 2 浙江大掌硕士学位论文 第1 童绪论 同工作。一是在各部门资源共享的基础上，实现多部门网上联合办公，在企业和 居民看来，整个政府是一个高效、便捷的大部门，办事程序统一入口、统一出口； 二是支持政府的宏观决策和运行控制；三是实现政府信息资源的共享，实现各级 政府间的公文信息审核、传递，利用政府间的多媒体信息应用平台，召开视频会 议、实现多媒体数据交换等。比如企业登记，可能涉及工商、税务、公安、卫生、 文化等等不同的政府职能部门，如果按照传统的办事模式，申请人要依次向各部 门提出申请并等待批复，时间成本和经济成本都非常高。通过互联网的协同政务 服务，由于相关职能部门的网络后台互连互通、资源共享，申请者只要在某一个 入口登录之后，网络就会自动将申请材料送达所有需要审批的职能部门，并在完 成后自动通知申请人，实现在虚拟空间下的“一站式”服务。1 7 1 通过以上系统的建设，最终实现电子政务的“四化”：行政自动化、政务公 开化、管理一体化和决策科学化。 8 1 1 3 柔性软件及其研究现状 1 3 1 软件的柔性 我国目前软件的开发尽管有了很大的进步，但大多数软件的开发仍停留在最 原始的手工作坊式的定制阶段。尤其是信息系统软件的开发，表面上似乎满足了 各个用户的特定需求，实际上对用户和软件开发商是一个“陷阱”。1 9 1 造成这些 问题最主要的原因是软件无法满足用户需求变化和多样性的要求。按照传统的软 件开发方法，在软件开发过程中不允许需求发生变化，更不允许在软件开发完成 后需求再发生变化。 从1 9 8 0 年开始涌现并逐渐发展了许多面向新需求的应用软件方法和技术。 国内外对此进行了大量研究，形成了一些比较成熟的方法和技术。例如：面向对 象技术( o o a ，o o d ，o o p ) 、软件复用、构件技术、a g e n t 、中间件、多层c s 计算模式等。 i o l 这些方法和技术在不同的层面上，缓解或克服了需求的变化给软 件带来的不良影响。但由于软件固有的复杂性、不可见性，到目前为止，适应用 户需求变化的问题仍然没有根本性地解决。因此，需要新的思想来整合各种方法 和技术，需要用新的概念来描述软件的应变能力，这就是软件的柔性。简而言之， 软件的柔性就是软件适应变化的能力。 1 l - 1 2 3 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 1 3 2 软件柔性的层次 基于软件柔性的概念，针对上述软件开发中存在的问题，综合现有各项相关 技术，引入柔性软件系统概念。柔性软件系统( f s s f l e x i b l es o f t w a r es y s t e m ) 是指在一定范围内能够满足和适应用户不断变化的需求的应用软件系统。这样的 软件系统在使用环境和用户需求发生变化时，不修改或者稍加修改就能满足用户 的需要。 概括说来，柔性软件系统主要从两个层面来体现其“柔性： ( 1 ) 面向普通用户的柔性。 1 3 1 当用户需求发生变化时，原有软件系统不必 由开发人员修改，用户可以通过软件提供的友好界面，对软件的功能自行进行动 态配置或调整，调整后的软件不需要进行编译即可以使用。 ( 2 ) 向开发人员的柔性。当开发一个新的应用系统时，不必从头开发设计， 进行大量的代码编写，而是充分利用已有的可重用资源，调整、重新组装或稍加 修改可用资源即可组成新的系统。 柔性软件不仅要考虑能否满足用户需求的变化，而且要考虑以该软件为基础 满足需求变化要付出的代价。允许变化的范围越大，花费的代价越少，软件的柔 性就越大。 1 面向普通用户的柔性 面向用户的柔性，表现在软件的使用过程中用户能够动态地调整软件的功 能，是理想的柔性。实际面向用户的柔性，需要付出两方面的代价： ( 1 ) 开发的代价增加。软件柔性的实现需要软件内部结构的支持，这在设 计上和代码编制上都会增加许多难度。 ( 2 ) 操作难度增加。在操作柔性软件时，需要用户能够进行自定义等功能 的设置、运行参数设置、流程和规则的编排等。这要求用户具有一定操作计算机 的技能和业务知识水平。 2 面向开发人员的柔性 当用户的操作的难度和复杂度达到一定的程度，以至于达到或相当于系统开 发人员的工作时，这种面向用户的柔性就转化为开发人员层次的1 4 柔性了，需要具， ，hj 一- j ，u 叫i ，o ， hj l 、i _ l ，j ，u l 、l u 一i ， 二，、，“ 、山o ， l u 一，、 有相当于开发人员水平的人员来实施软件的柔性变形。面向开发人员的柔性，突 破了面向用户的柔性限制，可以在更大范围满足变化的需求。它既可表现为软件 4 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 的动态柔性，也可表现为软件的静态柔性。面向开发人员的柔性可以通过下列方 式实现： ( 1 ) 软件平台化。平台化的软件不仅为用户提供调整软件的接口，也为开 发人员进行难度更大的调整留有接口。 ( 2 ) 软件开发采用模块化技术、对象技术、构件技术和适用变化的体系结 构。这使开发人员对软件进行静态调整和重构更加容易。 1 3 3 软件柔性的表现形式 1 环境柔性 环境柔性是指当软件的运行环境发生变化时，软件具有适应这种变化的能 力。运行环境包括硬件环境、操作系统、支撑环境、软件技术等。例如，若系统 硬件设备发生了变化，如何保证软件在新的设备上能够正常运行? 这个问题一般 可以借助于操作系统来解决。当硬件设备变化时，只需要更换相关的驱动程序， 而不需要修改应用软件本身。这样通过环境的柔性进而达到应用软件的柔性。又 如，一般软件若独立于o s 运行比较困难，可选择使用j a v a 程序具有更好的跨 平台性，在操作系统发生变化时，软件运行可以不受其影响。这部分柔性单靠软 件自身是难于实现的，必须借助于环境本身的柔性支持。因此，软件运行环境的 选择是至关重要的。一般而言，运行环境相对稳定，发生变化的频率较低。在开 发柔性软件前要做好这方面的可行性研究工作，以确定此类柔性的程度。 2 操作柔性 操作柔性是指在操作的步骤和方法等方面可以给用户某种程度的自主权，操 作界面可以根据用户的需要进行调整，以适应不同操作人员的需要。 软件的操作人员可以分为： ( 1 ) 初级用户初学者。 ( 2 ) 中级用户熟练用户、电脑爱好者。 ( 3 ) 高级用户维护人员、计算机专家、软件开发人员。 当软件的操作者发生变化时，具有操作柔性的软件有适应这种变化的能力。 3 数据柔性 很多软件功能的改变，往往会引起软件的数据及数据结构的变化。在整体结 构不变的情况下，软件用户可通过个简单易用的接口来维护数据及其结构。软 5 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 件适应这种变化的能力称之为数据柔性。 数据柔性表现为： ( 1 ) 软件可以挂接不同形式的数据源。软件数据源可以是文本、x m l 文本、 e x c e l 表、数据库等多种数据源，这些数据可能存放在本地或网络上的不同位 置。例如，利用o d b c 、a d o 连接不同的数据库系统。 ( 2 ) 能够采用多种数据形式进行数据交换。 ( 3 ) 允许数据值和数据量的变化。 ( 4 ) 允许数据结构、数据范围和数据类型的变化。 数据柔性是最难实现的。尤其在数据结构发生变化的时候。因为这不只是数 据本身的变化问题，还涉及软件的其他部分也要协调地适应这种变化。例如，数 据的输入、查询、打印、计算处理等。 4 表示柔性 表示柔性是指软件能够满足用户输入输出形式变化的需要。一方面能够对 输入输出的形式进行调整以满足用户个性化的需求；另一方面能自动调整输入 输出、查询界面以满足数据结构的变化。 表示柔性主要表现为：录入界面的柔性、查询的柔性、输出的柔性。 5 流程柔性 流程柔性主要表现为： ( 1 ) 用户可利用软件从多种途径完成相同的任务。软件中有多种功能或功 能的组合来完成用户相同的需求。 ( 2 ) 软件允许调整业务处理流程和处理方法。 上述各方面的柔性并不是孤立存在的。它们是相互影响、相互支持、相互制 约的。例如，业务处理流程和处理方法的变化可能导致数据结构的变化，数据结 构的变化又可能导致输入输出界面的变化。 1 3 3 柔性软件开发的意义 由于柔性软件要适应用户需求的变化，因此柔性软件系统在初次开发时难度 非常大。它要解决许多普通软件系统所不能解决的难题。柔性软件开发具有一定 的风险性，但是柔性软件系统一旦开发成功，其可利用价值就非常高。它可适用 于许多不同的部门、适应不同的需求。从总体上看，它不仅大大缩短了软件的总 6 浙江大掌硕士学位论文 第1 童绪论 体开发周期，而且使该系统的生命周期远远超过只针对特定应用需求的普通软件 系统。从长远看，开发柔性软件系统的效益非常可观，具有广阔的前景。 柔性软件的理论与技术将为m i s 、e i 冲、c i m s 等系统的构建提供强有力的 支持。柔性软件系统具有下述多方面的意义： 1 缓解软件危机f 1 4 i 从计算机发展的情况上来看，硬件技术进步很快，价格降幅降低，但软件一 直未能满足形势发展的需要：软件的质量问题不能圆满解决、用户需求得不到满 足、成本居高不下造成的“软件危机”情况还在继续。究其原因有如下几个方面： 1 ) 用户需求大量增加随着计算机硬件价格的下降，计算机走下了“神坛 ， 越来越多的用户有了计算机。计算机的普及和人们思想观念的转变，使软件的应 用领域不断拓宽，许多新的软件需求得以产生。大量潜在的用户需求转变为实际 需求，软件需求总量大大增加。 2 ) 软件开发效率有待进一步提高尽管软件开发技术一直在进步，软件仍 然是一种智力产品。它的开发过程离不开复杂的脑力劳动，难以复制。加之软件 开发缺乏有效的组织和管理，应用软件的开发生产率远远不能与硬件相比。 3 ) 软件缺乏柔性软件应用环境的复杂性及需求的多变性，增加了对软件 的灵活性和适应性的要求。在传统的软件开发模式内开发出的软件大都缺乏柔 性，软件的生命周期因此缩短。 综上所述，用户需求大量增加是客观存在、无法避免的。缓解软件危机只能 从第( 2 ) 、( 3 ) 方面入手。解决问题的有效方法有两种： 采用工程化软件开发方法提高软件开发效率；开发柔性软件，这是缓解供求 矛盾的又一有效途径。一方面，柔性软件能适应环境和用户需求的变化，缓解用 户不断变化的需求对软件的压力；另一方面，柔性软件的研究和开发能提高软件 的利用率，大幅度提高软件开发效率。 1 5 l 因此，柔性软件系统能够在一定程度上 缓解软件危机。 2 增强软件的时效性 随着全球大市场的形成，企业间的竞争越来越激烈。时间对于企业来说是至 关重要的。“快鱼”吃“慢鱼 的事例比比皆是。但目前，企业运转所依赖的信 息系统的软件开发和维护却效率低下。从用户提出要求到得到所需要的新软件系 统，往往需要经过半年到几年的延迟时间；从提出改进要求到改进完成也需要几 7 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 天到几个月的时间。这时，外部环境和市场状况可能早已发生了变化，从而使企 业在激励的市场竞争中丧失许多宝贵的机遇。柔性软件系统能适应环境和用户需 求的变化，能满足用户时效性的要求，为用户在竞争中争取宝贵的时间，以便在 市场中占据优势。 柔性软件系统可以在以下几个方面克服和缓解时间的延迟问题： 1 ) 由于非柔性软件本身缺乏适应性，一些需求即便是只是做出很小的改变， 用户也无能为力，必须求助于开发人员。请开发人员进行修改要受到很多条件的 限制：当时的开发机构是否存在? 能否找到当时的开发人员? 技术、时间、费用 是否可行? 这些问题可能使软件的调整、修改或者时间延长、或者不可能。例如， 在一个外贸公司，需要财务软件处理的外币汇率又小数点保留3 位改为6 位，这 个小小的需求变化足以使原有财务软件失效。柔性软件系统中面向用户的柔性允 许用户在一定范围内调整软件，使用户在一定范围内及时调整软件成为可能。 2 ) 即便由开发人员对软件进行适应性和完善性修改，由于软件柔性程度较 低，软件的内部结构复杂，不适宜修改，软件修改的周期长，修改后的软件可靠 性降低。在柔性软件中，面向开发人员的柔性能够提高修改的可行性和效率，使 开发人员方便地对软件进行修改，以最短的时间为用户提供满足需求的软件产 品。 3 ) 由于非柔性软件缺乏适应性，往往导致在需求发生变化时，即便由开发 人员也很难修改，不得不抛弃原有的软件，重新开发新的软件。重新开发软件需 要一定的延迟时间。另外，在更换系统时，新系统与原系统的数据继承性和数据 格式的冲突都是比较严重的问题。柔性软件系统降低了重新开发软件的可能性， 可避免由此带来的麻烦。 4 ) 对于因发生较大的环境和需求变化而不得不重新开发新的软件或由开发 人员进行修改时，柔性软件对需求的变化具有一定的缓冲作用：在新系统开发投 入使用之前，尚可通过软件的调整维持使用，为用户争取时间，最大限度地减少 用户的损失。 5 ) 软件开发商在开发新的具有类似需求的软件时，不必从头做起。可充分 利用原有柔性软件的资源进行调整，快速形成具有个性的产品线。 3 有利于软件的维护 迄今为止，软件维护难仍然是软件行业面临的最大难题，也是软件危机的一 8 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 个突出表现。软件维护就是在软件已经交付使用之后，由于某种原因而修改软件 的过程。最常用的维护需求有下述四种类型： 1 ) 改正性维护即使有最好的质量保证机制，用户还是有可能发现软件中 的错误。改正性维护就是在软件的使用过程中诊断和改正已发现的软件错误。 2 ) 适应性维护软件赖以运行的环境( 包括软件环境和硬件环境) 发生了 变化，为了在新环境中能够继续正常运行而必须相应地对软件进行修改。这类修 改主要涉及软件中直接依赖于硬件环境的部分，或者是软件中其他相关软件的接 口部分。例如，c p u 、o s 、外设、商业规则、产品外部特征等发生变化。 3 ) 完善性维护又称增强性维护或扩展性维护。随着时光流逝，用户工作 的外部环境和业务范围、经营策略等会不断发生变化。这些变化也在客观上要求 对软件相应地加以修改，以便适应新的需求。在使用软件的过程中，用户提出了 改建或扩充软件功能的要求。事实上，这类完善性维护约占全部维护活动的 5 0 6 6 。 4 ) 预防性维护是指修改软件为将来的维护活动预先做准备。维护工作不 仅要耗费大量的人力和资金，更严重的是在激烈的市场竞争中若不能及时快速地 修改以有的应用软件系统，使之适应市场环境和企业经营策略、经营方式的变化， 不能充分发挥计算机在辅助决策和经营管理中的作用会使企业遭受严重的经济 损失。未雨绸缪，需要对软件进行预防性维护。从本质上讲，预防性维护可使软 件能够更容易地纠正错误，提高软件的适应性维护和完善性维护的能力。 柔性软件系统一方面可以减少用户对适应性维护和完善性维护的需求；另一 方面柔性软件系统又具有便于维护的特点。 1 4 柔性电子政务的特点及其研究现状 1 4 1 柔性电子政务系统特点分析 柔性的研究始于制造系统，如柔性制造单元( f m c ) 和柔性制造系统( f m s ) 。 柔性软件系统具有充分的系统柔性，是其本质特征所在，其主要表现在结构柔性、 界面柔性、运行柔性三个方面。【1 6 】柔性软件系统意味着用户能够以适当方式高效、 低耗地完成它需要的任何调整；同时还意味着较高的创新能力以及一定的互操作 功能。【1 7 】电子政务建设定位于以数据获取和整合为核心、以信息安全为基础、面 9 浙江大掌硕士掌位论文 第1 章绪论 向决策支持、面向公众服务【l 剐。因此，与一般软件系统相比，柔性电子政务系统应 具有如下特点： ( 1 ) 系统应具有快速、高效处理结构化各异的网络信息资源的能力【1 9 1 。随着 电子政务系统的广泛应用，会产生大量的网络政务信息资源。这些资源具有信息 量大( 政府拥有社会信息资源的8 0 ) 、涉及面广、结构化各异、存储空间分 布广泛等特点，给电子政务信息资源的高效发现和管理带来了困难。 ( 2 ) 系统应具有应付高度复杂性和易变性问题的能力。以瑞士人寿( s w i s s l i f e ) 的办公统计为例【2 0 1 ：办公人员的经验参差不齐，人员的组成中既有新手又有 工作多年的资深员工；大约8 0 的办公业务具有中等复杂度，其余的是要求有很 多实践经验的高度复杂性的问题：至少大约有6 0 种不同的办公业务，而且由于有 些出现随机性和频率各不相同，根本无法确立一种固定的流程：由于相关新法规 的不断出现以及旧有法规的不断变化，办公业务总是在变动。 ( 3 ) 系统应具有较强的互操作功能。近年来，随着电子政务建设的发展，各级 政府相继引进了自己的办公自动化系统。这些系统的应用，实现了政府办公的电 子化，大大提高了政府各部门的工作效率。但由于这些系统是分期分批单独实现 的，操作系统与开发平台各不相同，数据格式也多种多样，给系统数据的互操作以 及功能上的互操作带来了很大困难。 ( 4 ) 系统应具有高于一般信息系统的安全性。安全信任是信息化建设的基础， 保障信息安全是当前技术条件下政务办公系统能否深入发展的先决条件。现今流 行的有关应用层的安全控制思想和技术主要为数字签名、认证和授权管理等，缺 乏与实际业务特别是电子政务业务应用的有机结合。特别是针对电子政务系统， 很少从政务系统软件的内在机制和管理的需要等角度给予深度考虑。 1 4 2 柔性电子政务研究现状 目前柔性软件的研究在电子政务中的应用还比较少，其中最主要的应用方面 是电子政务中柔性的工作流研究，其中有张志刚【2 1 1 等人提出了电子政务中统一的 工作流体系结构及基于规则库的柔性化工作流模型r w ；给出了r w 的形式化定 义，并描述了工作流执行算法和工作流柔性化过程修改策略；冯庆趔2 ：1 就电子政 务系统提出了基于规则库的柔性化工作流模型r w ，以满足复杂多变的业务流程 自动化、标准化和管理控制规范化的需要，增强电子政务系统的通用性和可扩展 1 0 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 性。除此之外，许永涛【2 3 】等人通过对柔性电子政务系统特点的分析，从系统开发 实践角度，讨论了元数据特点及其分类，给出了一种基于元数据管理的电子政务 系统体系结构。除此之外，国内还鲜见有柔性电子政务的相关技术研究。 1 5 研究思路 针对现在对柔性电子政务技术研究较少的情况，本文从柔性电子政务的特点 入手，根据柔性电子政务快速、高效处理结构化各异的网络信息资源的能力、较 强的互操作功能以及系统的安全性三个角度入手，通过对当今电子政务实现技术 的分析，研究相应的技术来实现柔性电子政务的要求，本文主要从三方面入手来 进行柔性电子政务的特点实现。 首先，针对柔性电子政务快速、高效处理结构化各异的网络信息资源的能力 要求，本文通过对x m l 元数据模型和电子政务报表特点研究，提出了一种x m l 元数据模型驱动的报表个性化定制技术，通过此技术来消除报表统计过程中的异 构性消除，达到快速处理结构化差异的电子政务数据的要求。 其次，针对柔性电子政务较强的互操作功能的要求，本文结合电子政务中异 构业务系统整合的难题，提出了一种基于w e b 请求代理和控件的单点登陆技术 并给出其扩展接口来实现各个异构业务系统的整合，从而方便的让电子政务工作 者在一个统一的环境下进行业务操作，从而提高了电子政务系统的互操作功能和 可扩展性。 第三，针对柔性电子政务安全性的要求，本文从访问控制的角度出发，结合 权限树的相关特点，提出了一种权限树驱动的b s 系统访问控制技术实现了电子 政务的中的相关控制策略，让电子政务工作者能够自如的根据需要分配用户的适 用权限，在保证安全性的基础上提高了系统的灵活性。 最后，通过对以上数据的整合实现了面向民政局的柔性化电子政务系统，并 将其应用到实际的各个地区的民政工作当中从而检测本文技术的准确性。 1 6 章节安排 根据柔性电子政务的特点和研究思路，本文将各章节安排如下： 第2 章从柔性电子政务数据整合入手，分析了元数据模型，分析政务报表的 “ 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 相关特点需求，在此基础之上结合x m l 数据元实现了报表个性化定制技术来满 足柔性电子政务的快速、高效处理结构化各异的网络信息资源的能力要求。 第3 章面对现阶段民政电子政务建设中碰到的业务系统孤立问题，提出一 种基于w e b 请求代理和控件的单点登陆技术实现民政业务系统整合，并给出了 一体化建设的扩展接口来满足柔性电子政务的互操作功能要求。 第4 章通过对权限树的特点分析和电子政务中访问控制的相关策略，实现 了一种权限树驱动的b s 系统的访问控制技术，从而实现电子政务中的相关访问 控制形式。从而方便的满足用户对权限管理的个性设置。 第5 章以本文的研究内容为核心技术，开发了民政局电子政务系统，给出 了在不同层级中柔性化业务操作和整合方面的案例。 第6 章总结与展望。总结全文，并给出了今后的进一步研究方向。 浙江大掌硕士掌位论文 第2 章札元数据驱动的w e b 报表个性化定制技术 第2 章x m l 元数据驱动的w e b 报表个性 化定制技术 【摘要】从柔性电子政务数据整合入手，结合x m l 元数据实现了报表个性化定制技术。 本章第2 节对元数据作了相关介绍，第3 节建立了个性化定制报表的框架模型和元数据模 型，在第4 节对个性化定制报表的x m l 元数据驱动和通用查询技术作了相关介绍。第5 节 结合实例对个性化报表定制技术的实现过程作了相关介绍，第六章为本章小结。 2 1 引言 报表是政务工作的一向重要内容，下级政务工作者根据上级的要求，从自己 的数据资源中提取相关的数据，进行相关处理里上报给上级领导，供上级领导决 策使用，报表相对于数据查询来说不是简单的数据状态提交，而是需要经过相关 的数据提炼和挖掘。在报表制作中，由于相关的数据资源的状态差异，往往会出 现数据异构的现象发生，为数据的提炼和挖掘带来困难。 政务报表由于年限的差异，形式和内容会发生多样化的变化，因此，柔性的 电子政务要求电子政务报表需要灵活的自行设置功能，设计符合个性化定制要求 的电子政务报表，提高报表系统的可重用性，是本章讨论的内容。 2 2 元数据概述 2 1 1 元数据概念 元数据( m e t a d a t a ) 是数据共享的基础，可简单理解为数据的数据。f 2 4 】内容上 是关于数据基本属性的数据，如对数据的内容、质量、条件和其他特性进行统一 化，规范化的描述；从用途上看，其对数据的机构化进行统一描述，如对数据的 精确理解、搜索和处理。元数据为各种形态的数字化信息单元和资源集合提供规 范、普遍的描述方法和检索工具，为分布、由多种数字化资源有机构成的数据共 享体系提供整合的工具和纽带。它与描述的数据内容有密切联系，不同应用领域 的数据及不同数据共享应用系统的元数据具体内容不同。数据共享应用系统的元 数据应包含以下两方面内容： 浙江大掌硕士掌位论文 第2 章脚l 元数据驱动的w e b 报表个性化定制技术 1 ) 有关数据集的详细信息。用于全面描述数据集生产者提供数据集时必须 提供的符合元数据标准的信息，便于数据集使用者正确理解和使用。 2 ) 有关数据集的目录信息。用于宏观描述数据集信息，便于数据集管理和 查询。 2 1 2 元数据标准 元数据标准是从数据集抽取元数据时为正确使用这些数据集而应遵循的标 准。它是实现基于元数据的w e b 数据共享的标准之一，是数据共享的前提和提高 数据共享应用系统综合效益的基础。因而建立行业性的元数据标准非常必要。 现有元数据标准较多，有些行业根据研究的元数据特点，增加了特殊的指标。 如欧洲地理信息标准化技术委员会增加了数据集综述信息、范围信息。目前我国 元数据标准化工作也在进行。因元数据研究起步较晚，制订元数据标准的方式有 自己特点，主要有两种：重大项目中制订，其它相关应用时采用；根据实践，更 合理、更实用的标准就是大家遵循的标准。p s i 2 1 3 元数据结构 元数据不同于普通数据，格式通过多层次结构定义 2 6 1 ： 1 ) 内容结构( c o n t e n ts t r u c t u r e ) ，描述元数据构成元素及其定义标准。包 括描述性元素、技术性元素、管理性元素、结构性元素等。 2 ) 句法结构( s y n t a xs t r u c t u r e ) ，定义元数据格式结构及其描述方式。如 元素的分区分段组织、元素选取使用规则、元素描述方法、元素结构描述方法、 结构语句描述语言等。 3 ) 语义结构( s e m a n t i cs t r u c t u r e ) ，定义构成元素的具体描述方法。如描 述元素时所采用的标准、最佳实践( b e s tp r a c t i c e s ) 或自定义的描述要求 fi n s t r u c t i o n s ) 等。有些元数据格式本身定义了语义结构，有些则需使用者自己 定义。 2 1 4 元数据互操作性 元数据在不同的领域内具有不同的格式。在用不同元数据格式描述的资源的 应用体系之间检索和利用资源时，需要元数据间互操作，即不同元数据格式间的 1 4 浙江大学硕士掌位论文 第2 章儿元数据驱动的w e b 报表个性化定制技术 释读、转换和由多种元数据格式描述的信息资源应用体系间的透明检索。 2 7 1 可通 过以下方法实现： 1 ) 元数据格式映射( m e t a d a t am a p p i n g c r o s s w a l k i n g ) 。用转换程序转换不同 元数据格式。 2 ) 标准描述框架。用一个标准的资源描述框架来描述所有元数据格式，系 统只要能解析这个标准描述框架，就能解读相应的元数据格式。x m l 有类似作用， 它通过标准的d t d 定义方式，允许所有能解读x m l 语句的系统释读用 x m l d t d 定义的元数据格式。 2 8 - 2 9 1 3 ) 数字对象。数字对象包含元数据及其转换机制。c o m e l l f e d o r a 项目 提出了由内核( s t r u c t u r a lk e r n e l ) 和功能传播层( d i s s e m i n a t o rl a y e r ) 组成的复合 数字对象。内核容纳以比特流形式存在的文献内容、描述该文献的元数据以及对 该文献及元数据进行存取控制的有关数据。功能传播层具有内核数据的类型解 构、读取及元数据格式转换机制。 在本文中，主要运用x m l 技术来进行元数据模型的传递。 2 3 个性定制报表的框架模型及元数据模型 2 2 1 个性定制报表的框架模型 传统的电子政务定制工具，只是针对专业数据库的定制查询，而与业务流程 相关实体无关。 3 0 - 3 1 1 在政务部门中，不同部门、不同岗位的用户对数据关心的侧 重点是不一样的，如民政部门关心的是公民收入差距、社保情况、社区建设、民 间组织等等与社会公众息息相关数据，而税务部f - j 贝, j 关心的是企业的收入与纳税 情况方面的数据。另外不同专业对同一对象所抽取的属性也不同，这样就决定了 他们所形成的最后视图也不相同。传统的查询工具能动态地组合s q l 语句，但是 动态查询的结果是所有用户都可以访问的，用户无法定制个性化的查询；在政府 部门中，需要不同部门，不同职位的用户根据需求对同一对象的数据进行不同岗 位、不同角度、不同专业动态地组织查询和处理，而传统的查询方式无法区分用 户是部门内还是部f - j g l - 的，只能针对i n t e m e t i n t r a n e t 开发不同的服务；同时用 户查询需求和某些业务流程都会随着企业或市场环境的改变而改变，致使应用 程序不断修改来适应变化。 3 2 1 1 5 浙江大掌硕士掌位论文 第2 章儿元数据驱动的w e b 报表个性化定制技术 为有效解决上述问题，本文基于x m l 元数据提出一个个性化的报表定制框 架，用x m l 元数据来描述用户需求和工具运行的环境。 报表引擎通过元数据读取用户需求，然后查询专业数据库并形成个性化定制 实质上也是对用户查询视图定制，只是在定制过程中与业务实体相关联。也就是 说将通用查询定制的结果即定制视图，关联相关的业务实体，并加以权限控制， 形成用户个性定制界面。定制视图与各业务实体之间的关系，如图2 1 所示。 图2 1 定制视图与业务实体关系图 图2 1 的核心是定制报表视图和用户。部门实质是一个用户群，而与部门相 关的定制报表视图，在部门里的有对应访问权限的用户都可以查看，权限的划分 主要根据岗位或者用户职责的不同来进行区别对待，通过关联用户来完成权限控 制。顾名思义，查询对象就是对查询进行个性化定制的对象，而用户所属的专业 则决定查询的结果关心查询对象本身的哪些属性。所以如何将查询对象的专业实 体