（系统工程专业论文）基于电子政务的应用软件系统设计研究.pdf

北京交通大学硕士学位论文 y 5 8 s 0 4 5 摘要 全球性的网络化、信息化进程给人们的生产生活的各个方面带来 了巨大的变化。随着技术进步的加快，互联网的出现和迅速发展，一 个全球性的信息化社会正在逐步形成，政府的信息化建设是国家信息 化建设的重要组成部分。 随着电子政务应用的推广，对于相关应用软件设计的要求也在不 断提高，当前电子政务应用中整合各个应用系统，整合各种数据资源， 调动各个部门共同参与的大型电子政务项目成为关注的焦点，但是相 关的整体应用软件设计仍刚刚起步，没有形成成熟的应用框架和软件 体系。本文就电子政务应用中的软件设计模式展开工作。提出了基于 应用基础层的软件设计框架，对其实际应用进行了研究和探讨。 本文首先介绍了研究背景，电子政务在国外和国内的发展及现状， 提出问题的研究思路和研究的意义，对论文的框架做了描述。 第二章中研究了电子政务及其发展历程，然后提出当前电子政务 的整合应用及电子政务的功能模型。 第三章中研究了应用软件技术架构的发展，分层结构设计以及中 间件技术，在此基础上提出由于应用的需要引出了应用基础层的概念。 第四章中主要研究了应用软件设计的原则、评判标准，具体介绍 了应用服务层的内容，数据实体的表示，数据的存取方式，业务逻辑 的处理以及业务服务的提供等。 第五章中就笔者在电子政务的设计实践中的个实例，具体研究 了如何应用中间件及基础件分层的思想，对电子政务中接台应用、协 l 米经作者、导帅同意 匆垒文公布 0 0 0 艿2 北京交通大学硕士学位论文 同工作审批模式进行设计，对当前的电子政务软件设计模式的一些相 关问题进行了探讨。 在本文的最后，对本篇论文所做的工作进行了总结，提出了在今 后的应用中需要进一步研究和改进的内容，并对这种软件模式的应用 前景做出了展望。 【关键词】 电子政务，软件架构，中间件，应用基础层 2 北京交通大学硕士学位论文 a b s t r a c t g r e a tc h a n g e sh a v ea p p e a r e do nt h ea r e ao f p e o p l e sw o r ka n dl i f e b e c a u s eo ft h e d e v e l o p m e n t o ft h ei n f o r m a t i o n i n d u s t r y w i n l t h e a c c e l e r a t i n gp r o g r e s so f t h et e c h n o l o g y , t h ea p p e a r a n c eo f t h e i n t e r n e ta n d i t sq u i c kd e v e l o p m e n t ，a 甜o b a li n f o r m a t i o ns o c i e t yi sc o m i n gi n t ob e i n g t h eg o v e r n m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mc o n s t r u c t i o ni so n ei m p o r t a n tp a r to f w h o l en a t i o nc o n s t r u c t i o n w i t ht h ed e v e l o p m e n to f t h ee g o v e r n m e n t a p p l i c a t i o n ，t h ed e s i g no f t h ea p p l i c a t i o ns o f t w a r ew i l lb er e q u i r e dt om a k e p r o g r e s s t o d a yi nt h e a r e ao ft h ee g o v e r n m e n ta p p l i c a t i o n ，h o wt oi n t e g r a t eo t h e ra p p l i c a t i o n s y s t e ma n di n t e g r a t em a n yk i n d so fd a t a s o n r c e st om o b i l i z ev a r i o u s d e p a r t m e n t s w h i c h i s b e c o m i n gt h ei m p o r t a n tp r o b l e m t 1 1 i sp a p e r p r e s e n t st h em o d e lo f t h es o f t w a r ed e s i g na n db r i n g sf o r w a r dt h ec o n c e p t o fa p p l i c a t i o nb a s i cl a y e r a n dt h e nt h ep a p e rg i v e sa ne x a m p l eo ft h e m o d e l t h e p a p e r c o n t a i n ss i x p a r t sa sf o l l o w s ： t h ef i r s tp a r tm a i n l yc o n c e n t r a t e so nt h eb a c k g r o u n do ft h i sp a p e r a n dt h eq u e s t i o nw h yic h o o s et h i s t o p i ca sm yt h e m e ，t h ed e v e l o p m e n t c o u r s eo fe - g o v e r n m e n ti n s i d ea n do u t s i d et h en a t i o n ，p u t sf o r w a r dw a y s a n d m e a n i n g s o f r e s e a r c ha n dd e s c r i b e st h ef r a m eo f t h i s p a p e r t h es e c o n dp a r t a n a l y z e st h e c o n e e d to ft h ee g o v e r n m e n ta n di t s d e v e l o p m e n tc o u r s e n l e ni ti n d i c a t e st h em a i na p p l i c a t i o ns t r u c t u r ea n d i t sd e v e l o p m e n tt r e n d n l e1 l l i r dp a r te l a b o r a t e st h ed e v e l o p m e n to ft h ea p p l i c a n ts o f t w a r e t e c h n o l o g ys t r u c t u r e ，d e l a m i n a t i o n s t r u c t u r ed e v i s ea n dm i d d l e w a r e t e c h n o l o g y t 1 l i sp a r tb r i n g sf o r w a r dt h ec o n c e p t i o no f a p p l i c a t i o nb a s i c l a y e r w h i c h i sb a s e do nt h e a p p l i c a t i o n f o u n d a t i o n t h ef o r t h p a r ta n a l y z e sa p p l i c a t i o ns o f t w a r ed e s i g n sp r i n c i p l e ，j u d g e s t a n d a r d ，a n dt h ec o n t e n to ft h ea p p l i c a n ts e r v i c el a y e r , d e n o t a t i o no fd a t a e n t i t y , w a y sw h i c hd a t aa c c e s s ，m a n a g e m e n to fo p e r a t i o nl o g i ca n dt h e o f f e r i n g o f t h e o p e r a t i o ns e r v i c e t h ef i f i h p a r tp r o b e sh o wt od e s i g nt h ep a t t e r no ft h ec o n f o r m i t y 北京交通大学硕士学位论文 a p p l i c a t i o na n dc o o p e r a t i o nw o r ki nt h ee g o v e r n m e n ta n dp r o b e ss o m e r e l e v a n tp r o b l e mi ns o f t w a r e d e s i g nm o d e lo f e g o v e r n m e n t t h es i x t hp a r ts b n l su p w o r k ，w h i c ht h ew r i t e rh a sd o n ei nt h i sp a p e r a n dp u tf o r w a r dt h ec o n t e n t st h a tn e e df u r t h e rr e s e a r c ha n d i m p r o v e m e n t i nt h ef u t u r e a tt h ee n do ft h i sp a r t ，t h ep a p e rf o r e c a s t st 1 1 e a d p l i c a t i o n p r o s p e c to f t h i ss o f t w a r ep a r e r n 【k e y w o r d s 】 e - g o v e r n m e n t , s o t t w a r e s l l u c t u r e , m i d d l e w a r e ，a p p l i c a t i o nb a s i cl a y e r 4 北京交通大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 研究背景 全球性的网络化、信息化进程正改变着人们的生活方式，i n t e r n e t 技术在各个领域内的应用给人们的生产和生活工作的各个方面带来了 巨大的变化。 政府的信息化建设是国家信息化建设的重要组成部分。随着技术 进步的加快，互联网的出现和发展，一个全球性的信息化社会正在逐 步形成，推进政府部门政务工作的自动化、网络化、电子化，己经是 大势所趋。1 9 9 9 年，联合国经济社会事务部把推进发展中国家政府信 息化作为近几年的工作重点，目的是通过信息技术的应用改进政府组 织，重组公共管理，最终实现办公自动化和信息资源的共享。在世界 各国积极倡导的“信息高速公路”五大应用领域中，“电子政府”被列 在第一位( 其余四个领域分别为电于商务、，远程教育、远程医疗、电 子娱乐) ，可见政府信息化在国民经济和社会信息化中的基础性地位。 随着电子政务应用的推广，对于相关应用软件设计的要求也在不 断提高，应该看到当前电子政务应用中整合各个应用系统，整合各种 数据资源，调动各个部门共同参与的大型电子政务项目成为关注的焦 点，但是相关的整体应用软件设计仍刚刚起步，没有形成成熟的应用 框架和软件体系。本文就电子政务应用中的软件设计模式展开工作， 提出了应用基础层的软件设计框架，对其实际应用进行了研究和探讨。 北京交通大学硕士学位论文 1 1 1 国外电子政务的发展 建立电子网络政府，推动电子政务的发展，是信息革命的结果， 也是电子信息技术应用到政府管理的必然趋势。“信息高速公路”建 设是从2 0 世纪7 0 年代开始的，到9 0 年代后，电子政务开始在一些发 达国家得到快速发展。西方发达国家为增强国际竞争优势，相继推出 国家信息基础建设，并规划用网络构建“电子政府”，作为提高政府效 率及为公众服务的重点，力图建立一个以反映公众需求为导向的政府， 以更有效率的行政流程。为社会公众提供更广泛、更便捷、更友好的 信息和服务。事实上，电子政务已经迅速的列入了所有工业化国家的 政治日程。根据联合国教科文组织在2 0 0 0 年对6 2 个国家( 其中3 9 个 为发展中国家、2 3 个为发达国家) 进行的调查，8 9 的国家都在不同 程度上着手推动电子政务的发展，并将其列为国家级的重要事项。 美国是较早发展电子政务的国家，也是电于政务最发达的国家， 早在1 9 9 3 年便首倡“电子政府”，以此克服美国政府在管理和提供服 务方面所存在的弊端，使美国民众能够充分获取联邦政府掌握的各种 信息，希望利用互联网帮助联邦政府提高工作效率，在推动各州和地 方政府提高工作效率的同时，使公民有能力以一种更及时和更有效的 方式和联邦政府机构进行交流。 欧盟成员国在电子政务发展方面也取得了长足的进步欧盟制定 了信息社会行动纲领，各成员国也分别制定了本国的信息社会行动计 划和电子政务规划，并积极付诸行动。英国从1 9 9 4 年才开始着手于“电 子政府”的建设，起步稍晚，但进展却十分迅速。据美国德勤研究公 司于2 0 0 0 年年中所公布权威的研究数字，英国在建设电于政务方面己 北京交通大学硕士学位论文 领先于美、法、加拿大等2 5 0 个国家和地区的政府机构，居于世界前 列。根据英国国家统计局的报告，目前英国的成年网民中，有1 8 的 人使用政府机构网站获取服务或官方文件等信息。政府机构网站总数 达1 0 0 0 多个，每星期的访问请求超过2 0 0 0 万。 亚洲的日本、新加坡等国家电子政务的发展步伐也较快。日本政 府于2 0 0 0 年3 月正式启动了“电子政务工程”。这项电子政务工程的 主要内容是通过i n t e r n e t 等网络系统办理各种申请、申报、审批等手 续，实施政府网上采购计划。日本政府于2 0 0 0 年3 月向国会提出了电 子签名与认证法案从而使电子签名具有同本人签字、盖章同等的法 律效力。按照该项工程的计划，日本政府将在2 0 0 5 年以前让政府各部 门的主要业务全部通过互联网进行，这标志着日本将全面进入办公电 子化、无纸化的时代。 新加坡从2 0 世纪8 0 年代起就开始发展电子政务，现在己成为世 界上电子政务最发达的国家之一目前，普通公民在家里通过政府的 “电子公民中心”网站，即可完成各种日常事务，例如查询自己的社 会保险账号余额、申请报税、为新买的摩托车上牌照、登记义务兵役 等。2 0 0 0 年新加坡政府借助互联网完成了第四次人口普查，普查的速 度和效率都比以前得到极大的提高。 1 1 2 我国电子政务发展现状 我国电子政务的发展发展过程基本上是与我国自己的信息化历程 同步进行的。1 9 8 4 年，国务院批准国家计委成立了信息管理办公室， 负责推动国务院有关部委的信息系统建设工作。1 9 8 6 年，国务院批准 成立了国家经济信息系统领导小组和国家信息中心，负责国家经济信 北京交通大学硕士学位论文 息系统的规划和建设。各个部委局和地方省市县相继先后成立了信息 中心。9 0 年代以后，我国的政府信息化建设进入了蓬勃发展阶段。1 9 9 2 年，国务院办公厅就提出建设全国行政首脑机关办公决策服务系统的 目标和具体实施方案，并在全国政府系统推行办公自动化。1 9 9 3 年， 国务院成立了国家经济信息化会议，开始实施了金桥、金关、金卡、 金税等信息化重大工程。1 9 9 6 年，国务院成立了国务院信息化工作领 导小组，对我国政府信息化的指导思想、方针、政策等做出了明确规 定，加强了对全国信息化工作的统一领导，大大推动了政府信息化建 设。在“金”字系统工程取得重大进展的同时，从1 9 9 9 年起，在全国 普遍实行了政府上网工程。到2 0 0 1 年，全国绝大多数市级以政府都设 有站点，并通过网站，向社会发布信息，有的还开始向公众提供在线 服务。 在中央的大力倡导下，各地在推动政府信息化方面正在全面起步。 经过蘼几年的建设，各地的电子政务都有了一定的基础，并逐步开始 提供互动式的服务。金税工程已经覆盖了8 0 的纳税企业。电子货币和 金融电子化发展的步伐明显加快，已经实现了各类银行卡在1 0 0 个大 中城市跨行联网通用，四大商业银行在本系统的3 0 0 多个城市实现了 银行卡联网运行和跨地区使用。电子政务建设得到大力推动，特别是 在许多城市开展了网上联合审批、网上招标、政府采购、市民综合服 务窗口、网上教育培训、网上社会保障、市长邮箱等等，对公众的服 务信息系统越来越多，深受企业和居民的欢迎。目前政府信息化步伐 较快的地区和部门有：广东、上海、北京、天津、青岛以及国务院一 些与“金字号”有关的部委等。 深圳市率先在全国建成了深圳信息网。该网络充分利用邮电通信 4 北京交通大学硕士学位论文 网、有线电视网、无线数据网、卫星网等四大通讯网络。构筑起政府 部门统一的公共通讯网络平台，成为涵盖市委市政府5 套班子、6 个区 以及8 8 个委办局，汇集几十个各类数据库的面向2 1 世纪的动态信息 资源交汇体系。具体内容主要包括公共交换服务、虚拟专网、电子公 务服务、市领导办公服务系统、应急指挥系统、多点电视会议服务系 统、接入和信息发布系统、数字视频广播服务等。 上海市的政府门户网站目前已集聚了网上办事和服务项目5 4 2 项， 其中可直接受理的办事审批2 6 8 项、办事状态实时查询“9 项、实用 信息查询5 6 项以及在线咨询4 7 项和在线投诉5 2 项。凡涉及到办事和 服务的表格都在网上提供下载。 北京市至2 0 0 0 年底，已初步建成了公用信息平台和政务信息网络。 具体表现在：建立于包括企业、人口、税收、统计、车辆、人才、市 政等各种管理的一批信息数据库；全市1 2 3 个机关、单位均在首都公 用信息网平台上建立自己的网站；各级政府机关办公自动化程度明显 提高等。2 0 0 1 年初，北京市政府又提出，力争在两年内，基本实现面 向企业和公众的审批、管理和服务业务上网，政府内部初步实现电子 化和网络化办公。在此基础上，再用三年时间，建成体系完整、结构 合理、高速宽带、互联互通的电子政务网络系统，全面开展网上交互 式办公，从而基本实现政务信息化。 电子政务建设不仅增强了政府的经济调节、市场监管的能力，提 高了政府的工作效率。而且还大大提高了政府社会管理和公共服务的 能力，提高了政府工作的透明度，促进了政府职能的转变。 我国的“信息高速公路”建设虽然起步较晚，信息技术、网络技 术在企业、社会组织以及个人家庭的运用相对滞后，但目前的发展势 北京交通大学硕士学位论文 头良好，国家制定的有关推动政府信息化和发展电子政务的相关政策， 对各地区、各部门政府信息化工作起到了熏要的指导作用，已经在实 际工作中收到了显著成效。 随着各类信息技术的普遍应用，我国政府部门的管理观念也在发 生变化，其职能正从管理型转向管理服务型，如何更好地发挥政府部 门宏观管理、综合协调的职能，如何更加有效地向公众提供服务，提 高工作效率、打破信息盲区、加强廉政建设，己成为当前各级政府部 门普遍关注和亟待解决的问题。国家“十五”计划要求“政府行政管 理要积极运用数字化、网络化技术，加快信息化进程”。2 0 0 1 年1 2 月， 国家信息化领导小组第一次会议提出推进国家信息化必须遵循的五项 方针，其中特别强调“政府先行，带动信息化发展。政府信息化建设 要与政府职能转变相结合，提高办事效率和管理水平，促进政务公开 和廉政建设，特别要针对群众最关心的问题应用信息技术，增强为民 办事的透明度和公正性”。因此，在未来的发展过程中，各级政府、 行政管理部门都面临着利用信息技术推动政务工作科学化、高效率的 新局面。如何选择、运用一套有效的电子政务平台、如何培养一支高 素质的政务队伍，己提到各级政府、行政部门的议事日程中、“电于 政务”在中国己经不再是一个遥远的概念。 2 0 0 3 年，中国经济保持着高速增长的态势，据有关权威部门统计， 中国2 0 0 3 年的经济增长达到8 4 ，i t 市场仍旧保持平稳增长的趋势， 成为举世瞩目的焦点，政府结合电子政务的建设进行新一轮的组织机 构调整，电子政务进入全面实施阶段，这些都将会对2 0 0 4 年行业i t 应用建设带来新的机会。 2 0 0 4 年我国电子政务建设将围绕“以实施电子政务示范工程为先 北京交通大学硕士学位论文 导，推进以三网一库为基本架构的政府系统政务信息化枢纽框架 及应用体系，加快建设和整合统一的全国政府系统办公业务资源网络 平台，加快推进政府门户网站建设”等任务上进行全面推进。 在加快城市信息化建设的过程中，各种相关资源将得到有效整合。 为推进城市应急联动，卫生、公安及公用社会管理部门将配合建立公 共应急反应机制，增强政府对公共事务和全社会抗御各种灾害的能力。 按照统一指挥、协调有效的要求，做好相关工作，将现有各信息服务 平台进行整合，抓紧开发各种应用软件和产品，为社会应急联动提供 支持和保障。同时，将继续开展全国农村党员现代远程教育试点工程、 公民信息服务系统等重点项目，推动远程教育、远程医疗等信息服务 业的发展，普及计算机网络知识和技能，提高全民信息应用水平。 中国入世及全球经济一体化将推进政府部门办公自动化、网络化、 电子化，全面信息共享成为大势所趋。政府信息化是社会信息化的基 础，推进政府部门开展电子政务应用项目的建设是实现中国政府迈入 网络社会的一项重要举措。健康发展的电子政务，将有利于拓宽政府 招商引资的渠道；有利于打破以行业、地域为限制的政务机制，转为 透明高效的政务机制；树立中国各级政府各部门的“勤政、廉洁、高 效”形象，提高政府工作的透明度和办事效率，使政府站点成为便民 服务的窗口，帮助人们实现足不出户完成与政府各部门的办事程序； 可以充分实现政府信息资源的市场价值，引导和形成新的消费热点和 经济增长点，从而带动相关产业群落的发展。 1 2 问题的提出和研究的意义 电子政务的发展与企业信息化及电子商务的发展一样，不是一件 北京交通大学硕士学位论文 轻易就能取得成效的事情，而是一个十分复杂、长期和困难的过程。 世界各国在实施电子政务过程中普遍存在的问题是：硬件 软件 应 用，即重硬件轻软件、应用开发相对滞后。 电子政务应用的不断发展，已经由原来的办公自动化、政府门户 网站发展进入了一个整合应用、各部门协同办公的时代，这就对电子 政务的软件设计提出了更高的要求。 如何利用信息技术协助政府与公众之间的互动，建立以公众为导 向的电子政务，为公众提供效率更高、更便于使用的服务，提供更多 获得政府服务的机会与渠道。加速政府对公众需要的反馈，减少中间 工作环节，让公众能更快捷、更方便地了解政府，并能在同一个政府 网站站点内完成向政府申请的需要多个政府部门参与的审批业务，成 为电子政务相关软件设计需要重点考虑的问题。 中间件技术的使用，把业务逻辑从系统服务功能和用户界面中分 离出去，放置在这两层之间，多层应用简化了应用系统的开发、部署 和维护。它依赖于各种各样的后端服务程序实现基础结构和客户端应 用程序，以便用户进行交互操作，使应用开发设计人员将注意力转移 到业务逻辑的设计和处理上。 由于协同办公中涉及到的部门较多，主管部门和各个下属机构间 的业务流程较为复杂，功能要求也更为详尽，原有的架构体系已经不 能很好的对系统进行描述。 本文结合在北京市电子政务网上审批项目中的实际工作，提出了 应用基础层的概念，对于当前电子政务中的应用热点一网上审批的软 件设计，进行了结构和流程上的探讨和研究，对于电子政务中整合相 关应用、各部门协同办公模式做了抛砖引玉的研究工作，对今后更大 8 北京交通大学硕士学位论文 范围和规模的电子政务软件设计，可以进一步发展和改进。 1 3 研究思路与论文框架 本文首先介绍了研究背景、电子政务在国外和国内的发展及现状， 提出问题的研究思路和研究的意义，对论文的框架做了描述。 随后在第二章中研究了电子政务及其发展历程，然后提出当前电 子政务的整合应用及电子政务的功能模型； 接下来在第三章中研究了应用软件技术架构的发展，分层结构设 计以及中间件技术，在此基础上提出由于应用的需要引出了应用基础 层的概念： 在第四章中主要研究了应用软件设计的原则、评判标准，具体介 绍了应用服务层的内容，数据实体的表示，数据的存取方式，业务逻 辑的处理以及业务服务的提供等； 第五章中就笔者在电子政务的设计实践中的一个实例，具体研究 了如何从应用基础层分层的思想出发，对电子政务中整合应用、协同 工作审批模式进行设计，对当前的电子政务软件设计模式的一些相关 问题进行了探讨。 在本文的最后，对本篇论文所做的工作进行了总结，提出了在今 后的应用中需要进一步研究和改进的内容，并对这种软件模式的应用 前景做出了展望。 本文的结构图1 - 1 如下： 9 北京交通大学硕士学位论文 图卜1 本文的结构图 1 0 北京交通大学硕士学位论文 2 电子政务应用软件系统外部环境分析 2 1 电子政务及其发展 电子政务是指政府机构运用现代信息技术，将其管理和服务职能 转移到网络上去完成，实现政府组织结构和工作流程的重组优化，超 越时间、空间和部门分隔的制约，建成一个精简、高效、廉洁、公平 的政府运作模式，向全社会提供优质高效、规范透明、全方位符合国 际水准的管理和服务的管理与服务。它的主体是政府部门及其工作人 员，被服务的对象是公民、公职人员、企业及其它非政府机构。 电子政务定义包含三个方面的信息： 1 、电子政务必须借助于电子信息和数字网络技术，离不开信息基 础设施和相关软件技术的发展： 2 、电子政务处理的是与政府有关的公开事务，除了包括政府机关 的行政事务以外，还包括立法、司法部门以及其他一些公共组织的管 理事务等； 3 、电子政务并不是简单地将传统的政府管理事务原封不动地搬到 互联网上，而是耍对其进行组织结构进行重组，并对业务流程进行再 造以适应网上办公的需要。 电子政务功能可简单概括为：政府部门内部利用先进的网络信息 技术实现办公自动化、管理信息化、决策科学化；政府部门与社会各 界利用网络信息平台充分进行信息共享与服务、加强群众监督、提高 办事效率及促进政务公开等等。 电子政务的发展大致可分为四个阶段： 北京交通大学硕士学位论文 1 、电子化阶段：建立和推广通用办公自动化( o a ) 软件模块的电 子政务软件； 2 、w e b 化阶段：以建立各级政府网站工程为主，由政府信息的单 向发布进展到政府少量业务网上执行的门户网站建设： 3 、资源共享阶段：行业、部门、地区间的信息共享和利用，政府 信息门户推广； 4 、平台化阶段：以成熟的电子政务平台为基础，网上处理所有相 关的电子政务。 在我国大致表现为： 1 、2 0 世纪8 0 年代末期，中央和地方党政机关所开展的办公自动 化工程，利用计算机和通信网络技术建立了各种内部信息办公网络。 2 、1 9 9 3 年底启动的金桥工程、金关工程和金卡工程，合称“三金 工程”，它们以为重点行业和部门传输数据和信息为目的，由中央政 府主导，重点是建设信息化的基础设旆。 3 、随蕾信息网络技术的快速发展和信息基础设施的不断完善，电 子政务的发展突破部门和地域限制，向交互性和互联网方向发展。1 9 9 9 年1 月，4 0 多个部委( 局、办) 的信息主管部门共同倡议发起了“政 府上网工程”。 4 、许多地方政府都将国民经济和社会信息化作为“十五”规划的 重要内容，纷纷提出建设数字化城市或数码港计划，其中电予政务的 建设是数字城市建设的核心内容之一，并且专业化的政府服务网站日 益增多，服务内容更加丰富，功能不断增强，互动性得到很大提高， 同时极大地促进了我国软件业的发展，安全性不断提高，电子政务的 发展为民族软件企业的发展提供了一个难得的机遇。 北京交通大学硕士学位论文 2 2 电子政务的整合应用 2 2 1 电子政务的整合目标和内容 当前电子政务建设为以“三网库”为基本架构的政府系统政务 信息化枢纽框架及应用体系，以实施电子政务示范工程为先导，加快 建设和整合统一的全国政府系统办公业务资源网络平台，加快推进政 府门户网站建设。具体包括：1 加快推进电子政务试点示范工程建设， 2 0 0 4 年上半年完成对整个示范项目的验收工作；2 加快推进政府门户 网站建设，由国办牵头的中央政府门户网站将于2 0 0 4 年建成；3 努力 搞好网络平台建设，其中重点是办公业务资源网和内网平台的整合建 设与升级；4 切实抓好办公业务资源系统建设。 办公业务资源系统是“十五”期间我国重点建设的1 2 个业务系统 之一，其中的五个重点系统是：一是桌面视频会议系统，试点工作将 在2 0 0 4 年初启动，年底在有关地区和部门正式运行；二是组织推广电 子会议通知报名系统，今年年底实现国务院各部门会议通知、报名工 作的无纸化；三是国务院督察管理系统；四是加强国务院电子公文传 输系统推广应用工作，分期分批开展国务院部分文件通过电子公文传 输系统下发；五是着手政府系统应急指挥系统建设。 2 0 0 4 年电子政务建设的重点内容是：业务系统、网络建设、安全 系统、办公自动化或电子政务综合办公平台、存储系统、资源库或数 据中心。加强基础设施建设，推进资源整合深化应用将成为电子政 务建设的主旋律。 一般说来，整合应用主要有五个目标：网络整合、数据整合、应 用整合、资源整合以及服务整合。资源整合包括两项任务：各个部门 北京交通大学硕士学位论文 本身的数据整合和软件、服务器及应用的整合，以便为上级单位的宏 观决策提供支持，为社会提供服务，为与国际经济数据对比提供依据。 五个整合将实现电子政务平台、数据中心、广域网、门户网站的统一。 2 2 2 电子政务的协同应用 电子政务是政务信息化发展的一个阶段，近年来全国政务信息化 发展迅速，目前全国9 7 以上的地区和部门已建成办公业务网；辽宁、 上海、重庆等7 5 的地区建立了联接所辖各厅局和各地( 市) 、县的计算 机网络系统：各地区、各部门不断推进公文、信息、督察、档案等办 公系统建设和服务，应用领域不断扩大，政务工作技术依赖程度逐步 增加，4 3 的国务院部门分别建立了覆盖本系统的办公业务资源网；8 5 以上的地区和部门建设了政府公众信息网。中央政府门户网站总体方 案经国务院秘书长办公会审议通过，已开始立项及筹建工作。 在部分城市网上联合审批、应急联动的尝试中，我国电子政务建 设也加快了从局部应用向协同应用过渡的步伐，进入快速发展的新阶 段。政府间互联互通、建设一体化政务平台，是增强经济调节和市场 监管能力，提高工作效率的必然要求。从政务信息公开到在线互联服 务，说明我国电子政务建设开始强调政府信息资源整合利用和政府服 务功能的充分发挥，必然推动我国电子政务在功能、政务内容、用户 界面友好度以及互动性等方面稳步发展。 2 3 电子政务的功能模型 根据电子政务的定义及其发展趋势，当前的电子政务应用主要包 1 4 北京交通大学硕士学位论文 括三个组成部分： 1 、政府部门内部的办公自动化。 办公自动化，主要是指利用现代化的办公设备、计算机技术和通 信技术，使办公室部分工作逐步物化于各种现代化设备当中，来代替 办公人员的手工作业，从而大幅度地提高办公效率。它是由办公室人 员与设备共同构成的服务于某种目标的人机信息处理系统。 办公自动化早在2 0 世纪8 0 年代就已经开始在我国普及应用，而 电子政务系统的大规模应用则是9 0 年代中期以后的事情。具体的说， 电子政务和办公自动化系统在以下几个方面存在明显的差异： ( 1 ) 应用定位不同。电子政务侧重于政府部门内部以及跨部门、 系统和地区的应用，而办公自动化系统的应用重点一般是在部门内部， 并且集中于办公人员的个人层面。 ( 2 ) 二者的系统用户不同。办公自动化系统的用户多为办公人员， 而电子政务由于一般是互动式进行的，因此其系统用户的范围要广的 多，除了政府部门的工作人员之外，还包括与这些部门相关的企业和 公众等。 虽然电子政务和办公自动化在应用定位、应用主体、功能、系统 管理模式等方面均存在较大的差异，但是它们之间仍然有着十分密切 的关系。由于电子政务实现了打破部门界限的联网办公和互动式作业， 因此可以把电子政务看作是办公自动化系统在范围和功能上的对外延 伸，是面向全社会的办公自动化系统。 2 、政府部门的门户网站。 政府部门通过网络与公众之间进行双向信息交流，最终政府通过 网络向社会提供服务，构筑政府网络平台。形成全国范围的政府业务 北京交通大学硕士学位论文 信息系统，实现政府网上信息交换、信息发布和信息服务。 3 、政府各个部门之间通过计算机网络而进行的信息共享和实时通 信，实现诸如网上审批等政务活动。 电子政务的构建，正经历着由以技术为中心向以数据为中心的方 向转变，数据资源的完整性、准确性、共享性直接决定电子政务应用 的程度。在传统管理中，信息的交流经过了层层过滤，政府部门只与 自己业务密切相关的部分有联系，政府内的各种信息被分割成了一个 个孤岛。电子政务系统数据资源开放、信息共享的特点，将会把这一 个个孤岛联结起来，实现信息一对多、多对一的晌应，使信息的传导 模式出现多元化的趋势，比如信息的垂直传导、双向传导、横向传导 等，这就为电子政务所体现的“扁平式管理”提供了可能性。 图2 - 1 表明了一个完整的电子政务系统的功能模型。 北京交通大学硕士学位论文 图2 - 1 电子政务系统的功能模型 具体地说，目前各级政府部门所广泛使用的办公自动化系统，属 于第一类电子政务的范畴：国家各级政府部门的门户网站是第二类电 子政务，政府部门通过自己的互联网站发布政务信息；政府部门进行 网上审批、网上招标、网上招聘、接受网上投诉等，则属于第三类电 于政务的范畴。一个完整的电子政务系统，应当是上述这三类系统的 有机结合。 北京交通大学硕士学位论文 3 应用软件系统技术架构 3 1 结构化软件技术架构的演进 随着p c 机的诞生与应用，原有的计算模式从集中式( 数据和应用 程序在一台主机上) 转向了分布式( 数据和应用程序跨越多个节点机) ， 尤为典型的是c s 结构( c 1 l e n t s e r v e r 的简称，客户机服务器模式) 。 两层结构c s 模式，在上个世纪八十年代及九十年代初得到了大量应 用。随后，它开始向三层结构发展。随着网络技术不断发展，尤其是 基于w e b 的信息发布和检索技术、j a v a 计算技术以及网络分布式对象 技术的飞速发展，导致了很多应用系统的体系结构从c s 结构向更加 灵活的多级分布结构演变，使得软件系统的网络体系结构跨入一个新 阶段，即b s 体系结构( b r o w s e r s e r v e r 的简称，浏览器服务器模式) 。 两层c s 结构：如图3 1 所示，它由两部分构成：前端是客户机， 通常是p c ；后端是服务器，运行数据库管理系统，提供数据库的查询 和管理。 北京交通大学硕士学位论文 图3 一l 两层c s 结构 三层c s 结构：如图3 2 所示，它是伴随着中间件技术的成熟而 兴起的，核心概念是利用中间件将应用分为表示层、业务逻辑层和数 据存储层三个不同的处理层次。三个层次的划分是从逻辑上来分的，具 体的物理分法可以有多种组合。中间件作为构造三层结构应用系统的 基础平台，提供了以下主要功能：负责客户机与服务器问、服务器间 与服务器间的连接和通信；实现应用与数据库的高效连接；提供一个 三层结构应用的开发、运行、部署和管理的平台。 图3 2 三层c s 结构 b s 模式：b s 模式层次结构如图3 3 所示。处于第一层的是客 户端，处于第二层的是应用服务层，由一台或多台服务器组成，该层 具有良好的可扩充性，可以随着应用的需要增加服务器的数目。处于 第三层的是数据层，由数据库系统组成。 1 9 北京交通大学硕士学位论文 3 _ 2 中间件技术研究 图3 3b s 模式示意图 3 2 i 中间件的功能要素 九十年代初客户机服务器计算模式开始成为主流技术，将数据统 一存储在数据服务器上，而有关的业务逻辑都在客户端实现，即所谓 胖终端的解决方案，这种两层结构的模式大大阻碍着系统的发展，单 一的服务器结构紧密地依赖供应商；数据存取受到限制；难以扩展到 大企业广域网或国际互联网；也难以管理客户端的机群。随着用户业 务需求的增长及i n t e r n e t i n t r a n e t 的普及，将以三层体系结构取而 代之。三层结构就是把用户端的业务逻辑独立出来，并与数据库服务 器中存储过程合并在一起，构成应用层，以提高计算能力，实现灵活 性。在这种结构中用户端仅仅是处理图形用户界面( g u i ) ，而目前趋势 是采用具有交互功能的浏览器，即形成瘦终端的工作方式，为此，中 间又增加了一层，称为w e b 服务器层，形成了四层体系结构。 这层组件包括事务处理逻辑应用服务、数据库查询代理数据库 2 0 北京交通大学硕士学位论文 等。随着这层组件的增加，两层结构向三层结构转变后，客户端和服 务器端的负载就相应减轻了，跨平台、传输不可靠等问题也得n t 解 决。增加的这层组件就是我们所说的“中间件”。中间件在三层结构 中主要充当中间层，完成数据安全和完整传输，通过负载均衡来调节 系统的工作效率，从而弥补两层结构的不足。在分布式环境中，无论 硬件平台还是软件平台都不可能做到统一。大规模的应用软件通常要 求在软、硬件各不相同的分布式网络上运行。为了更好地开发和应用 能够运行在这种异构平台上的软件，迫切需要一种基于标准的、独立 于计算机硬件及操作系统的开发和运行环境，中间件技术就应运而生 了。 这类多层结构的分布系统，各服务器和终端机之间都是通过网络 连接起来的，并有大量信息和数据进行传递。对每个应用系统而言， 在设计和实现时需要开发的，仅是在应用服务器上的业务逻辑部分的 软件，除此之外，还必须要设计处理分布系统所特有的功能的软件， 而系统软件( 操作系统和支撑软件) 都不支持。中间件能够使应用软件 相对独立于计算机硬件和操作系统平台，为当今的大型分布式应用搭 起一个标准的平台，把大型分散的系统技术组合在一起，从而实现大 型应用软件系统的集成。 中间件是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。为了直观 地把握中间件的基本概念，可以将网络和系统软件之上、应用系统之 下的领域都视做中间件领域。中间件被概括地理解为起承上启下作用 的应用支撑平台。应用的多态性、系统软件的复杂性，都需要依赖各 种类型的中间件在其中运筹和调和。中间件的核心作用是通过管理计 算资源和网络通信，为各类分布式应用软件共享资源提供支撑。广义 北京交通大学硕士学位论文 地看，中间件的总体作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开 发的环境。帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。 中间件的主要功能： _ 负责客户机和服务器间的联接和通信； 一提供客户机与应用层的高效率通讯机制； 提供应用层不同服务之间的互操作机制； 一提供应用层与数据库之间的联接和控制机制； 一提供一个三层结构应用开发和运行的平台； 一提供一个应用开发框架，支持模块化的应用开发； - 屏蔽硬件、操作系统、网络和数据库； - 提供应用的负载均衡和高可用性； _ 提供应用的安全机制与管理功能。 3 2 2 中间件的分类 中间件产品出现在2 0 世纪7 0 年代，消息通信和事务管理是其最 初具有的功能。到了9 0 年代，随着互联网的普及和企业计算的需要， 对于中间件的需求也逐渐多样化，从而促使中间件技术进一步细分， 产生了不同类别的中间件产品。中间件分为5 大类，分别是消息中间 件、数据访问中间件、远程过程调用中间件、对象请求代理中间件和 事务处理中间件。 从9 0 年代末期开始，随着电子商务的兴起和企业信息化建设的深 入，中间件受不同类型需求的刺激而更加丰富起来，中间件的内涵和 外延进一步拓展。面向对象的中间件技术成为中间件平台的主流技术。 出现了以s u n 公司的e j b j 2 e e 、m i c r o s o f t 的c o m + d n a 和o m g 的 北京交通大学硕士学位论文 c o r b a o 淞为代表的三个技术分支。其研究热点是建立标准化的对象请 求代理，屏蔽网络环境下计算平台、操作系统、编程语言、网络协议 的异构性和复杂性，使分布在网络上的应用系统能够协同工作，为网 络应用提供通用的高级网络管理服务及与应用领域相关的增值服务。 从广义上看，应用包括三个逻辑层次：表示层逻辑、业务逻辑和 基础逻辑。其中，基础逻辑贯穿了通信、事件和应用管理三个方面。 换言之，中间件就是从应用中分离出来的、基础逻辑的一种独立标准 形式。 从应用类别来看，中间件可以分为三大类： 数据类( d a t ai n t e g r a t i o n ) ：用于数据的存取、转换和 增值，此类中间件用于构建以数据为中心的应用； 一处理类( p r o c e s si n t e g r a t i o n ) ：把分布在网络结点上的 各个应用或处理连接在一起，形成一个统一的分布式应 用； 一分布式构件类( d i s t r i b u t e dc o m p o n e n t s ) ：支持构件式 应用，是未来应用的发展方向。 从应用层次来看，中间件可以归纳为三种模式： - 消息传输模式：将数据从不同的发源地采集到一起或转 发。包括数据标记、加密、队列和审核等； 事务协调模式：支持应用事件及交易管理； _ 应用构件模式；支持构件式应用，是网络化应用的发展趋 势。 北京交通大学硕士学位论文 3 2 3 中间件的发展趋势分析 中间件作为构筑企业信息系统和电子政务系统的基石和核心技 术，向着标准化和构件化方向发展。具体来看，有以下三种发展趋势： 1 规范化 在中间件的