（计算机软件与理论专业论文）电子政务平台中社区信息化的研究及应用.pdf

哈尔滨工程大学硕士学位论文 捅要 随着国家电子政务的建设，社区信息化逐步成为人们生活的一部分。社 区信息化是指社区在履行其特有的社会功能的过程中，利用现代信息通讯技 术( 计算机、呼叫中心、i n t e m e t 等) 为社区范围内的管理、服务、教育信息 的开发和利用、表达和交流提供完善的信息应用服务体系的建设过程。本课 题来源于黑龙江省信息产业发展基金项目“哈尔滨市社区信息化”的一个组 成部分，主要研究在电子政务平台模型及体系结构中社区信息化的应用。 本文首先介绍国内外社区信息化发展的状况，接着详细介绍电子政务的 平台模型和体系结构，侧重对两层和三层多层体系结构进行比较。然后，描 述了社区、研究范围和社区信息化。从社区管理和社区服务两个方面，对社 区信息化系统的建设进行分析，提出哈尔滨市社区信息化建设目标。最后， 论述这个系统的研究设计。 本系统采用三层c s 分布式计算结构，主要为社区提供民政、计生、文 化、环境和治安等功能。系统能够提供给社区一个良好的环境，达到哈尔滨 市信息化建设的目标。 关键词：电子政务：社区信息化；体系结构；平台模型 哈尔滨工程大学硕士学位论文 a b s t r a c t a l o n gw i t he - g o v e r n m e n t , c o m m u n i t yi n f o r m a t i o n a l i z a t i o nh a sg r a d 州l y b g c o m eap a r to f p e o p l e 。sl i v e s c o m m u n i t yi n f o r m a t i o n a l i z a t i o ni su n i q u et ot h e c o m m u n i t yi nf u l f i l l i n gi t s s o c i a lf u n c t i o ni nt h ep r o c e s s t h e 璐eo fm o d e m c o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e s ( c o m p u t e r s , c a l lc e n t e r , i n t e r a c t , e t e ) w i t h i nt h e s c o p eo fc o m m u n i t ym m l a g e m 臼a t s e r v i c e s , t h ed e v e l o p m e n ta n du s eo f i n f o r m a t i o n , e x p r e s s i o na n de x c h a n g eo fi n f o 删o nt oi m p r o v et h ep r o c e s so f b u i l d i n gas e r v i c es y s t e m 。n es u b j e c t sc o m ef r o map a r to ft h eh e i l o n g j i a n g p r o v i n c i a li n f o r m a t i o ni n d u s t r yd e v e l o p m e n tf u n dp r o j e c t “h a r b i nc o m m u n i t y i n f o r m a t i o n a l i z a t i o n ”i t sc o n t e n t s m a i n l y r e s e a r c hi n t ot h e e - g o v e r n m e n t p l a t f o r mm o d e la n da r c h i t e c t u r e 1 r i l i st h e s i sf i r s t l yi n t r o d u c e st h ed e v e l o p m e n to fb o t hd o m e s t i ca n da b r o a d c o m m u n i t yi n f o r m a t i o n a l i z a t i o n , t h e nd e t a i l st h ee - g o v e m m e mp l a t f o r mm o d e l a n da r c h i t e c t u r e n l ec o m p a r t m e n to f t h ee - g o v e r n m e n ta r e h i w c t u r eb e t w g c nt w o t i e r sa n dm u l t i l a y e rt i e r si sp a r t i c u l a r l ye m p h a s i z e d ，a n dd e s e r i p tt h ec o m m u n i t y ， t h es c o p eo fr e s e a r c ha n dc o m m u n i t yi n f o r m a t i o n a l i z a t i o n f r o mt h ec o m m u n i t y m a n a g e m e n ta n dc o m m u n i t ys e r v i c e s ，a n a l y s et h ec o n s t r u c t i o no fc o m m u n i t y i n f o r m a t i o n a l i z a t i o n , a n dp r o p o s et h et a r g e to fh a r b i nc o m m u n i t yi n f o r m a t i o n - a l i z a t i o n f i n a l l y , e x p e s i tt h ed e s i g no f t h i ss y s t e m t h i ss y s t e ma d o p tat h r e e - t i e rc l i e n t s e r v e rd i s t r i b u t e dc o m p u t i n gs t r u c 姗e , w h i c hp r o v i d et h em a i nf u n c t i o n sf o rc o m m u n i t ys u c h 弱c i v i la d m i n i s t r a t i o n , f a m i l yp l a n n i n g ，c u l t u r e ，c i r c u m s t a n c e ，p u b l i cs e c u r i 锣a n ds oo i l t h i ss y s t e m p r o v i d eag o o de n v i r o n m e n tf o rt h ec o m m u n i t y , a n da c h i e v et h eg o a lo fh a r b i n i n f o r m a t i o n a l i z a t i o nc o n s 舡u c t i o n k e y w o r d a ：e - g o v e r n m e n t , c o m m u n i t yi n f o r m a t i o n a l i z a t i o n , a r c h i t e c t u r e ， p l a t f o r mm o d e l 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导 下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文 献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已 注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经公开发表的作品成果。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。 俐：帮 日期。0 7 年a 月7 日 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 1 问题的提出 第1 章绪论 随着国家电子政务的建设，越来越多的人通过网络进行交流与沟通，浏 览实时的新闻信息，进行交易与买卖，网络已经成为人们生活中的一部分。 随着网络的发展和丰富，人们急切需要一种能够提供多种服务、集多种功能 于一体的综合性网站，社区信息化也就由此而生。 社区信息化是指社区在履行其特有的社会功能的过程中，利用现代信息 通讯技术( 计算机、呼叫中心、i n t e m e t 等) 为社区范围内的管理、服务、教 育信息的开发和利用、表达和交流提供完善的信息应用服务体系的建设过程。 这种电子化的网络系统，使社区的管理者与住户之问可以实时地进行各种形 式的信息交互，由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现性，加上各种 网络多媒体技术的应用，从而营造出了一个丰富多彩的虚拟社区。换句话说， 社区信息化是现实社区与由数字化技术所营造的虚拟社区的有机组合。虚拟 社区是现实社区的映射和扩展，它使住户与社区的管理者之间，住户与住户 之间的关系变得更加的密切。社区信息化的实现，将使人们生活、居住的社 区变得智能化，变得更充实、更丰富多彩1 1 1 。 建立哈尔滨社区信息化服务体系，是实现城市现代化建设的迫切需要， 是实现哈尔滨市委、市政府提出的要千方百计把经济搞上去，一心一意为群 众办实事的重要途径，是落实科学发展观，促进哈尔滨市社会和经济协调发 展，构建社会主义和谐社会的有效措施。 本课题就是基于哈尔滨市社区信息化建设研发过程而展开的。在研究过 程中，主要是针对电子政务的体系结构和平台模型在社区信息化建设中如何 应用进行分析和探索。 1 2 目的及意义 社区是城市的基本组成单位，因此，社区信息化是城市信息化的重要组 哈尔滨工程大学硕士学位论文 成部分，是城市管理和建设的基础环节，是政府加强城市管理和为民服务的 有效手段。它通过现代计算机和信息网络技术，改变社区管理和服务条块分 割的状态，利用覆盖城市的信息网络进行资源整合、开发利用和综合服务， 向居民提供全方位信息服务；缩短社区管理和服务路径，提高管理和服务质 量；加强社区成员之间的交流与互助，推动社区民主自治；逐步满足社区居 民个性化、多向性的需求，提高社区居民生活质量。提高政府管理和服务效 率，增强政府效能，提高公众满意度【2 】。 随着社会主义市场经济的发展和城镇化进程的加快，城市社区在经济社 会发展中的地位越来越重要，社区居民对社区服务的需求越来越多，要求越 来越高。做好社区服务工作对于提高居民生活质量、扩大就业、化解社会矛 盾、促进和谐社会建设都具有重要意义。 社区信息化一方面将成为电子政务功能的延伸和拓展，使电子政务在城市 生活中有了落脚点，辅助电子政务系统完成政府的行政管理职责；另一方面社 区信息化由于包含规模巨大的用户资源，因而成为电子商务走进社区的重要接 口，为社区电子商务提供了良好的发展环境。所以，未来几年内，社区信息化 将成为中国社会信息化的重要组成部分，发挥出不可替代的作用【3 】。 1 3 国内外的发展状况 1 3 1 国外的发展状况 在发达国家社区信息化的研究与应用大约始于1 9 9 5 年，研究分两个层 次：一个是从政府的角度进行研究，这部分的研究内容主要集中在社区信息 收集和发布的规范以及国家安全等方面；另一个就是从社会团体的角度进行 研究，这部分的研究与社会团体个体密切相关，主要集中在信息技术对该团 体所扶事工作中的应用，尤其是在健康、职业培训和继续教育等具体领域。 从国外近年来的社区信息化实践来看，社区信息化建设也是电子政务建 设的一个重要组成部分1 4 】。大力推进城市社区建设，是国家和城市的经济与 社会发展到一定阶段的必然结果，是面向新世纪城市现代化建设的重要途径。 同时，信息技术的发展，为社区建设的发展提供了前所未有的契机，通过信 息化来推进社区建设，是实现社区建设目标的有效途径和手段1 5 1 。国外的先 2 哈尔滨工程大学硕士学位论文 进城市在发展社区信息管理与服务系统时，结合自身特点制定了相应的发展 目标和推进计划，并相继开始数字社区的综合建设试验，取得重要进展。下 面简要介绍美国、新加坡和日本的一些发展情况； 1 美国 1 9 9 3 年，克林顿政府就提出应用先进的信息网络技术，克服美国政府在 管理和提供服务方面所存在的弊端。美国副总统戈尔于1 9 9 8 年提出“数字化 舒适社区建设”即数字城市的倡议以来，世界上许多国家相继展开了城市信 息化建设工作。到目前为止，美国约有6 0 个城市在进行信息化建设，已建成 一批“智能化生活小区( 数字社区) ”的示范工程嘲。许多社区都建立了为社 区居民服务的计算机网络，这些网络既有综合性的，也有专业性的。华盛顿 培训和管理中心建设了华盛顿社区服务网，它可以向社区居民提供就业培训、 就业服务、养育实践等多种服务。纽约州政府地区的杜区服务网可向居民提 供十余项信息服务。而专业性服务网都各有特色，有专门向社区提供医疗服 务或专门开展社区教育服务等。另外，美国的社区志愿者服务也采用了信息 化管理，如纽约市成立了“市长志愿者行动中心”，该中心设有信息数据库， 并与各社区联网，它把每个志愿者的专车、希望从事的服务种类和服务时间 等信息输入数据库，把各个社区需要提供的各种服务业输入数据库，由该中 心根据每个志愿者的专长和服务时间合理安排提供社会志愿服务。 2 新加坡 早在1 9 9 2 年，新加坡就开始着手实施i t 2 0 0 0 计划，旨在把新加坡建设 成为一个智能岛( i n t e l l i g e n ti s h n d ) ，即通过信息技术来提高人们的生活质量。 1 9 9 9 年推出的“新加坡综合网”正是实现这一梦想的重要里程碑，它能向新 加坡的所有家庭、企业和学校提供最新的交互式多媒体应用程序服务。目前， 新加坡综合网提供的服务内容超过了1 0 0 种，覆盖政府、信息、教育、娱乐、 购物、金融、商业和新闻等八大方面，满足了居民的大部分生活需求，包括 婴儿出生证明登记，驾照更新申请、结婚登记、转移水电费账户、变更地址、 申请租屋和网络报税等。为方便居民上网查询政府部门，新加坡在每个社区 设立了“民众服务中心( e - c i t i z e nc e n t e r ) ”，为居民提供便利的服务。 3 日本 日本已经建成了一批“智能化生活小区( 数字社区) ”示范工程。设立在 3 哈尔滨工程大学硕士学位论文 精华町的“2 1 世纪通讯网络试验中心”，首先选择了3 0 0 户家庭即3 0 0 座“电 子小屋”实验，在“电子小屋”里适龄青少年可以进入“电子学校”学习， 可以通过交互技术直接与教师和同学讨论；还可以通过“电子报刊”、“电子 图书馆”了解天下大事和博览群书，此外还有“电子购物”、“电子医疗”、“电 子信箱”等等。在2 0 0 0 年已有2 0 以上的家庭装备了“电子小屋”，计划到 2 0 1 0 年，“电子小屋”将在全社会普及嘲。 1 3 2 国内的发展状况 中国的社区信息化的发展虽然起步较晚，但近年来发展较快，各地都掀 起了社区信息化建设的浪潮。不论是横向比较，还是纵向比较，各地都表现 出了注重实效，多种形式并存的特点。可以划分为三个发展层次：第一个层 次是建立在电话网基础上的社区服务网络，社区服务中心开设服务热线电话， 并向居民公布，居民可以通过热线电话向社区服务中心咨询求助；第二个层 次是社区服务在电话网的基础上又引进了计算机，居民可以到社区服务中心 查找信息，获取帮助，但由于计算机没有联网，信息量小，更新速度慢，因 而社区服务仍然没有从根本上改变坐等服务的状态：第三个层次就是社区服 务实现计算机网络化，它与前两种形式相比更具有服务内容广泛、居民上网 方便等鲜明的特点。上海、北京和广州在这方面走在全国前列，下面简要介 绍一下他们的情况： 1 上海 上海社区管理和服务信息化经过两年的建设已初见成效，通过热线电话、 电脑网络整合传统的社区服务资源，建设“社区服务网”，形成了一种全新的 社区管理和服务模式。“社区服务网”已初步建成为以社区服务信息化为发展 目标，以实体社区服务为支撑，以民政专业服务系统为重点，以电脑服务亭 为窗口，兼有信息咨询及实体服务功能的“门户+ 垂直”型的服务网站。目前 已经开通了7 个民政服务专题网站，基本上完成了民政系统专业服务的整合 与社区服务的信息化，并有计划、有步骤地向其他行业和领域拓展【7 】o 2 北京 北京已将“数字北京”工程列为实施技术创新的重点项目，并首先在被 誉为“中国硅谷”的中关村开始试点并大步推进。目前，市区各主要街道都 4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 已经实现了管理的信息化并建立了相应的社区信息服务网站，承载社区信息 化系统的首都公用信息平台已具一定规模，并与中国电信公用计算机互联网 以及中央部委交换网、银行专用网、有线电视网等重要网络实现了互联互通。 3 广州 广州社区管理与服务信息化建设也走上了一定的轨道。东山区、天河区 已基本上把电脑配置至街道和居委会，珠海区也安排给各街道拨款5 0 万元用 于社区信息化建设。东湖街的街道信息网络联通已初步完成，街道办事处与 2 5 个居委会实现联网，开发了网上新闻发布、信息查询和居民最低生活保障 联网办公系统。大塘街建成了超过1 0 0 0 平方米的社区服务中心，从加强基层 党组织建设、社区服务和远程教育着手，建立了两个局域网，开放网络技术 培训，增强干部的信息化意识和技能，稳步推进社区管理与服务的信息化和 网络化1 7 。 随着基础设施的建立与完善，宽带网的逐步普及，对社区进行信息化的 管理并通过网络提供服务已是大势所趋。据国家民政部门有关人士预测，3 年内在7 0 0 多个城区中将有8 0 建成社区服务网，5 0 0 0 个街道办事处将有 3 0 拥有网络服务，居委会也将达到近1 0 的上网率。 1 4 课题所研究的内容及文章纲要 1 4 1 课题研究的内容 本文的研究从两方面展开：社区管理信息化和社区服务信息化。社区管 理信息化以街道、居委会等基层社区为主体，建设社区信息管理系统，把社 区公共事务管理、党建工作、治安管理、劳动就业、社会保障和社区服务等 多种日常管理工作通过计算机来进行，并建立数据库，把社区内的党员、下 岗职工、残疾人、优抚对象、流动人口、老年人、贫困户等分i - j 另u 类地进行 管理，使管理工作知己知彼、有的放矢，实现系统化的社区管理。而社区服 务信息化是通过建设社区服务网把那些与居民生活密切相关的服务项目，例 如社区新闻、街道政务、家政服务、招商服务、文化教育等信息都发布到网 上，居民也可以通过网络委托服务( 求知、求助、寻找家教等) ，对社区工作 提出建议，从而更好地提高社区服务工作质量。 s 哈尔滨工程大学硕士学位论文 本文所要研究设计的社区信息管理与服务系统是以哈尔滨市社区为背景 构建的。系统平台采用m i c r o s o f tw i n d o w s2 0 0 3s e r v e r 操作系统，j a v a 技术 与m i c r o s o t ts q ls e r v e r2 0 0 0 数据库作为设计开发平台，是基于j 2 e e 技术开 发的b s 构架，采用三层体系结构模型设计。 1 4 2 论文的组织方式 论文按照以下方式组织： 第l 章绪论，主要介绍研究问题的背景、目的及意义，以及国内外发展 现状，特别是中国主要城市社区信息化目前的发展水平。 第2 章电子政务，主要介绍电子政务的概念和发展，通过对电子政务体 系模型的分析与比较，给出电子政务技术平台模式。 第3 章社区信息化系统分析，主要给出社区的定义，分析社区的研究范 围，界定社区信息化的概念。从社区管理、社区服务两个方面，分析社区建 设的现状和哈尔滨市社区信息化的建设背景，提出建设的目标和建设的必要 性。 第4 章哈尔滨市社区信息化系统的研究设计，首先提出系统的总体设计 框架，然后介绍系统的主要服务功能，最后结合系统体系结构对实施进行全 面的分析研究和设计。 6 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第2 章电子政务 2 1 电子政务的概念及发展 现阶段电子政务的概念可以定义为：政府部门运用现代管理思想对传统 j 吱务”进行改革和业务流程重组，充分利用信息和通信技术，将政府的管理 和服务通过网络技术进行集成，实现超越时间、空问与部门分隔的限制，全 方位地向社会提供优质、规范、透明及符合国际水准的管理和服务。 电子政务的目的是：以计算机及网络技术为基本手段，面向政府机构的 业务形式、管理模式及服务方式的优化和拓展，将信息技术在政府机构的应 用从简单的取代手工劳动提高到工作方式优化的新层次。据此，可以认为， 电子政务是“政府机关采用现代信息技术，开发应用信息资源，调动人力资 源信息潜能，建立与之褶适应的组织模式、管理方式和工作流程，推进政务 管理现代化建设，并为公众提供贴近式优质服务的过程”，即政务管理改革与 信息技术运用相互结合和互相促进的过程【8 j 。 电子政务的核心是：将大量频繁的行政管理和日常事务都通过设定好的 程序在网上实施，政府重新确立其职能，实施新的管理模式。因此，可以说， 建设电子政务就是运用信息技术打破政府部门之间的界限，构建一个全面电 子化虚拟政府，使人们可以从不同的渠道获得政府的各种政策信息和服务。 政府部门之间及政府与社会之间由电子化渠道相互沟通，并依据人们的要求 和使用的方法提供各种不同的服务选择，组成一个高效运行的网络体系。通 过建设电子政务，政府也可以借助互联网强大的信息收集和传递的能力，大 大增强政府收集信息、传递政策信息的能力，从而有助于增强政府协调和控 制各种社会活动的职斛”。 电子政务包括三个方面的内涵：一是政府机构各部门实现行政自动化、 网络化和信息化，帮助提高政府在行政、管理和服务方面的效率，积极推动 机构精简和程序简化等新的业务流程和管理模式；二是利用政府内建立的网 络、信息资源和现代化手段，为社会公众提供多种方式、任何地点、任何时 7 哈尔滨工程大学硕士学位论文 间( a n y h o w 、a n y w h e r e 、a n y t i m e ) 的3 a 优质服务；三是以政府的信息化 加强政府部门的协作，并推动和加速整个国家和社会的信息化发展。 与传统的政府政务相比，电子政务具有四个突出的特点：一是电子政务 将使政务工作更有效、更精简：二是电子政务将使政府工作更公开、更透明； 三是电子政务将为企业和居民提供更好的服务；四是电子政务将重新构造政 府、企业、居民之间的关系，使之比以前更加协调，使企业和居民能够更好 地参与政府的管理【9 】。 电子政务是国内外发展的一个热点，一般而言，电子政务的建设可以分 为四个阶段：起步阶段、政府与用户的单向互动阶段、政府与用户的双向互 动阶段、网上事务的政府驱动阶段。在起步阶段，电子政务主要实现的是政 府内部办公系统和政府信息的静态发布。在政府和用户的单向互动以及双向 互动阶段，政府的信息实现了动态发布，并且用户可以通过政府部门的网站 完成日常事务。在前三个阶段中，政府与用户之间的关系并没有根本性的转 变，转变的只是交流的手段。在第四阶段中，随着政府部门之间数据集成的 实现，将实现由用户驱动到政府驱动的根本性转变。在发达国家，前三个阶 段的工作已经大体完成，第四个阶段虽然还没有通过信息化的手段实现，但 在实际的政府管理模式上早已完成。中国的政府信息化工作目前还主要集中 在前两个阶段1 7 】。 电子政务是中国信息化建设的一个重要组成部分。国家电子政务建设的 方针是：在借鉴国外先进经验的基础上，结合中国的具体国情，通过政务信 息化、规范化和程序化来促进政府的工作模式，建立一种面向决策支持，面 向公众服务，以高效、公平，公开、勤政、廉洁为特征的新型政府管理和工 作模式。 截至目前，国家工商、税务、财政和海关等政府职能部门的信息化建设 在短时间内已经有了比较大的发展，许多职能部门先后建立了自己的对外服 务网站，从最初的政务公开、政策公布等静态信息发布逐渐发展到登记、管 理动态信息发布，进而逐步开展网上业务处理。但是，目前政府各职能部门 ( 工商、税务等) 开展公众服务一方面仍受到信息安全方面的制约，另一方 面由于互联、互通、互操作性差，尚无法做到网上协同办公和并联审批等业 务。虽然单从统计数字来看，目前政府上网的目标已经基本完成，但是，政 8 哈尔滨工程大学硕十学位论文 府政务信息化的程度还比较低，信息开发利用的还不够，因此，并未实现真 正意义上的“电子政务”【 电子政务的宗旨就是为公众和企业提供更加便利的政府服务，随着社会 的发展，改革的深入，政府职能的转变，经济结构的调整，使得社区成为条 块的结合点，成为政府管理、为民服务的最前线，社区在整个社会运转中的 作用越来越凸现出来。另外，原有居民的管理方式是政府办企业，企业管理 职工和职工家属的“单位制”，人是“单位人”，现在“单位制”正在向“社 区制”转变，“单位人”将彻底成为“社区人”所有这一切都要求社区在管 理和服务上必须运用现代化的手段进行创新，以跟上时代的步伐，满足人民 群众更高的要求。电子政务的延伸就是社区信息化产生的必然结果。 2 2 电子政务分布式计算模型 电子政务系统的网络框架是以i n t e m e t 技术为基础，以政府内部的 i n l y a n e t 为核心，实现政府内部工作流的电子化，并通过e x t r a n e t 允许政府 或合作伙伴对内部应用的授权访问和实现相互间授权的信息交换；通过 i n t e m e t 为社会公众提供在线的政务服务和信息服务；最终实现面向公共管 理和服务的恰当的人在恰当的时间拥有恰当的信息。这三个部分构成一种以 政府的分布式计算为核心的信息系统的集合体。电子政务信息网络平台是电 子政务实施的基础，分布式计算模型( 体系结构) 对于信息网络的建设则更 加重要嘲。一个良好的体系结构有助于减少高昂的系统开发及维护代价，保 证系统运作的高效率；而选择失败将影响至信息系统建设的各个环节，尤其 是系统的维护代价及系统的可扩展性。从形式上看，基于网络的分布式计算 模型经历了三个主要发展阶段，即以哑终端主机网络，文件服务器计算模型、 客户服务器计算模型和多层分布式计算模型，演变过程如图2 1 所示。 2 2 1 协作计算模型 在集中式计算技术时代广泛使用的大型机，j 、型机计算模型是通过台 物理上与宿主机相连接的非智能终端来实现宿主机上的应用程序。在多用户 环境中，宿主机应用程序既负责与用户的交互，又负责对数据的管理；宿主 机上的应用程序一般也分为与用户交互的前端和管理数据的后端，即数据库 9 哈尔滨工程大学硕士学位论文 管理系统( d b m s ) 。集中式的系统使用户能共享贵重的硬件设备，如磁盘机、 打印机和调制解调器等。但随着用户的增多，对宿主机能力的要求很高，而 且开发者必须为每个新的应用重新设计同样的数据管理部件u o 】。 胖服务器+ 哑终端 胖服务器+ 胖客户胖服务器+ 胖，瘦客户 智能终端 霎 吼 & 1 1 j 旺 j 国 八 叫吖 客户月艮务器 扩展的用户 w i n d o w s 客户避 丰富g u i 关系型数据库 分布式管理 图2 1 分布式计算模型的演变 2 0 世纪8 0 年代以后，集中式结构逐渐被以p c 为主的微机网络所取代。 个人计算机和工作站的采用，永远改变了协作计算模型，从而导致了分散的 个人计算模型的产生。一方面，由于大型机系统固有的缺陷，如缺乏灵活性， 无法适应信息量急剧增长的需求，并为整个企业提供全面的解决方案等等。 另一方面，由于微处理器的日新月异，其强大的处理能力和低廉的价格使微 机网络迅速发展，已不仅仅是简单的个人系统，这便形成了计算机界的向下 规模化( d o w n s i z i n g ) 其主要优点是用户可以选择适合自己需要的工作站、 操作系统和应用程序；p c 的应用程序非常丰富，且易于开发；工作站上的数 据是属于个人自治的信息集合。 网络，文件服务器计算模型的产生用以解决个人p c 和工作站的数据和外 部设备共享问题。在一个局域网中共享数据，需要将文件存放在文件服务器 1 0 哈尔滨工程大学硕士学位论文 上，所有用户都通过这个存储数据文件的中央节点访问数据文件。这个节点 也是局域网( - n ) 中共享外部设备的中枢。但网络文件服务器计算模型的 内在设计，使得它无法像大型机那样对多用户请求、共享数据的应用提供足 够充分的服务。网络文件服务器计算模型不提供多用户应用要求的数据并发 性，当某一用户封锁一个文件便阻止了其他用户共享该文件：如果l a n 中许 多工作站请求和发送很多文件，网络很快就达到信息传送的饱和状态，造成 瓶颈，降低整个网络的性能。 2 2 2 传统两层结构计算模型 传统的c ，s ( c l i e n t s e r v e r ) 计算从物理上多是基于客户机与服务器两级 模式，在这种模式中，所有的形式逻辑和应用逻辑均驻留在c l i e n t 端，而s e r v e r 则成为数据库服务器。传统的客户，服务器应用软件模式大都是基于“胖客户 机”结构下的两层结构应用软件。客户机方软件一般由应用程序及相应的数 据库连接程序组成，服务器方软件一般是某种数据库系统。客户机方软件的 主要功能是处理与用户的交互、按照某种应用逻辑进行处理和与数据库系统 进行交互，因而，在客户端运行庞大的应用程序，这就是所谓的“胖客户机 ( f a tc l i e n t ) ”；服务器方软件的主要功能是数据库系统根据客户方软件的请 求进行数据库操作，然后将结果传送给客户方软件，因此，服务器变得很“瘦”， 被称为“瘦服务器( t h i ns e r v e r ) ”b o 。客户方软件与服务器方软件之间的通 信主要通过s q l 语言。其一般处理流程如图2 2 所示。 图2 2 两层结构应用软件模型 客户机服务器系统比文件服务器系统能提供更高的性能，因为客户端和 服务器端将应用的处理要求分开，同时又共同实现其处理要求，对客户端程 序的请求实现“分布式应用处理”。服务器为多个客户端应用程序管理数据， l l 哈尔滨工程大学硕士学位论文 而客户端程序发送、请求和分析从服务器接收的数据。在一个客户机服务器 应用中，客户端应用程序是针对一个小的、特定的数据集来进行操作的，而 不是像文件服务器那样针对整个文件进行，对某一条记录进行封锁，而不是 对整个文件进行封锁，因此保证了系统的并发性，并使网络上传输的数据量 减到最少，从而改善了系统的性能。 客户机，服务器应用程序从逻辑上一般分为三层，如图2 3 所示。形式逻 辑、应用逻辑、数据逻辑( 有时将数据存储作为第四层，但基本上数据存储 是由数据服务器控制的，因此，这里依然将其和数据逻辑合为一层，在多层 体系结构中将有进一步分析) 。形式逻辑反映人机界面，如管理各种视窗对象， 将数据按用户需求组织成图形、图表等；数据逻辑负责对数据库的存取，即 实现读、写事务；应用逻辑则把从形式逻辑获得的信息引导给系统数据库服 图2 3 客户，服务器结构逻辑模型 上述两层结构应用软件模型可以按照不同的方式组织成物理的客户机和 服务器上，就形成传统的客户服务器计算方式的几种布局，如图2 4 所示。 1 2 哈尔滨工程大学硕士学位论文 l表达逻辑 h l表达逻辑 臣因臣圃 匦圃匦囹 i表达逻辑l i一 l 业务处理逻辑 勺 陋棼处理逻矿 ( a ) 分布式表达釉分布式数据管理 ( c ) 远程管理( d ) 分布处理 图2 4 两层结构模型的处理方式分类 2 。2 t 3 多层分布计算模型 随着信息的全球化，区域的界限已经被打破，各种应用作为h l t e r 】t 的 强大的驱动力，迫使客户机服务器模式从局域网( l a n ) 向广域网( w a n ) 延伸，而这种扩充致使信息量迅速增大，专用的客户端已经无法满足多功能 的需求。在h 他m e t i n 仃a n c t 环境下实现数据的w e b 浏览器，服务器计算模型 正是目前的流行趋势。客户机上只需安装一个标准的w e b 浏览器，其他的应 用程序都存储在w e b 服务器上，需要时才下载。这样，系统中的客户机成了 一个真正的“瘦客户机”，网络计算模式从两层模式扩展到n 层模式，并且 结合动态计算，解决了这一问题。这种网络计算模式实际上是对传统的c s 计算模式的扩充。 三层c s 结构的核心思想是将应用功能分成表示层( 即客户机) 、功能层 ( 即应用逻辑) 和数据层( 数据服务器) 三部分，并对这三层进行明确分割， 在逻辑上使其独立。如图2 5 所示。 ( 1 ) 表示层是应用的用户接口部分，它担负着用户与应用间的对话功能， 用于检查用户从键盘等输入的数据，显示应用输出的数据。为使用户能直观 地进行操作，一般使用图形用户接口( g u i ) ，操作简单、易学易用。在变更 用户接口时，只需改写显示控制和数据检查程序，而不影响其他两层。检查 的内容也只限于数据的形式和值的范围，不包括有关业务本身的处理逻辑。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 图2 5 三层体系结构逻辑模型 ( 2 ) 功能层相当于应用的本体，它是将具体的业务处理逻辑地编入程序 中。表示层和功能层之间的数据交往要尽可能简洁。 ( 3 ) 数据层就是d b m s ，负责管理对数据痒数据的读写。d b m s 必须 能迅速执行大量数据的更新和检索。现在的主流是关系数据库管理系统 ( r d b m s ) ，因此，一般从功能层传送到数据层的要求大都使用s q l 语言。 三层结构模式中，形式逻辑、应用逻辑和数据逻辑分别位于模型的三层： 表示层、功能层和数据层【引。数据库服务器层完成数据访问和数据管理：中 间服务器包括浏览服务器和应用服务器，提供包括对象管理、事务管理、安 全管理、空间管理以及各种访问等功能服务，而只有表示层存在于客户机上， 这种结构被称之为“瘦客户机”。这种结构中，无论是应用的h ，瑚l 还是j a v a a p p l e t 都是运行时刻动态下载的，只需随机地增加中间层的服务( 应用服务 器) 。即可满足扩充系统的需要，可以用较少的资源建立起具有很强伸缩性的 系统。同时，这种逻辑成分的相对独立、功能模块的相对分离便于应用系统 设计师采用各自独立的最优解决方案、最佳开发语言和开发工具。这正是网 络计算模式带来的重大改进。 在三层结构应用软件中，整个系统由三个部分组成：客户机、应用服务 器和数据库服务器，如图2 6 所示。 1 4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 图2 6 三层体系结构应用软件的模型 客户机上只需要安装应用程序，它负责处理与用户的交互和与应用服务 器的交互。应用服务器负责处理应用逻辑，具体地说就是接受客户机方应用 程序的请求，然后根据应用逻辑将这个请求转化为数据库请求后与数据库服 务器交互，并将与数据库服务器交互的结果传送给客户机方的应用程序。数 据库服务器软件根据应用服务器发送的请求进行数据库操作，并将操作的结 果传送给应用服务器。三层结构应用软件的特点是用户界面与应用逻辑位于 不同的平台上，并且应用逻辑被所有用户共享。由于用户界面与应用逻辑位 于不同的平台上，那么系统必须提供用户界面与应用逻辑之间的连接，它们 之间的通信协议是由系统自行定义的。这个协议必须定义正确的语法、语义 以及同步规则，保证传递数据的正确并且能够从错误中恢复过来。 2 2 4 两层结构与三层多层体系结构比较 客户机服务器模型的优点主要在于系统的客户端应用程序和服务器部 件分别运行在不同的计算机上，系统中每台服务器都可以适合各部件的要求， 这对于硬件和软件的变化显示出极大的适应性和灵活性，而且易于对系统进 行扩充和缩小。在客户机服务器模型中，系统中的功能部件充分隔离，客户 端用程序的开发集中于数据的显示和分析，而数据库服务器的开发则集中于 数据的管理，不必在每一个新的应用开发中都要对一个数据库进行编码。将 大的应用处理任务分布到许多通用网络连接的低成本计算机上使费用得到节 约。 两层结构应用软件的开发工作主要集中在客户方。客户方软件不但要完 成用户交互和数据显示的工作，而且还要完成对应用逻辑的处理工作，即用 户界面与应用逻辑位于同一个平台上。这样就带来了两个突出的问题：系统 的可伸缩性较差和安装维护困难【1 0 l 。主要表现在以下几方面： 1 5 哈尔滨工程大学硕士学位论文 ( 1 ) 系统的可靠性有所降低。一个客户机服务器系统是由各自独立开 发、制造和管理的各种硬件和软件的混合体，其内在的可靠性不如单一的、 中央管理的大型机或小型机，出现问题时，很难立即获得技术支持和帮助。 ( 2 ) 维护费用较高。尽管这种应用模式在某种程度上提高了生产效率， 由于客户端需要安装庞大而复杂的应用程序，当网络用户的规模达到一定的 数量之后，系统的维护量急剧增加，因而维护应用系统变得十分困难。 ( 3 ) 系统资源的浪费。随着客户端的规模越来越大，对客户机资源的要 求也越来越高。尽管硬件不断更新，但新的操作系统和新的应用软件的不断 出现，使得用户对硬件的更新仍然跟不上软件更新的速度。客户不得不在本 地硬盘上装入大量的软件，但是使用的大都只是其中很少一部分( 一般低于 l o ) 。在一个拥有众多的“胖客户机”的环境中，这无疑是一种巨大的浪费。 ( 4 ) 系统缺乏灵活性。客户机服务器需要对每一应用独立地开发应用 程序，消耗了大量的资源，但胖客户机的计算模式却仍然满足不了日益增长 的应用的需要。 相比之下三层多层体系结构具有以下几个方面的优点： ( 1 ) 可伸缩性好。由于系统的业务逻辑处理完全在应用服务层完成，因 此，所有客户端不直接与数据库连接，应用服务层通过一个数据库连接池与 数据库连接，系统可以根据客户端请求的多少来动态调整池中的连接数，使 系统消耗较少的资源来完成客户端的请求。 ( 2 ) 网络效率高。由于使用顶端w 曲服务层，因此，通过广域网传输 数据流量大大减少，提高了网络效率。 ( 3 ) 可管理性强。系统的客户层基本实现了“零管理”，局域网内的主要 管理工作集中在顶端w 曲服务层，整个系统的主要管理上作集中在应用服务 层。业务逻辑的修改对客户层没有影响。 ( 4 ) 安全性高。应用服务层上的安全服务作为一个公用服务被所有应用 调用，不必为每一个应用编写安全服务。整个系统的安全数据的工作只能由 安全服务来访问，各个客户机无法直接访问到数据库，大大提高了系统的安 全性。 ( 5 ) 可重用性好。整个系统由许多服务组成，每种服务可以被不同的应 用重用。构建系统时采用了面向对象的组件模式，每种服务又由许多可重用 1 6 哈尔滨工程大学硕士学位论文 的组件构成，进一步增加了系统的可重用性。 2 3 电子政务技术模式 2 3 1 电子政务网络和基础平台 从支撑电子政务服务的网络性质和特点来看，电子政务通过三种网络来 实现三大服务：内部管理与业务构建内联网i n t r a n e t ：政府部门之间及与重要 金融机构的信息交换和共享则要借助专用网e x t r a n e t ：而远程信息利用、移 动办公及面向社会公众的事务处理和信息发布要登上公用网i n t e m e t 。就目前 的应用状况而言，各级政府部门所广泛使用的办公自动化系统或业务自动化 系统基本上是运行在i n t r a n e t 之上；而政府部门与银行的实时扣款、政府部 门间的信息共享和交换则依赖于e x t r a n e t ：政府上网工程则基本上是运行于 i n t e m e t 之上的。也就是说，从网络组成来看，电子政务系统由三部分构成， 即政务内部网i n t r a n e t 、政务专用外部网e x t r a n e t 和社会公众网i n t e m e t 。这 三个部分构成一种以政府的分布式计算为核心的信息系统的集合体，如图2 7 所示。 图2 7 电子政务的网络模型 当然三种网络，尤其是i n t r a n e t 和e x t r a n e t 间的界限会随着电子政务实施 主体的定义范畴的变化而发生变化，例如，相对一个城市政府的电子政务系 统，其内联网是指整个城市的政府部门，专用网则存在于不同城市之间，或 者是同省份的不同政府部门之间。这种变化的差异主要取决于信息共享程度， 而最终反映在安全机制或策略上的差异。由于任何一级政府部门总存在一定 1 7 哈尔滨工程大学硕士学位论文 的私有信息，因此，政府的最基层单位( 按照目前中国的政府机构体制应该 是乡政府的各行政部门) 是电子政务i n t r a n e t 的最小单位。正因为如此，在 电子政务的建设中，国家一盘棋、系统规划、总体设计、重点突破、分步实 施至关重要。 一个完整的电子政务系统，应当是上述这三层网络和四种运行模式的有 机结合，而建设电子政务的重点内容应该是紧紧围绕政府自身及其服务的对 象世会进行，同时，由于电予政务与电子商务有许多共同之处，电子政 务的建设也应充分利用电子商务的资源。 电子政务的基础平台是由网络基础设施、计算机及其辅助设备构成的计 算机硬件环境，包括网络通信协议( 如t c p i p 、m 1 p 和w a p 等) 和操作 系统( 如w i n d o w s 、u n i x l i n u x 等) 等的系统软件环境。 网络基础设施建设是电子政务系统建设和发展的基础和前提。政务外部 i n t e m e t 的开展可构建在公共数据网络资源基础上，如广电网、电信网等。而 政务内部i n t m n e t 网络的设计应重点考虑几个方面问题：商效性、可控性、 兼容性、可升级性、高可靠性、易维护性、安全性和实用性等。 2 3 2 电子政务体系平台 电子政务的体系平台是为特定的政务应用软件的正常运行提供保障，并 为电子政务应用提供软件平台和技术标准支持。从功能上讲，它包括三大方 面：一是电子政务体系结构，也就是保障电子政务系统的技术体系环境：二 是系统及其应用和资源管理( 如网络管理、安全管理、认证服务、负载平衡， 数据管理、目录管理、工作流管理等) ；三是应用软件的开发环境【1 0 1 。 电子政务系统的应用体系结构是电子政务设计的一个重要组成部