一種政務網(wǎng)信息交換與共享新模型

1、第卷第期石家莊鐵道大學學報（自然科學版）年月（）種政務網(wǎng)信息交換與共享新模型王書海。綦朝暉（石家莊鐵道大學信息科學與技術學院，河北石家莊）摘要：針對電子政務建設過程中出現(xiàn)的政務信息交換模型進行分析，在此基礎上，提出新的政務信息交換模型有機地整合了集中式、分布式和目錄服務模型所具備的優(yōu)勢，并結(jié)合政務網(wǎng)絡的特點。利用復雜網(wǎng)絡理論對模型的有效性進行了論證。該模型中的目錄信息臨接交換技術能夠有力地提高各政務部門之間信息交換與共享的效率和可靠性。關鍵詞：電子政務；復雜網(wǎng)絡；目錄服務；信息交換中圖分類號：文獻標識碼：文章編號：（）一我國電子政務建設經(jīng)過十幾年的努力，已經(jīng)形成了較為完整的網(wǎng)絡環(huán)境，很多政務系

2、統(tǒng)也投入實際應用，這些工作的開展對提高政務部門辦事效率和服務水平起到了積極的作用。當前，在信息化建設新的條件下，人們逐漸意識到業(yè)務信息的交流與共享是部門信息系統(tǒng)建立后所面臨的新的任務與挑戰(zhàn)。于是，國內(nèi)外眾多研究人員開始研究如何在異構(gòu)系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息的交換與共享。政務信息交換的相關模型政務信息交換典型的模型有三種：分布式、集中式、政務信息資源目錄服務。（）分布式信息交換模型：以紙張、電子存儲設備（如優(yōu)盤、光盤等）為傳輸介質(zhì)，采用人工方式傳送信息。其優(yōu)勢是信息交換過程不完全依賴于網(wǎng)絡；缺點是傳輸容量小，時效性差。（）集中式信息交換模型：建立“一站式”數(shù)據(jù)交換中心¨是該模型的主要特征。其優(yōu)

3、勢是將公共資源進行集中，便于管理、維護和使用；缺點是信息資源共享過程完全依賴于數(shù)據(jù)交換中心，對硬件或網(wǎng)絡設備的要求較高，容易造成傳輸瓶頸。（）政務信息資源目錄服務模型：按照統(tǒng)一的標準規(guī)范，對分散在各級政務部門的政務信息資源進行整合和組織，形成邏輯上集中，物理上分散，可統(tǒng)一管理和服務的政務信息資源目錄。其優(yōu)勢是數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)較為合理，易于管理、維護、使用和擴展。政務信息資源目錄服務模型是近年來電子政務信息資源整合領域中頗為大眾接受的一種資源共享方式。盡管如此，該模型仍存在一些不足。例如，在實際應用中，稅務部門需要工商部門某一信息資源，于是發(fā)送請求查詢一站式服務器，獲得信息資源的詳細信息；之后不久，

4、稅務部門又需要工商部門另一信息資源，于是又一次請求查詢一站式服務器。事實上，稅務部門早就知道其所需資源在工商部門，只需直接查詢工商部門，即可獲得所需資源。政務信息交換模型研究前述的三種信息交換相關理論模型是政務系統(tǒng)建設實踐中逐步形成的經(jīng)典模型，它們都在特定的條件下發(fā)揮了重要作用。將整合集中式和分布式兩種模型的優(yōu)勢，并在政務信息資源目錄服務模型的基礎收稿日期：作者簡介：王書海，男，年出生，博士，教授。研究方向：計算機信息系統(tǒng)。獲河北省科技進步一等獎項，二等獎項，三等獎項，獲河北省教學成果一等獎項，二等獎項，發(fā)表學術論文余篇，編寫教材部?；痦椖浚汉颖笔∽匀豢茖W基金項目（）第期王書海等：一種政務網(wǎng)

5、信息交換與共享新模型上，提出一種新的信息交換模型一一模型（描述信息的傳遞方式。）。該模型的總體框架如圖所示。文中將從模型的基本功能和工作流程兩個方面論述該模型的主要優(yōu)勢，并著重討論資源圖政務信息交換模式模型的基本功能模型的基本功能包括資源目錄內(nèi)容編目、注冊、發(fā)布、查詢和維護。（）資源目錄內(nèi)容編目。依據(jù)相關元數(shù)據(jù)標準進行本部門信息資源編目。在模型中，資源編目分為兩種類型，即公共資源目錄和非公共交換資源目錄。公共資源目錄。指政務部門所提供的允許公共訪問的信息資源，這些資源的信息格式必須按照統(tǒng)一標準進行規(guī)范化，其資源編目必須按照統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準進行編目。非公共交換資源目錄。各政務部門存在大量的非公共

6、信息資源，這些資源不能進行公共共享，但可能會在少數(shù)部門之間進行交換。為實現(xiàn)這一目標，要求各部門將自己的非公共交換資源按照本部門原有資源格式和標準進行編目，形成非公共交換資源目錄。（）資源目錄注冊。政務信息資源目錄提供者向公共資源中心目錄服務器注冊公共資源元數(shù)據(jù)信息。同時提供者還需將這些公共資源元數(shù)據(jù)信息在本部門目錄服務器上進行注冊。此外，各政務部門還需將自己的非公共交換資源目錄在其目錄服務器上注冊。（）信息資源發(fā)布。管理者通過目錄服務器，把政務信息資源元數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)布到可供使用者直接訪問的系統(tǒng)之中。在模型中。信息資源發(fā)布有兩種類型，即公共資源元數(shù)據(jù)發(fā)布和非公共交換資源描述信息發(fā)布。公共資源元數(shù)據(jù)

7、發(fā)布。公共資源目錄服務管理者把政務公共資源元數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)布到一站式系統(tǒng)中。同時各政務部門還必須把本部門所提供的公共資源元數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)布到自身的服務系統(tǒng)中。非公共交換資源描述信息發(fā)布由各政務部門把本部門所能提供的非公共交換資源描述信息發(fā)布到自身的服務系統(tǒng)中。（）查詢。為應用系統(tǒng)提供標準的調(diào)用接口，支持公共資源元數(shù)據(jù)和部門非公共交換資源描述信息的查詢。模型的工作流程模型的工作流程主要包括個組成部分：政務信息資源提供、政務信息資源使用、公共資源目錄集中式服務、部門資源目錄分布式服務、部門資源目錄鄰接交換、信息資源的安全傳輸。其中，部門資源目錄鄰接交換將在后續(xù)部分進行專題研究，信息資源的安全傳輸不在討論范

8、圍之內(nèi)。石家莊鐵道大學學報（自然科學版）第卷（）政務信息資源提供。如何在各部門之間實現(xiàn)互聯(lián)互通，是信息交換模型所要解決的關鍵問題。由于國家電子政務相關標準建設的滯后，使得完全按照統(tǒng)一的標準規(guī)范各部門所有數(shù)據(jù)資源，將存在很大困難。為解決信息資源建設與標準建設之間的異步性，模型規(guī)定各部門在提供信息資源時，需要遵循如下兩個原則：公共政務信息資源必須按照統(tǒng)一標準進行數(shù)據(jù)比對，形成規(guī)范的資源形式，并按照統(tǒng)一標準對公共資源進行元數(shù)據(jù)編目，在本地目錄服務器和公共資源中心目錄服務器上進行注冊和發(fā)布。各部門將非公共共享的部門資源進行自有格式描述，在本部門的目錄服務器上進行發(fā)布。（）政務信息資源使用。政務信息資源

9、的獲取過程可以分兩種情況，即公共資源目錄中心查詢請求和部門資源目錄查詢請求。公共資源目錄中心查詢請求。如果資源使用者對自己所需資源的來源了解很少，他們甚至不知道所需資源來自于哪一部門，只能通過公共資源目錄中心服務系統(tǒng)發(fā)送資源目錄查詢請求，再根據(jù)查詢結(jié)果來獲取所需公共資源。部門目錄查詢請求。各政務部門都有自己的目錄服務系統(tǒng)。當需要其他部門提供的信息資源時，他們首先查詢自己的部門目錄服務系統(tǒng)，如果沒有查詢到所需信息，再向公共資源目錄中心提交查詢請求。（）公共資源目錄集中式服務。各政務部門將能夠提供的公共資源，按照統(tǒng)一的標準進行數(shù)據(jù)比對，形成標準格式，并用統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準進行編目，在公共資源目錄中心

10、進行注冊、發(fā)布。這種公共資源目錄集中式服務方式為資源使用者提供了快速、便捷的獲取途徑。（）部門資源目錄分布式服務。將所有獲取信息的途徑限制在唯一的公共資源目錄中心，既不符合人們的工作習慣，又將帶來較大的風險。結(jié)合政務建設過程中的實際情況，提出了部門資源目錄的分布式服務方式。各部門在資源需求時，首先查詢本部門資源目錄服務系統(tǒng)，查詢失敗時，再向公共資源目錄中心提交查詢請求。模型中部門資源目錄的鄰接交換政務信息交換模型中的部門資源目錄鄰接交換是對目錄服務中心模型的重要擴展，也是該模型的關鍵。將從部門資源目錄鄰接交換的理論基礎和交換過程兩個方面進行論述。鄰接交換方式的理論基礎電子政務建設的不斷發(fā)展使得

11、整個政務系統(tǒng)的部門節(jié)點日益增多。從宏觀的角度，這就構(gòu)成了一個大的政務網(wǎng)絡。復雜網(wǎng)絡領域的相關研究成果為政務網(wǎng)絡的實際網(wǎng)絡特性提供了理論基礎。復雜網(wǎng)絡是區(qū)別于以前廣泛研究的規(guī)則網(wǎng)絡和隨機網(wǎng)絡的一種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，真實網(wǎng)絡中小世界效應和無標度特性的發(fā)現(xiàn)激起了科學和工程各個領域研究人員對復雜網(wǎng)路的研究熱潮舊。人們在刻畫復雜網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計特性上提出了許多概念和方法，其中三個基本的概念為：平均路徑長度、聚類系數(shù)和度分布。（）平均路徑長度。網(wǎng)絡中兩個節(jié)點和，之間的距離。定義為連接這兩個節(jié)點的最短路徑上的邊數(shù)。網(wǎng)絡中任意兩個節(jié)點之間的距離的最大值稱為網(wǎng)絡的直徑，記為，即。網(wǎng)絡的平均路徑長度定義為任意兩個節(jié)點之

12、間的距離的平均值，即礦薊汀哥干百。其中，為網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)，為方便、一，到處理，公式中包含了節(jié)點到自身的距離（該距離為）。（）聚類系數(shù)。一般地，假設網(wǎng)絡中的一個節(jié)點有。條邊將它和其他節(jié)點相連，這；個節(jié)點稱為節(jié)點的鄰居。那么，在這個節(jié)點之間最多可能有（。一）條邊。而這個節(jié)點之間實際存在的邊數(shù)巨，與總的可能的邊數(shù)；（。一）之比值即為節(jié)點的聚類系數(shù)，即；云備整個網(wǎng)絡的聚類系數(shù)一，。就是所有節(jié)點的聚類系數(shù)；的平均值。（）度與度的分布。度是單個節(jié)點的屬性中簡單而又重要的概念。節(jié)點的度定義為與該節(jié)點連接的其他節(jié)點的數(shù)目。直觀上來講，一個節(jié)點的度越大就意味著這個節(jié)點在某種意義上越重要。網(wǎng)絡中所有節(jié)點的度；的均值稱

13、為網(wǎng)絡的（節(jié)點）平均度，記為。網(wǎng)絡中節(jié)點的度的分布情況可以用分布函數(shù)（）來描述。（）表示的是一個隨機選定的節(jié)點的度恰好為的概率。在和關于復雜第期王書海等：一種政務網(wǎng)信息交換與共享新模型網(wǎng)絡的小世界現(xiàn)象的研究之后】，人們對來自不同領域的大量實際網(wǎng)絡的拓撲特征進行了廣泛的實證性研究，表是關于計算機網(wǎng)絡相關拓撲的研究結(jié)果。測量的性質(zhì)包括：有向或無向、節(jié)點總數(shù)、邊總數(shù)肘、平均度數(shù)、平均路徑長度、聚類系數(shù)。如符合冪率，則給出冪指數(shù)，表中的空格則表示沒有可靠的數(shù)據(jù)。各種與計算機網(wǎng)絡相關拓撲結(jié)構(gòu)研究結(jié)果見文獻。表所示的幾種計算機網(wǎng)絡相關拓撲結(jié)構(gòu)特性的研究結(jié)果表明，計算機網(wǎng)絡中的相關網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是一種復雜網(wǎng)絡。表

14、幾種與計算機網(wǎng)絡相關拓撲結(jié)構(gòu)的基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)網(wǎng)絡（）（）自治層類型有向有向無向，塹箜塑鱉玉臼！塑！蘭絲蘭：絲！：?。罕?！蘭：！電子政務系統(tǒng)各部門網(wǎng)絡節(jié)點互聯(lián)而成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，基于現(xiàn)有研究結(jié)果來看，無疑也是一種復雜網(wǎng)絡。表中關于平均路徑長度的研究成果，為政務部門目錄信息鄰接交換的成功提供了理論基礎。如果各部門定期地將自身資源目錄的更新信息告知與之鄰接的政務部門（如果沒有目錄更新，則不需要發(fā)送更新信息），那么在平均不到步傳遞之后，其更新目錄信息將傳遞給所有部門的本地目錄服務系統(tǒng)，為各部門資源目錄服務的查全提供了重要保證。目錄信息的鄰接交換在政務信息交換模型總體框架中，各政務部門都有自己的部門目錄服務器

15、，所保存的目錄信息包括本部門公共資源目錄信息、本部門非公共資源目錄信息以及通過鄰接交換而獲得的其他部門的公共資源目錄信息和非公共資源目錄信息。圖描述了政務部門同其直接相鄰的政務部門和之間的目錄信息鄰接交換過程（注：圖中部門間目錄更新信息的定期傳輸只畫出了部門與其直接鄰接的部門和之間的信息傳遞，而部門或的目錄更新信息傳遞與部門類似，也是分別在其直接鄰接的部門之間進行信息傳遞，但圖中并未完全標出）。圖政務部門與、之間的目錄信息鄰接交換過程各政務部門之間的鄰接關系可以根據(jù)本部門的現(xiàn)實需求，自己進行定義，建議的各部門之間鄰接關系建立方法如下：相同級別政務部門之間根據(jù)相互之間聯(lián)系緊密程度建立鄰接關系；不

16、同級別相同部門（例省、市、縣的國稅）的各級政務系統(tǒng)之間可根據(jù)實際需要建立起鄰接關系。目錄信息鄰接交換的詳細流程如下：（）初始化。當某政務部門新加入政務網(wǎng)絡體系時，需要進行初始化。首先把本部門政務信息資源進行提煉，哪些是公共信息資源，哪些是本部門非公共信息資源。依據(jù)統(tǒng)一的標準把公共信息資源進行石家莊鐵道大學學報（自然科學版）第卷元數(shù)據(jù)編目，并分別在公共資源中心目錄服務系統(tǒng)和本地目錄服務系統(tǒng)上進行注冊。對于本部門非公共資源，則依據(jù)本部門信息資源特征，進行數(shù)據(jù)描述，并在本地目錄服務系統(tǒng)上進行注冊。（）與鄰接部門之間進行目錄信息的初次交換。把本地目錄服務器上的所有目錄信息傳遞給鄰接部門，并請求獲取鄰接部門的全部目錄信息。這一過程完成之后，新加入節(jié)點即與其鄰接部門完成了基本的目錄信息交換。（）鄰接部門之間的目錄更新信息交換。當某政務部門的公共信息資源發(fā)生變化，則將最新信息進行標準化處理，向目錄中心服務系統(tǒng)和本部門目錄服務系統(tǒng)注冊。當某政務部門的非公共信息資源發(fā)生變化，則將最新信息進行本部門數(shù)據(jù)格式處理，并在本部門目錄服務系統(tǒng)注冊。當某政務部門的本地目錄服務系統(tǒng)中的目錄信息發(fā)生變化，則將最新變更定期通知其鄰接部門進行更新。根據(jù)復雜網(wǎng)絡理論的研究成果，我們有理由相信某部門的新近更新信息將在個步長之內(nèi)，傳遍所有的政務部門，從而大大提高了各部門本地目錄服務系統(tǒng)在資源獲取查詢上的查全