电子政务信息交换平台与数据中心的构建

电子政务信息交换平台与数据中心的构建
发布时间：2011-01-22 摘要：我国绝大多数政府部门都已经建立起自己的业务系统，并在日常业务处理中发挥着重要的作用。

由于受各种条件的限制，在建设初期各部门独立建设自己的系统，导致信息孤岛现象大量存在，严重制约了电子政务的进一步发展。

通过针对具有同一服务对象建立业务数据交换平台，实现了政府部门间数据共享互联互通需求，解决电子政务中“信息孤岛”问题。

电子政务数据中心经过近几年发展，从存储数据概念演变成为数据加工、数据挖掘和决策支持，通知识管理组织和管理数据，并为政府部门和公众提供多种信息服务。

关键词：业务数据交换平台数据中心业务数据整理中间件工作流管理信息孤岛搜索引擎数据仓库决策支持
信息化程度的高低已经成为衡量一个国家综合国力和国际竞争力的主要指标之一。

大力推进信息化建设，是顺应时代潮流和世界发展趋势的重大决策，是实现工业化、现代化的必然选择，是促进生产力跨越式发展、增强综合国力和国际竞争力的重要的战略举措。

目前，据统计，我国的各级政府部门掌握着全体社会信息资源的80%。

在这些掌握社会信息资源的各部门系统间，不同程度地存在着信息交换和共享不畅的问题：最差的既不互联，也不互通；稍好一点的网络互联但信息资源不能互通；比较好的虽然信息可以“互联互通”，但各部门间的业务却不能协同。

如何提高政府部门信息系统的工作效率，充分发挥信息资源的作用，是当前电子政务发展的一个新课题。

本文将重点讨论电子政务的数据交换和数据资源建设问题，有关电子政务信息安全问题另文专题讨论。

一、电子政务发展历程与趋势
我国电子政务在二十年的时间里，经历了一个内涵不断丰富、地位不断提高、作用不断增强的发展过程。

二十年的电子政务发展虽然促成了一个繁荣的IT市场，但带给我们则是更多的启示和反思。

虽然各级政府都大力推进了信息化建设，但有效信息的利用率低，政府部门内部以及部门之间信息衔接不紧密、信息汇总与实时的综合处理能力弱，"信息孤岛"、重复建设、资源浪费、共享程度低、标准不统一等现象仍然比较突出，已成为我国电子政务建设中共性的关键性问题。

通过建立标准规范的信息共享互联互通的信息管理支撑体系，实现政府信息资源建设、管理和应用的一体化，不断提高政府部门经济调节、市场监管、社会管理和公众服务的水平，已成为我国电子政务建设的当务之急。

电子政务信息共享互联互通就是将数字化的政务信息资源(包括政务工作流程，政府法规，政府公文，政府部门的职能分配，政府公务员和工作人员等各方面资源)进行共享、交
互与流通，从而达到管理信息的准确性、及时性、一致性、和协同性，为正确的分析和决策提供可靠的依据，同时也为新决策的实施与部署，政府服务管理职能的优化提供信息交互和部署的平台，使电子政务信息化建设实现从前端应用，信息共享与流程的交互，政务决策，到决策的实施与部署的端到端的全流程管理。

电子政务发展历程与趋势图
第一阶段起步阶段
二十世纪八十年代初计算机技术开始向民用领域广泛普及，发达国家已开始将这一高科技技术应用于公共行政管理。

受此影响，1987年国务院在北戴河召开了全国政府办公厅系统办公自动化工作会议暨全国政府办公厅系统软件交流会。

1988年，全国政府办公厅系统办公自动化工作协调小组成立，从此我国开始了电子政务的建设。

1992年，为了推进政府机关的自动化程度，在政府机关普及推广计算机的使用，国务院办公厅下发文件《国务院办公厅关于建设全国政府行政首脑机关办公决策服务系统的通知》（国办[1992]25号文件）。

在九十年代初，随着计算机技术与网络技术的迅猛发展，国内外基本上没有谁坐下来认真思考计算机网络技术到底该怎样运用更有效，只是蜂拥而上。

厂商们为了争取更多的经济利益，他们不能也不会引导用户者理性建设应用系统；许多政府部门在信息化大背景下，不管用得着还是用不着，就糊里糊涂卷入信息化的浪潮中；当时没有一个针对信息化工作进行长远规划，也没有出台统一的标准，致使各地政府部门重复投资建设的情况十分严重。

另外，政府部门之间的条块分割严重，部门壁垒森严重，使致各自建立的系统之间互不相联，从各自的部门利益出发，不但不加强信息共享，反而加强信息封锁。

由此形成了一个个“信息孤岛”。

从历史发展的角度来看，“信息孤岛”出现在当时来说是电子政务的一大进步，到九十年代后期，电子政务经过十年的实现从无到有的飞跃，各政府部门基本上建立自己的信息系统，实现了部门内部的信息化。

第二阶段信息传递
进入九十年代后计算机网络大规模普及应用，政府部门内部实现了从单机作业到网络化处理的转变，是以“金”字头为代表的多项工程取得了突破性进展。

1993年,国务院信息化工作领导小组拟定了《国家信息化“九五”规划和2010年远景目标(纲要)》,国务院要求当时的电子部与有关部委大力协调,抓好几项重大的信息工程。

从1993年起，我国开始实施金桥、金关、金卡和金税等信息化重大工程。

金桥工程是直接为国家宏观经济调控和决策服务，通过建设政府的专用基础通讯网，实现政府之间的相互连接。

计划建成一个连接全国各省市区、400多个城市，与几十个部委互联的专用网。

金关工程主要是为提高外贸及相关领域的现代化管理和服务水平而建立的信息网络系统。

到1999年，已实现了银行、外汇管理机构以及海关的计算机联网，在关税管理中发挥了重要作用。

金卡工程是推动银行卡跨行业务的联营工作，现已取得了重要进展。

金税工程的首期工程已经完成，主要是建立税务系统的增值税专用发票计算机稽核系统。

金字工程基本上实现了政府部门内部业务数据和公务信息的传递，但是，由于没有现实跨部门的数据共享，部门壁垒依然存在，信息孤岛现象并未消除。

第三阶段数据共享
1999年1月，政府上网工程主网站正式开通试运行，成为我国政府上网的导航中心和服务中心。

2001年，国务院办公厅制定了全国政府系统政务信息化建设的5年计划，即《全国政府系统信息化建设2001-2005年规划纲要》。

对我国政府信息化的指导思想、方针、政策等做出明确的规定。

随着电子邮件技术和新一代办公自动化系统在电子政务中得到了广泛应用，政府各部门基本上实现了数据共享。

通过建立目录服务等共享数据库，以手工录入或导入导出等方式，将数据、文档等存入共享库中，作为共享信息，实现对所需信息的便捷检索和查询。

共享数据库是目前常用的共享技术，其相关应用一般建立在数据库技术基础之上。

共享信息一般分为结构性数据和非结构性数据。

由于共享数据库技术没有建立完整的、自动的信息采集、共享体系，信息录入就成为一项费时费力的工作。

随着信息系统地大量增加和信息来源的多样化，共享数据库中的信息经常因为不能及时更新而失效。

其次，由于共享数据库技术要求在系统设计阶段就确定数据结构，一旦数据格式或数据结构被确定下来，新增共享信息来源和相关应用的扩展性等存在难题。

第四阶段数据交换
在电子政务网络中，无论是横向还是纵向的部门间，都存在着大量的数据交换需求。

为完成这些数据交换任务，一般都会规划一个统一的数据交换系统，作为其他业务系统的底层平台，提供系统内各业务部门间的数据递送服务。

为解决电子政务数据交换问题，2002年国务院信息化办公室选择了北京、上海、杭州、青岛四个城市进行企业基础数据交换平台试点建设。

企业基础信息交换信息系统平台,是用于实现工商行政管理部门、税务部门及质量技术监督部门之间企业基础信息资源共享的业务管理和实现的平台。

杭州市试点建设最为成功，系统投入使用3个月内杭州市工商部门通过该系统检查出有23.6%的新增工商户未办理税务登记，有9.8%未办理组织机构代码注册登记，杭州市历年共有税务登记漏管户达11718户，各相关部门积极对不正常企业数据进行分析、处理，积极通过各种方式对漏管户进行催登，对监管薄弱环节及时进行了整改。

杭州市企业基础数据交换平台试点建设取得了显著的效果。

国信办[2005]10号文是在总结北京市、青岛市、杭州市、深圳市四城市开展企业基础信息
交换试点，特别是杭州市经验的基础上，向全国发布企业基础信息交换平台系统建设的指导性文件。

第五阶段数据中心
2004年上海、北京、武汉等信息化程度较高的大城市开始建设数据中心或数据资源中心。

经过十多年的信息化建设，政府各部门均建造了自己的业务处理系统，保存并不断产生着大量的数据信息，为了集中利用这些数据资源，一般的方式是建立统一的政府数据中心，将分散在各部门的公共信息采集到数据中心集中管理，各数据使用部门通过访问数据中心实现信息的共享。

1．跨业务再交换，实现异构数据的整合。

由于在电子政务初期建设过程中缺乏统一的数据标准、各部门采用的数据管理技术差异也比较大，经过业务的数据交换之后，只能实现以单一的对象为数据交换。

因此，通过建立跨业务再交换系统，完全实现以将各种异构数据进行整合，是建立电子政务数据中心的基本要求。

2．建立信息搜索与数据资源中心。

按照国务院《全国政府系统信息化建设2001-2005
年规划纲要》的要求，各级政府必须要建立“三网一库”体系。

政府机关内部的办公业务网；国务院办公厅与各地区、各部门连接的办公业务资源网；以因特网为依托的政府公众信息网；政府系统共建共享的电子信息资源库。

通建立基于多种渠道的各种异构数据采集系统，并将采集到的数据存入信息资源库。

为方便用户检索信息，建立基于电子政应用的搜索引擎。

针对外网数据资源建立Web信息检索；针对内网建立基于XML的分布式搜索引擎；针对专网建立元数据搜索引擎。

3．建立数据挖掘与决策支持系统。

应用数据仓库技术，对社会重大决策产生影响的统计分析数据，利用现在的信息资源进行深入的知识挖掘。

并成为政府各种业务系统、政府部门之间协同工作的数据中心，是政府门户的信息中心、多媒体、文档资料和政策法规的存储中心和预测决策所需的数据仓库中心。

二、业务数据交换平台
业务数据交换是实现跨政府部门间的数据交换，它以单一的业务对象信息（如企业基础信息）在不同的职能部门间为交换基点，实现不同职能部门之间的业务协同和信息共享。

业务数据交换的基本架构包括了单一元数据标准、前置交换机系统、信息交换总线（中间件）和工作流管理四大部分组成。

（一）电子政务数据交换体系的选择
电子政务数据交换是随着电子政务发展互联互通的需求日益增加而产生的，政府管理本身的复杂性，决定电子政务结构的复杂性，要实现政府各部门之间进行交互式办公和处理大量为公众服务的事项；而每一个部门的管理业务本身又是一个相对独立的系统，业务差别很大，要使这些不同业务部门的政府机构之间实现互通互联，做到“一线式服务”，是一个非常复杂的问题。

如何从根本上解决各部门、各系统之间的数据交换，主要有三种方式：1．点对点互连。

此种方式最为简单，两个系统之间各写一个接口就可以实现数据的交换。

一个地级市政府部门多达几十个，他门之间的数据交换呈网状交换，很明显，以局的信息系统即所谓信息孤岛为单位设计同其它局交换的信息交换，其代价、技术的复杂度是相当高的。

这种集成的方式是用手工编程，对每一个单位都要开发一个接口。

如果有N个应用系统需要集成，就需要建立N（N-1）/2个接口程序。

如果一个政府有100个部门，其接口程序的开发工作量是可想而知的。

如果某个单位的信息系统发生变化，则相应的接口都会要进行调整。

2．数据交换中心。

各应用系统与数据交换中心相连，通过数据交换中心来实现数据共享和路由。

这种连接方式实现了数据的无缝交换和共享访问，保证了各业务系统的有效协同，同时又能保证各应用系统的相互独立性和低耦合性，从整体上提高了系统运作效率和安全性。

如果采用数据交换中心技术，则只需要16个接口，比点对点互连方式要优越得多。

然而，是不是一个城市只要建立一个统一的交换平台系统就能处理完这如此巨大的社会信息资源呢？从节省投资和效益最大化的角度来看这似乎并没有什么错。

经过这几年国内的实践情况看，这个大一统在数据交换中心的模式在具体的应用中遇到了巨大的困难，为什么有一些城市信息共享互联互通屡遭失败呢？是部门壁垒？是数据形态复杂？还是技术实现有问题？这些事实一方面说明了我国电子政务的复杂程度，另一方面方面也说明了技术实现不可能一促而蹴。

3．业务数据交换。

以单一的业务对象信息（如企业基础信息）在不同的职能部门间为交换基点，实现不同职能部门之间的业务协同和信息共享。

业务数据交换不同于数据中心式的交换，首先它选择关联度高的业务实体，企业基础数据为中心开展政府各主管部门的业务，其他与企业基础数据无关的业务均不纳入交换系统当中。

其次，平台共同拥有一个唯一标识，例如企业基础信息交换平台以企业组织机构代码做唯一标识，在面向企业服务的部门中形成了它之间与企业紧密的服务关系。

事实上，电子政务数据交换将被划分为业务数据交换和跨业务的数据交换。

业务数据交换体系结构图
2002年10月25日，国务院信息办、国家工商行政管理总局、国家税务总局、国家质量检验检疫总局联合下发了《关于开展企业基础信息交换试点的通知》（国信办〔2002〕62号），选择北京市、青岛市、杭州市、深圳市四城市，开展工商、国税、地税和质量技术监督部门之间的企业基础信息交换试点。

经过一年的试点，杭州市企业基础数据交换平台系统取得了显著的业绩。

2003年4月，国信办在杭州市召开了《国家信息化专家论坛》会议，对杭州经验做了深入研讨和评估，主要有以几方面因素：
1．减少系统的复杂程度。

社会信息资源一个复杂的系统，无法用一个平台进行交换，但可以拆分成多部件，使这些业务的复杂程度要低于整个系统。

杭州市企业基础数据交换平台系统仅局限于工商、国税、地税和质量技术监督四个部门，这就大大降低了系统建设的复杂程度。

2．选择关联度高的业务体。

杭州市企业基础数据交换平台系统就是紧紧围绕着企业基础数据开展政府各主管部门的业务，其他与企业基础数据无关的业务均不纳入交换系统当中，
系统目标非常明确。

3．具有完整的业务数据功能。

工商、国税、地税和质量技术监督均为面向企业服务的部门，其服务架构所针对的是同一种数据标识，即企业组织机构代码，并形成了它之间与企业紧密的服务关系。

国信办[2005]10号文是在总结北京市、青岛市、杭州市、深圳市四城市开展企业基础信息交换试点，特别是杭州市经验的基础上，向全国发布企业基础信息交换平台系统建设的指导性文件。

因此，要充分理解国信办[2005]10号文的精神，从技术架构上更多的吸取杭州市的功能经验，按具体的服务应用架构去构建企业基础信息交换平台系统，尽量避免应用上的风险。

（二）业务数据交换台平总体架构
业务数据交换平台系统总体框架由交换前置机系统、数据交换总线系统、交换中心数据库、流程管理和服务监控系统。

业务数据交换台平总体架构图
（以企业基础数据交换平台为例）
1．交换前置机。

连接交换前置机与数据交换中心的网络系统（通常为政务内网），交换前置机的操作系统、前置交换数据库、数据交换通讯接口、数据交换桥接接口、前置交换安全管理模块等组成。

交换前置机的主要任务是由部门业务数据库到前置交换机数据库之间的信息交换桥接接口，以完成两个信息库之间的在线实时交换。

2．数据交换总线：通过数据标准对比，实现不同部门前置交换信息库之间安全、可靠、稳定、高效的信息交换传递系统。

数据交换总线的技术核心是数据交换中间件系统。

3．中心数据库：是以对象的原始数据（如企业登记注册信息）为基础，以元数据主键
（如组织机构代码）为唯一标识，经在线实时交换及信息比对后形成的中心数据库。

各部门业务数据库与交换中心之间共享信息双向交换的中转数据库。

包括部门对外发布的信息和从其他部门接收的信息。

4．管理与服务系统：由数据比对、对象基础信息库管理与维护、日志管理、用户及权限管理、数据备份以及对整个交换运行情况的监控等部分组成。

（三）业务数据交换中间件系统
业务数据交换中间系统是通过集成不同应用系统之间形成松耦合连接，实现信息交换、路由、分发、转换等功能。

数据交换系统主要以消息和异步通讯技术为手段，面向服务体系为框架，服务总线为基础，XML 为信息描述语言，实现各应用系统间的集成。

业务数据交换中间件系统结构图
业务数据交换中间件系统由基础服务、消息服务、消息代理服务三部分组成。

内置安全和目录管理提供安全认证、信息加密传输和资源访问控制等功能。

同时，提供系统管理工具，实现系统的分布式远程管理和监控。

数据交换系统的主要功能有以下5个子系统构成1．基础服务
基础服务主要包括MBean 服务、SOAP 服务、Web 服务、XML 消息封装、目录服务和基于PKI 技术的安全认证系统。

●基础服务提供用于管理服务的MBean 服务，实现组件的可管理（包括远程管理和
部署）。

利用Web 服务、SOAP 服务、XML 消息封装实现基于Web 服务技术的信息
封装、信息交换和应用整合，以服务描述语言格式封装业务系统，对外提供Web 服
务接口。

●基础服务提供LDAP 或UDDI 等目录服务，实现服务的注册、查询、检索等功能。

基础服务提供符合PKI 规范的安全认证系统，实现消息摘要、身份认证和消息加
密功能；同时，提供和外部安全支撑系统的接口，连接符合PKI 规范的外部安全
支撑平台。

基础服务还提供消息队列存储、事务控制、双机热备、错误处理等服务，
以保障基础服务的稳定性和可靠性。

2．消息服务
消息服务将数据以“点到点（Peer to Peer）”方式或“发布/订阅（Pub/Sub）”方式传送，支持基础服务提供的HTTP、HTTPS、RMI、SMTP、SOAP 等多种传输协议。

消息服务的主要功能是：
●支持Web 服务和消息队列两种消息传输机制，保证平台对不同系统的适应性；信息
以XML 格式表示，数据交换和传输通过HTTP 等传输协议，数据打包采用SOAP 技
术标准。

●提供可靠的信息传输，支持大规模信息发布、消息队列的存储保护、传输确认、断
点续传、一次性传输和消息压缩传输。

●提供符合PKI 规范的安全信息传输功能，支持SSL 传输、消息报文和消息内容加
密等不同级别的安全保护措施，支持消息摘要、数字签名、消息加密。

●支持局域网（LAN）和广域网（WAN）消息通信，支持静态和动态IP 地址。

●基于消息软总线的体系结构，利用智能化的信息路由传输机制，动态地实现点到点、
点到多点和多点到多点等不同的信息通信方式，支持多播（Multicasting）功能。

●提供灵活方便的应用开发接口，便于二次开发；提供易于使用的部署工具，方便系
统实施。

●提供易于使用的远程管理接口和图形化界面，实现集中管理。

●提供和其他消息系统之间的消息传输和转换。

3．消息代理服务
消息代理服务提供消息的传递、转换、过滤、映射和路由等功能。

根据设定的消息格式规则和转换规则，进行消息格式的转换。

同时，根据消息路由规则，实现消息的路由，并将消息传递给相应的应用系统。

4．消息转换
消息转换根据转换规则，实现不同数据存储格式和表示格式的转换。

消息转换规则支持XSLT 语言，用户可自定义消息传输格式。

消息传输提供图形化的转换工具，利用图形化界面，将一种应用数据格式“映射”到另一种数据格式，转换工具能够自动生成转换规则文件（XSLT 文件）。

转换功能支持XML 和数据库之间、不同数据库之间、不同XML 之间的转换。

转换规则文件可以动态地部署到数据交换系统中。

5．消息路由
根据消息路由规则，消息路由服务实现消息在不同的数据交换系统之间和不同消息队列之间的路由。

消息路由支持两种路由规则：
●基于内容的路由根据消息的内容，消息路由按照定义的规则将特定内容的消息路由
到不同的数据交换系统或消息队列中。

●基于消息头的路由根据消息头中的目的地进行消息路由。

（四）业务数据交换工作流程管理
业务流程管理系统是信息交互与管理的中枢，是应用系统间业务流程整合和信息纵横传输的控制中心。

流程管理系统基于应用集成技术和Web服务技术，独立于具体应用之外，提供流程设计、重组、部署、管理、监控、审计、优化的环境。

流程管理系统提供一系列工具以便设计、修改、监控与管理业务流程及各流程节点对应的服务。

流程管理系统支持面向服务、流程驱动的体系结构，既可以将现有不同应用系统的流程协同起来，也可以将新应用系统的流程统一起来，最终将业务流程调整、管理、设置的权力从IT 技术人员手中移交给业务人员。

流程管理系统的体系结构图
流程管理系统的核心组件包括：流程建模、流程模拟、流程运行环境、流程仓库、流程部署、流程管理和监控、流程审计和流程分析与优化。

流程管理系统对业务系统的调度，通过应用集成系统和应用适配器系统实现。

流程管理系统的主要功能有以下个方面：1．流程建模。

由于一个业务流程包含若干节点，每个节点对应一项操作，各个节点以及节点之间的相互关联构成业务流程。

通过提供流程建模和设计工具，对业务流程规则与过程进行定义。

2．流程模拟。

通过流程仿真运行环境，对设计完成的业务流程模拟运行，检查流程定。