（管理科学与工程专业论文）政务信息资源目录服务模型研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 电子政务建设中的“信息孤岛”现象普遍存在，政务信息资源的发现与利用效率低 下已经严重制约了电子政务建设的健康发展，为了减少资源重复采集、多方建设，实现 政府间业务高效协同和信息共享，为企事业单位及社会公众提供“一站式”政务信息资 源服务，对政务信息资源进行有效整合已经成为电子政务建设中必要且紧迫的任务。 本文从政务信息资源整合的需求出发，首先对信息资源整合的国内外发展情况以及 相关的技术进行综述，并对政府组织结构和政务信息资源等特点分别进行建模分析，在 此基础上，基于w e bs e r v i c e s 思想和目录结构重载了政务环境下目录服务的概念，构 筑了异构政务信息资源目录服务模型。在该模型框架体系中，主要分为三大主要子模型， 一是政务目录服务资源信息模型、二是资源互动双方通信模型的建立、第三，也是尤为 重要的一部分即政务信息资源目录服务中心模型的构筑。 在建模过程中，首先对模型总体架构及层次结构进行研究阐述，构筑信息予模型和 通信子模型并利用w s d l 以及s o a p 等协议给出其实现机制。文章着重探讨了注册发布过 程子模型，核心研究了目录服务中心的构建策略，主要包括基于缓存和排队机制的服务 中心注册代理策略研究，利用并行注册方式缓解目录服务中心大规模信息资源注册压力 问题；基于元数据的信息资源存储策略研究，利用元数据映射将注册资源映射为适于政 务领域资源表述方式及目录服务中心的存储形式；采用适用于中国国情和政府组织结构 的资源分类标准，设计目录服务中心注册资源目录体系结构，并采用个性化目录描述器 设计资源目录展现策略；最终对模型查询处理策略进行了研究，并利用多种手段对其优 化处理，形成了一套完整的目录服务中心模型构筑策略的研究。 政务信息资源目录服务模型的构筑研究及其在政务领域信息资源整合中的应用，可 以轻松实现异地异构政务信息资源透明共享、交换与集成，并且通过合理目录体系结构 的设计及导航，分布环境下孤立复杂资源得以关联，无序的资源得以有序化，为使用者 提供“一站式”信息资源查找和定位服务，使用户得以以最短路径寻找到需要的信息， 实现分布式异构多元信息源有效的整合。本文的研究为政府海量信息资源整合的进一步 研究提供了参考，对实现政务信息资源增值，促进资源发现、共享与利用效率具有理论 价值和现实意义。 关键词：电子政务；信息资源整合；目录服务模型；w e bs e r v i c e s 政务信息资源目录服务模型研究 r e s e a r c ho nt h em o d e lo fi n f o r m a t i o nr e s o u r c ed i r e c t o r ys e r v i c e sf o r e - g o v e r n m e n t a b s t r a c t i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e mo f ”i n f o r m a t i o ni s l a n d 。i nt h ep r e s e n tc o n s t r u c t i o no f e - g o v e r n m e n t ，g a i nah i g he f f i c i e n c ym e t h o dt od i s c o v e rt h et a r g e ti n f o r m a t i o na n dm a k e b e t t e ru s eo fi n f o r m a t i o nr e s o u r c e ，r e d u c er e b u i l d i n g , r e a l i z ei n f o r m a t i o ns h a r i n g , i ti s i m p e r a t i v et oi n t e g r a t et h ei n f o r m a t i o n r e s o u r c e s 1 1 l cb a s i cp u r p o s eo fd e s i g n i n gt h ei n f o r m a t i o nr e s o u r c ed i r e c t o r ys e r v i c e sm o d e li s m a k i n gt h ei s o l a t e di n f o r m a t i o nr e , s o u r c ea s s o c i a t e d , r e a l i z i n gt h et r a n s f o r m a t i o nf r o m o u t - o f - o r d e rt oo r d e r c d 1 1 l i sp a p e rc o m e sf r o mt h ed e m a n d so fg o v e r n m e n ti n f o r m a t i o n c o n f o r m i t y ，c o m b i n i n gt h ec h a r a c t e r i s t i co fg o v e r n m e n ti n f o r m a t i o nr e s o u r c e ，b a s e do nt h e d i r e c t o r ys t r u c t u r ea n dw e bs e r v i c e s ，t h ei n f o r m a t i o nr e s o u r c ed i r e c t o r ys e r v i c e sm o d e li s d e s i g n e dt or e a l i z et h ei n t e g r a t i o ne f f e c t i v e l y 1 n h cd e t a i l e dw o r ko f t h i sp a p e ra sf o l l o w s ： ( 1 1s u m m a r i z i n gt h es i t u a t i o n so fd o m e s t i ca n da b r o a dd e v e l o p m e n t so fi n f o r m a t i o nr e s o u r c e i n t e g r a t i o na n dt h ec o r r e l a t i v et e c h n o l o g i e s ，a n a l y z i n gt h ef e a t u r eo fg o v e r n m e n to r g a n i z a t i o n s t r u c t u r ea n dg o v e r n m e n ti n f o r m a t i o nr e s o u r c er e s p e c t i v e l ya n de x p a t i a t i n gt h en e e do f c a r r y i n go u ti n t e g r a t i o no ng o v e r n m e n ti n f o r m a t i o n ( 2 ) o v e r l o a d i n gt h ec o n c e p to fd i r e c t o r ys e r v i c e sa b o u tg o v e r n m e n ti n f o r m a t i o nr e s o u r c e ，t h e i n f o r m a t i o nr e s o u r c ed k e c t o r ys e r v i c e sm o d e lf o re - g o v e r n m e n ti sb u i l tc o m b i n e dt h ew e b s e r v i c e sa n dd i r e c t o r ys t r u c t u r e t h ed e t a i l so ft h i sm o d e la r ed e s c r i b e dw h o l ea n ds t r i c t l y , i n c l u d i n gt h et h o u g h t so ft h ed e s i g n i n g , t h eh i e r a r c h i c a ls u u c t u r e ，p a r t i c u l a rd e s i g no fe a c h m o d u l e ( 3 ) b a s e do nt h ed e s i g n so fi n f o r m a t i o ne x c h a n g i n gm e c h a n i s m , d e s c r i p t i o ns t r a t e g y a n d r e g s t e rm e c h a n i s m ，t h er o u n d e ds o l u t i o nh a sb e e nm a d eo u ta b o u t t h ew e bs e r v i c e s a p p l i c a t i o n t h r o u g ht h ed e s c r i p t i o n so ft h ed i r e c t o r yc r e a t i n gs t r a t e g y ，s h o w i n gm e t h o d sa n d t h ed i s c o v e r ym e c h a n i s mo fg o v e r n m e n ti n f o r m a t i o nr e s o t l r o e ，t h eu n i f o 皿d i r e c t o r y s t r u c t u r ea n dr e s o u r c ev i e wa r cc r e a t e di no r d e rt or e a l i z et h ev i r t u a li n t e g r a t i o n ，s a t i s f y i n g t h ed e m a n d so fs e a r c h i n ga n dl o c a t i n gf r o mt h en , f 沁l s k e yw o r d s ：e - g o v e r n m e n ta f f a i r s ；i n f o r m a t i o nr e s o u r c ei n t e g r a t i o n ；d i r e c t o r ys e r v i c e s m o d e l ：w c bs e r v i c e s 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果尽我所知，除了文中特j j , j 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的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：主：l 互隧堡日期：壶丝2 ：! 人连理工奎堂堡主型 塞兰堂丝笙垄 一一 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位 论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送 交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理 工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也 可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 作者躲蔓：匕酗堡一作者签名：翌：l 垒型受一 导师签名 边年月日 大连理上大学硕十学位论文 1绪论 十六大指出：。信息化是我国加快实观工业化和现代化的必然选择。坚持信息化带 动工业化，以工业化促进信息化”。政府作为国家信息化的先行者与实践着，已把电子 政务作为政府工作和国家信息化建设的重要战略，并力图通过电子政务的建设与应用来 带动相关产业群体的建设与发展，促进整个国民经济的发展、提高现代化管理水平、政 府行政效率以及工作的透明度等。政务信息资源作为电子政务建设的基石与核心，产生 于政府行政过程中并直接影响政府施政的准确性与高效性。 资料表明，政务信息占社会总信息量8 0 以上，这些信息资源作为国家发展的战略 资源，受到各级政府、企事业单位乃至全社会的关注。从地位上看，它在一个国家政治、 经济、科技、军事、文化领域中具有重要的战略意义；从作用看，它是政府部门、企业 单位、公众个人社会经济活动以及信息内容产业发展普遍需要、不可或缺的重要资源。 电子政务的有效运行，也必须以这些海量的数据和信息为基础。 1 1问题的提出 政府办公自动化、行政审批、决策支持等电子政务业务，都以数据和信息的存储、 交换、共享为基础。因此，有效管理、合理开发和利用政务信息资源对促进政府职能转 变、提高行政效率、增强监管和服务能力、推动全社会信息化持续健康发展有重要意义。 为在施政过程中获得最有力信息资源支持，并能够最大限度的管理利用现有信息资源， 我国各级政府加大力度建设电子政务应用系统，这些系统局部提升了政府工作效率，但 是仍旧不能够满足政府跨部门及与全社会业务协同的需要。信息资源开发利用的发展极 不平衡，存在急待解决的问题： ( 1 ) 政府部门信息独占性严重。电子政务建设至今，虽然信息资源服务范围发生变化， 但资源的开发和管理还以政府为主体，据统计，政府控制着国内约8 0 的信息资源，而 电子政务推行的“十二”金工程更是进一步确立了政府部门对信息资源的高占有率和权 威性。并且，由于政府对国家管理的特殊性和长久以来形成的封闭思维观念，导致真正 开放且流动的信息资源不能够满足市场和社会发展的需要。 ( 2 ) 政务信息资源查找困难。一方面由于海量信息资源无序而杂乱的分布在政务资源网 络中，缺乏统一的管理；另一方面政务信息资源广泛存在于分布式环境中，资源拥有部 门之间缺乏有效的共享机制与协同技术，导致信息需求者难以发现既存资源。 ( 3 ) 政府各部门阃信息资源难以相容。一方面由于政府部门各自为政，政务信息资源缺 乏统一采集标准，数据类型、格式与存储方式差异严重，导致部门闻信息资源不一致、 政务信息资源目录服务模型研究 不完整；另一方面政务信息资源多方采集、重复采集现象普遍，数据不能同步更新，造 成部门间信息资源不一致。 ( 4 ) 政务系统难以互联互通。一方面由于缺乏统一规划，各政务系统分散建设，缺乏交 互接口，导致系统难以兼容，信息资源难以共享信息孤岛现象严重；另一方面系统构建 技术多样化，难于实现系统间互联互通。这些全部直接影响信息资源的管理利用，使信 息资源的价值不能够充分发挥，导致政府业务不能进行顺畅、高效的衔接，行政效率低 下。 为了解决上述问题、提高政府工作效率，充分利用政府以及社会中的信息资源，必 须提供有效的技术手段整合现有的信息资源，提高政府部门对信息资源的共享水平和利 用效率。 1 2 政务信息资源整合研究概述 目前学术届对信息资源概念的界定有多种，我们基本上可将其概括为狭义信息资源 和广义信息资源”- 3 1 。狭义信息资源指信息内容本身及其载体，是信息资源的核心。广 义信息资源则指信息产生、管理、利用等活动中各种要素的总称。既包含了信息内容本 身，还包括信息活动相关的人员、设备以及各种信息技术资源等因素。本文中所研究的 信息资源，主要限定在产生于政府相关活动，需要或已经流转于政府以及政府业务所涉 及的所有相关部门并对政府工作具有特定意义的政务信息资源。对其的整合即是指将政 务领域范围内的，原本离散的，多元的，异构的，分布的信息资源通过逻辑的或物理的 方式组织为一个整体，把杂乱的信息分门别类组织，使之有利于管理，利用和服务d i 。 本文基于政务信息资源特点，结合政府部门及社会管理与使用政务信息资源的要求，将 政务信息资源整合定义为：为便于政府各部门闻信息交互与共享，建立分布式政务资源 数据库间的信息关联，采用有效技术手段将分布式环境下不同政务系统和数据库中离散 的、多元的、异构的政务信息资源组织成为一个整体，把无序的资源变为有序的过程。 电子政务信息资源整合涉及数据整合、应用整合、门户整合等层面内容，其中数据 整合是政务信息资源整合的根本，能够并应该把相关的信息资源集中为一体。应用整合 是对政务信息资源的全方位实现，它包含数据内容、软件系统以及基础设置的全面整合。 门户整合则为用户访问资源提供了统一的入口，是政务信息资源整合的外在显示形式。 ( 1 ) 数据整合 信息资源一般包括三种不同的模型结构化模型、半结构化模型和非结构化模型。 而政务信息资源的主体是公文信、政策、法规以及各种专题数据库，大多属于非结构化 尺连理工大学硕士学位论文 信息资源，因此可以认为异构性是电子政务信息资源的主要特征。政务信息资源异构性 包括三个层面：模型异构、模式异构和来源异构。同时，电子政务的数据资源分布在不 同地区，不同部门，物理上是分散的。数据整合主要用来实现分布式环境下数据库与数 据库之间、数据库与文件之间、文件与文件之间的异构数据传输，是整个电子政务信息 整个的基础。 ( 2 ) 应用整合 政府部门内部和政府之间有很多不同时期，不同技术，不同性质的系统，政务信息 资源应用层面的整合实在数据整合的基础上，对已有的系统进行一种无缝集成，实现应 用系统间的交互整合嘲，从而达到对信息资源在应用层面全面整合。 在业界，对于政务信息资源的应用整合有两种解决方案，一是利用面向应用整合的 中间件解决方案。具代表性的是中创公司的i n f o r 系列的以c o r b a 技术为核心，实现不 同操作系统之间和不同开发语言之间的互操作中间件i n f o r e a i | b 。另一种是构建统一的 政务信息整合平台来实现信息资源的共享与整合。中关村科技软件有限公司提出的用于 分散异构信息资源系统整合的基础架构平台中关通用资源整合平台( c e n g r p ) 则在这方 面极具代表嘲。 ( 3 ) 门户整合 门户整合关键在如何通过政务门户对政务信息资源进行展现和访问。现在大多数政 府把信息资源和业务处理搬到网上，他们有个各自不同的主页，用户对相关信息资源的 查询或业务的办理依i 丑需要进入不同部门的网站，使用不同部门提供的系统平台，相当 于基于w e b 的大厅式服务，没有真正实现面向用户的“一站式”服务。政府门户网站是 提供“一站式”公共服务和整合发布政务信息的窗口，是区域内所有政府网站的统一入 口，对资源整合有很高要求，因此门户网站发展必须基于区域内所有政府部门网站资源 的整合基础之上【9 】。基于门户层面的信息资源整合一般采用门户( p o r t a l ) 技术实现i 埘。 目前，用于实现信息资源整合的方法纷繁复杂多种多样，但从其本质上来讲，可将 其划分为两类【1 1 1 2 1 ：物化方法( m a t e r i a l i z e d ) 和虚拟方法( v i r t u a l ) 。 ( 1 ) 物化方法 物化方法主要指以数据仓库为代表的信息资源物理集成方法。该方法在各分布式信 息源与应用客户端之间建立数据仓库，通过数据抽取、转换、清理【l 那等多道程序，将分 布式、异构信息资源转换成统一格式，装载到数据仓库之中以备信息资源需求者查询获 取，如图i 1 。数据仓库最根本的特点就是物理的存放来源于其他数据库的数据，做到 完整的信息集成，且数据仓库中的各类数据全部面向主题，并具有统一的视图模式，非 常便于大规模的查询分析与信息获取。但是，数据仓库中的查询全部是针对仓库中存储 政务信息资源目录服务模型研究 的数据，当信息源信息发生变动时，数据仓库存储的信息和模式必须跟随修改才能够保 证资源需求者不读到“脏数据”。利用数据仓库方法实现信息资源整合具有数据重复存 储冗余过高，缺乏时效性，同步性差，难以维护等弱点。 图1 1 物化方法信息资源整合模式 f i g 1 1p h y s i c a lm e t h o do fd a t ac o n f o n n i v ( 2 ) 虚拟整合方法 与物化方法不同，利用虚拟整合方法进行信息资源整合不需要对数据进行物理集 成，而是在各分布式异构信息源与具体应用间构建信息资源虚拟视图。虚拟整合过程需 对各分布式异构信息资源数据模式进行相应转换，并将其映射在虚拟视图上。请求者通 过查询虚拟视图发现所需资源，系统利用虚拟视图与分布式信息源内数据的映射关系将 用户对视图的查询转换成对分布式信息资源的检索，获取信息资源相关信息返回用户。 虚拟整合方法的代表技术为联邦数据库和中间模式( m e d i a t e ds c h e m a ) 技术。联 邦数据库是由h a m m e r 和m c l e o d 作为一组松耦合部件联盟而提出，由h e i m b i g n e r 和 m c l e o d 扩展成为没有全局模式的松耦和数据库的联邦1 1 4 1 。联邦数据库系统以多个分布 式或集中式的数据库管理系统或者另外的联邦数据库系统作为成员数据库，信息资源分 布在各个成员数据库中，各成员通过复制机制实现彼此间数据的共享与传输。同时，每 个成员数据库亦可以加入多个联邦数据库系统。联邦中每个成员数据库的操作独立于其 他成员和联邦，但同时又为其它成员提供了交互的接口，实现了联邦内各数据库成员之 间的部分数据共享与协作。m e d i a t e ds c h e m a 技术利用包装器将异构信息资源包装成为 统一的数据模式，在中间层集成所有异构信息资源的数据模式，生成各信息源的虚拟视 大连理工大学硕士学位论文 图作为中问件，最后集成成为统一的全局模式，又称m e d i a t e ds c h e m a 。用户针对 m e d i a t e ds c h e m a 进行查询，屏蔽了信息资源的位置、格式以及存储方式、访问接口等 技术难题，实现了资源的透明性共享与交互。 利用虚拟整合方法可以实现对不同访问模式下信息资源的整合，并能够保证数据的 实时性与准确性，但受信息源的不确定性影响，虚拟视图及其与信息源的映射关系需经 常跟随改变，因此对虚拟视图和全局模式的维护比较复杂。 1 3 本文的研究内容及技术路线 致务信息资源整合的目的在于对电子政务环境下原本离散、异构、多元及分布式信 息资源进行有效的组织与管理，为政府及其相关业务部门发现、共享与利用提供高效快 捷的技术手段与实现方法。下面具体说明本文研究内容及技术路线。 ( 1 ) 研究内容 提出一种针对政务信息资源的整合方案，即利用政务信息资源目录服务模型实现政 务信息资源的整合。本文设计了政务信息资源目录服务模型及其信息模型、通信模型和 注册发布模型，利用w e bs e r v i c e 实现资源的封装、描述与注册，针对注册的属性利用 统一的元数据标准和政务资源分类标准，对服务属性元数据进行提取、分类、编目，形 成信息资源统一视图，外在展现为分级多层次政务注册资源目录结构，构成政务信息资 源目录服务体系，可以提高海量信息资源精确发现的效率，为政务信息资源的定位与获 取提供支持。 ( 2 ) 技术路线 本文从政府组织结构和信息资源特点入手，分析政务信息资源整合的需求和趋势， 针对现有整合方法进行比较研究，提出政务信息资源目录服务模型。基于l l l 、w e b s e r v i c e s 、目录结构和元数据等技术及思想，设计构筑目录服务模型两大核心业务的关 键技术模块，并针对目录服务中心的设计给出了原型系统的设计与实现。技术路线如图 1 2 所示。 政务信息资源目录服务模型研究 政 政务 一 查询处理策略 务 资源 信 _ 发现 + i 分类编且鬣略 息 定位 瓷 叫资源注册机制 源 政务 目 资源 + i资源描述策略 录 _ 注册 服 发布 + |消息传输机制 务 模 口口 型 x m l + w e bs e r v i c e s + 目录结构 图l2 f i & 1 2 本文技术路线 一6 大连理工大学硕士学位论文 2 关键技术分析 本文主要工作是建立政务信息资源目录服务模型并对模型各部分核心功能给与详 细设计实现，为此，在本章节中对模型所采用的x m l 、w c bs e r v i c e s 和元数据等关键技 术给与分析。x m l 以其开放性等特性成为整个模型的数据编码方式和底层支撑，政务 信息资源的注册、发布和定位查找采用w c bs e r v i c e s 技术思想，并利用元数据技术统一 异构信息源间的数据标准。 2 1 x m l 技术 可扩展标记语言) b d l l l 5 】是w 3 c 组织推荐使用的用于描述数据信息、实现数据交换的 一组开放式标准，是当下处理分布式结构信息的有效工具。它使用d t d 或s c h e m a 定义 数据，使用x s l 描述数据显示机制，使用x l l 提供x m l 中的连接，是一种开放的自我描 述语言，在描述数据同时突出对结构的描述，从而体现出数据之间的关系，提高文档的 可读性，使其便于计算机自动识别处理。 x m l 具有以下特性： 数据独立。x m l 提供一种结构化数据表示方式，可以脱离具体应用，实现数据与用 户界面分离。它提供统一的数据描述语法和结构，因此能够屏蔽异构数据的结构的 差异，实现异构数据源间的互操作。 自描述性。x 札文档包含文档类型声明，提升了计算机和人对于文档内容、语法及 数据结构等的理解与处理能力，从而x m l 文档结构可任意程度复杂。又因x m l 数据 的真正意义上的独立，可实现数据重用。 可扩展性。x h i l 在其有限的词汇表基础上，允许各个组织、个人建立和使用适合自 己需要的标记和属性名集合，可以支持各行业领域建立自己的行业标准。并且，x m l 实现内容与展现形式的完美分离，因此可以在保证现有结构不变的情况下任意增减 数据内容。 便于网络传输。x m l 在形式上通常以文本文档出现，适合在各种平台上通过h t t p 、 s t i i p 等网络协议进行传输。 因x m l 语言具有以上特点，辅之它的简洁、通用、开放、灵活，并且，x m l 吸取了 h t m l 在w e b 上的使用经验，普遍支持主流编程语言，因此x m l 成为数据表示的一个开放 式标准，成为与平台无关的数据交换媒介，更适用于分布式计算环境。加之，x m l 具有 将数据与显示分离的能力，可将数据以不同面貌展示给不同用户，实现用户个性化的需 求，因此更适用于w e b 环境下多种数据源之间的数据交换。 政务信息资源目录服务模型研究 2 2w e bs e r v j c e s 技术 w e bs e r v i c e s z 6 是一种面向服务的分布式系统架构，它提供了一组良好的接口规 范，将不同地域、行业和部门间系统平台上的各种应用封装成不同的服务通过网络发布。 这些接口独立于用于实现服务的编程语言与操作系统，完全屏蔽了不同软件平台的差 异，突破传统分布式计算技术在使用上的诸多瓶颈，使被发布的服务间拥有一个统一的 交互方式，从而实现服务间的松散耦合。 2 2 1w e bs e r v j c e s 架构 w e bs e r v i c e s 体系结构【1 m 9 1 基于三种角色的互操作，即服务注册中心、服务请求者、 服务提供者。三个角色都遵守具体的技术规范，因发现、发布、帮定这三种操作而互相 关联相互协作。从而实现真正意义上的跨平台与松散耦合，达到分布式资源整合共享的 目的。 u d d i w s d l l l 卤一绑定怠 图2 1w e bs e r v i c e s 体系结构 f 碴2 1t h ea r c h i t c c t u r eo f w e bs e r v i c e s w e b 服务基本架构如图2 1 所示，服务提供者将服务发布到注册中心，服务注册中 心注册服务提供者发布的w e bs e r v i c e s ，当服务请求者需要调用该服务时通过服务注册 中心获取服务的调用方式以及相关信息，然后根据获取的信息直接访问服务提供者使用 该服务。 2 2 2w e bs e r v l c o s 协议 在w e bs e r v i c e s 架构的各模块间以及模块内部，一切消息的传递都是基于x m l 语言 的，利用进行编码，结构化异构信息的原因在于以x 帆格式表示的消息易于阅读和理解。 并且封装了词汇表，可以同时在行业组织内部和外部使用，它还有较好的弹性和可扩展 性，允许使用附加的信息，增强了互操作性，具有跨平台性和松散耦合的结构特点l 刎。 8 一 大蛐：大学硕士学位论文 以此为基础，w e bs e r v i c e s 通过一系列特有的标准和协议来保证程序之间的动态 连接，其中最基本的协议包括：s o a p ，w s d l ，u d d i 。w e bs e r v i c e s 采用s o a p ( s i m p l e o b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) 在分布式系统问对等传输结构化信息， 调用服务，以嬲d l ( w e bs e r v i c e sd e f i n i t i o nl a n g u a g e ，w e b 服务描述语言) 来描述 消息交换模式，基于u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ，统 一描述、发现和集成协议) 标准定义了w e b 服务的发布与发现的方法。 ( 1 ) s o a p s o a p 是一种基于瑚l 的在分布式环境中交换信息，进行消息传递的标准协议，它描 述了数据类型的消息格式，规定了w e b 服务间传递消息传递方式。 本质上看，s o a p 消息是一个x m l 描述，每个元素都可以看作x m l 文档中的一个对象， s o a pe n v e l o p e 为根元素，与一个可选的s o a ph e a d e r 和一个s o a pb o d y 共同组成完整 的x m l 文档。e n v e l o p e 元素是s o a p 消息的顶级元素，它是s o a p 消息的唯一封装，其命 名空问将s o a p 消息标示符与特定应用程序的标示符区分开来，把s o a p 元素与特定的位 置相关联，从而唯一标示一个s o a p 消息；h e a d e r 元素是s o a p 消息的可选元素，它的出 现则成为s o a pe n v e l o p ex m l 文档的第一个直接子元素，每一个h e a d e r 条目都是由一 个完整修饰的元素名标示，用于传递辅助性信息，如指明消息接收者如何处理消息、消 息的身份验证等，从而扩展s o a p 消息传递的内容；b o d y 元索是s o a p 消息的必须元素， 一个b o d y 元素可以包含多个b o d y 条目，每个条目元素都必须是它的直接子元素和独立 元素。b o d y 元素中包含了一系列对调用方法进行描述的标签，为消息最终接收者提供一 个用于交换信息的简单机制。s o a p 消息的结构如如图2 2 所示： 图2 2s o a p 消息结构 f i g 2 2t h es t r u c t u r eo ft h es o a pm e 黯a g e 政务信息资源目录服务模型研究 s o a p 基于h t t p 等低层基础网络协议，可以轻松穿越防火墙，为在松散的分布式环 境中使用x m l 对等信息交换结构化、类型化信息提供了一个有效的协议和解决方案。 ( 2 ) w s d l w s d l 是一种基于x m l 语法标准w e b 服务描述语言，它以一种和具体语言无关的抽象 方式描述了w e bs e r v i c e s 的调用与通信，将w e bs e r v i c e s 定义为一组能够进行消息交 换操作的服务访问点，并将服务定义为网络端点的集合。为服务使用者提供了w e b s e r v i c e s 的基本信息与请求调用方法，包括w e b 服务所在位置、传输协议、包含的接口、 方法、参数等。在一个w s d l 文档中，一般使用d e f i n i t i o n s ( 定义) 元素定义w e b 服务 名称，声明命名空间，在d e f i n i t i o n s 元素之下，利用t y p e 、m e s s a g e 、o p e r a t i o n 、 p o r t t y p e 等元素定义了用于交换的消息数据类型、消息结构，抽象描述了服务所支持的 操作以及操作所涉及的服务访问入口类型等，而b i n d i n g ，s e r v i c e 和p o r t 则对服务的 绑定、访问入口等详细相关信息进行了描述【1 6 1 。 w s d l 文档以跚l 为基础，扩展性良好，并能够屏蔽编程语言间的差异，允许对端点 和端点间的消息进行描述而不考虑具体的消息格式和双方通信协议，具有极强的跨平台 特性，可以为分布式异构系统问的消息传递和服务构建使用提供完整、准确的帮助文档。 ( 3 ) u d d i u d d i 基于现有规范的标准，意图建立一个全球化、开放式的结构，实现商务应用的 统一描述、发现和集成。它提供在w e b 上描述并发现服务的框架，通过分布式w e b s e r v i c e s 信息注册中心实现标准和访问协议实现标准实现框架。创建u d d i 注册中心的 目的就是帮助企业发现并使用所需的w e bs e r v i c e s ，因此u d d i 标准定义了w e bs e r v i c e s 注册发布与发现的方法，使企业能够将自己提供的w e bs e r v i c e s 注册到信息注册中心 以便其它商业实体迅速发现。 u d d i 和现今网站上的普通目录展示有着很大的区别，i n t e r n e t 上的具有代表性的 信息资源目录只是罗列了网站所属单位的基本信息，例如名称，地址，联系方式，些 产品和服务信息，还有必须的产业分类法。从概念上看，这些信息被分成白页、黄页、 绿页三个部分。“白页( w h i t ep a g e ) ”维护企业相关基本信息，如标示、名称、经营 范围、地址等等；“黄页( y e l l o wp a g e ) ”将行业依据标准分类法分类，便于查找不 同类别企业提供的w e bs e r v i c e s ；“绿页( g r e e np a g e ) ”则描述了该w e b 服务的技术 信息，定位地址等。u d d i 是被设计成为这些数据的一个集中的共享资源，但是他们没有 列出各政府和企业所提供的w e b 服务的编程入口描述。u d d i 则可以为现有的目录和搜索 大连理l i 大学硕士学位论文 引擎服务。这也预示着，大部分的使用实体，将仍然可以继续使用现有的搜索引擎和信 息资源目录，作为他们首选的方法来浏览在u d d i 注册中心中注册的信息。u d d i 注册中 心是一个基础模块，它是为政府发布信息和服务描述、发现u d d i 注册者提供的信息和 服务以及完成注册者之间的业务流程的互操作等服务的。 2 2 3w e bs e r v i c e s 特点 w e bs e r v i c e s 采用面向服务的体系结构，对于使用者来说，w e bs e r v i c e s 实际上就 是一种部署在w e b 上的对象或组件，它简化了信息流动的复杂度，使企业内部或企业之 间的信息和流程的整合更加简便，为更多的待交互的对象之间提供互操作接口，展示信 息数据，从而解决社会各部门日益增长的信息资源需求与信息资源隐蔽、孤立、难以共 享的矛盾，提高全社会的工作效率。具体来说，w e bs e r v i c e s 具有以下特点： 良好的封装性：w e bs e r v i c e s 是部署在w e b 上的对象，因此具有完整的封装，它隐 藏了服务的内部操作和处理流程，用户只需了解并使用其提供的功能服务。 松散耦合：w e bs e r v i c e s 是面向服务体系结构的，因此具有松散耦合特性。分布式 环境下通信双方无任何编译关联，运行时联通，交互结束后断开链接，访问者只需 与w e bs e r v i c e s 调用接口相关联，接口不变，服务内部的操作发生变化与访问者无 关，真正实现动态链接与透明性访问。 协议的独立性：w e bs e r v i c e s 所有公共的协议约定完全使用开放的标准协议进行描 述、传输和交换，更易于理解与服务的规范化调用，且为服务使用双方搭建了交互 的基础，是其可以不考虑通信与网络协议的情况下访问服务。 高度的可集成能力：w e b 服务采取简单的、易理解的标准w e b 协议作为组件界面描 述和协同描述规范，完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是c o r b a 、d c o m 还是e j b 都可以通过这种标准的协议进行互操作，且w e b 服务可以实现多种粒度的集成，实 现了在当前环境下最高的可集成性。 通过使用w e b 服务，我们跳脱出利用物理上的信息交换来实现信息资源共享与整合 的思维模式，在资源三维网络的所有节点间架设分布式松散耦合桥梁，把节点资源包装 成w e b 服务发布到网络中，同时，通过访问调用发布的w e b 服务而获取服务中封装的信 息资源及服务而无须将资源通过复杂的技术操作而存入本地，最终实现资源的整合。 2 3 元数据技术 元数据( m e t a d a t a ) 是关于数据的数据，它作为一种基本的信息组织方法描述了数据 的类型、名称、所属区域、取值范围等信息内容对象，用以帮助网络电子资源识别、描 述与定位1 2 ”2 1 。元数据在对信息与知识的分析、分类与管理方面具有重要的意义，从原 政务信息资源目录服务模型研究 始为图书而出现的目录卡片、案卷目录、案卷封面、分类表到网络时代的分布、变动， 多元化电子信息资源分类、描述与控制管理，无一不是元数据。 在网络时代下，元数据的作用正日益得到更充分的体现，也得到了人们普遍的重视 与更广泛的应用。元数据对资源的特征作以描述和管理，便于人们全面了解信息资源， 对其进行管理、维护与使用。元数据主要作用由以下方面： 在网络环境下，元数据及其与信息资源的链接的提供，有利于人们组织、挖掘、管 理分布式异构信息资源，辅助人们准确识别、定位、访问信息。 元数据提供数据产生、存储、分类、内容、描述等方面的信息作为检索的统一字段， 可以帮助数据使用者检索信息，并辅助其判断检索结果是否符合所需，有利于提高 信息资源检索和发现效率。 信息资源通过统一的元数据描述，使处于不同环境下的人、应用程序以及系统等对 不同来源的信息资源拥有了统一的理解标准，避免了重复解释，有利于数据的共享 与交换。 利用元数据建立异构信息资源的目录和交换，用户可以轻松得到分布式异构信息资 源的元数据内容，实现信息资源的共享。 目前国际上存在多种面向不同领域和不同类信息资源的原数据标准 2 3 1 ，各类标准都具有 各自不同的目的，最具普遍意义的如都柏林核心( d c ) 元数据用于网络资源的发现、数 字化地理元数据内容标准( f g d c ) 为n s d i 制作，针对于地理信息资源的共享以及数字 资源集合访问z 3 9 5 0 规范( z c o l l e c t i o n ) 用于描述和组织资源集合。各行业使用的元 数据标准没有具体的规定，可以根据行业领域情况自行订制，并针对行业特点和需求对 选取得元数据标准进行扩充。d c 元数据的应用对资源类型不作限制，且具有简单、语义 通俗、扩展灵活等特点，其基本元素分别针对不同的领域，易于普遍理解，成为稳定， 广泛使用的元数据标准。因此在网络环境下，以政务分布式异构信息资源整合为前提， 我们以适用于网络信息资源检索为目的的都柏林核心元数据( d u b l i nc o r e ) 为元数据 标准。 大连理工大学硕士学位论文 3 政务信息资源目录服务模型 针对政府各部门异地异构政务系统及应用，为了提高政务信息资源发现和使用效 率，实现资源透明交互共享方法，并通过整合使政府海量信息资源从无序变为有序，提 高其使用价值，本章从政府组织结构特点和信息资源特点出发，建立了政务信息资源目 录服务模型，并对模型信息运转流程和实现整合的优势进行分析阐述。 3 1 政务信息资源整合需求分析 随着电子政务发展和网络技术逐渐成熟，信息资源成为仅次物质、能源外的第三大 资源，优质的信息资源成为支撑政府工作、辅助政府决策的重要依据和推动力量。政府 作为社会最完整最高端信息资源产生者和使用者，拥有庞大而分散的信息资源管理分支 机构，各级政府严格的组织结构化分紧密影响着政务信息资源的流动方式和整合策略。 政府的职能以及结构虽然一直都在发生着变化，但其金字塔型的结构模式一直没有 改变，这就决定了其纵与横上的组织交错。其纵的组织体系是政府上下级关系的表现， 省级机构下属市、市下属县、县下属乡镇，而国家税务局下属省税务局、省局下属市局、 市局下属分局。这种机构上的从属，导致在相应系统中的资源、权限、目录服务都有按 此结构进行树状划分的特点，在信息流动上表现为上行和下行等上下级间的信息与功能 的交换；而横的政府组织体系则是同级部委以及同级政府部门间的联合。同级政府部门 间不存在从属关系，经常设立在不同的地域，相互间通常存在着大量的业务往来和资源 重叠。如同级别的工商局与税务局之间。需要在行政审批上进行业务合作，在企业注册 信息上要实现信息共享。不同地域同级部门问的横向的关联，在信息流上表现为平行信 息资源、业务系统不同程度的交互与协作。 部门 图3 1 政务组织结构及资源分布三维网络 f i g 3 1t h et h r e e - d i m e n s i o n a ln e to fg o v e r n m e n ta n di t si n f o r m