（计算机应用技术专业论文）基于规则引擎的新一代通用服务计费构件研究.pdf

浙江大学硕士学位论文摘要 摘要 随着现代服务业的快速发展，其所关联的技术、管理、工程问题正在成为学 术界和工业界研究创新的热点。对于任何服务来说，其终极目的都是计费，然而 现有的计费系统主要针对一些特定领域的系统，其通用性和可扩展性不能较好的 满足现代服务业的发展要求。因此，通用服务计费构件成为了现代服务业发展过 程中一个重要的研究问题，而其中通用服务计费规则的表示和通用服务融合计费 策略以及规则的执行又是重中之重。在本文中主要研究了通用服务计费规则的提 取和表示、通用服务融合计费模型以及计费规则引擎的设计，并在此基础上提出 了新一代通用服务计费构件的设计。 在第一章中介绍了市场上的现有计费产品概况和计费技术，以及相关规则提 取技术和规则引擎的相关知识，并提出了新一代服务计费构件研究的意义和方 案。在第二章中提出了通用计费规则模型的基本定义和形式化描述，并用一个实 际的例子进行了例证和用法的描述。在第三章中提出了通用服务计费模型算法， 该算法可以使用于绝大多数的计费服务。同时也在现有的规则引擎基础之上提出 了专用的计费规则引擎的系统设计，该设计针对计费操作的特点作了相应的改进 以适应计费操作的实时性和准确性的需要。在第四章中提出了新一代服务计费构 件的系统设计以及和其他子系统以及相关运行平台的接口设计，并通过一个实际 的计费应用场景给出了相应的系统原型。同时对提出的系统在s o a 框架下的设 计等做了一定的探讨，并针对该框架可能带来的问题以及相应的解决方案。 在文章的最后，对我们提出的相关模型算法以及相关系统设计作了一个总 结，同时展望了未来的努力方向。 关键词通用规则提取，规则引擎，服务计费构件，计费模型，$ o a 框架 浙扛大学硕十学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t a st h ef a s td e v e l o p m e n to fm o d e ms c i y i c ei n d u s t r y , t h er e l a t e d t e c h n o l o g y , m a n a g e m e n t , e n g i n e e r i n ga r eb e c o m i n gt h eh o t s p o to fr e s e a r c h f o ra ut h es c i y i c e , a c c o u n t i n gi sf i n a lo b j e c t i v e ，b u tn o wt h ea c c o u n t i n gs y s t e m sf i l e f o c u s0 1 1f l o m e s p e c i a la i c o sa n ds ot h eu n i v e r s a l i t ya n de x t e n s i o nc a nn o ts a t i s f yt h er e q u i r e m e n t so f m o d e ms e r v i c ei n d u s t r y s ot h eu n i v e r s a ls e r v i c ea c c o u n t i n gc o m p o n e n tn o wh a s b e c o m e 锄i m p o r t a n tp r o b l e md u r i n gt h ed e v e l o p m e n to fm o d e ms e r v i c ei n d u s t r y 皿坞m o s ti m p o r t a n tp r o b l e m so fu n i v e r s a ls e r v i c ea c c o u n t i n gc o m p o n e n t8 1 r et h e p r e s e n t a t i o no fu n i v e r s a lr u l o , t h eu n i v e r s a ls c l v i t a c c o u n t i n gm o d e la n dt h e e x e c u t i o no fr u l e w em a i n l yi n t r o d u c et h ea b s t r a c t i o na n dp r e s e n t a t i o no fu n i v e r s a l r u l ea n du n i v e r s a ls e r v i c ea c c o u n t i n gm o d e l ，a n dg i v et h ed e s i g no f t h en e x tg e n e r a t i o n o f s e r v i c ea c c o u n t i n gc o m p o n e n t 。 i nt h ef i r s tc h a p t e r , w ei n t r o d u c er e l a t e dt e c h n o l o g ya n dp r o d u c t so fa c c o u n t i n g , a n ds o m er u l ea b s t r a c t i o nt e c h n o l o g y , a n da l s os o n l ek n o w l e d g ea b o u tr u l ee n g i n e a t t h el a s to ft h i sc h a p t e r , w cg i v et h ep u r p o s ea n db l u ep r i n to fr e s e a r c ho ft h en e x t g e n e r a t i o ns e r v i c ea c c o u n t i n gc o m p o n e n t i nt h es e c o n dc h a p t e rw eg i v et h ed e f i n i t i o n o fu n i v e r s a lr u l ea n dg i v ea ne x a m p l et os h o wh o wt ou s et h i sd e f i n i t i o n t h et h i r d c h a p t e rm a i n l yi n t r o d u c e su n i v e r s a ls o l v i c ea c c o u n t i n gm o d e l 。t h i si st h ee m p h a s e so f t h i sp a p e r a l s oi nt h i sc h a p t e r 、鹏g i v ead e s i g no fr u l ee n g i n ef o ra c c o u n t i n g , t h i si s s p e c i a l l yd e s i g nt og e tb e t t e re f f i c i e n c y 1 1 1 ef o u r t hc h a p t e rg i v e sas y s t e md e s i g no f u n i v e r s a ls e f “a c c o u n t i n gc o m p o n e n tw h i c hi sb a s e do l lt h ea b o v em o d e l s , a n d s p e c i f i e st h ei n t e r f a c 君d e s i g nf o rt h ei n t e g r a t i o no ft h i sc o m p o n e n ta n do t h e fm a i n t a i n c o m p o n e n t , a l s ow eg i v eas y s t e mp r o t o t y p eb yu s i n gar e a la c c o u n t i n gc a s e a l s ow e 8 i r ea l le x t e n s i o nf o rt h i sc o m p o n e n ti n $ o ae n v i r o n m e n ta n dt h es o l u t i o nw h i e l a b r o u g h tb y $ o ae n v i r o n m e n t a tt h ee n do ft h i sp a p e r , w es u m m a r i z et h ec o m p o n e n ta n dr e l a t e dm o d e l sa n d p r o s p e c tt h ea s p e c t sw h e r ew es h o u l dm a k em o i r ee f f o r t ! k e y w o r d su n i v e r s a lr u l ea b s t r a c t i o n , r u l ee n g i n e , s e r v i c ea c c o u n t i n gc o m p o n e n t , a c c o u n t i n gm o d e l ，s o a 浙江大学硕士学位论文图目录 图目录 图i - i 基于规则的专家系统构成8 图1 2 规则引擎四要素协作图9 图1 3 规则引擎工作机制图。1 0 图3 - 1 计费规则引擎运作流程。2 5 图3 - 2 规则引擎体系结构图2 6 图3 3x m l 绑定图2 7 图3 4s p a 计费模型图2 9 图4 1 计费构件系统结构图。3 l 图4 2 服务计费管理构件的硬件环境架构图3 2 图4 _ 3 计费规则定制流程图3 2 图4 _ 4 用户订阅服务流程图3 3 图4 5 用户访问服务计费流程图3 4 图4 6 服务供应商平台系统结构图。3 5 图4 7 服务计费规则定制业务流程图3 5 图4 _ 8 服务使用者平台系统结构图3 6 图4 9 服务使用者业务员流程图3 7 图4 - 1 0 服务使用者功能流程图3 7 图4 1 l 系统管理平台系统结构图3 8 图4 - 1 2 规则引擎系统结构图3 8 图4 - 1 3 服务使用情况状态转换图3 9 图4 - 1 4 计费管理系统与电子认证系统接口图4 0 图4 1 5 计费管理系统与电子支付系统接口图4 l 图4 - 1 6 新建一个计费规则模板4 2 图4 - 1 7 查看规则模板列表4 3 图4 - 1 8 修改规则模板4 4 图4 - 1 9 根据规则模板新建关于g p r s 服务的g p r s 服务规则l 4 5 图4 - 2 0 根据规则模板新建关于g p r s 服务的g p r s 服务规则2 。4 7 图4 - 2 1 用户b w f y y 使用1 0 0 个单位时间的g p r s 服务4 8 图4 - 2 2 用户b w f y y 使用1 0 0 个单位时间的g p r s 服务所产生的费用4 9 图4 - 2 3 用户b w f y y 使用1 0 0 个单位流量的g p r s 服务5 0 图4 - 2 4 用户b w f y y 使用1 0 0 个单位流量的g p r s 服务所产生的费用5 l 图4 - 2 5 钻石类型用户a p r i l i a r 使用1 0 0 个单位时间的g p r s 服务5 2 图4 - 2 6 用户a p r i l i a r 使用1 0 0 个单位时间的g p r s 服务产生的费用5 3 图牝7 修改r u l e ”g p r s 服务规则2 7 1 8 0 6 4 4 6 2 ”的优先级5 4 图4 - 2 8 修改优先级后a p r i l i a r 使用1 0 0 个单位时间的g p r s 服务产生的费用 ! ；! ； 图4 - 2 9 原版的j b o s sr u l ee n g i n e 的规则执行时间( 包括规则载入时间) 5 6 i l l 浙江大学硕l 学位论文 图目录 图4 - 3 0 改进后的本系统的r u l ee n g i n e 的规则执行时间( 包括规则载入时间) ! ；6 图4 3 l 两种规则引擎的执行对阿综合对比图5 7 图4 - 3 2 原版的j b o s sr u l ee n g i n e 的并发执行效率5 8 图4 - 3 3 改进后的本系统的r u l ee n g i n e 的并发执行效率5 8 图4 - 3 4 两种规则引擎的执行效率综合对比图5 9 图4 - 3 5 计费网格拓扑图6 l i v 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 第1 章绪论 1 1 研究背景 1 1 1 现代服务业概述 随着全球产业经济结构逐步从“工业型经济”向“服务型经济”转变，服务 业增加值占g d p 的比重和全社会服务业就业人口比率越来越大( 发达国家的两个 指标均超过了7 0 ) 。以信息化带动工业化，促进国民经济和社会进步的快速发展， 已经成为国家的重要战略方针国家中长期和“十一五”科技发展规划中制定的 十一大重点领域中，已经将信息产业及现代服务业列为其中的一个重点领域。特 别指出“发展信息产业和现代服务业是推进新型工业化的关键。 现代服务业包括由传统服务业通过技术改造升级( 核心是信息化) 和经营模 式更新而形成的现代服务业，以及随着信息技术的高速发展而不断产生的新兴服 务业。它的范畴和内容包括数字通讯服务、现代企业服务、电子商务服务、电子 政务服务、电子金融服务、数字媒体服务、以及电子医疗、数字教育和数字旅游 等等其本质就是利用信息、知识和专业技能在时问和空问范畴内发挥中介，整 合和协调作用从而使原有的服务的内涵发生质和量的变化。现代服务业所具有的 “三高”和。三新”特征( “三高”即现代服务业技术含量高、人力资本含量高、 附加值高；“三新”即现代服务业采用了大量新技术、形成许多新的业态和新的 服务方式) 以及所带来的全球社会经济发展影响力越来越大 在我国，随着以电子商务、电子金融等为代表的面向业务服务的信息技术应 用和电子政务、数字教育、数字医疗等面向公共服务的信息技术应用越来越成熟 发展和广泛深入，现代服务业正在迅速成为一个重要的新兴产业，他所关联的技 术、管理、工程问题以及它所具有的应用性、系统性和集成性特征正在成为学术 界和工业界研究创新的热点。 1 1 2 面向服务的计费系统概述 在一个良性发展的服务市场环境中，服务提供商在提供高质量服务的同时， 也需要对服务收取费用以维持业务的可持续发展由各个服务提供商分别实现自 己的计费系统是很不经济的，一方面设计和开发一个完善的计费系统很复杂，造 成服务提供商的进入门槛很高，资源浪费在重复建设上，另一方面服务集成体系 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 作为统一的服务策略与服务契约的管理者，管理计费策略并进行实际计费比提供 商自行计费更加公平，更让客户信赖，具有得天独厚的优势。因此，有理由将计 费管理纳入到服务集成体系中，作为一个服务构件向所有应用和服务开放。 尽管目前市场上针对各个行业的计费系统已经相当之多，而且功能也相当的 强大。但是目前这些计费系统都是五花a f l ，系统扩展性差，即便是针对同一行 业的计费系统仍然是参差不齐，造成了代码的重复和浪费。而且目前市场上主要 的计费管理的业务模式、市场模式、服务模式基本都围绕着某一特点的市场、特 定的行业，或者针对某种特定的服务模式。在现代服务业迅速发展的环境下，还 没有一个能够给丰富的市场和多种服务模式提供一体化、标准化支撑的融合计费 模式。在这种前提下，如何实现一个可定制的计费模式，实现预付费和后付费融 合，解决语音、数据和视频等在内的多种业务服务的计费管理模式融合，是非常 值得研究的课题。 同时，即使针对某一个行业而言，其大部分计费系统往往都是以硬代码固化 的方式存在，系统扩展性比较差，难以支持新的应用或新的计费服务的出现，同 时系统和系统之间的集成比较困难等。这些也都体现了现阶段市场对于通用性以 及可扩展性计费系统的需求的迫切。 以传统的电信运营系统举例，各运营商都是以客户为中心，推出各种营销策 略和套餐。目前的实时计费引擎都是基于参数化的思想设计，参与计费的资费和 优惠都在以参数表的形式存放，计费的运算方式也是硬代码固化在程序中，而基 于参数化的计费有以下缺点： ( 1 ) 影响计费条件发生变化后不容易扩展参数表结构一旦定义好后，参数 表的列就固定了，当业务需要增加影响资费的因素后，由于新增加的因素在原参 数表里无法表示，需要修改表结构，增加一列来存储新增加的因素。参数表结构发 生变化后，需要修改程序，应用新增加的列，和话单属性进行比较判断，所以基于 参数化的计费引擎不容易扩展。 ( 2 ) 计费的方式发生变化后，不容易扩展。由于基于参数化的计费引擎，参数 表里存放的影响计费的因素和费率，而计费方式是以硬代码的形式固化在程序中 的。如果计费方式需要改变就需要修改程序。 鉴于上述缺点，经过研究发现如果组织好计费因子，把计费需求用产生式规 则表达出来能很好地解决实时计费系统的业务适应性差问题，同时由于产生式 规则容易理解和配置，所以基于产生式规则的计费引擎能够适应电信业务多变的 计费方式和资费套餐需求。相对于参数化计费引擎而言，基于产生式规则的计费 2 浙江大学硕士学位论文第1 章绪论 引擎的计费条件是配爱的，计费的运算方式也是可以配置的，计费引擎是解释执 行，代码固化程度低，并且基于产生式规则的计费引擎具有动态的业务加载能力。 基于规则引擎的实时计费系统已经得到了初步的应用并取得了很好的效果。 但是这远远没有发挥规则引擎所有的潜力。通过观察我们可以发现，任何服务的 计费都是基于一定规则的。因此，提取出所有计费服务的规则中的共性并进行相 应的动态配置，通过与计费规则引擎的集成来组建一个通用的服务计费构件也成 了整个市场的大势所趋，也成为最近研究的一个热点。 1 1 3 现有计费技术小结 目前的各种服务计费模式大致上可以分为以下几种： 基于时间的计费模式：这种模式根据用户使用服务的时间来计算，对每个单 位时间采用不同的价格策略。如电信业务中按通讯时问来计算通讯费用，还可以 进一步演变为包月和包年的计费模式； 基于流量的计费模式：在网络应用领域，由于根据时间不能很好的体现不同 用户之间的服务差距，因此在强调网络差异化服务的今天，出现了基于流量控制 的网络实时定价计费模式。这种计费模式根据用户实际占用的服务资源来计算最 终的费用，更加体现了合理性；这种模式可以进一步总结为：“基本费+ 基本用量 + f f 量制”、“基本费+ 基本用量”、“基本费+ 跳档制”、“包月制”、。计量制+ 费用封 顶”、“计量制“赠送用量+ 计量制”等； 基于内容的计费模式：计量模式明显比包月的方式合理得多，将用户的使用 与收费挂钩，并满足各种的优惠策略但这种计费的方式是基于一个前提一所 有用量都是等同的价值。在数字媒体、远程教育、电子金融等领域，根据时间和 流量来计费往往不能体现用户在享受内容、品牌上的差异性，因此针对用量计费 的模式的不足，于是引入了基于内容的计费模式。 例如在宽频应用市场，就引入了基于内容的计费模式，它被进一步分成频道 式计费和真正基于内容的模式。 频道式的计费模式类似于收费电视的经营模式，将一类的网站归类成为一个 频道，按目标i p 地址进行区分，每个频道按月收费。在接入层通过旷r a s 进行 控制每个用户的a c l 实现，是基于t c p i p 的第三层进行控制。 基于内容的计费模式，通过安装在i c p 、i d c 或者c d n 的网关或软件，对用 户实现验证和计费，可以对i c p 内容的精细定义，可以通过i c p 通过动态网页编 程和使用通用的内容计费网关的方式实现。 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 在计费系统的学术研究领域，大多数研究关注于某个特定行业，把计费系统 做为一个通用构件进行研究的较少。 赵剑冬等 1 在其论文中指出i b m 等公司提出的计费方案的不足，参考借鉴 电信增值业务的s m s 、w a p 的计费流程，以及k e r b e r o s 、r a d i u s 两种认证协议的 内容，电子商务s e t 安全协议所采用的安全技术，针对于服务计费环境，提出了 一个分布式软件服务的计费方案。 吴杰等 2 针对于电信计费系统，设计实现了基于产生式规则的计费引擎， 有效提高了计费系统对业务支撑能力以及计费系统的扩展性和适应性。 熊伟等 3 根据目前一种网络服务往往需要一套相应的计费系统的现状，提 出如果各种计费系统能够同时支持多种不同的网络服务，无疑可以缩短网络服务 的推出时间，具有明显的经济效益。根据网络服务计费系统的特点，文中提出一 种客户端基于w i n d o w s 通用的网络服务计费系统设计思想，该计费系统采用s o c k s 协议，包括客户端、s o c k s 服务器和以数据库为核心的数据处理3 部分，多种网 络服务可以麸享本系统。数据处理部分的主要功能是根据数据库进行分析统计， 还可以根据用户类型、连接时间和服务类型采用相应的计费规则，进行实时计费， 一旦用户预存费用用完，马上通知s o c k s 5 服务器，终止用户对服务器的访问。 李连祥等 4 提出了基于3 g p p 参考架构下的一种融合在线计费的实现方案， 实现了移动网络语音、数据业务的融合在线计费，移动和固网的融合在线计费。 该融合在线计费系统将智能网、各个业务平台设备的计费功能分离出来。实现业 务提供和计费控制的分离，形成一个独立的在线计费系统，计费定价策略具有较 强的灵活性。融合在线计费系统通过统一的接口，接入电路域、分组域的设备、 不同种类的业务平台，真正实现了多业务的融合在线计费，并且有很强的扩展性。 同时这个方案基于标准的架构，本身是松耦合的，易于实现预付费和后付费的融 合。 崔莉 5 等介绍了p a r l a y o s a 标准规范，设计了一套适合多媒体个人移动业 务的计费业务系统，并讨论了基于w e bs e r v i c e 的实现技术。计费系统从功能上 分为三大模块：c h a r g i n g ( 计费) 、a c c o u n t i n g ( 帐务处理) 、b i l l i n g ( 销账) 。 c h a r g i n g 模块采用预留的方式实时对业务进行计费。 除了上述技术之外，还有很多优秀的理论和设计。 6 i t 中提出了基于嵌入 式设备的计费系统的设计。 8 9 提出了基于网格的计费系统的设计。 4 2 中提 出了基于s o a 的计费系统的设计。 i i 1 2 提出了所有计费技术的源头：r e a 模 型，并对计费规则进行了一定的抽象 1 3 1 4 提出了如何更好的评估计费系统 4 浙江大学硕t 学位论文 第1 章绪论 的性能和计费的质量。【1 0 提出了最小计费单元的概念，以一个会员使用一项服 务一次所产生的费用为最小计费单元。 1 1 4 现有计费产品小结 服务计费是服务提供商与服务使用者之间进行服务交易结算的关键步骤之 一。目前在网络租用服务、移动通信服务、金融服务、网络教育服务、数字媒体 服务( 数字电视、视频点播、k t v 等) 中都存在广泛的应用。例如在移动通信领 域，国际上目前的计费系统市场竞争非常激烈，各类厂商云集，包括大型专家级 别的( 如a m d o c s ，c o n v e r g y s ) 、小型专家级别的( 如p o r t a l ，x a c c t ) 、电信i t 平台卖主( 如c o m v e r s e ，l o g i c a c m g ) 、运营网络卖主( 如爱立信、阿尔卡特) 、i t 服务公司( 如i b mg l o b a ls e r v i c e 。惠普) 、金融软件卖主( 如s a p ，o r a c l e ) 国内市场上移动梦网、联通在线和电信的互联星空等都推出了相应的s p 计费服 务在数字媒体方面，由“互联天下”公司牵头，“视讯梦网”推出了基于i p 网络的集“视频+ 语音+ 数据+ i m + v o i p + 计费+ 后台管理”于一体的视讯服务平台。 这其中，计费服务对这些平台参与方的利益进行了详细的计算，是平台成功和健 康运营的关键。 a m d o c s 计费系统 1 5 为所有语音、数据、内容和商业服务提供灵活而实时的 定价和计费功能，而且在更大范围上加强了对计费相关活动的支持通过使用一 个综合性在线一离线收费平台，a m d o c s 计费系统使您用一种产品就能够支持先付 费一后付费以及有线一无线业务付费。a i k i o c s 系统内置的计费一客户关系管理流程， 一个产品支持任意业务。a m d o c s 计费系统支持任意业务的融合计费，包括无线一 有线一光缆一卫星业务、先付费一后付费业务、声音、数据、宽带业务、商业及内 容传输业务a m d o c s 批价系统提供了a m d o c s 计费产品的核心a m d o c s 批价系统 包括了四个主要的部件，即：获取及格式化、产品目录、批价和出帐。 c o m v e r s e 实时计费解决方案 1 6 包括了以下五个方面：预付费解决方案，对 语音、数据和其他增值服务进行实时收费允许预付费用户享受您的全面服务。融 合的实时计费，将预付费和后付费优势结合到一个全面解决方案中的统一方法 运营商可通过对所有用户实时设置信贷限额来简化资源和管理风险，从而降低运 行成本。用户可同时针对预付费和后付费业务的使用享受混合的费率方案和实时 奖励。组群计划管理器，为家庭或企业的组群计划提供实时授权和收费优势。家 庭和企业可共享用于语音和数据业务的组群余额。组群管理器可定义并修改支出 限额，并允许实时为组群中的所有成员提供服务。移动付款，用户可使用手机开 5 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 展移动交易( 如支付停车费、在自动售货机购买商品和电影票等) 电子续费，通 过w e b 1 r a p s m s 栅s i v r ，使用信用卡借记卡或银行账户随时随地实现电子续 费，大幅度降低与凭单分发相关的成本。 c o n v e r g y s 的计费解决方案( i n f i n y s t mc o n v e r g e n ts o f t w a r e ) 1 7 是一种基 于i p 和便捷式预付费和后付费结合的计费方案。它和其他计费系统相比有以下 几个特点，产品的快速定制，实时统一计费，强大的市场行为支持。 o r a c l e 计费系统 1 8 更多的是侧重于和公司的财务管理系统相结合，主要适 用于电信移动系统以及媒体工业。该系统除了一般计费系统的实时计费和预付费 和后付费相结合外，同时它预先和一些e r p 软件集成起来，比如s i e b e l ，s a p ， m i c r o s o f t 等公司的软件。 爱立信计费系统 1 9 主要是针对移动多媒体业务的一套实时计费方案。它包 括爱立信计费系统预付费系统( e r i c s s o nc h a r g i n gs y s t e m p r e p a i ds y s t e m ) 、 爱立信移动商务平台( e r i c s s o nm o b i l ec o m m e r c ep l a t f o r m ) 和爱立信多业务 采集系统。并内置了基于互联网支付解决方案一i p x ( i n t e r n e tp a y m e n te x c h a n g e ) ， 是一套基于内容的计费解决方案 上海贝尔阿尔卡特计费系统 2 0 和o r a c l e 的计费系统类似，都是预先集成 了s i e b e l 等公司的e r p 系统，所不同的是该系统对目前的电信业务支持力度非 常大，几乎支持对所有业务的处理。系统支持无线( 2 6 2 5 g 3 g ) 、有线、数据 等所有网络提供的服务。对于3 g 业务计费，已有商业化应用案例( 语音和数据 业务，随身号码业务) 。同时提供多媒体和基于内容的计费，并有商业化成熟套 件，可快速部署与实施。 “视讯梦网”认证计费系统 2 1 由电讯级m c u 、视音频通讯终端、认证计费 系统、后台管理系统”构成，是基于i p 网络的集“视频+ 语音+ 数据+ i m + v o i p + 计 费+ 后台管理”于一体的世界一流视讯服务平台，支持包含视频、音频，文字、 数据、数字媒体在内的多媒体通讯。 华为t o p e n gb i l l 计费营帐系统 2 2 除了支持一般电信业务外，相比国外的 计费系统而言有着自己独到的特点。该系统采取三重剔重机制( 文件级、文件内、 文件间) 和内存置换剔重专利技术实现话单剔重，并结合内存数据库技术解决计 费系统性能瓶颈。同时采用可定制的策略服务器、按业务及计费模式封装的资费 策略、灵活可定制的报表二次开发接口等关键设计，全面支持c d m a 业务及各种 资费、计费模式。并对于未来c d m a 业务保留了扩展支持，支持若干种宽带和3 g 计费模型、并预留有计费策略接口。 6 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 5 现有规则提取技术和规则引擎 ( 1 ) 现有规则提取技术 现有规则提取技术大都是属于人工智能的范畴，而且现今比较成熟的规则提 取系统大都是基于粗糙集( r o u g hs e t s ) 理论 2 3 2 4 2 5 2 6 的下面简要介绍 这种理论及其在规则提取方面的应用。 粗糙集( r o u g hs e t s ) 理论最初是由波兰数学家z p a w l a k 于1 9 8 2 年提出的， 是一种处理不完整和不确定性知识的数学工具。经过多年的发展，该理论已被成 功的用于人工智能、规则发现、决策支持系统、模式识别与分类、故障检测、金 融、医学、知识发现、数据挖掘和专家系统等领域。不过由于该套理论对于等价 关系限制的太严格，从而导致其适用范围有所限制。后来，也有人提出了模糊粗 糙集 2 7 j 的概念作为粗糙集的扩展。 粗糙集的定义如下： 设u 是集合空间，r 是在u 中的等价关系，称元组对a = ( u ，r ) 为p a w l a k 近似 空间。对于任意x u ，称m o w ( x ) = x ui x r x ) 为x 关于近似空间 ( u ，r ) 的下近似，称h u p p ( x ) = x ui x rnx o ) 为x 关于近似空间( u ，r ) 的上近似。则a 中的粗糙集是所有u 中有相同上近似和下近似的子集的集合。利 用粗糙集来发现潜在的知识和规则主要是通过不可辨别矩阵来实现的。 基于粗糙集的建模主要分为i ；上下几个步骤：原始样本的获取，确定系统s 的 初始决策表，原始决策表的分解和模糊化处理，决策表的约简和决策规则的产生。 ( 2 ) 规则引擎 规则引擎起源于基于规则的专家系统，而专家系统又属于人工智能的范畴。 它的工作原理是模仿人类的推理方式，同时采用试探性的方法进行分析推理，最 后用通俗的术语来解释和证明它的推理结论。 2 8 中简要地介绍基于规则的专家 系统。 1 专家系统 7 浙江大学硕上学位论文第1 章绪论 图1 - 1 基于规则的专家系统构成 上图是专家系统的系统结构图。如图1 所示，专家系统分为w o r k i n gm e m o r y 、 r u l eb a s e 和i n f e r e n c ee n g i n e 三部分，而i n f e r e n c ee n g i n e ( 推理引擎) 又包 括三部分：p a t t e r nm a t c h e r 、a g e n d a 和e x e c u t i o ne n g i n e e x e c u t i o ne n g i n e 通过决定哪些规则满足事实或目标，并授予规则优先级，满足事实或目标的规则 被加入a g e n d a 。p a t t e r nh a t c h e r 决定执行哪个规则，何时执行规则：a g e n d a 管 理p a t t e r nm a t c h e r 挑选出来的规则的执行次序；e x e c u t i o ne n g i n e 负责执行规 则和其他动作。 2 、规则引擎相关构件 规则引擎是一种根据规则中包含的指定过滤条件，判断其能否匹配运行时刻 的实时条件来执行规则中所规定的动作的引擎。规则引擎包括信息元、信息服务、 规则集、队列管理器四个要素。 信息元是规则引擎的基本建筑块，它是一个包含了特定事件的所有信息的对 象。信息服务产生信息元对象。每个信息服务产生它自己类型相对应的信息元对 象。规则集就是许多规则的集合。每条规则包含一个条件过滤器和多个动作。一 个条件过滤器可以包含多个过滤条件队列管理器用来管理来自不同信息服务的 信息元对象的队列这四个要素之间的协同工作关系如下图所示； 浙江大学硕七学位论文 第1 章绪论 画甲画。 自由由 嘶笨旨w 可伺 - jl i 硒山勘咖 图1 2 规则引擎四要素协作图 3 、规则引擎的工作机制 下面介绍规则引擎的内部处理过程。如图3 所示，规则引擎从队列管理器中 依次接收信息元，然后依规则的定义顺序检查信息元所带规则集中的规则。若当 条规则为真，则顺序执行相关动作，若未假，则所有相关动作均被忽略，并执行 下一条规则。等到信息元中的所有规则执行完毕后，该信息元所占内存空间将彼 释放，并从队列管理器接收下一个信息元 9 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 图l - 3 规则引擎工作机制图 目前市场上比较成熟的规则引擎有i l o g 公司的i l o gj r u l e s 系列产品。同 时，开源社区也有一系列成熟的规则引擎产品，如j b o s sr u l e s 规则引擎、基于 j e s s 的j a v a 专家系统等。 i l o g 公司的i l o gj r u l e s 2 9 是一套集成化的软件系统，它集成了从规则的 定制到规则的生成以及和应用程序的结合等部件，可谓规则引擎之集大成者。当 然它是一个商业化的软件。该系统包括规则定制器规则模板定制器以及一个应 用程序集成工作系统并内置一个规则引擎，同时，也开发了一套自己的i l o g 规 则语言。 j b o s sr u l e s 3 0 是开源社区的一大力作，不仅开发出了一套成熟的规则引 擎，并开发了相关集成插件如e c l i p s e 插件以方便程序员使用。j b o s sr u l e s 是 以可复用的规则系统以及s o a 的架构为面向基础的同时该系统又是完全面向大 规模商业标准的，能够帮助分析员或审计员快速准确的确认i t 系统中规则是否 符合商业标准。同时它还支持多种决策表的输入。方便该系统和企业管理系统的 结合。 现有的规则引擎一般都是基于j e s s 或者r e t e 算法进行 1 1 6 规则匹配算法 规则推理和规则条件匹配的效率问题是规则引擎最核心的问题。规则条俘匹 配的效率决定了引擎的性能，规则引擎需要快速的得到样本空间中符合规则条件 的样本并将其转为执行序列以供执行引擎执行因此，一个好的规则条件匹配算 法对于规则引擎的效率至关重要。1 9 8 2 年美国卡耐基梅隆大学的c h a r l e sl f o r g y 提出了r e t e 算法 3 l 】，很好地解决了这方面的问题。目前世界顶尖的商用 业务规则引擎产品基本上都使用r e t e 算法。 和人类的思维相对应。规则引擎存在两者推理方式：演绎法 ( f o r w a r d - c h a i n i n g ) 和归纳法( b a c k w a r d - c h a i n i n g ) 。r e t e 算法是目前效率最 高的一个f o z a v a r d - c h a i n i n g 推理算法。 r e t e 算法分为两部分：规则编译( r u l ec o m p i l a t i o n ) 和运行时执行( r u n t i m e e x e c u t i o n ) 。 规则编译主要是用来过滤数据，也就是过滤那些不符合规则的样本。在f o r g y 的论文中，他描述了4 种基本节点：r o o t n o d e ，a l p h a n o d e , b e t a n o d ea n d t 锄n i n a l 1 0 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 r o o t n o d e 是所有的对象进入网络的入口。a l p h a n o d e s 被用来评估字面条件。 b e t a n o d e 有两种：j o i n n o d e 和n o t n o d e 。b e t a n o d e s 被用来对2 个对象进行对比。 这两个对象可以是同种类型，也可以是不同类型。 运行时执行是指当一个应用a s s o r t 一个对象，引擎将数据传递到r o o tn o d e 从那里，它沿着网络向下传播。当数据匹配一个节点的条件，节点就将它记录到 相应的内存中。这样做的主要原因是可以带来更快的性能，虽然需要以增加一部分 内存作为代价。 1 2 课题来源 目前，面向服务的研究已成为了一个全球性的热门课题。从i b m 推出的s o a i 架构，到各大公司纷纷把自己从一个产品型的公司转向服务型的公司，各国窒和 地区都投入了大量的资金进行相关技术研究。我国对现代服务业极为重视，被列 为国家中长期科学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 - - 2 0 2 0 年) 确定的重点发展领 域，国民经济和社会发展第十个五年规划纲要更明确指出：要大力发展现 代服务业，要运用现代经营方式和信息技术改造提升传统服务业，提高服务业的 比重和水平。虽然在较短的时间内我国在相关领域内取得了可喜的成绩，但在这 世界性的技术革新浪潮中，我们不仅任重而道远，而且有强烈地紧迫感。 因此，由北京邮电大学、浙江大学等多家科研机构以及企业共同主导进行了 “十一五”国家科技支撑计划重大项目“现代服务业共性技术支撑体系与应用示 范工程”，项目的总体目标是，围绕国民经济与社会发展中的重大服务领域，突 破现代服务业共性服务技术与领域关键技术；研究制定现代服务业标准、规范与 模式，初步形成具有自主知识产权的标准体系；建立现代服务业技术创新与服务 体系，提高自主刨新能力；实施一批示范工程、强化推广应用并取得明显的社会 经济效益；培育一批现代服务业龙头企业，打造现代服务业产业链；推动传统服 务业向现代服务业的转型和现代服务业新业态的成长，支撑和引领现代服务业发 展，提高服务业在国民经济中的比重。 该项目分为1 8 个子课题，其中通用服务计费构件是依托于予课题二“现代服 务业共性服务集成化技术研究”该子课题研究安全认证、支付清算、征信与信 用、计费管理、授权管理和责任认定以及相关单项服务技术，建立标准化服务构 件和构件库管理平台：并提供集成服务链的生成和管理。其中计费管理作为独立 的构件集成在整个服务链平台之上，并为服务链的其他模块提供计费功能，同时 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 也对运行于服务链之上的所有服务提供计费功能。 鉴于此，本文主要解决通用服务的计费及其相关管理等问题。 1 3 研究内容和目标 服务计费是服务提供商与服务使用者之间进行服务交易结算的关键步骤之 一。在一个良性发展的服务市场环境中，服务提供商在提供高质量服务的同时， 也需要对服务收取费用以维持业务的可持续发展。由各个服务提供商分别实现自 己的量 荧系统是很不经济的。方面设计和开发一个完善的计费系统很复杂，造 成服务提供商的进入门槛很高，资源浪费在重复建设上，另一方面服务集成体系 作为统一的服务策略与服务契约的管理者，管理计费策略并进行实际计费比提供 商自行计费更加公平，更让客户信赖，具有得天独厚的优势。因此，有理由将计 费管理纳入到服务集成体系中。作为一个服务构件向所有应用和核心服务开放。 目前市场上主要的计费管理的业务模式、市场模式、服务模式基本都围绕着 某一特点的市场、特定的行业。或者针对某种特定的服务模式。在现代服务业迅 速发展的环境下，还没有一个能够给丰富的市场和多种服务模式提供一体化、标 准化支撑的融合计费模式。在这种前提下，如何实现一个可定制的计费模式，实 现预付费和后付费融合，解决语音、数据和视频等在内的多种业务服务的计费管 理模式融合，是非常值得研