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1.1網(wǎng)絡化系統(tǒng)及其特征
復雜系統(tǒng)往往具有分布的區(qū)域性和網(wǎng)絡性等特征,本文研究的對象網(wǎng)絡化系統(tǒng)是指網(wǎng)絡化的復雜系,即網(wǎng)絡環(huán)境下的復雜系統(tǒng),其特征是通過計算機絡將各子系統(tǒng)相連構成一個網(wǎng)絡化的復雜大系統(tǒng),絡環(huán)境可以是局域網(wǎng)或是btemet網(wǎng)絡。隨著計算網(wǎng)絡及其技術的發(fā)展,網(wǎng)絡通訊得到了極大的提,網(wǎng)絡的規(guī)模也得到了大大地提升,使得原來分散較難實現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸出和交換,可以在一個“貫通”的絡環(huán)境中實現(xiàn),其信息的傳輸均依賴網(wǎng)絡進行。本研究的網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制是指對網(wǎng)絡環(huán)下復雜系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制。
1.2網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題
實際系統(tǒng)中的優(yōu)化問題無處不在,同時由于計算機網(wǎng)絡及其技術的發(fā)展,使得分散的、具有區(qū)域特征的復雜系統(tǒng)形成了具有鮮明特征的網(wǎng)絡化系統(tǒng),對網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題進行研究具有重要的理論意義和實際應用價值。本文就是將集成優(yōu)化控制方法與網(wǎng)絡自動化技術相結合,對網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法進行了研究。
網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制問題可以描述為:針對網(wǎng)絡環(huán)境下的復雜系統(tǒng),將集成優(yōu)化控制方法與網(wǎng)絡自動化技術相結合,對網(wǎng)絡化系統(tǒng)進行集成優(yōu)化控制,獲得網(wǎng)絡環(huán)境下復雜系統(tǒng)的優(yōu)化解。
2網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實現(xiàn)
2.1網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制算法及其實現(xiàn)
網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法就是將復雜系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法和網(wǎng)絡自動化技術相結合,用來解決網(wǎng)絡化復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題,使其在難以建模、系統(tǒng)具有網(wǎng)絡化和區(qū)域化等情況下,獲得滿意的優(yōu)化控制結果。網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法的特點是引人了網(wǎng)絡回路,在優(yōu)化算法中引人了一些不確定因素,其優(yōu)化控制更加依賴于網(wǎng)絡系統(tǒng)和網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的關鍵技術在于動態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化與參數(shù)估計集成優(yōu)化方法的實現(xiàn)和網(wǎng)絡信息傳輸,借助于動態(tài)系統(tǒng)集成優(yōu)化控制技術和網(wǎng)絡自動化技術可實現(xiàn)網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制,可以基于局域網(wǎng)或Intemet實現(xiàn)?;诰钟蚓W(wǎng)的網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的示意圖如下圖所示。
2.2網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的特征
對一個動態(tài)優(yōu)化控制方法,除了給出優(yōu)化算法,還需要對其性能進行分析,只有這樣才能保證優(yōu)化方法的實施。網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法的性能包括實時性、最優(yōu)性、收斂性及其魯棒性等。
2.2.1實時性
在引人網(wǎng)絡之前,針對跨區(qū)域的復雜系統(tǒng),其優(yōu)化控制的實施是很困難的,即使能夠,其實時性也難以保證。網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法由于借助于計算機網(wǎng)絡技術來實施集成優(yōu)化控制,可以較好地解決跨區(qū)域復雜系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實時性問題。
2.2.2最優(yōu)性
算法最優(yōu)性是指在算法收斂的情況下,收斂解是否實際系統(tǒng)的最優(yōu)解。對于網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法,在最優(yōu)解存在且唯一等假設條件下,若算法收斂,則收斂解滿足最優(yōu)性必要條件,即所得優(yōu)化解是實際系統(tǒng)的真實最優(yōu)解。
2.2.3收敢性
網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法需要實施,首先要求其優(yōu)化控制算法是收斂的,收斂性就是研究算法收斂的條件,針對不同的算法其收斂性條件有所不同。對于網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法,其優(yōu)化的框架沒有改變,只是引人了網(wǎng)絡回路,利用算法映射及壓縮映射原理,通過分析可以獲得保證優(yōu)化算法收斂的條件。
2.2.4魯棒性
網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制方法的魯棒性問題是指在存在這樣那樣擾動的情況下,優(yōu)化算法保持其收斂性,并收斂到最優(yōu)解的能力。網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法在不需要實際過程的精確數(shù)學模型的情況下可以獲得實際系統(tǒng)的真實最優(yōu)解,對模型的結構和參數(shù)具有較強的魯棒性。
網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法是一種基于網(wǎng)絡環(huán)境下的集成優(yōu)化控制方法,計算機網(wǎng)絡的信息的安全問題必然影響到系統(tǒng)集成優(yōu)化控制的實施。因此,對網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制中的信息安全問題及其對策進行分析和研究是十分必要的,只有這樣才能保證網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制的順利實施。網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制中的信息安全問題可以借助于計算機網(wǎng)絡的信息安全對策予以解決。
網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法為解決區(qū)域性復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制提供了一種新思路,該方法具有以下優(yōu)越性:
l)由于網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法本質是采用動態(tài)大系統(tǒng)的DISOPE遞階優(yōu)化方法,這樣就使得網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制在不需要復雜系統(tǒng)的精確數(shù)學模型的情況下,就可以獲得實際系統(tǒng)的真實最優(yōu)解;
2)網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法為解決跨區(qū)域性的復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制提供了一種可靠的實現(xiàn)途徑和形式。同時由于網(wǎng)絡自動化技術的發(fā)展和網(wǎng)絡信息傳輸實時性的提高,使得實時地解決區(qū)域性的復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制成為可能。
3結束語
本文將大系統(tǒng)的遞階DISOPE集成優(yōu)化控制方法與網(wǎng)絡自動化技術相結合,對網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法進行了研究和探討,為在網(wǎng)絡環(huán)境下實現(xiàn)分散性復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題提供了一種可靠的實現(xiàn)途徑,研究具有重要的理論意義和實際應用價值。文中提出了網(wǎng)絡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制向題,對網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制方法及其實現(xiàn)進行了分析和研究,并對網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制的實時性、最優(yōu)性、收斂性和魯棒性進行了探討,并對網(wǎng)絡化系統(tǒng)的集成優(yōu)化控制實施行中的信息安全問題以及實際應用問題進行了研究和探討。
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論文關鍵詞:XBRL,系統(tǒng)集成,會計信息系統(tǒng)集成
一、XBRL概述
1、XBRL的定義
XBRL(eXtensibleBusiness Reporting Language,可擴展商業(yè)報告語言),其實質是一種數(shù)據(jù)描述語言,通過它可以使各種商業(yè)信息在不同軟件、平臺、技術間(包括Internet)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠提取和順暢交換。它是以XML(eXtensible Markup Language,可擴展標記語言)為基礎發(fā)展起來的,是目前應用于非結構化信息處理尤其是財務報表信息處理的最新技術,XBRL的出現(xiàn)和迅速發(fā)展為會計信息提供模式的革新引入了嶄新的思路。美國注冊會計師查爾斯·霍夫曼(Charles Hoffman)于1998年4月最早提出了XBRL的構想。
XBRL國際組織網(wǎng)站(xbrl.org)對XBRL給出了如下定義,“XBRL是商業(yè)和財務數(shù)據(jù)電子化交流的一種語言,是用來改革全世界商業(yè)報告的語言。它有助于商業(yè)信息的編制、分析和交流,為提供和使用財務數(shù)據(jù)的所有人提供低成本、高效率的服務以及可靠而準確的商業(yè)信息”。
2、XBRL的組成
XBRL的技術框架主要包括四個部分,即XBRL技術規(guī)范(Specification)、XBRL分類標準(Taxonomy)、XBRL實例文檔(Instance Documents)和樣式表(StyleSheets)。XBRL技術規(guī)范提供了描述XBRL如何運作的基本技術細節(jié),規(guī)定了XBRL分類標準和XBRL實例文檔所應遵循的各種規(guī)則;XBRL分類標準是XBRL技術的核心部分,定義了各項目的屬性及其之間的關系等,它是在XBRL技術規(guī)范的基礎上,結合各個國家、行業(yè)、企業(yè)的實際情況制定的;XBRL
實例文檔是根據(jù)XBRL技術規(guī)范,依據(jù)某些XBRL分類標準制作的財務事實數(shù)據(jù)文件,一個XBRL實例文檔就對應著一個企業(yè)財務報告的實例文件;樣式表用于定義財務報告時的顯示項目和格式職稱論文,將實例文檔以用戶可讀的方式顯示出來。
二、XBRL的技術優(yōu)勢
1.利用XBRL可以快速、精確地檢索信息,并且有利于財務報告數(shù)據(jù)間的比較。以往的網(wǎng)絡財務報告主要采用HTML技術和PDF技術。由于HTML只是一種簡單的表示性語言,無法表達和區(qū)分數(shù)據(jù)的具體內涵,檢索信息有如大海撈針;而PDF格式文件無法通過程序自動從中讀取數(shù)據(jù),需要對信息進行二次加工,造成數(shù)據(jù)處理的差錯率提高。在XBRL中,數(shù)據(jù)間建立了一些關聯(lián),在檢索數(shù)據(jù)時可以根據(jù)其所在的背景進行查詢,從而加快了檢索速度。此外, XBRL提供了豐富的語意,計算機可以方便的進行數(shù)據(jù)分析比較等深加工工作。
2.XBRL技術為財務信息的使用者提供便利。XBRL具有良好的動態(tài)分析功能,并且在不同的信息之間建立鏈接,跟蹤相關的信息線索,對于XBRL標記的財務報告,信息使用者通過運用恰當?shù)乃阉鞴ぞ?,使用XBRL的“下鉆”(Drill-Down)功能,就可以自上向下考察數(shù)據(jù)源頭直到底層的數(shù)據(jù),增強了會計信息的可驗證性,有利于數(shù)據(jù)的獲取并且進行挖掘分析。
3.利用XBRL提高了財務信息的可靠性、相關性、及時性。以XBRL為基礎編寫及財務報告,有利于各方監(jiān)督驗證信息的真實性和可靠性;而且因其具有良好的信息開放性,數(shù)據(jù)可定制、可擴展,使用者可以根據(jù)各自的需求獲得個性化信息,從而增強了信息的有用性和相關性;XBRL財務信息系統(tǒng)能夠隨時生成“實時會計報告”,從而使企業(yè)內外部人員可以動態(tài)地、及時地得到企業(yè)的財務與非財務信息,實現(xiàn)了財務信息的實時性。
4. XBRL具有較好的通用性和兼容性,可以跨平臺使用。XBRL是基于XML的,由于XML是跨平臺的語言,因此XBRL也是跨平臺的,通過XBRL信息可以在不同的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和應用軟件之間進行傳輸和交換,消除了個別軟件不兼容的問題。此外,XBRL具有自定義標簽以及支持多國語言的特性,從而消除企業(yè)報告中的語言障礙,有利于國際間的經(jīng)濟合作。
5.使用XBRL可以避免數(shù)據(jù)重復錄入的問題。傳統(tǒng)的財務報告由于非結構化信息導致了信息不可重用,需要人工進行重復錄入,而采用XBRL后職稱論文,因其顯示格式放在單獨的“樣式表”中,財務數(shù)據(jù)只需錄入一次,就可呈現(xiàn)為各種格式的財務報告,從而降低了數(shù)據(jù)錄入錯誤的風險,提高了信息的準確度,有效降低了公司編制與財務報告的成本。
三、基于XBRL的會計信息系統(tǒng)集成
1.會計信息系統(tǒng)集成的含義
所謂系統(tǒng)集成(SI,System Integration),就是通過結構化的綜合布線系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡技術,將各個分離的設備(如個人電腦)、功能和信息等集成到相互關聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調的系統(tǒng)之中,使資源達到充分共享,實現(xiàn)集中、高效、便利的管理。系統(tǒng)集成應采用功能集成、網(wǎng)絡集成、軟件界面集成等多種集成技術。系統(tǒng)集成實現(xiàn)的關鍵在于解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題,它是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應用的體系結構。
系統(tǒng)集成作為一種新興的服務方式,是近年來國際信息服務業(yè)中發(fā)展勢頭最猛的一個行業(yè)。系統(tǒng)集成的本質就是最優(yōu)化的綜合統(tǒng)籌設計,一個大型的綜合計算機網(wǎng)絡系統(tǒng),系統(tǒng)集成包括計算機軟件、硬件、操作系統(tǒng)技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡通訊技術等的集成,系統(tǒng)集成所要達到的目標是整體性能最優(yōu),即所有部件和成分合在一起后不但能工作,而且全系統(tǒng)是低成本的、高效率的、性能勻稱的、可擴充的和可維護的系統(tǒng)。系統(tǒng)集成既是一種商業(yè)行為,也是一種管理行為,但其本質是一種技術行為。
會計信息系統(tǒng)集成通過將銷售、生產(chǎn)、采購、庫存、以及市場信息、政府政策等相關信息采集部門對應的業(yè)務模塊封裝為Web服務,經(jīng)過企業(yè)服務總線標準化接口,實現(xiàn)與會計信息系統(tǒng)集成應用平臺的交互(其中會計信息系統(tǒng)集成平臺又是通過對各個財務功能模塊的整合實現(xiàn)的,包括賬務處理、財務管理、財務分析、非財務信息交互等等),用戶根據(jù)應用需求可通過互聯(lián)網(wǎng)絡或移動網(wǎng)絡在會計信息系統(tǒng)集成平臺上對企業(yè)會計信息進行實時訪問與處理,如在外出差人員可以及時進行相關經(jīng)濟業(yè)務數(shù)據(jù)輸入,而不用等到出差結束回來再對相應業(yè)務進行處理,提高了會計信息實時反映效率。會計信息系統(tǒng)集成可實現(xiàn)對業(yè)務信息模塊數(shù)據(jù)的直接讀取,但是在此之前業(yè)務信息模塊并不需要通過事先的數(shù)據(jù)庫集成等集成化處理,只是在應用需求產(chǎn)生時才通過調用相應的服務,實現(xiàn)相應的操作,從而達到企業(yè)會計信息應用目的。會計信息集成系統(tǒng)要求對每個業(yè)務單元制定相應的信息采集標準,這個標準是基于全企業(yè)角度考慮的,而不是局限于業(yè)務部門需要或管理者意愿而隨意采集的。
2.基于XBRL的會計信息系統(tǒng)集成的必要性
將系統(tǒng)集成運用于會計領域,是實現(xiàn)優(yōu)化會計信息系統(tǒng)的運行、提高運行效率、降低運行成本的手段,是企業(yè)信息系統(tǒng)運行成敗的關鍵職稱論文,是進一步發(fā)揮信息系統(tǒng)優(yōu)勢的必由之路。會計信息系統(tǒng)集成與會計信息化相輔相成,其實質是通過對會計電算化過程中形成的信息系統(tǒng)進行重構、優(yōu)化,以及與企業(yè)管理信息系統(tǒng)融合,實現(xiàn)會計信息化。
在管理與信息系統(tǒng)集成理念的指導下,對企業(yè)業(yè)務流程集成和再造是會計信息系統(tǒng)集成的基礎,而XBRL為會計業(yè)務流程再造注入了生機和活力,XBRL與會計業(yè)務流程再造具有較好的內在一致性,能為會計業(yè)務流程再造中會計報告輸出提供更好的技術支持,實現(xiàn)財務、業(yè)務一體化,向內、外部會計信息使用者提供豐富多樣的財務會計信息和管理會計信息?;赬BRL的財務報告具有檢索快速精確、為信息使用者提供便利等優(yōu)勢,而且提高了財務信息的質量,因此,會計信息使用者可以利用基于當前會計業(yè)務流程所產(chǎn)生的XBRL會計報告去匹配決策者的會計信息需求,從而達到互相促進的目的,為實現(xiàn)會計信息系統(tǒng)集成奠定了基礎。
系統(tǒng)的集成并不是簡單的物理集成和數(shù)據(jù)共享,而是在邏輯和概念上的集成,從根本上打破目前的會計信息系統(tǒng)構造,有效發(fā)揮會計信息的作用。以往的會計信息系統(tǒng),由于會計信息化建設的不均衡,形成了多種基于不同平臺、不同語言、功能和數(shù)據(jù)彼此獨立的財務管理信息系統(tǒng)并存的局面,部門壁壘、信息孤島等問題隨處可見,從而削弱了信息對決策的支持程度,降低了系統(tǒng)整體運行效率以及數(shù)據(jù)存儲、傳輸?shù)陌踩?。基于XBRL的會計信息系統(tǒng)集成,利用XBRL技術可以跨系統(tǒng)、跨平臺使用,而且通過軟件能夠方便地實現(xiàn)企業(yè)財務報告的多語種輸出,以及避免數(shù)據(jù)的重復錄入等技術優(yōu)勢,結合會計信息系統(tǒng)集成的開放性、可擴展性、安全性和可靠性等原則,彌補了以往會計信息系統(tǒng)的缺陷,能夠將孤立、分散的財務管理信息系統(tǒng)集成起來,通過加強系統(tǒng)整合實現(xiàn)資源共享、實時控制,以提高會計信息化水平,促進企業(yè)價值最大化。
四、總結
XBRL是集優(yōu)點與挑戰(zhàn)于一身的商業(yè)報告語言,作為一種新興的技術,在其應用過程中必然存在著一些問題,例如XBRL分類標準不完善職稱論文,導致XBRL相關軟件不成熟;財務信息安全以及網(wǎng)絡安全得不到充分保障;企業(yè)應用XBRL的制度不完備,缺少相關法律法規(guī)的制約等。因此,我們需要盡快制定和完善XBRL分類標準,加快XBRL相關軟件的開發(fā),采取有效的安全防范措施,完善應用XBRL的制度,建立健全的法律規(guī)范體系。隨著XBRL的逐步完善,未來XBRL的應用領域和商業(yè)價值將無可估量,從而促進會計信息化在更高層次上發(fā)展與升華。
基于XBRL的會計信息系統(tǒng)集成是一項巨大的工程,它并不是簡單的網(wǎng)絡互通和信息共享,而是根據(jù)應用需求,運用計算機技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術以及信息系統(tǒng)集成與融合技術等,將可利用的資源有效地組織到一起,充分發(fā)揮各項資源的優(yōu)勢,實現(xiàn)會計信息系統(tǒng)的再造以及系統(tǒng)的高效運行,會計信息系統(tǒng)和企業(yè)的信息化系統(tǒng)融為一體,共同支持企業(yè)的決策活動,從而真正地實現(xiàn)會計信息的優(yōu)化和會計信息系統(tǒng)的集成。當然,這一工程的實現(xiàn)將是一個漫長的過程,需要理論界和實務界不斷地進行探索和實踐。
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基于PKI/CA技術的跨行業(yè)集成框架按照分層的思想進行設計,利用了PKI/CA技術作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩U?,利用消息中間件作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?,屏蔽各方系統(tǒng)的異構性,從而將跨部門、跨行業(yè)的信息系統(tǒng)進行集成。從技術上看,系統(tǒng)集成后,各方系統(tǒng)將是對等部署結構。從單方來看,該框架結構可分為與內部系統(tǒng)接口、電子憑證庫系統(tǒng)、電子印章系統(tǒng)、時間戳系統(tǒng)、PKI/CA基礎設施、直達通道、收發(fā)系統(tǒng)7個部分。
1.1PKI/CA基礎設施
以數(shù)字證書為核心的PKI/CA技術可以對網(wǎng)絡上傳輸?shù)男畔⑦M行加密和解密、數(shù)字簽名和簽名驗證,從而保證:信息除發(fā)送方和接收方外不被其他人竊取;信息在傳輸過程中不被篡改;接收方能夠通過數(shù)字證書來確認發(fā)送方的身份;發(fā)送方對于自己的信息不能抵賴。
1.2與內部系統(tǒng)接口
一方面主要負責將業(yè)務系統(tǒng)中存儲的業(yè)務數(shù)據(jù)、電子印章等按照預先確定的規(guī)范組成相應的xml電子報文,再傳入電子憑證庫系統(tǒng);另一方面,從電子憑證庫系統(tǒng)中接收對方傳入的xml格式報文,解密后傳入內部系統(tǒng)。此外,還可實現(xiàn)直接與收發(fā)系統(tǒng)連接,實現(xiàn)不需要安全保障機制的普通查詢等業(yè)務,以提高數(shù)據(jù)交換效率。
1.3電子憑證庫系統(tǒng)
電子憑證庫系統(tǒng)可形象描述為現(xiàn)實中存放文件的“鐵皮柜”,是整個集成框架的核心部分。包括電子憑證模板管理、傳輸隊列路由管理、安全管理、憑證管理等4大功能。憑證模板管理模塊按照雙方的約定,設計傳輸憑證的樣式以及具體的簽章個數(shù)及位置;傳輸隊列路由管理模塊用來記錄憑證傳出的去向和接收的來源;安全管理模塊用來控制使用電子憑證庫系統(tǒng)的范圍,避免未經(jīng)允許的用戶使用電子憑證庫,此外還包括預留印鑒的校對、詳細記錄各種日志信息,實現(xiàn)對憑證操作的可追溯等功能;憑證管理模塊用來實現(xiàn)電子憑證收發(fā)、作廢、恢復、查詢、打印、狀態(tài)監(jiān)控、歸檔等功能。
1.4電子印章系統(tǒng)
電子印章系統(tǒng)可形象描述為現(xiàn)實中存放大紅印章的保險柜。其功能包括公章管理、私章管理及印章備案管理。在實現(xiàn)上,將CA證書與電子印章圖片進行綁定,從而保證某個印章圖片與具體的CA證書有關。
1.5時間戳系統(tǒng)
時間戳系統(tǒng)基于PKI技術,對外提供精確可信的時間戳服務。它采用精確的時間源、高強度高標準的安全機制,以確認系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)在某一時間的存在性和相關操作的相對時間順序,為信息系統(tǒng)中的時間防抵賴提供基礎服務。
1.6直達通道用于實時性強的數(shù)據(jù)傳輸處理。例如某些查詢服務,可通過明文進行系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸。
1.7基于消息中間件的收發(fā)系統(tǒng)
充分利用消息中間件高效可靠的消息傳遞機制進行平臺無關的數(shù)據(jù)交流,并基于數(shù)據(jù)通信來進行分布式系統(tǒng)的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊模型,實現(xiàn)跨行業(yè)系統(tǒng)間電子憑證信息的發(fā)送和接收,發(fā)送者將消息發(fā)送給消息服務器,消息服務器將消息存放在若干隊列中,在合適的時候再將消息轉發(fā)給接收者。消息中間件能在不同平臺之間通信,它常被用來屏蔽掉各種平臺及協(xié)議之間的特性,實現(xiàn)應用程序之間的協(xié)同操作。
2基于PKI/CA技術的集成框架實現(xiàn)
在集成多個異構系統(tǒng)時,首先需要各方商定交換憑證的格式,即交換報文規(guī)范。其次,要規(guī)范電子憑證格式、電子印章格式,可以互聯(lián)互通。第三,要規(guī)范電子憑證庫系統(tǒng)、電子印章系統(tǒng)等軟件服務系統(tǒng)的服務接口,為各方異構系統(tǒng)提供交換服務。第四,各方要改造已有系統(tǒng),使其與集成框架進行對接。下面就最重要的報文規(guī)范和各方系統(tǒng)改造方案進行說明。
2.1規(guī)范交換報文
雙方之間數(shù)據(jù)交換標準需要進行嚴格的約定,需要制定標準報文規(guī)范以實現(xiàn)雙方或多方系統(tǒng)互聯(lián)互通。報文分報文頭和報文體兩部分:報文頭是交換各方進行數(shù)據(jù)交換的相關信息,主要是為電子憑證在消息中間件上按照消息傳輸時增加的頭信息;報文體包括電子憑證數(shù)量和電子憑證信息兩個部分。電子憑證數(shù)量用于描述報文中所包含的電子憑證的筆數(shù),電子憑證信息可包括一筆或多筆電子憑證,每筆憑證由憑證狀態(tài)、附加信息、業(yè)務憑證原文、簽名信息以及簽章信息5個部分組成。
2.2實現(xiàn)步驟
業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生憑證,加蓋印章之后,需要存放入憑證庫,并通過收發(fā)通道發(fā)送給接收方,具體實現(xiàn)步驟如下:
(1)甲方業(yè)務系統(tǒng)調用內部系統(tǒng)服務接口生成憑證原文,憑證格式參照2.1小節(jié)。
(2)甲方業(yè)務系統(tǒng)通過內部服務接口調用電子憑證服務系統(tǒng)接口對憑證進行簽章。
(3)甲方電子憑證庫系統(tǒng)調用電子印章系統(tǒng)接口加蓋電子印章。首先對憑證已經(jīng)存在的簽章進行校驗,如果存在原文纂改,則直接返回錯誤;校驗通過后,再對憑證進行簽章。其原理本地取出已燒入UsbKey的印章圖片的Hash摘要送入電子印章系統(tǒng)驗章,驗章通過后調用時間戳服務系統(tǒng)接口加蓋時間戳,然后將憑證原文的Hash摘要和帶時間戳的電子印章Hash摘要送入UsbKey中進行私鑰簽名。
(4)甲方內部服務接口通過電子憑證庫系統(tǒng)調用收發(fā)通道的發(fā)送接口,利用數(shù)字信封技術發(fā)送到接收方(乙方)。
(5)乙方系統(tǒng)進行接收、解開數(shù)字信封、驗章、校驗業(yè)務數(shù)據(jù)一系列操作后將憑證回單,回單時也要進行電子簽章等一系列操作。
(6)甲方電子憑證庫系統(tǒng)定時從收發(fā)通道中讀取數(shù)據(jù),并進行打開數(shù)字信封、解密、驗章等操作,通過驗證之后,放入甲方的電子憑證庫中。
(7)甲方業(yè)務系統(tǒng)接口定期從憑證庫中查詢憑證回單,通過一些業(yè)務邏輯驗證之后,存放入甲方業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。
(8)甲方業(yè)務系統(tǒng)客戶端調用刷新界面來查看已回單的業(yè)務數(shù)據(jù),并調用電子憑證系統(tǒng)接口打印電子憑證。
3實例和應用效果
本研究成果已應用于河北省預算單位、財政廳、河北省內絕大多數(shù)商業(yè)銀行和中國人民銀行石家莊中心支行系統(tǒng)間的銜接,實現(xiàn)預算審批、資金申請、電子支付、清算等事項。財政廳使用的政府財政管理信息系統(tǒng)主要用于預算填制、審批。人行使用的Tips系統(tǒng)主要用于資金清算。商業(yè)銀行系統(tǒng)主要用于資金的支付。由于所屬不同的責任主體,各方系統(tǒng)不可能重新開發(fā)為一套業(yè)務系統(tǒng),原來采用信息流輔助業(yè)務控制的辦法進行信息系統(tǒng)整合,即信息可通過一定辦法進行交換,業(yè)務上通過紙質憑證加蓋公章,再由人工傳遞到相關單位進行紙質憑證核對。通過引入基于PKI基礎設施的系統(tǒng)集成模型,將三方系統(tǒng)從預算審批到資金支付,再到資金清算的全鏈條貫通,完全實現(xiàn)了信息流、業(yè)務流的自動化運轉,大大提高了業(yè)務辦公安全性、資金支付效率,壓縮了行政辦公成本。僅省本級財政部門本身就可節(jié)約紙張100萬張/年,并減少了公車傳遞紙質憑證、人工蓋章、驗章所需時間,更重要的是由于引入了電子簽名技術,杜絕了“蘿卜章”,資金支付的安全性得到了有效保障。
4結語
醫(yī)療衛(wèi)生信息化是國內外醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)目前比較關注的話題,其核心是規(guī)范醫(yī)學數(shù)據(jù)格式,使醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)能夠進行數(shù)據(jù)交換和信息共享。與發(fā)達國家相比,我國的醫(yī)療數(shù)據(jù)交換標準研究工作起步較晚,目前完全遵循HL7標準進行醫(yī)療信息系統(tǒng)集成的醫(yī)院、制造商為數(shù)不多[7]。醫(yī)院內部及醫(yī)院之間的信息系統(tǒng)不能實現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享,嚴重阻礙了醫(yī)療信息化的發(fā)展。因此引入HL7國際標準作為國內統(tǒng)一的醫(yī)療信息化標準對解決醫(yī)療信息化建設、實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)互聯(lián)互通意義重大。
2基于HL7的醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)集成
國內在基于HL7標準的醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)集成方面有了初步的實踐。文獻[8]介紹了北京世紀壇醫(yī)院在“持卡就醫(yī),實時結算”的改造中利用HL7標準實現(xiàn)醫(yī)院和醫(yī)保部門的信息交換。文獻[9]談到國內外檢查儀器的生產(chǎn)廠商通過HL7標準規(guī)范儀器通訊接口來解決各種檢驗儀器接口的重用性問題,并保證數(shù)據(jù)交換的準確性。文獻[10]提到在不更改現(xiàn)有系統(tǒng)的前提之下,通過外掛中間件模式(HL7中間件、HL7引擎)解決醫(yī)院信息系統(tǒng)異構的問題?;贖L7標準進行醫(yī)療數(shù)據(jù)整合,實現(xiàn)了醫(yī)療信息系統(tǒng)內部及系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換和信息共享,主要體現(xiàn)在系統(tǒng)間集成應用上,涉及的關鍵技術有HL7的本地化和基于HL7的醫(yī)療信息系統(tǒng)集成方式。
2.1HL7本地化
HL7本地化是當前醫(yī)療信息交換標準的研究熱點。HL7是美國開發(fā)的標準,與我國的文化、醫(yī)療模式存在一定差異。例如,美國人姓名有前綴、后綴等多種成分,在HL7協(xié)議中用字段將姓和名分開來存,而我國一般不會將姓和名分開。HL7協(xié)議中給每位病人設定賬號(accountnumber),而中國則有公費、自費、醫(yī)保等多種類型。因此,國內在引入HL7進行醫(yī)療信息集成時,不能完全照搬HL7標準文件[11-12]。HL7協(xié)議中規(guī)定,消息是信息傳遞的最小單位,由段(segments)、字段(fields)、組件(components)、分隔符(delimiters)等元素組成。一條消息由多個段組成,而一個段由多個具有邏輯關系的字段組成,多種元素又構成了字段[13]。消息機制是實現(xiàn)消息傳輸、數(shù)據(jù)交換的關鍵技術,其主要功能是將應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過機制轉換為標準的HL7消息,然后按照機制規(guī)定的傳輸協(xié)議將HL7消息發(fā)送至接收系統(tǒng),接收方對傳來的HL7消息進行驗證、解析,再轉化為應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。HL7本地化就是要實現(xiàn)消息機制的本地化,它不需要在技術層面上進行改造,主要是對消息內容定義和編碼。臺灣地區(qū)大都通過單個消息來定義某一個接口,實現(xiàn)HL7的本地化。他們在進行轉診系統(tǒng)設計時,考慮到HL7中規(guī)定姓名字段與本地區(qū)命名存在差異,按照HL7的要求,將姓名分開處理[14]。這種方式依靠幾個大型廠商和幾家大型醫(yī)院就可以定下某個接口標準,在某些方面得到快速應用。日本己經(jīng)建立起了本地化的HL7標準,簡稱MML[15]。國內一些醫(yī)院基于HL7標準進行醫(yī)院信息系統(tǒng)改造,不是對現(xiàn)有HIS系統(tǒng)進行大改造,而是設計HL7網(wǎng)關,實現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和共享[16]。然而,國內醫(yī)療軟件廠商眾多,醫(yī)療信息系統(tǒng)復雜,如果僅依靠某幾個消息來定義接口,要編寫大量、繁雜的轉換程序,工作量非常大,所以這種方法可行但并不實用。目前我國將HL7改造成符合我國國情的HL7本地化標準庫,依據(jù)標準庫開發(fā)研制HL7消息構造器/解析器。消息構造器是參照HL7標準的數(shù)據(jù)結構,從一條HL7消息中抽取出有用的信息放到HL7本地化標準庫,最后完成HL7消息和HL7本地化消息的轉化。這個過程的逆向實現(xiàn)過程,就是消息解析器的工作過程。采用HL7本地化標準庫的方法,編寫工作量減小,轉換效率高,實現(xiàn)了基于國內的HL7標準,給我國醫(yī)療信息系統(tǒng)集成提供了標準數(shù)據(jù)格式。
2.2基于HL7的醫(yī)療信息系統(tǒng)集成
目前國內醫(yī)療信息系統(tǒng)集成大都依靠系統(tǒng)開發(fā)商提供標準接口,或直接讀取對方數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),部分采用共用數(shù)據(jù)庫的方法。這些方法的優(yōu)點是實現(xiàn)起來簡單、成本低,缺點是通用性、擴展性、安全性等方面存在不足。如果多個應用程序同時讀寫數(shù)據(jù)庫,難以保證系統(tǒng)的正確性,甚至可能導致災難性的后果[17]。以上集成方法很難滿足多樣化的醫(yī)療系統(tǒng)應用和頻繁的信息交換需求。HL7提供標準的API接口,可以簡化應用程序集成接口開發(fā)的復雜度和工作量,大大改善系統(tǒng)的安全性和擴展性。引入HL7進行醫(yī)療信息系統(tǒng)集成,可以采用HL7Ready和HL7Engine2種方式[18-19]。
2.2.1HL7Ready方式
這種方式是指現(xiàn)階段在設計或改造醫(yī)療信息系統(tǒng)時,充分考慮系統(tǒng)未來發(fā)展的需要,完全按照HL7標準設計應用系統(tǒng)的體系架構、數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)結構。因此,系統(tǒng)的各應用終端都可以接收和處理HL7消息,可以直接或通過中間件與相關軟件進行信息交換,在理論上可以達到系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的實時交互,可以相互主動地在“需要的時候”獲取對方可以提供的數(shù)據(jù)信息[20]。當然,這種方式屬于理想的方式,適合在廠商開發(fā)新系統(tǒng)時,進行前瞻性的設計,有利于在多系統(tǒng)應用環(huán)境中的應用整合。HL7Ready的工作原理[21]如圖2所示。Send/Receivemodule(發(fā)送/接收模塊支持)采用TCP/IP通訊協(xié)議,通過Internet或3G網(wǎng)絡進行連接,負責HL7消息的發(fā)送和接受;HL7Resourcemodule(HL7資源模塊)支持各種實際應用的HL7醫(yī)療信息事件,如檢查醫(yī)囑、轉診、住院、出院等;HL7APImodule(應用接口模塊)提供符合HL7標準的應用接口,實現(xiàn)向其他醫(yī)療應用系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。采用HL7Ready方式整合醫(yī)療信息系統(tǒng)數(shù)據(jù),從技術上看很好實現(xiàn),但應用起來難度不小。首先,HL7中有不少內容與中國國情不符或有偏差,具體應用之前需要進行本土化;其次,以這種方式實現(xiàn)醫(yī)療信息系統(tǒng)集成花費大、時間長、不能很快投入使用;最后,國內已經(jīng)形成自己的HIS系統(tǒng),短時間內不可能重新設計。
2.2.2HL7Engine方式
這種方式是對現(xiàn)有的應用系統(tǒng)進行集成,通過提供外掛程序(HL7引擎、HL7中間件等)負責編碼或者解析HL7信息,使應用程序之間能實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。HL7Engine是一組支持HL7通訊的過程調用函數(shù)或控件,應用系統(tǒng)按照HL7接口引擎的約定提供參數(shù),模塊之間的通訊則由HL7接口引擎完成。這種方式是將整個醫(yī)療信息網(wǎng)絡的信息交換劃分為本系統(tǒng)內和各系統(tǒng)間兩類分別處理。HL7Engine并不干擾系統(tǒng)自身各部分正常工作,不會參與內部信息交換過程,也就不會對內部信息處理增加負擔,因此無須對既有程序代碼作任何改動[22]。只有當系統(tǒng)與外界發(fā)生信息交換時才進行數(shù)據(jù)格式轉換,充當翻譯角色,在內外部醫(yī)療信息交換中構建了一座橋梁。基于HL7Engine應用系統(tǒng)集成主要有兩種實現(xiàn)方法[23](見圖3)。一種是采用點對點通訊方式以實現(xiàn)不同系統(tǒng)的對接;另一種是采用HL7服務器的方法,形成居于HL7接口的中心數(shù)據(jù)庫,這樣可以減少接口數(shù)量,提高系統(tǒng)可靠性。從原理上講,這2種方法都是在原有系統(tǒng)中增加一個HL7中間件,醫(yī)療系統(tǒng)通過中間件與其他系統(tǒng)或HL7服務器進行HL7消息交換。采用點對點的方法適合系統(tǒng)較少時使用。若系統(tǒng)增加時,所需的接口也將成倍提高,集成復雜度相應增加,導致成本過高。因此,可以采用HL7服務器的方法解決系統(tǒng)復雜度的問題。HL7服務器作為系統(tǒng)集成的中心結點,與多個子系統(tǒng)互連,大大減少多個系統(tǒng)互連的接口數(shù)量,但是HL7服務器本身的復雜度決定了這種方式只有在十分復雜、異構模塊眾多的情況下才使用。國內對基于HL7Engine的醫(yī)療信息整合進行了一些實踐。1996年北京大學人民醫(yī)院建成了國內第一個大型的醫(yī)院信息系統(tǒng),醫(yī)院在進行HIS和RIS集成時,采用了點對點通信方式,在HIS端使用太平洋醫(yī)信公司的HL7引擎,在RIS端使用GE公司HL7引擎實現(xiàn)HIS和RIS系統(tǒng)的互連[24]。上海電力醫(yī)院信息平臺項目于2011年11月上線。該項目采用了HL7V2.4標準,以HL7Engine方式將上海電力醫(yī)院原有業(yè)務系統(tǒng)進行了基于HL7標準的改造,通過HL7引擎的處理使非標準的消息變成符合HL7標準的消息,從而實現(xiàn)了醫(yī)院各業(yè)務系統(tǒng)之間基于HL7的信息交換[25]。采用Engine方式實現(xiàn)系統(tǒng)集成,實現(xiàn)簡單,投入周期小,成本花費少,而且能夠很快發(fā)揮作用。雖然系統(tǒng)內的各應用模塊終端并不具有處理HL7消息的能力,無法實現(xiàn)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的實時數(shù)據(jù)處理,以及應用終端的查詢請求等功能。但就目前國內醫(yī)療狀況來看,此方式完全可以滿足國內醫(yī)療系統(tǒng)集成的需要,是一種簡單有效的方法。
3HL7在國內醫(yī)療信息系統(tǒng)的應用趨勢
3.1HL7版本的選擇
系統(tǒng)間互聯(lián)互通主要分為功能(語法)互聯(lián)互通性和語義互聯(lián)互通性。文獻[26]指出,功能互聯(lián)互通性是指兩個或多個系統(tǒng)間通過設定功能和定義報文結構進行信息交換的能力;語義互聯(lián)互通性指兩個或多個系統(tǒng)共享的信息能夠按原有定義被理解的能力,是信息共享的前提條件,涉及數(shù)據(jù)的整合、概念、術語、域模型和數(shù)據(jù)模型以及信息框架的一致性問題,確定信息的結構和內容。在HL7V2.x協(xié)議中,消息的編碼方式復雜繁瑣,不易閱讀;協(xié)議采用自然語言去描述觸發(fā)事件,缺乏明確的方法指導,而且數(shù)據(jù)域導致消息重定義和數(shù)據(jù)結構關系不明確,在實現(xiàn)語義互聯(lián)互通上面臨很大困難。HL7CDA提供一個基于XML的文檔架構,統(tǒng)一遵循RIM模型。一個CDA文檔由ClinicalDocument元素封裝,包含文檔頭(Header)和文檔體(Body)兩部分,CDA文檔中定義text部分的是人讀部分,entry則是機讀部分,更為符合醫(yī)護人員的認知。CDA文檔的詞匯集可以包含醫(yī)學術語等語義標準,從而實現(xiàn)語義上良好的互通性[27]。在進行醫(yī)療系統(tǒng)集成時,美國選擇兩種體系標準混合使用,因為HL7v2.x已經(jīng)在美國醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)中廣泛運用[28],如果推倒后再重新按照CDA的標準來實施成本太高。HL7在國內應用并不廣泛,所以區(qū)域衛(wèi)生的健康檔案、電子病歷標準、醫(yī)療信息系統(tǒng)中的化驗檢驗報告等需要大量文檔交互的系統(tǒng),可以完全使用CDA。
3.2基于HL7集成方式的選擇
HL7Engine和HL7Ready是基于HL7醫(yī)療信息系統(tǒng)集成的2種途徑[29]?,F(xiàn)階段,在國內醫(yī)院管理水平低、HL7的本地化程度不高的情況下,采用Engine方式是最可取的。即使未來標準發(fā)生了改變,包括HL7本地化以及未來采用HL7V3.0的XML格式編碼化,都只需通過修改外掛程序,就能滿足要求。這樣既可以不用對現(xiàn)有的應用系統(tǒng)進行大改造,又可以利用HL7的標準實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享,不失為一種簡便的方法。從長遠發(fā)展考慮,HL7Ready方式無疑是最好的選擇。因為它可以使醫(yī)院的相關醫(yī)療數(shù)據(jù)全面推行實現(xiàn)HL7標準,醫(yī)療信息系統(tǒng)無需再做多余的轉換或接口編寫,就可以實現(xiàn)完全的HL7數(shù)據(jù)交換。它是未來醫(yī)療信息系統(tǒng)集成的發(fā)展方向。因此,我們應該把HL7Ready方式作為未來重點研究的方向。
4總結
系統(tǒng)集成,是以用戶的應用需要和投入資金的規(guī)模為出發(fā)點,綜合應用各種計算機相關技術,適當選擇各種軟硬件設備,經(jīng)過相關人員的集成設計、安裝調試、應用開發(fā)等大量技術性工作和相應的管理性及商務性工作,使集成后的系統(tǒng)能夠滿足用戶對實際工作要求,具有良好的性能和適當?shù)膬r格的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的全過程。
系統(tǒng)集成要求將各個分離的設備(如個人電腦)、功能和信息等集成到相互關聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調的系統(tǒng)之中,使資源達到充分共享,實現(xiàn)集中、便利、高效的管理。系統(tǒng)集成實現(xiàn)的關鍵在于解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題,它是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應用的體系結構。這需要解決各類設備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應用軟件等與子系統(tǒng)等相關的一切面向集成的問題。
二、基于J2EE平臺的系統(tǒng)集成的架構
J2EE旨在為支持Java語言服務器端部署而提供與平臺無關的、可移植的、多用戶的、安全和標準的企業(yè)級平臺。
Java具有平臺無關性,可以運行在Windows、Linux、Unix等不同的操作系統(tǒng)上,Java的跨平臺是通過Java虛擬機(JVM)來實現(xiàn)的,Java源代碼被編譯成一種結構中立的中間文件格式,只要有Java運行系統(tǒng)的機器都能執(zhí)行這種中間代,Java源程序被編譯成一種與機器無關的字節(jié)碼格式,在Java虛擬機上運行。
J2EE標準制定了一個開發(fā)者編寫企業(yè)應用時必須遵守的標準,也制定了各種應用系統(tǒng)服務商必須提供的基于標準的服務,這樣企業(yè)應用程序就可以在不同平臺間統(tǒng)一地使用這些服務。就像J2EE是一個工業(yè)支持開放標準一樣,應用開發(fā)者要確信由應用服務器以統(tǒng)一方式在不同平臺和不同供應商之間提供下層支持服務,這就允許應用開發(fā)商集中于業(yè)務邏輯的開發(fā)而不用在他們的應用代碼里執(zhí)行這類系統(tǒng)級服務。
另外,一旦建立一個基于Java的組件,就可以在多個軟件系統(tǒng)上重復使用,也可以移植到不同系統(tǒng)上。重用已經(jīng)建立的組件,企業(yè)不需要擁有編寫整個應用系統(tǒng)所需要的所有技術裝備,可以從不同的專門研究某一領域的供應商處購買組件,把這些組件充分利用到自己的應用系統(tǒng)中,這不僅使應用系統(tǒng)開發(fā)速度快速增長,而且減少了處理各種技術集的花費。
正是由于諸如以上的眾多優(yōu)點,J2EE平臺堪稱集成信息系統(tǒng)的“強力粘合劑”,它依靠WEB層和業(yè)務層的組件處理事務及安全和擴展性,降低了訪問不同系統(tǒng)的難度。J2EE平臺的架構由客戶層、WEB層、業(yè)務層、集成層、數(shù)據(jù)庫層構成(如圖1):
客戶層是系統(tǒng)的用戶界面,呈現(xiàn)出適當?shù)囊晥D,以收集查詢,顯示最終結果,它可以是瘦客戶端,胖客戶端這些非瀏覽器的客戶端,也可以是基于瀏覽器的客戶端??蛻魧訉⑿畔⒑蛿?shù)據(jù)呈現(xiàn)給最終用戶,應用程序用戶與客戶端應用程序交互,客戶端應用程序與企業(yè)應用程序的其他組件相連。用戶接口/提供了客戶與信息進行交互的工具和相關的支持服務,它使客戶與系統(tǒng)的交互變得簡單、快捷。J2EE支持的Java客戶端包括Applet、Java應用客戶端、J2ME移動客戶端或MIDlet,瀏覽器是一個瘦客戶端,在J2EE系統(tǒng)的客戶端中應用最廣。客戶端類型多種多樣,容器必須提供組件支持,為客戶端組件提供運行時環(huán)境,JVM提供了Java運行時環(huán)境,個人桌面系統(tǒng)、工程工作站、Applet和應用客戶端等組件都支持JVM,而MIDlet要求對JVM進行稍加修改。
由于業(yè)務需求瞬息萬變,WEB層成了一個動態(tài)層,WEB層主要有兩種職責:接收客戶層組件的要求,處理請求,然后將請求路由到業(yè)務層的適當組件;接受業(yè)務層傳來的結果,計算一個適當?shù)囊晥D,然后將視圖路由到對應客戶端。客戶層使用瀏覽器應用程序與WEB層組件交互,J2EEWEB層的重要組件有Servlet,ServletFilter和JSP,這些組件部署在高端服務器上,Web服務層和容器提供了事務、命名、目錄和JDBC等服務。其中,MVC模式分開了表示邏輯,業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)。
業(yè)務層負責執(zhí)行必需的業(yè)務邏輯,它根據(jù)客戶請求計算業(yè)務邏輯,但最好將這些組件隱藏起來,不將業(yè)務邏輯直接呈現(xiàn)給客戶端。J2EE業(yè)務層包括業(yè)務邏輯,數(shù)據(jù)訪問邏輯和相關服務。EJB是運行在業(yè)務層的業(yè)務組件,EJB具有分布特點,面向事務,其中會話Bean負責創(chuàng)建和維護客戶與服務器組件的對話,實體Bean以適當方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久層,消息驅動的Bean可將J2EE應用程序與基于JMS的中間件集成到一起。業(yè)務組件部署在業(yè)務服務器上,業(yè)務服務器為業(yè)務組件提供各種“校準”服務,如事務、命名和目錄等。
EIS層將前端業(yè)務邏輯層的組件與后端數(shù)據(jù)庫層連接起來,這一層的組件應盡量確保數(shù)據(jù)庫不同資源與業(yè)務邏輯層組件的無縫集成。很多信息系統(tǒng)有規(guī)模大、技術難度大的特點,若巧妙集成這些信息系統(tǒng),將能保護現(xiàn)有投資,并有效“重用”信息,流程和工作流。EIS層的集成不是單純的數(shù)據(jù)集成,還涉及信息集成,對JDBC、JMS、J2EE連接器架構、JNI和JNDI等技術能起到幫助作用,其中J2EE連接器架構對企業(yè)最重要,能給J2EE平臺帶來“可插入”行為,廠商的資源適配器允許將信息系統(tǒng)插入J2EE平臺,以實現(xiàn)近乎零障礙的集成。
三、Siebel-基于J2EE平臺的CRM集成解決方案
Siebel是CRM理念與技術應用的最初實踐者,為后來不斷涌現(xiàn)的CRM軟件廠商提供了業(yè)界的標準,可以毫不夸張的認為其是CRM的先驅與開創(chuàng)者。到目前為止,Siebel的CRM系統(tǒng)在CRM3個關鍵領域,即銷售、營銷及服務3者之間的數(shù)據(jù)/流程整合度最高,各種應用界面最為統(tǒng)一。Siebel產(chǎn)品功能齊全,企業(yè)更能根據(jù)自己的需要選擇相應模塊,有利于系統(tǒng)的集成,并為今后系統(tǒng)的功能擴展提供充足的前提條件。SiebelCRM應用引擎的多層體系如圖2所示:
用戶界面提供個性化用戶界面,管理用戶交互行為,從目標定義庫(SRF)讀取有關用戶界面定義子集并解釋執(zhí)行。目標管理器(ObjectManager)為Siebel所有企業(yè)管理邏輯目標(BusinessObjects)提供完整一致的目標行為,從SRF讀取與企業(yè)管理邏輯有關的目標定義子集并解釋執(zhí)行。數(shù)據(jù)管理器管理一個獨立于RDBMS邏輯數(shù)據(jù)映像(DataView),從而使目標管理器功能獨立,企業(yè)管理邏輯定義無需因不同的RDBMS而有所改變,并激發(fā)實時SQL語句,讀取并解釋SRF中有關數(shù)據(jù)關系鏈(DatabaseSchema)的定義,與數(shù)據(jù)交換層(DataExchange)通訊以訪問存于RDBMS的物理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)交換層直接處理與RDBMS相關的交互信息,作為數(shù)據(jù)管理器和RDBMS的中介橋梁。
客戶端接口提供了用戶界面的簡單整合,利用COM、CORBA、ACTIVEX、XML等技術可以在客戶端進行客戶化整合。服務端的接口為企業(yè)邏輯定義目標提供了實時連接,利用COM、CORBA、XML、MQSeries可在服務器端進行整合。數(shù)據(jù)管理器的接口提供了數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)遷移工具,利用數(shù)據(jù)庫工具在不同的RDBMS之間進行大容量數(shù)據(jù)交換。
Siebel的企業(yè)數(shù)據(jù)整合管理(EIM)是專門為系統(tǒng)實施所提供的數(shù)據(jù)整合管理工具,它用來處理Siebel數(shù)據(jù)庫和企業(yè)其他數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換。EIM利用系統(tǒng)中介數(shù)據(jù)庫表(InterfaceTables)暫時存儲輸入輸出數(shù)據(jù),開發(fā)人員只需直接讀寫中介數(shù)據(jù)庫表的內容,中介表與Siebel數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換與轉換由Siebel服務器的EIM批作業(yè)自動完成。使用EIM可以對數(shù)據(jù)進行批量輸入、輸出、數(shù)據(jù)整合和刪除。在需要數(shù)據(jù)輸出到別的應用系統(tǒng)場合,可以用EIM從Siebel數(shù)據(jù)庫輸出數(shù)據(jù)供其他系統(tǒng)使用。必要時可以根據(jù)對定義對數(shù)據(jù)庫的紀錄進行整合處理,消除重復紀錄??梢愿鶕?jù)定義進行數(shù)據(jù)刪除工作,EIM將根據(jù)要求將各相關的紀錄刪除。
Siebel服務器采取邏輯體系(如圖3):
Gateway服務器也稱名字服務器,作為各企業(yè)服務器的單一入口,動態(tài)分配注冊Siebel服務器和各應用組件(ServerComponent)的可應用狀態(tài),存儲服務組件定義以及分配連接信息;如安裝第三方負載平衡軟件,則可以根據(jù)服務器負載情況動態(tài)分配入口請求。Siebel服務器運行一個或多個Siebel服務程序,從名字服務器讀取服務器的配置信息,利用數(shù)據(jù)接口訪問數(shù)據(jù)庫服務器。企業(yè)服務器(EnterpriseServer)邏輯管理一個或多個Siebel服務器,讀取單個RDBMS。數(shù)據(jù)庫服務器存儲Siebel數(shù)據(jù)關系鏈,支持各種流行的數(shù)據(jù)庫標準接口。Siebel文件系統(tǒng)存儲所有經(jīng)壓縮的文檔數(shù)據(jù)及其他非標準數(shù)據(jù),以供Siebel應用軟件讀取和存儲。
1.1應急信息資源管理
智能化信息系統(tǒng)的實現(xiàn)是基于分布式架構,對外部資源進行快速有效的集成,并對經(jīng)濟基礎信息進行分類、傳輸和管理。智能化信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是通過有線和無線網(wǎng)絡進行實時采集得到的,采集的數(shù)據(jù)主要是針對應急決策支持所需的圖像、視頻等。智能化信息系統(tǒng)在采集得到相應的數(shù)據(jù)之后,需要對數(shù)據(jù)進行處理和傳輸,通過對數(shù)據(jù)進行分類,構建智能化信息系統(tǒng)的模型庫、知識庫和案例庫等。并對上述數(shù)據(jù)庫進行管理和維護,為上面提到的應急決策支持功能和事件預警監(jiān)控功能的實現(xiàn)做好基礎。事件預警監(jiān)控智能化信息系統(tǒng)可以對預警規(guī)則進行制定,并對項目進行監(jiān)控,對于預警時間進行及時的通知。智能化信息系統(tǒng)采自適應神經(jīng)網(wǎng)絡模糊推理技術,以及大數(shù)據(jù)挖掘的相關技術,對收集到的信息進行分析和處理,得出事件之間的關聯(lián)和規(guī)律,并對重大的突發(fā)事件進行提前預警。
1.2應急決策支持
智能化信息系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎是大量的知識庫和模板庫,通過將方法庫、模型庫整合在一起形成信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。智能化信息系統(tǒng)在處理時間的時候,就可以通過數(shù)據(jù)庫所提供的大量的,包括圖像、數(shù)字、文本等形式的信息資料進行分析,以及對歷史資料、實時信息和預測信息的查詢,得到相似的案例和處理方法。同時,智能化信息系統(tǒng)可以利用多Agent技術對時間進行全方位的分析和處理,準確地得出處理方案,并采取相應的措施。
2智能化信息系統(tǒng)集成的項目管理
智能化信息系統(tǒng)集成項目所覆蓋的學科范圍較廣,各集成部分的要求和所實現(xiàn)的技術不盡相同,同時,各集成部分之間的關系錯綜復雜。如何對智能化信息系統(tǒng)中各項項目進行有效的組織和整合,對項目的成敗具有重要的影響。因此,要做好項目的管理工作,包括項目的進度、技術、質量過程、文檔以及用戶關系的管理,下面將分別進行簡要的描述。項目的進度管理:這是項目管理中的重要環(huán)節(jié),需要對項目的進展包括工作周期和工作排序進行調整和確定,保持資源合理的配置同時對成本進行嚴格的控制。項目的計劃管理:這是保證項目按照計劃進行實施,防止項目在實施過程中出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象,同時,合理分配項目資源,對人力物力進行合理的分配,防止出現(xiàn)浪費的現(xiàn)象,有效的項目計劃管理有助于項目有條不紊的實現(xiàn)。項目的質量過程管理:主要是對智能化信息系統(tǒng)進行全方位的管理和監(jiān)控,制定項目的質量標準,并根據(jù)質量標準對項目進行管理。項目的文檔管理:有利于項目的管理人員及時對項目中的時間進行回顧和分析,總結經(jīng)驗教訓。項目的用戶關系管理:主要是根據(jù)用戶的需求,對項目進行反饋和改進,保證用戶對項目的滿意度。
3結語
城際鐵路通信系統(tǒng)承載的主要業(yè)務,有電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務和分組域數(shù)據(jù)業(yè)務。具體如表1所示。電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務對實時性要求較高,又要十分準確地傳遞信息,具有最高或者較高的優(yōu)先級;分組域數(shù)據(jù)業(yè)務對實時性要求較低(與電路域業(yè)務相比),突發(fā)性強,有一定的數(shù)據(jù)量。本文將跨層設計應用于城際鐵路無線通信系統(tǒng)中,根據(jù)業(yè)務類型的不同,在物理層和鏈路層進行AMC-HARQ跨層優(yōu)化設計。AMC-HARQ跨層自適應傳輸?shù)南到y(tǒng)模型如圖1所示。
物理層釆用自適應調制編碼技術,根據(jù)業(yè)務類型分類,制定M種調制方式和編碼方式。首先,接收端通過信道測量技術,估計出信道質量信息,并通過反饋信道,將信道質量信息反饋給發(fā)送端;然后,發(fā)送端根據(jù)接收到的信道質量,選擇下次傳輸要使用的調制編碼階數(shù)。MAC層采用同步并行停等協(xié)議即HARQ協(xié)議。首先對各數(shù)據(jù)幀分別進行CRC編碼,級聯(lián)構成數(shù)據(jù)幀進入物理層。物理層使用FEC編碼對整個數(shù)據(jù)幀進行編碼,然后存入緩存用以進行重傳。接收端經(jīng)過譯碼、CRC校驗后,回送確認幀。確認幀包含了幀確認號和重傳比特向量。
幀確認號表示鏈路層上一個按序接收的幀的序號,重傳比特向量比接收窗口長度(W)小1的比特向量,即長度為W-1。比特向量表示當前接收窗口的所有幀接收情況,如“1”表示需要重傳,“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄,即使當前的確認幀因信道變化而丟失,確認幀也不應重發(fā),因為后續(xù)的確認幀包含歷史的接收記錄。確認幀格式如圖2所示。收發(fā)雙方的鏈路層都緩存W個數(shù)據(jù)幀。發(fā)方維護發(fā)送緩存和重傳列表,發(fā)送緩存中保存著當前發(fā)送窗口中未確認的幀,重傳列表中保存了待重傳的幀序號。收方的接收緩存保存當前接收窗口中亂序的數(shù)據(jù)幀,當接收到的幀有序后,鏈路層向。
2AMC-HARQ跨層自適應傳輸性能分析
本文使用Matlab仿真工具對基于AMC-HARQ跨層自適應傳輸系統(tǒng)進行仿真分析,模擬信道使用瑞利衰落信道模型,每個數(shù)據(jù)包中含信息位500bit,通過1/3碼率的卷積碼,仿真包數(shù)目每次1000個,結果取6次平均值,同時假設CRC能正確校驗。在物理層,提供不調制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式,系統(tǒng)可以根據(jù)AMC中每種傳輸模式的瞬時誤包率(PER)和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關系,自適應地選擇合適的調制編碼方式。在鏈路層,要綜合考慮時延、誤包率和吞吐量,真正滿足城際鐵路不同業(yè)務的QoS要求。設置最大重傳次數(shù)為N=0、1、2,測試在不同干擾條件下,不同的業(yè)務類型的成功率,見圖3,圖4,圖5??梢?,通過AMC-HARQ跨層自適應傳輸方案,當鏈路層重傳1次,可以在5%干擾情況下實現(xiàn)95%的接收成功率;鏈路層重傳2次,可以在5%干擾情況下實現(xiàn)99%的接收成功率,在10%干擾情況下實現(xiàn)94%以上的接收成功率。