基于角色網絡理論的政府辦公自動化系統開發平臺的研究與實現

摘 要：隨著我國電子政務建設的飛速發展，辦公自動化軟件在各級政府大量的推廣應用，要求完備的辦公自動化軟件必須架構在一種高效而靈活的平臺之上。以政務建設項目大連市委辦公自動化系統為研究背景，以角色網絡理論為技術基礎，通過對政府辦公自動化系統的需求分析，提出了一種基于角色網絡理論的政府辦公自動化開發平臺的設計思想，并給出了實現該平臺的關鍵技術。

關鍵詞：角色網絡；辦公自動化系統；開發平臺

中圖法分類號：TP311文獻標識碼：A

文章編號：1001—3695(2007)02—0209—03

辦公自動化（OA）是利用現代化的辦公設備、計算機技術、通信技術來代替辦公人員的手工作業。政府辦公自動化是電子政務建設的一個重要組成部分，其建設越來越受到政府的重視，實現政府辦公自動化是規范政府辦公業務流程，提高辦公質量和效率，促進政務公開，輔助政府決策的一個重要手段[1]。根據政府公務的特殊性，政府辦公自動化系統應該具有如下特點：安全性高、易維護、可擴充性強、數據格式標準化、授權措施完善、關鍵數據保密性高、系統處理效率高，并發可控性高及能夠適應政務處理業務的多樣性。因此，具有上述特點的政府辦公自動化系統的開發應該架構在一個安全高效的軟件開發平臺之上[2]。

1 政府辦公自動化系統開發平臺的需求分析

通過對大量的政務辦公系統的分析與研究，可以總結出以下結論：

（1）靈活性。開發過程具有平臺化、參數化、構件化、標準化。定制各應用系統均只需定制模板、操作、角色等，具有高度的靈活性，便于調整原業務和定制新業務，可以滿足并帶動業務不斷發展，滿足業務發展的需求。系統能夠通過參數控制不同處理過程的組合，不同組合的過程實現不同的功能。

（2）安全性。應具有完善的多級授權措施。能對使用權限和系統運行中各個環節進行監督確認；系統在處理過程中設有完善的交易日志及特殊處理日志以檢驗處理的可靠性，可檢測和發現系統的故障差錯或對系統的惡意侵害行為；系統提供系統錯誤和故障提示等容錯機制；系統通過事務、校驗等技術來保證交易、數據的一致性。數據庫中存放數據時，應采用數字簽名校驗、加密等技術防止數據庫中的關鍵數據被非法修改。

（3）高效性。開發平臺采用共享內存、常用文件常開不關、循環優化、類人工神經元、多用戶單連接、事務排它性等技術來提高系統處理效率。

（4）易用性。要求較高。主要原因在于系統的用戶信息化水平。應用于政府及行政事業單位的辦公自動化系統涉及到的用戶普遍信息化水平較低，針對政府工作人員的計算機信息技術的培訓相對較少，部分地方政府工作人員很少使用或甚至沒有使用過計算機。因此這種情況對于系統提供商也提出了較高的要求。

（5）開放性。開發平臺應提供基于可擴展標記語言(XML)標準的數據接口，與其他應用系統之間支持可定義、自解析的數據交換。

2 角色網絡理論

在政府辦公活動中，信息技術的應用要求政府辦公行為與業務流程重新整合，既要加強政府的行政管理的能力、便民服務，又要適應信息技術的特殊要求，改變部分不適應的行政機構和行政程序，只有信息技術與行政管理有機結合才能實現廉潔、勤政、務實、高效的施政目標。

早在2001年，中國電子政務示范工程總體專家組專家、大連理工大學信息與決策技術研究所所長王延章教授根據自己多年從事決策支持系統，政府辦公自動化系統以及相關大型信息系統的研究和實踐，提出了可適用于電子政務建設的角色網絡理論，并認為角色網絡理論包括如下內容[3]：

（1）管理一般是基于組織層次的。政務系統雖然具有層次結構，如有上級領導，也有下級人員。但各級人員之間的關系是千絲萬縷的，也就是說所有人員構成了政務系統之間的基本角色。各個角色之間相互聯系在一起，構成政務系統的整體。

（2）政務系統中存在業務流。業務流是通過角色整體中的一些聯系個體實現的，由此將層次結構按照角色扁平化、網絡化后分析可知，其實質上就是由角色作為頂點，各個工作流為邊構成的網絡，即角色網絡。網絡中每個角色都是節點，角色之間的關系構成網絡的邊。

（3）信息流動的實現。某一個角色在業務系統中能進行什么樣的工作是相對固定的，信息到達某角色時，此角色知道對此信息應進行什么樣的處理，因此我們只需將此角色能處理的信息特點描述清楚即可，這是符合業務管理實際的，也是該理論思想的生命力所在，是此理念成功的基礎。

3 基于角色網絡理論的辦公自動化系統開發平臺的體系結構

根據角色網絡理論，本文提出的政府辦公自動化開發平臺的體系結構如圖1所示。

平臺的整體框架采用分層體系結構。這些層次自底向上分別是：信息交換層、數據管理層、平臺管理層、應用集成層和表現層五個層面。

(1) 信息交換層。主要負責外部數據的注入與交換，為系統提供可靠的數據來源。其以數據交換接口為表現形式，包括外部格式數據交換接口和數據自動交換（信息郵差）接口，分別完成已知格式數據的自動加載和自定義格式數據的交換。

(2) 數據管理層。該層是整個平臺體系的數據資源管理中心與集散地，負責政務業務過程數據與結果數據的存取管理、系統使用的數據模型的管理、用戶信息與權限的管理、元數據的存取優化管理、系統使用的各類應用工具方法管理以及系統運行的相關知識的管理。

該層通過ODBC通用數據接口實現異源數據的訪問，是平臺支持多數據庫平臺的基礎。平臺采用自主知識產權的組件模塊實現了對數據庫的優化訪問。元數據的管理為平臺的靈活性和自動生成機制提供了強有力的支持，它分為四個層面，即用戶應用集成環境元數據、平臺系統角色管理元數據、數據庫操作元數據和界面集成元數據。

(3) 平臺管理層。該層將平臺的各種組件、模塊集中管理，協調工作，將模型、工具、元數據、模板、對象等組件有機地集成在一起，形成統一的應用開發平臺，它是政務業務的集成與抽象。主要模型包括：數據庫表注冊模型、元數據模型、業務操作管理模型、用戶角色模型、數據維護管理模型等。

(4) 應用集成層。該層結合某具體政務業務的實際，將平臺層管理的各類組件與模塊同用戶、角色、操作集管理結合起來，配以基于PKI的安全管理體系，從而形成面向實際應用的業務系統。該層在將上述模塊集成的過程中使用了柔性集成的方式，即將各類模型組件、工具方法、業務過程統一定義，并通過UDDI等方式進行登記集成，最后根據應用需求進行科學的拼裝。

（5）表現層。該層實現的模板管理將輸入/輸出界面圖形化，使界面元素完全自定義，從而達到所見即所得的效果，滿足了應用需求不斷變化的實際情況。該層系統還集成了大量的工具，如圖

像處理、郵件收發、Microsoft Office互操作、公式計算、查詢生成等。

4 基于角色網絡理論的政府辦公自動化系統開發平臺關鍵部分的設計與實現

從上述本文提出的政府辦公自動化開發平臺的分層體系結構不難看出，應用集成層是整個平臺軟件體系結構的核心部分，該層充分體現了角色網絡的設計理念。其主要模塊都映射自角色網絡理論，具有很強的健壯性、重用性和可擴展性。其主要組成部分為：①用戶、角色管理器；②模板管理器；③操作集管理器；④模型管理器。

用戶、角色管理器用于管理和維護系統中的成員和角色，實現了角色到辦公實體的角色映射，建立以授權為核心，面向工作流和面向角色管理，實現用戶到角色、角色到數據庫表、角色到數據庫表字段、角色到工作流的映射。系統的超級管理員可以使用用戶角色管理器建立用戶，建立角色，為用戶分配角色。建立角色時可以根據當前角色的工作權限，選擇相應的表分配給當前的角色，并設定對這些表的操作類型。

圖2為一個角色設置的界面，服務于一個政府辦公自動化系統，角色名為政府辦主任，他具有的操作算子分為兩類，即文件登錄（包括手工登錄和修改信息）和文件統計（包括綜合統計和分時間段統計）。而信息對象以數據庫的庫表形式出現，算子實行的操作是施加在可操作庫表上的，這些庫表的內容實際上代表了業務對象的屬性集（包括收文管理、發文管理等），同時還可以對可瀏覽的字段進行控制，保證了安全粒度。

圖2 開發平臺的角色管理界面

模板管理器用于生成和管理一系列的復雜算子對象，這里的算子是一組導致事務對象狀態轉移的狀態和行為的集合，以表單（在應用開發中成為模板）形式出現，通常每一個算子被視為一個表單，如果算子是一個復雜算子，那么算子中也可嵌套算子，表現形式為表單嵌套表單，用于對復雜算子對象的分解。算子對象的結構和表單結構存在對應關系。對象的屬性參照算子的基本功能與事務對象的狀態集進行綁定。算子功能的實現隱藏在表單之中，計算的結果通過向數據庫提交同步請求進行存儲，同時算子對象和綁定在其上的事務對象的生命期得以向前延伸，一個事務對象經過多個算子的處理過程形成一個事務對象流，反映了事務對象的生命周期。

操作集管理器用作定義和建立角色網絡體系中的可能操作全集和相互的依賴關系，并由這些操作組成政務處理過程中業務邏輯模型。操作集模型從結構上看是一個樹型結構，其層次按照組織體系和業務劃分粒度確定。如圖3所示，為開發平臺的一個操作集管理界面，左側操作集中最后一層為基本操作（如待閱收文、文件登記、流程維護等），通常與模板（操作算子）掛接。

模板管理器和操作集管理器的設計模型來源于角色網絡理論中的操作算子集合、任務集合、目標集合、時間點集合等概念。

模型管理器用于組合用戶、角色管理器、模板管理器和操作集管理器的輸出結果，形成最后的角色網絡模型（圖4）。

5 結論

運用角色網絡理論，并結合現代軟件工程技術來開發的政府辦公自動化系統開發平臺取得了極大的成功。由該開發平臺生成的應用系統目前成功地運行在遼寧省政府、大連市委，并多次得到相關領導的好評。由于該系統突出的適用性、實用性、可擴展性和可維護性，逐漸引起了政府辦公人員的廣泛注意，因此得以在遼寧省的14個地市中推廣，并取得了良好的成績，從而為我國的電子政務建設作出了自己的貢獻。

本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。