支付系統實驗環境建設探索與研究

周敏

中國民用航空飛行學院計算機學院 四川 618307

0 引言

20世紀80年代，隨著計算機技術和網絡技術的迅速發展，一些經濟發達國家開始研究將先進的信息技術應用到支付清算中，紛紛建立了自己的支付系統，以此來防范金融風險、加強金融監管、提高清算效率。

中國人民銀行一直致力于推進我國支付體系的建設，特別是近幾年來，建立了中國現代化支付系統(CNAPS)。該系統的穩定運行，為我國的經濟發展做出了重要貢獻。

目前，國內部分高校已開設支付系統相關課程，但還缺乏有效的采用信息技術來模擬支付業務的實驗環境。本文以CNAPS為參照，對建立支付系統的實驗環境進行了探索，研究了其主要業務、建設目標和體系結構。

1 建設支付系統實驗環境的必要性

隨著經濟的發展，各行各業與支付系統的關系越來越緊密，培養掌握支付系統理論和實際操作的人員，在支付系統上進行各種研究，具有重要的意義。

支付系統理論和實踐與金融學、管理信息系統、會計學、電子商務和計算機科學等學科有緊密聯系。特別是金融學和電子商務專業的學生掌握該門課程，對今后的工作和研究具有重要意義。

除了支付系統基本理論的應用實踐，在實驗環境中，學生還能掌握相關的操作系統管理、通信中間件管理、數據庫管理和程序設計等技術。

除了應用于教學，在模擬實驗環境中還能進行諸如支付系統風險分析、支付系統上的數據挖掘等研究。

由于CNAPS基本采用IBM小型機做服務器，因此存在硬件成本高、軟件特殊和后期維護費用較高等問題，不適合一般的教學科研單位。因此，有必要建設一個既滿足支付業務的模擬，成本又相對低廉的模擬實驗環境。

2 支付系統實驗環境的主要業務

為了讓支付系統實驗環境最大程度地接近實際生產系統，至少從邏輯上應包括如下部分：

（1）大額實時支付系統(HVPS)

HVPS處理同城和異地的，金額在規定起點以上大額貸記支付業務和緊急的小額貸記支付業務。支付指令實行逐筆實時發送、全額清算資金。

（2）小額批量支付系統(BEPS)

BEPS處理借記支付業務和規定金額起點以下的小額貸記支付業務。支付指令實行定時批量或即時發送，凈額清算資金。

（3）清算賬戶管理系統(SAPS)

SAPS是支付系統的支持系統，集中存儲清算賬戶，處理支付業務的資金清算，并對清算賬戶進行管理。

（4）支付信息管理系統(PMIS)

PMIS也是支付系統的支持系統，集中管理支付系統的基礎數據，負責行名行號、應用軟件的下載，提供支付業務的查詢查復、報表的統計分析和計費服務等。

3 支付系統實驗環境的建設目標

支付系統實驗環境的建設目標是構建一個關于支付系統模擬測試環境與驗證開發平臺，進行支付結算原理與信息技術應用方法的研究，通過學科交叉與綜合滲透，推出一些體現學科前沿的科研成果；強化支付結算教學實踐、業務培訓功能，讓學生掌握支付清算業務操作技能，培養和輸送社會急需的專業技術人才；帶動科研人員積極參與國家支付體系與現代化支付結算系統的應用研究，把握國際支付系統的研究現狀和發展趨勢，掌握其關鍵技術，提高科研人員參與或承擔金融信息化應用系統研究與開發重大項目的總體水平和能力。

支付系統實驗環境應達到或滿足以下幾項具體要求：

（1）滿足支付結算基本業務需求

系統能實現大額實時支付清算、小額批量支付清算業務需求書中規定的各項基本業務功能。能生成與生產系統一致的模擬數據，以在實驗環境中進行支付清算業務的處理。

（2）業務模擬具有前瞻性

除了基本的支付結算基本業務，系統還應能進行新業務的模擬運行。驗證CNAPS的系統優化、災難備份、運行維護、應用優化等能力，為新一代支付系統的建設提供實用的借鑒經驗。

（3）人才培養與社會服務

該系統能夠用來培養現代化支付系統的建設和應用相關的專門人才，向社會提供業務技術咨詢與培訓服務。為相關課程提供實驗環境，讓學生能夠實際操作相關業務；為科研人員提供研究平臺，在該系統上實現支付清算業務的新技術，允許科研人員從海量數據中挖掘有意義的信息，為決策層提供政策咨詢。

4 支付系統實驗環境的體系結構

實驗環境除了能模擬支付結算基本業務需求外，還能模擬生成系統的網絡環境。在考慮硬件設備成本的同時，還要考慮軟件的易用性。支付系統實驗環境的體系結構如圖1所示。

圖1 支付系統模擬環境計算機系統結構

圖1描述了支付系統實驗環境計算機系統結構。說明如下：

（1）NPC數據庫服務器

NPC即國家處理中心。NPC數據庫服務器負責存儲交易數據，包括大額支付業務數據、小額支付業務數據、清算賬戶數據等。數據庫服務器需要具有較高的通道吞吐能力，以適應頻繁的數據存取操作。

（2）NPC應用服務器

NPC應用服務器實現國家處理中心的SAPS、HVPS和BEPS服務。SAPS負責接受來自HVPS應用服務器及BEPS應用服務器異步提交的清算請求，組織分錄進行清算，清算完成后異步返回清算結果至各應用服務器。HVPS負責大額業務邏輯的處理。BEPS負責小額業務邏輯的處理。NPC應用服務器的業務繁重，需要具有較高的CPU處理能力。

（3）CCPC應用&數據庫服務器

CCPC即城市處理中心，負責接收來自MBFE(商業銀行前置系統)的業務請求，進行簡單的處理后，轉發 NPC。同時，為了節省設備，將CCPC的應用服務器和數據庫服務器部署在同一機器上。為了模擬不同城市間的業務，模擬實驗環境可部署兩臺CCPC服務器。

（4）MBFE服務器

實現各商業銀行應具備的各項業務功能。為了更好的模擬同城跨行業務，將兩臺MBFE掛接在一臺CCPC服務器上。

（5）其他硬件設備

實驗環境中還需要PC機若干，來連接各服務器。實驗環境中通過虛擬廣域網來模擬生產系統中的廣域網。

（6）軟件環境

模式實驗環境中的各服務器的操作系統均可采用開源的Linux系統，如Suse Linux。數據庫系統可采用開源的關系數據庫系統 Mysql。由于支付系統中的支付數據的傳輸至關重要，因此，支付數據的傳輸可采用開源的消息隊列軟件Apache ActiveMQ。為了減少頻繁安裝軟件帶來的麻煩，系統可采用B/S模式來進行操作。

5 結束語

本文分析了建設支付系統實驗環境的重要性，研究了實驗環境的業務功能和建設目標，初步設想了實驗環境的體系結構，包括軟硬件環境，對相關課程的建設和研究提供了有價值的參考。

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