基于Agent的監(jiān)獄信息資源集成模型研究

鄧可

［摘要］ 本文針對目前我國監(jiān)獄業(yè)務與數(shù)據(jù)的相對封閉，難以實現(xiàn)跨部門、跨地區(qū)的信息資源整合與協(xié)同作業(yè)等問題，提出了基于Agent的監(jiān)獄信息資源集成模型。借鑒MAS(Multi-agent system)的思想，為多個分布式信息資源節(jié)點建立統(tǒng)一的資源目錄中心，采用Agent機制解決目錄中心與各信息資源節(jié)點之間的信息同步問題，同時保證各信息資源節(jié)點的信息安全，有效實現(xiàn)監(jiān)獄電子政務系統(tǒng)的共享和協(xié)同。

［關鍵詞］ 監(jiān)獄信息化； 信息集成； Agent； 電子政務

［中圖分類號］D630； TP315［文獻標識碼］A［文章編號］1673 - 0194（2012）15- 0103- 03

１引言

隨著我國信息化建設的快速發(fā)展，監(jiān)獄作為國家刑罰的執(zhí)行機關，其信息化需求也得到了極大的關注［１］。監(jiān)獄信息化建設主要是將先進的信息技術運用于監(jiān)獄工作過程中，為監(jiān)獄工作建立起以信息系統(tǒng)為基礎的信息化管理體系，實現(xiàn)監(jiān)獄管理的數(shù)字化、智能化、集成化。目前我國越來越多的監(jiān)獄都建立了自己的信息化系統(tǒng)，然而這些系統(tǒng)彼此獨立運行，互不兼容，只能在監(jiān)獄業(yè)務的局部應用中發(fā)揮作用，信息不能共享的矛盾十分突出，從而制約了監(jiān)管工作效率的提高。在系統(tǒng)集成的基礎上實現(xiàn)信息化知識管理是現(xiàn)代監(jiān)獄信息化建設的方向。

由于監(jiān)獄信息化建設的漸進性以及信息系統(tǒng)的多樣性，通常會導致以下問題：

（１） 異構系統(tǒng)的多樣性。造成信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)、信息難以共享，在監(jiān)獄內部形成信息孤島。基于信息孤島中的信息加工得到的知識是片面知識，會導致認識上的以偏概全，造成判斷上的失誤，最后導致監(jiān)獄監(jiān)管措施失效或監(jiān)管風險增大。

（２） 分布式信息資源庫存在數(shù)據(jù)庫結構和語義的異構，不同的部門信息系統(tǒng)采用不同的數(shù)據(jù)結構和語義表達方式。導致采用不一致的數(shù)據(jù)流產生矛盾的結果。

（３） 跨部門、跨地區(qū)信息共享矛盾突出。監(jiān)獄信息資源體系復雜，與各直屬單位、其他公檢法部門等存在大量的業(yè)務往來，監(jiān)獄業(yè)務與數(shù)據(jù)的相對自我封閉，導致跨部門、跨地區(qū)的大量事實性信息孤島出現(xiàn)。同時，不同的應用系統(tǒng)受政務部門職能分割影響，重復管理、重復維護，不僅使工作量大大增加，而且極易產生不一致現(xiàn)象，成為影響監(jiān)獄電子政務發(fā)展的主要障礙。

如何把分布式、異構的信息資源集成在一起實現(xiàn)資源共享與流動，同時基于業(yè)務流程實現(xiàn)跨部門、跨機構的協(xié)同工作是監(jiān)獄電子政務工作的一個重要課題。龍朝陽 等人［２－３］提出了基于面向服務架構（ＳＯＡ）的服務型電子政務模型，使得信息的使用者能方便、快捷地獲取全面、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息；畢睿華、 楊志超［４］將多智能體與ＳＯＡ結合，應用于電力系統(tǒng)的信息集成研究；熊曙初 等人［５－６］構建了一個統(tǒng)一的電子政務資源庫以實現(xiàn)分布式信息資源的整合與共享，給出了電子政務共享平臺的體系結構和統(tǒng)一資源庫的模型框架。在上述研究的基礎上，針對監(jiān)獄組織的特殊性，本文構建了基于Ａｇｅｎｔ的監(jiān)獄信息資源集成模型，通過多Ａｇｅｎｔ協(xié)作實現(xiàn)監(jiān)獄內外部數(shù)據(jù)的整合、各信息資源節(jié)點的安全控制，以及各職能部門業(yè)務協(xié)同等功能，對內提供協(xié)作辦公、決策支持，對外提供“一站式”電子政務服務。

２基于Ａｇｅｎｔ的監(jiān)獄信息資源集成模型

２．１分布式監(jiān)獄信息資源集成的體系結構

監(jiān)獄信息資源指一切產生于監(jiān)獄內部或外部并對監(jiān)獄各項業(yè)務活動有影響的信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)稱［１］。總體來看，監(jiān)獄信息資源體系呈縱橫交錯的分布式結構。縱向方面如省級監(jiān)獄管理局下屬各監(jiān)獄及直屬單位，各監(jiān)獄及直屬單位又下屬不同的部門、監(jiān)區(qū)等。這種管理結構上的從屬關系，導致相應系統(tǒng)中的信息資源、權限、信息服務等形成層次結構。同時，在橫向上監(jiān)獄與其他同級的公檢法部門關聯(lián)，相互之間存在大量的業(yè)務往來和信息資源共享。例如同級別的法院、檢察院、公安等部門與監(jiān)獄之間，往往因為工作需要在罪犯獄政管理、刑罰執(zhí)行、獄內偵查等方面進行合作。

目前，信息資源的存儲方式一般采用集中式和分布式存儲，而分布式資源庫有層次結構和對等結構兩種組織方式。鑒于采用集中式存儲管理難度大，容易造成敏感數(shù)據(jù)的泄密，采用對等結構的分布式存儲存在網(wǎng)絡負載較重的瓶頸，不宜在多信息資源節(jié)點頻繁交互的情況下使用，同時在設計上滿足監(jiān)獄信息資源縱橫交錯的特點，因此本文提出的分布式監(jiān)獄信息資源體系結構采用了一種混合式結構，在縱向信息集成上基于層次結構，在橫向信息集成上基于對等結構，并采用Ａｇｅｎｔ技術解決分布式信息資源節(jié)點之間的信息協(xié)同問題。該體系結構從下到上主要分為基礎設施層、數(shù)據(jù)層、服務邏輯層、服務應用層４層，系統(tǒng)結構如圖１所示。

（１） 基礎設施層：主要涉及網(wǎng)絡基礎設施和國家信息安全基礎設施［７］。這兩個基礎設施在技術方案上必須考慮當前使用技術的成熟性與安全性，確保整個體系對關鍵技術的發(fā)展具有良好的適應能力，從而保持系統(tǒng)服務的延續(xù)性和穩(wěn)定性。網(wǎng)絡信任域基礎設施是提供信息交換與傳輸?shù)幕A，也是整個電子政務系統(tǒng)運行的基礎；信息安全基礎設施則主要提供系統(tǒng)的安全保密管理工作，是整個電子政務系統(tǒng)運行的保證。

（２） 數(shù)據(jù)層：主要整合監(jiān)獄各部門和其他公權部門的信息資源，并為各種形式和類型的數(shù)據(jù)提供了一個基于ＸＭＬ的統(tǒng)一資源整合平臺，是服務邏輯層的基礎平臺，為服務邏輯層提供數(shù)據(jù)服務。

（３） 服務邏輯層：是電子政務系統(tǒng)的樞紐，提供了基于Ａｇｅｎｔ的統(tǒng)一的平臺。對內提供數(shù)據(jù)共享、協(xié)作辦公、決策支持、數(shù)據(jù)挖掘等服務構件的接口；對外門戶提供對社會公眾、服刑罪犯和罪犯家屬的服務功能的接口。

（４） 應用層：主要提供各種類型的監(jiān)獄應用服務。包括所有的監(jiān)獄電子政務服務系統(tǒng)以及部門間的辦公協(xié)作、業(yè)務處理系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，是真正提高監(jiān)獄工作質量和效率，并且為公眾和其他公權部門提供“一站式”服務的最直觀的層。

２．２縱向信息集成

根據(jù)監(jiān)獄信息管理縱向上具有層次結構的特點，采用ＸＭＬ－Ａｇｅｎｔ［８］技術進行信息資源集成。Ａｇｅｎｔ能夠實現(xiàn)層次信息的靈活建構和解耦，結構上主要由各級的資源管理Ａｇｅｎｔ、資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ以及分布式信息資源庫組成，如圖２ 所示。

（１） 資源管理Ａｇｅｎｔ。資源管理Ａｇｅｎｔ負責為各個信息資源節(jié)點提供統(tǒng)一的“黃頁”服務。負責接收信息資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ發(fā)送的資源更新請求，進行數(shù)據(jù)同步，向節(jié)點發(fā)送反饋，檢查節(jié)點運行狀態(tài)等。當用戶提交查詢請求時，由資源管理Ａｇｅｎｔ從其中央元數(shù)據(jù)庫中搜索信息資源節(jié)點的目錄信息，從而找到對應的信息資源節(jié)點所在的物理文件位置。然后由資源管理Ａｇｅｎｔ 與資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ交互獲取查詢的結果數(shù)據(jù)。中央元數(shù)據(jù)庫只存儲各資源節(jié)點的資源目錄信息（即信息資源的描述數(shù)據(jù)），而對應的物理文件存儲在不同的物理服務器上，由資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ進行管理。

（２） 資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ。資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ負責管理在該節(jié)點注冊的分布式信息資源庫，在信息資源庫中存儲著物理數(shù)據(jù)文件，這些文件可以存放在不同的物理服務器上，邏輯上是相互獨立的，由于資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ的存在，可以實現(xiàn)分布式的靈活管理。另外，資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ還負責本地用戶的遠程身份驗證，檢查節(jié)點資源的更新變化，并向上級的資源管理Ａｇｅｎｔ發(fā)送資源更新消息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。

（３） 分布式信息資源庫。分布式資源庫節(jié)點本身是一個獨立的資源庫管理系統(tǒng)，具有自己的用戶及權限管理系統(tǒng)，是物理資源文件的存放點，多個分布式資源庫節(jié)點構成分布式資源庫節(jié)點群。資源庫采用層次結構分布式模式，各分布式資源庫節(jié)點的信息按中央元數(shù)據(jù)庫規(guī)定的元數(shù)據(jù)標準、主題庫建立原則進行構建，并存有中央元數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)副本。當節(jié)點有新的資源入庫或更新時，它將通過資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ來向中心同步新增或更新資源信息。資源庫節(jié)點的架構和實現(xiàn)技術與中心無關，它只要捆綁實現(xiàn)統(tǒng)一的Ａｇｅｎｔ程序接口，并且資源描述符合中央元數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一的Wｅｂ服務描述語言ＷＳＤＬ［９］ （Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）。資源在節(jié)點的存儲形式、查看、權限控制等不受中心干預。

２．３橫向信息集成

監(jiān)獄管理在橫向信息集成上主要是與其他同級的公檢法部門關聯(lián)，其目標是實現(xiàn)基于電子政務業(yè)務流程的多方的信息共享和協(xié)同工作。由于在一次業(yè)務流程發(fā)起和信息資源管理上具有天然的對等性，所以本文采用對等結構進行信息集成管理。其體系結構如圖３所示。

采用對等結構的系統(tǒng)中各Ａｇｅｎｔ的地位對等，任意一個Ａｇｅｎｔ可通過感知用戶請求發(fā)起某次協(xié)商，協(xié)商流程由業(yè)務流程協(xié)同管理Ａｇｅｎｔ進行協(xié)調，業(yè)務流程的規(guī)則保存在元數(shù)據(jù)庫中由協(xié)同管理Ａｇｅｎｔ負責查詢、解釋和調用。由此保證監(jiān)獄與其他部門的相關業(yè)務，如并聯(lián)審核、行政審批等能夠實時協(xié)同完成。

３分布式資源節(jié)點間的互訪問機制

分布式資源節(jié)點間的用戶互訪問，通過多Ａｇｅｎｔ交互來完成。用戶將請求提交給資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ，并進行用戶認證以檢索元數(shù)據(jù)庫目錄信息。但是訪問信息資源的具體內容，則由各個子節(jié)點自己的定義和權限決定。資源庫節(jié)點資源互訪問原理見圖４。

當節(jié)點１系統(tǒng)的用戶登錄資源庫節(jié)點系統(tǒng)后，訪問資源節(jié)點Ａｇｅｎｔ １，若要檢索分布式資源，Ａｇｅｎｔ １與管理Ａｇｅｎｔ通信，在管理Ａｇｅｎｔ的協(xié)調下，調用中心的中央元數(shù)據(jù)庫，由其提供資源地址服務，當檢索到第三方節(jié)點２的資源并且用戶需要訪問資源時，管理Ａｇｅｎｔ把控制轉交給資源所屬的節(jié)點２系統(tǒng)，節(jié)點利用Ａｇｅｎｔ ２與管理Ａｇｅｎｔ協(xié)調，節(jié)點２接到控制權后，立即向請求用戶所在的節(jié)點１進行遠程驗證。若驗證通過，則返回用戶請求的節(jié)點２的信息資源；若失敗，則拒絕請求。整個過程通過節(jié)點Ａｇｅｎｔ１，節(jié)點Ａｇｅｎｔ ２在管理Ａｇｅｎｔ的協(xié)調下共同完成。

４結束語

監(jiān)獄信息化是我國建設和諧社會和服務型政府的新要求。本文針對監(jiān)獄信息集成進行研究，提出了基于Ａｇｅｎｔ的監(jiān)獄信息資源集成模型。該模型能在不破壞現(xiàn)有監(jiān)獄信息系統(tǒng)資源的基礎上，對內提供協(xié)作辦公、決策支持，對外提供“一站式”信息應用服務，實現(xiàn)不同部門、不同位置、不同格式的數(shù)據(jù)共享和交換，能夠解決監(jiān)獄信息化發(fā)展過程中的信息孤島和數(shù)據(jù)整合問題。

主要參考文獻

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［９］ ［美］Ｔｈｏｍａｓ Ｅｒｌ． ＳＯＡ概念、技術與設計［Ｍ］． 王滿紅，譯． 北京：機械工業(yè)出版社， ２００７．