多源數據融合技術在后備干部管理系統中的應用

朱付保，徐顯景，霍曉齊，朱顥東

多源數據融合技術在后備干部管理系統中的應用

朱付保，徐顯景，霍曉齊，朱顥東

隨著社會信息化進程的逐步深入，各部門中已有業務系統在數據集成和信息共享方面存在不足，已達不到對信息資源整體開發利用的要求，這給后備干部信息管理工作帶來了諸多不便。針對后備干部管理的業務特點和信息化的發展趨勢，研發一個以數據集成和信息共享為目標的后備干部管理系統顯得尤為重要。通過全面分析后備干部管理的業務需求和數據特點，提出了基于.NET平臺和SQLite數據庫的后備干部管理系統的設計方案，并以河南省為應用實例，驗證了該系統設計方案的合理性和有效性。

數據集成；數據融合； 信息孤島； 信息共享； 數據倉庫

0 引言

信息化的深入發展，新的信息系統層出不窮，當今企業組織的運營中基本都包含了許多用以管理業務流程的系統。就大型企業和政府部門的信息化而言，信息系統建設通常具有階段性和分布性的特點，因而導致了“信息孤島”現象的存在。“信息孤島”造成系統中存在大量冗余數據、垃圾數據，無法保證數據的一致性，從而降低信息的利用效率和利用率[1]。大多數企業組織的應用系統存在集成能力差、互操作性不高、缺乏統一標準等缺點。隨著企業組織的日益發展，這些現存系統已逐漸無法滿足企業組織的業務需要。在日益增多的“信息孤島”環境下，使得企業組織的工作效率受到嚴重影響，數據集成問題亟待解決。數據集成是把不同來源、格式、特點性質的數據在邏輯上或物理上有機地集中，從而為企業提供全面的數據共享[2]。

作為后備干部管理的組織部門，河南省后備干部管理呈現的是一種多層次的干部管理模式。在后備干部管理復雜的業務流程中涉及到大量信息檢索、數據的分析、報表的打印和導出等操作，如何運用計算機相關技術實現后備干部信息的有效集成和共享，加快后備干部管理的信息化建設，是組織部門后備干部信息管理工作中亟待解決的問題。并且后備干部管理系統設計的是否實用、完備、科學、規范、可擴展，會直接影響到系統的研發及推廣使用。

本文通過分析后備干部管理領域的業務特點，對多源數據采集、集成和管理進行全面研究，使得項目的層次結構和業務特點得以清晰化。另外，選擇水平先進且與系統研發要求相吻合的技術也是一個項目成功的重要因素。隨著.NET技術和關系數據庫技術的迅速發展，在組織和管理數據方面都取得了重大突破。.NET作為一項主流的且十分成熟的軟件開發技術，擁有眾多新的設計研發模式。同時能夠使用一種統一的、面向組件的編程模型，不管開發人員使用的是何種編程語言，都能很好地支持各個組件的屬性、事件和方法[3]。運用其提供的組件技術可以方便的構建企業級應用，并且.NET平臺提供了強大的開發部署工具，可以方便的實現系統的調試部署工作。相對于傳統數據庫，SQLite具有更好的的實時性、系統開銷小、底層控制能力強[4]。SQLite作為一款輕量級、跨平臺的關系型數據庫，除了數據管理高效安全和簡單易操作的特點外，還是一款開源的數據庫系統，使用該數據庫系統可以大大降低系統研發推廣成本，具有很高的應用價值和商業價值。因此本文選擇.NET和SQLite相結合的技術研發模式。

1 數據融合技術

數據融合技術是指利用計算機對按時序獲得的若干觀測信息，在一定準則下加以自動分析、綜合，以完成所需的決策和評估任務而進行的信息處理技術。信息融合最早用于軍事領域，是一個處理探測、互聯、評估以及組合多源信息和數據的多層次、多方面的過程[5]。數據融合作為一種數據綜合處理技術，集成了許多傳統的學科和新的技術，實現了信息融合的應用。數據融合技術主要是針對數據來源的分散性問題，將來自不同源的數據進行融合處理，以實現對數據的集成利用，提高數據信息的利用水平。

數據融合技術按照層次可以分為數據層融合、特征層融合和決策層融合。數據層融合是直接在采集到的原始數據的基礎上進行數據融合，是一種最低層次的數據融合。特征層融合會先對原始信息進行特征提取，然后對特征信息進行綜合分析和處理，它屬于中間層次的融合。決策層融合是三級融合的最終結果，它充分利用特征層融合所獲取的各類特征信息，采用適當的融合技術來實現[6]。

2 系統分析

河南省后備干部管理系統是一個多層級的管理模式，系統的設計要考慮到多級信息間的協調管理，能夠做到信息的層層上報與接收、數據個性化的計算機屏幕展示、中間文件格式（如Word或Excel）的導出、報表的在線打印等功能。因此，要合理地選擇開發環境、開發語言、開發工具包和支撐數據庫，搭建多源數據的集成與訪問平臺，解決信息系統中多源數據集成及數據訪問的問題，提高數據的利用率。

整個系統包括上報端和綜合端兩個子系統，上報端和綜合端根據所管理干部職級的不同又分為市廳級、縣處級和鄉科級3個版本，對應版本的上報端和綜合端之間完成信息的上報與接收匯總工作。上報端主要實現數據的采集上報，綜合端則主要實現數據的匯總和綜合統計分析，系統框架結構如圖1所示：

圖1 系統總體框架圖

本文主要以市廳級后備干部管理系統綜合端的分析設計為例進行論述。

2.1 系統架構分析

河南省后備干部管理系統所管理的人員信息涵蓋市廳級后備干部、縣處級后備干部和鄉科級后備干部，是一種多層次的后備干部管理模式。考察組或相關部門的負責人通過系統采集并存儲相應級別的后備干部信息，然后通過加密的電子文件或專用網絡上報到上級主管部門，上級主管部門能夠通過綜合端系統接收或將上報的信息導入到綜合端系統中進行信息集成共享。因此，系統設計研發采用主流的C/S系統體系結構，使這種多層次的數據上報與接收得以充分實現，同時數據在流通過程中的安全性也得以保證。系統數據信息的存儲采用的是輕量級的SQLite數據庫，其跨平臺及簡單易操作的特點更符合系統的設計目標和應用實際。

為了解決系統各功能模塊間耦合度過高、開發和后期維護困難等問題，系統采用MVC架構模式。MVC模式分離了程序的表現、控制和數據，具有設計清晰、易于擴展、運用可分布等特點，適用于多用戶、可擴展、可維護、高交互的系統[7]。MVC三層架構的設計理念是將一個系統的實現分為模型層（Model）、表示層（View）和控制層（Controller）3個層。表示層指的是系統中的GUI界面，負責接收用戶響應；控制層則主要完成把用戶響應向模型層轉發，并將響應的結果反饋給表示層；模型層則封裝了所有邏輯代碼片段，完成系統業務處理工作。MVC模式結構如圖2所示：

圖2 MVC模式結構圖

2.2 信息的采集與數據組織方法研究

后備干部人員的信息除了采集其基本信息外，還包括其個人簡歷、家庭成員及重要社會關系、獎懲情況、近3年考核情況、海外學習工作情況、熟悉外語語種情況、參加培訓和實踐鍛煉情況、考察對象的征求民意及民主測評信息以及考察材料等諸多信息。因此在系統設計研發過程中要充分研究這些信息的組織與聯動方法，以便準確、快速、方便地對相關人員進行檢索、統計與分析。

2.3 數據存儲模式與分析技術研究

對存儲在系統中的人員，要實現能夠根據其工作單位、姓名等信息進行精確查詢和模糊查詢，支持漢字或拼音首字母的便捷查詢處理。因此在數據采集的時候，除了對單位和姓名等中文信息進行存儲外，還要將與之對應的漢語拼音提取后存入數據庫中，以供后期查詢使用。

從系統的綜合端角度來講，對匯總后的數據進行便捷而有效的分析是一項重大的工作，因此系統的設計要允許系統使用者通過本系統靈活的設置數據統計分析的維度和指標，進而可以對后備干部數據進行全方位的分析，多角度的對比，從而提高后備干部管理的效率和準確率，對于辦公信息化、數據利用率最大化具有重要的現實意義。根據具體的業務需求，系統應滿足根據人員類別、單位類別進而通過設定年齡結構、性別結構、民族結構、學歷結構、職稱結構、級別、提拔使用情況等信息進行深度的數據分析，真正實現數據分析的全方位多角度，并能實現分析結果的輸出。因此，從系統的設計角度講，必須對后備干部人員的信息結構、索引方法和漢字的拼音提取技術進行相關研究。

2.4 數據信息的打印和導出方法分析

系統中涉及到大量報表文件的在線打印和導出操作，其中導出主要以Word文檔的格式為主，也有少量的Excel文檔。對于文檔的打印，可以充分運用.NET平臺提供的報表打印控件來實現，報表的導出可以借助.NET的基礎類庫來完成。

3 系統設計與實現

3.1 軟件功能模塊

為了有效的組織和管理多源數據信息，根據后備干部數據特征，在基于后備干部管理業務特點的基礎上將系統綜合端劃分為單位注冊、文件管理、綜合管理、數據分析、打印管理、人事變動、用戶管理、系統設置和系統幫助9個子功能模塊和功能模塊結構如圖3所示：

圖3 系統綜合端功能模塊圖

3.2 數據集成

系統綜合端文件管理子模塊的導入數據文件功能是用來實現對上報端所上報的數據的集成操作，就后備干部管理的業務背景而言，數據來源較多。以市廳級后備干部管理系統為例，需要上報數據的單位包括四類，分別是省直單位、省轄市、省管高校和省管企業，每一類別下又包括諸多單位組織。面對來源不同的數據，該系統采用數據倉庫技術作為系統集成的解決方案。數據倉庫是面向主題的、集成的、隨時間變化的、非易失性的數據集合，它用于支持管理層的決策過程[8]。系統根據綜合端的數據庫模式，設計專門的用于從上報端數據文件抽取和轉換數據的代碼段，并以特定的形式將轉換后的數據裝載到綜合端的數據倉庫中，完成數據從上報端到綜合端入庫的過程。

在綜合端進行數據匯總集成之前首先要對數據的完備性和可靠性進行判別，只有數據的可靠性得以驗證通過方可繼續操作過程。同時考慮到數據的導入并非一次性的，而是可能存在同一單位數據的重復上報，所以在執行數據導入之前還要對將入庫數據和已入庫數據進行對比。如果將入庫數據中有部分后備人員信息在綜合端庫中已存在，則將這些人員的信息在屏幕上予以顯示，并提示操作人員是否更新所列出的與綜合數據庫中有沖突的人員信息。這樣可以充分保障綜合端與上報端數據信息的一致性。數據導入的工作流程如圖4所示：

圖4 數據導入工作流程圖

3.3 系統實現效果

用戶通過輸入正確的系統登錄口令進入綜合端系統，進入系統主界面后可以進行文件管理、綜合信息管理、數據分析、打印管理、人事變動統計、用戶管理和系統配置等，綜合端系統主界面如圖5所示：

圖5 系統主界面

綜合端系統重點在于實現對后備人員信息的統計與分析，用戶進入數據分析模塊，該模塊包含基本分析、高級分析、年齡分析和后備變化分析。在高級分析中，用戶可以通過多條件組合查詢，精確分析出符合特定條件的人員集合，并可對新產生的后備人員集合再次進行統計分析和數據信息導出操作，高級分析窗體如圖6所示：

圖6 高級分析窗體

4 總結

在辦公信息化的大背景下，本文針對河南省后備干部管理工作的實際需求，以面向實際業務流和數據特點的方式進行系統整體的分析設計。依據所管理干部的職級和數據特點的不同，將系統分為市廳級、縣處級、鄉科級3個版本，各版本上報端與綜合端相互協調的系統管理模式。系統基于.NET開發平臺，采用MVC框架架構，利用集成開發環境的組件技術，采用面向服務的數據集成技術，實現了對多源后備干部數據的集成共享工作。

系統自2012年9月正式運行以來，已逐步在河南省省委組織部青干處，河南省各省轄市、省管高校和省管企業的組織部門中投入使用，各單位的信息已通過采集、存儲最終上報到省委組織部的綜合端系統中。系統的使用極大的提高了河南省后備干部管理的信息化水平，提高了后備干部管理的效率，消除了信息孤島問題，提高了信息共享利用水平。經使用表明，系統運行穩定，使用方便，具有廣闊的推廣應用前景。

[1] 陳躍國,王京春.數據集成綜述[J].計算機科學,2004,31(05):48-51.

[2] 肖萬賢,劉江寧.企業數據集成模式的研究[J].計算機工程與科學,2004,26(05):49-51.

[3] 王新民..NET技術在管理工作中的應用[J].中國無線電,2005,18(01):17-19.

[4] 唐敏,宋杰.嵌入式數據庫SQLite的原理與應用[J].電腦知識與技術,2008,33(04):600-603.

[5] 龐勇,張樹兵,樊瑋.信息融合在飛機地面作業處理系統中的應用[J].計算機工程,2005,31(S1):10-11.

[6] 劉秀羅,黃柯棣.數據融合技術在CGF建模中的應用[J].國防科技大學學報,2001,23(03):103-106.

[7] 劉亮,霍劍青,郭玉剛,等.基于MVC的通用型模式的設計與實現[J].中國科學技術大學學報,2010,40(06):635-639.

[8] 趙太祥,馬玉龍,周雨.數據倉庫在異構數據庫集成中的應用[J].計算機與網絡,2012, 18(07):70-71

Application of Multi-Source Data Fusion in Reserve Cadre Management System

Zhu Fubao,Xu Xianjing,Huo Xiaoqi,Zhu Haodong
(School of Computer and Communication Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou450002, China)

With the gradual process of social information in depth, existing business systems are deficiency in data integration and information sharing and unable to meet the requirements of making full use of data resources. In this case, it is inconvenience in information management of reserved cadres. Developing a management system based on business characteristics of reserved cadres and development trend of information technology is particularly important, and it’s goal is data integration and information sharing. After a comprehensive analysis, a system design based on .NET platform and SQLite is proposed. Henan Province as application examples proves that the system design is reasonable and effective.

Data Integration; Data Fusion; Islands of Information; Information Sharing; Data Warehouse

TP301

A

1007-757X(2014)01-0010-03

2013.12.18)

國家自然科學基金青年科學基金項目(61201447);河南省科技攻關計劃項目(122102210492)

朱付保(1974-)，男，河南柘城人，鄭州輕工業學院，副教授，博士后，研究方向：空間數據庫、地理信息系統、數據挖掘，鄭州，450002徐顯景(1988-)，男，河南南陽人，鄭州輕工業學院，碩士研究生，研究方向：地理信息系統、數據集成，鄭州，450002霍曉齊(1987-)，男，河南新鄉人，鄭州輕工業學院，碩士研究生，主要研究方向為地理信息系統、數據挖掘，鄭州，450002朱顥東(1980-)，男，河南虞城人，鄭州輕工業學院，博士，副教授，研究方向：智能信息處理，鄭州，450002