基于云計算的政府采購管理系統(tǒng)設(shè)計與實踐

王浩然

南京科技職業(yè)學(xué)院

0 引言

云計算是指通過互聯(lián)網(wǎng)將虛擬化數(shù)據(jù)中心和用戶終端連接在一起，向用戶提供高效、便捷的數(shù)據(jù)存儲和計算服務(wù)。政府采購會產(chǎn)生大量且多格式的數(shù)據(jù)，利用云計算進行信息存儲與數(shù)據(jù)挖掘，可以快捷存儲數(shù)據(jù)，實時化、多角度地分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對政府采購的決策支持，為政府采購管理提供科學(xué)的決策依據(jù)。加強政府采購信息化建設(shè)是深化政府采購制度改革的重要內(nèi)容，也是實現(xiàn)政府采購科學(xué)化、精細化管理的重要手段。全國政府采購管理交易系統(tǒng)建設(shè)以“功能完善、資源共享、規(guī)范透明、安全高效”為總體目標(biāo)，建成中央與地方系統(tǒng)相對獨立運行、全國基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中共享的大型網(wǎng)絡(luò)化信息管理系統(tǒng)，不斷提高政府采購工作質(zhì)量和效率，促進政府采購管理科學(xué)化、精細化。全國政府采購標(biāo)準(zhǔn)化體系如圖1所示。

圖1 全國政府采購標(biāo)準(zhǔn)化體系

1 政府采購管理系統(tǒng)概述

1.1 政府采購云服務(wù)

政府采購是指政府機關(guān)針對所需物資做出的采購行為，比如，辦公室日常工作所需的辦公用品、職能部門執(zhí)行工作所需的原材料等。這些資源的采購主要采用招投標(biāo)的模式，確定供應(yīng)商后，與對方簽訂購買合同，完成物品的采購。隨著大數(shù)據(jù)與云計算的發(fā)展，政府采購開始利用云計算平臺提高購買效率，政府采購管理系統(tǒng)包含多種角色，比如，云服務(wù)用戶、云服務(wù)提供者與搭建者。其中，搭建者是指系統(tǒng)集成服務(wù)商與政府的有關(guān)部門，負責(zé)采購項目的具體搭建事務(wù)；云服務(wù)提供者包含軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）以及基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaA）3種模式，具體如圖2所示。

圖2 政府采購云服務(wù)角色圖

1.2 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

政府云計算采購系統(tǒng)是一個面向大眾的、免費為所有參與采購的人員提供服務(wù)的平臺。政府采購活動涉及采購者、供應(yīng)商等多個角色，系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)是覆蓋區(qū)域內(nèi)所有采購單位與供應(yīng)商。為滿足采購需求，系統(tǒng)設(shè)計需要達到政府采購行為的不同要求：（1）按照實際采購情況，提供不同采購方式，保證采購效率。（2）結(jié)合用戶在采購系統(tǒng)內(nèi)的角色定位，實施用戶訪問控制，保護用戶隱私安全，維護系統(tǒng)穩(wěn)定。（3）根據(jù)系統(tǒng)并發(fā)用戶數(shù)量，滿足并發(fā)用戶的使用需求，支持其登錄系統(tǒng)，并通過協(xié)議訂購下單。云計算憑借按需服務(wù)和大規(guī)?？蓴U展的技術(shù)特點，為政府采購管理系統(tǒng)應(yīng)用提供后臺支撐。

1.3 系統(tǒng)用戶群需求

系統(tǒng)管理權(quán)限就是對系統(tǒng)各個功能做出管理，每個功能點對應(yīng)一個權(quán)限，以方便系統(tǒng)授權(quán)。政府采購系統(tǒng)中的權(quán)限管理可以對用戶的權(quán)限做出增加或修改，采用角色訪問控制模式，通過角色繼承與職責(zé)分離實現(xiàn)不同角色對系統(tǒng)的訪問控制。基于RBAC理論，對政府采購系統(tǒng)中的用戶角色進行合理劃分，根據(jù)角色具體情況分成不同組別，其擁有的功能點存在差異。比如，用戶登錄系統(tǒng)之后，可完成組別權(quán)限以內(nèi)的操作。實際上，系統(tǒng)具有多種用戶群，但一個用戶在系統(tǒng)里只能屬于一個用戶群，系統(tǒng)用戶群的具體功能情況如表1所示。

表1 政府采購管理系統(tǒng)用戶群描述

2 基于云計算的政府采購管理系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

依靠云計算技術(shù)構(gòu)建政府采購管理系統(tǒng)。整體設(shè)計架構(gòu)是打造云計算平臺型系統(tǒng)，實現(xiàn)用戶、操作權(quán)限、機構(gòu)、流程等的協(xié)調(diào)與銜接，方便政府采購業(yè)務(wù)發(fā)展。系統(tǒng)共有3層體系架構(gòu)，并在客戶端和數(shù)據(jù)庫間加入組件層，將數(shù)據(jù)訪問、業(yè)務(wù)規(guī)則存入組件層?？蛻舳瞬粫苯雍蛿?shù)據(jù)庫產(chǎn)生交互操作，而是利用中間業(yè)務(wù)層實現(xiàn)連接，再通過數(shù)據(jù)庫執(zhí)行交換操作。

在整體邏輯結(jié)構(gòu)上，系統(tǒng)采用分布式組件技術(shù)確立了3層B/S架構(gòu)，將兩層C/S架構(gòu)的內(nèi)容與系統(tǒng)客戶端進行分離，可單獨處理事務(wù)。為了緩解系統(tǒng)客戶端的工作壓力，分布式組件架構(gòu)將部分任務(wù)交給Web服務(wù)器，功能服務(wù)器幫助系統(tǒng)客戶端分擔(dān)一部分事務(wù)處理邏輯，在一定程度上縮小了客戶端的使用規(guī)模。由此，客戶端不需要計算海量數(shù)據(jù)，也無需執(zhí)行繁瑣的訪問任務(wù)，只需完成系統(tǒng)顯示任務(wù)即可，減輕了系統(tǒng)管理人員和運維人員的工作負擔(dān)，不用再為了維護系統(tǒng)而來往于不同客戶端，只要將工作重點放在功能服務(wù)器，就能完成任務(wù)數(shù)據(jù)的實時更新。在系統(tǒng)中，3層結(jié)構(gòu)各自分工，互不干擾，相互獨立地完成任務(wù)，某一層次內(nèi)容的變化不會對其他層次造成影響，彌補了以往C/S架構(gòu)的缺陷。政府采購管理系統(tǒng)3層體系結(jié)構(gòu)如圖3所示，其用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)存儲層分工明確，業(yè)務(wù)處理層負責(zé)業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)的有效連接，提高系統(tǒng)運行效率。

圖3 政府采購管理系統(tǒng)3層體系結(jié)構(gòu)

基于云計算和Web應(yīng)用的采購管理系統(tǒng)3層體系結(jié)構(gòu)，依靠互聯(lián)網(wǎng)解決方案將系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)詳細劃分為系統(tǒng)表示層、功能層以及數(shù)據(jù)層，其中，表示層也叫用戶界面層，主要負責(zé)系統(tǒng)功能顯示；功能層即系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層，負責(zé)業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)的連接；數(shù)據(jù)層負責(zé)數(shù)據(jù)存儲工作。這樣的系統(tǒng)設(shè)計理念有利于考慮不同邏輯組的邊界，每個邏輯層相對獨立，比如，將數(shù)據(jù)層更改到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，只有該層發(fā)生改變，中間程序組件才需要調(diào)整。同時，系統(tǒng)應(yīng)用封裝類方法，確保各層只能和下一層展開數(shù)據(jù)訪問與數(shù)據(jù)存儲交流，其他層沒有此功能。各層組件有公共數(shù)據(jù)接口，方便數(shù)據(jù)存儲與處理。不僅如此，邏輯層設(shè)計考慮了系統(tǒng)安全問題，由于組件層邊界會有潛在風(fēng)險和安全漏洞，各層必須有獨立的安全措施。

系統(tǒng)表示層也稱為用戶界面層，B/S結(jié)構(gòu)簡化客戶機工作，用戶可以瀏覽網(wǎng)頁執(zhí)行對系統(tǒng)的訪問操作，比如，訪問數(shù)據(jù)庫或執(zhí)行應(yīng)用程序。系統(tǒng)功能層也叫業(yè)務(wù)邏輯層，接受用戶請求之后執(zhí)行擴展程序應(yīng)用，利用數(shù)據(jù)庫向服務(wù)器提交申請，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果返回至服務(wù)器，再由服務(wù)器反饋給客戶端。功能層是其他兩層的紐帶，具有數(shù)據(jù)庫連接的作用。數(shù)據(jù)層包含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，即數(shù)據(jù)處理邏輯，其任務(wù)是接受服務(wù)器對數(shù)據(jù)庫的操作請求，完成數(shù)據(jù)查詢和修改操作，再將運行結(jié)果返回到Web服務(wù)器。

2.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計

首先，協(xié)議訂購模塊，主要負責(zé)物品直接訂購，支持交易雙方的電子議價。采購方登錄系統(tǒng)后，從系統(tǒng)的商品庫中選擇性價比最高的商品，模塊接收數(shù)據(jù)后讀取庫內(nèi)信息數(shù)據(jù)。選定商品后，采購人填寫訂單，并將訂單交給采購單位，采購單位對訂單進行審批，審批通過后系統(tǒng)確認訂單，采購方和供應(yīng)方簽訂電子交易合同。

其次，電子反拍模塊，具有協(xié)議上反拍功能。政府采購方選擇電子反拍商品，采購單位審核后等待供應(yīng)商報名，采購單位對報名的供應(yīng)商進行資格審查，符合要求的供應(yīng)商參與報價，系統(tǒng)計算報價時間與輪次，在報價結(jié)束后進行自動比對，選出最低價為本次采購中標(biāo)價。

最后，電子招投標(biāo)模塊，可以為用戶提供不同的招標(biāo)方式，比如，公開招標(biāo)、邀請招標(biāo)，同時，可提供詢價采購、競爭談判、單一來源采購等功能。招投標(biāo)模塊在選擇代理機構(gòu)時多數(shù)隨機抽取機構(gòu)，再從系統(tǒng)接口抽取專家，用戶上傳表述和解密表述等操作時，需要使用數(shù)字證書，以保證數(shù)據(jù)安全。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是組成政府采購管理系統(tǒng)的重要部分，其功能是對政府采購時用到的資金加以分析，對物資采購需求、采購內(nèi)容以及影響因素進行合理分析，保證政府采購物品的必要性，防止后期出現(xiàn)重復(fù)采購的問題，避免采購計劃失效。系統(tǒng)包含的實體有采購人、供應(yīng)商、代理機構(gòu)、招投標(biāo)項目、訂單信息以及中標(biāo)結(jié)果等，各個部分相互關(guān)聯(lián)。比如，采購人和訂單之間屬于下單關(guān)系，多個采購人可以下多個訂單；采購人和議價單屬于議價關(guān)系；采購人與反拍公告屬于反拍關(guān)系。

2.4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

在政府采購中，為及時更新企業(yè)信息，讓政府對市場變化及時有所反映，有必要建立高效的電子采購系統(tǒng)平臺，并搭建的監(jiān)控體系實現(xiàn)業(yè)務(wù)和監(jiān)管的分離。

目前，該系統(tǒng)功能已基本滿足業(yè)務(wù)需求，可支持130個并發(fā)用戶登錄操作，響應(yīng)時間低于4 s；可支持150個并發(fā)用戶協(xié)議訂購下單，響應(yīng)時間低于7 s。協(xié)議訂購下單會帶來更多用戶，所以政府采購管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器CPU使用率較高，可達97.4%。隨著系統(tǒng)軟件與硬件條件的提高，未來系統(tǒng)性能也會逐步得到改善。采購流程的優(yōu)化使政府采購協(xié)議訂購、電子議價、招投標(biāo)等操作越來越先進，系統(tǒng)還會被進一步開發(fā)，特別是對報表查詢統(tǒng)計功能的完善。通過該模塊的優(yōu)化設(shè)計，強化系統(tǒng)統(tǒng)計功能，從而設(shè)計出更多符合用戶要求的報表。

3 結(jié)束語

政府采購電子化是基于互聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進信息技術(shù)搭建的平臺來實現(xiàn)的。在政府采購管理系統(tǒng)設(shè)計工作中，依靠云計算和Web應(yīng)用搭建3層體系結(jié)構(gòu)，確保表示層、功能層以及數(shù)據(jù)層相對獨立，互不干擾，保證用戶數(shù)據(jù)安全，提高政府采購效率。