時(shí)間：2022-05-13 11:59:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)據(jù)交換技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
[論文摘要]本論文討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展歷程，闡述數(shù)據(jù)交換每個(gè)發(fā)展階段的技術(shù)特點(diǎn)。著重對分組交換技術(shù)進(jìn)行分析論述。
交換設(shè)備是人類信息交互中的重要實(shí)施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術(shù)的發(fā)展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術(shù)，以及控制技術(shù)的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當(dāng)今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換，交換技術(shù)經(jīng)歷了人工交換到自動(dòng)交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業(yè)務(wù)的需求，也將大大地推動(dòng)異步傳輸技術(shù)（ATM）和同步數(shù)字系列技術(shù)（SDH）及寬帶用戶接入網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。
從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報(bào)文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來，隨著社會(huì)需求的增長和通信技術(shù)水平的不斷發(fā)展，電路交換技術(shù)從最初的人工接續(xù)方式，經(jīng)歷了機(jī)電與電子式自動(dòng)交換、存儲(chǔ)程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術(shù)的變革，當(dāng)前正在發(fā)展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術(shù)。
隨著電子技術(shù)，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們在交換機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù)，這類交換機(jī)稱作電子交換機(jī)。最初是在交換機(jī)的控制部分引入電子技術(shù)，話路部分仍采用機(jī)械接點(diǎn)，出現(xiàn)了“半電子交換機(jī)”、“準(zhǔn)電子交換機(jī)”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以后，才開始了全電子交換機(jī)的迅速發(fā)展。
1 9 4 6年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生，對交換技術(shù)的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀(jì)60年代后期，脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)中，對通話質(zhì)量和節(jié)約線路設(shè)備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與P C M技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，于是產(chǎn)生了將P C M信息直接交換的思想，各國開始研制程控?cái)?shù)字交換機(jī)。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺(tái)程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)，標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進(jìn)入到了數(shù)字交換時(shí)代。程控?cái)?shù)字交換技術(shù)采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換，非常適合信息數(shù)字化應(yīng)用，除應(yīng)用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報(bào)、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務(wù)提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機(jī)全部為程控?cái)?shù)字交換機(jī)，可向用戶提供電路方式的固定電話業(yè)務(wù)、移動(dòng)電話業(yè)務(wù)和窄帶ISDN業(yè)務(wù)。
二、報(bào)文交換
報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送報(bào)文時(shí)，它將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間，等于接收報(bào)文所需的時(shí)間加上向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊(duì)延遲時(shí)間之和。
三、分組交換
分組交換是交換技術(shù)發(fā)展的重要成果，代表著網(wǎng)絡(luò)未來演進(jìn)的方向。分組交換方式兼有報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換技術(shù)使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節(jié)點(diǎn)使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，從而導(dǎo)致掉隊(duì)現(xiàn)象的發(fā)生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網(wǎng)絡(luò)主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網(wǎng)絡(luò)包含3個(gè)功能面，分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)分組轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要高性能的實(shí)現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網(wǎng)、CP／IP網(wǎng)絡(luò)。
分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術(shù)來說，面向連接的網(wǎng)絡(luò)與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機(jī)中分配資源；但由于它采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用，所分配的資源是用邏輯標(biāo)號來表示的。自分組交換技術(shù)出現(xiàn)以來，已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運(yùn)行。電信領(lǐng)域最早提出的是X．2 5網(wǎng)絡(luò)，但由于它協(xié)議復(fù)雜，速度有限，逐漸被性能更好的網(wǎng)絡(luò)如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是X．2 5的改進(jìn)版本，它簡化了協(xié)議以提高處理效率。
計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)是局域網(wǎng)，即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，用于互連辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術(shù)。
在2 0世紀(jì)9 0年代中后期，因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對I P分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)路由表的查找比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出，面向連接網(wǎng)絡(luò)使用邏輯子信道標(biāo)號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)表查找，速度是很快的。人們結(jié)合ATM技術(shù)在這方面的優(yōu)點(diǎn)，提出將核心網(wǎng)絡(luò)改為使用類似于A T M的交換機(jī)，而只在邊緣網(wǎng)絡(luò)使用路由器的I P交換技術(shù)，最終發(fā)展為多協(xié)議標(biāo)記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實(shí)用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時(shí)，MPLS最大的優(yōu)點(diǎn)就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術(shù)并沒有被廣泛使用。
四、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換
綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是集語音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò)，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務(wù)要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術(shù)。A T M是在分組交換基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時(shí)間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯(cuò)控制便可移到用戶終端，網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)信息的交換和傳送，從而使傳輸時(shí)延減小。所以A T M適用于高速數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。
隨著通信技術(shù)和通信業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，迫使電信網(wǎng)絡(luò)必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備既要容納非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又要容納實(shí)時(shí)性的電話和電視信號業(yè)務(wù)，還要考慮到滿足突發(fā)性強(qiáng)、瞬時(shí)業(yè)務(wù)量大的要求，提高通信效率和經(jīng)濟(jì)性。在這樣的通信業(yè)務(wù)條件下，傳統(tǒng)的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點(diǎn)是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發(fā)業(yè)務(wù)情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時(shí)延而不適宜于實(shí)時(shí)通信。因此，在研究新的傳送模式時(shí)需要找出兩全的辦法，既能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用，又能使各種通信業(yè)務(wù)獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)移模式”(ATM)。
A T M是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術(shù)的新發(fā)展。在大量使用光纜之前，數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質(zhì)量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)。
與此同時(shí)，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)使人們對于數(shù)據(jù)通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節(jié)點(diǎn)的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。A T M對于節(jié)點(diǎn)處理能力的要求遠(yuǎn)低于分組轉(zhuǎn)送方式，更能適應(yīng)現(xiàn)代的這種環(huán)境。
A T M方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時(shí)在呼叫建立過程中向網(wǎng)絡(luò)提出傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定是否接受這個(gè)呼叫。可以說，A T M方式既兼顧了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率，又能夠滿足接入網(wǎng)絡(luò)的連接進(jìn)行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。
五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的展望
近年來。以Internet為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu)，并且隨著信息社會(huì)的到來，人們的日常生活、學(xué)習(xí)工作已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致了人類社會(huì)對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長，并且對網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，也要同時(shí)支持實(shí)時(shí)多媒體流的傳送，并且要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是—個(gè)能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性，并能提供一個(gè)統(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺(tái)，能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
下一代網(wǎng)絡(luò)將是—一個(gè)以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分組型傳送技術(shù)的開放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn)，可通過一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶同時(shí)提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無縫融合，構(gòu)成一個(gè)具有統(tǒng)一接入和應(yīng)用界面的高效率網(wǎng)路，使人類能在任何時(shí)間和地點(diǎn)，以一種可以接受的費(fèi)用和質(zhì)量，安全的享受多種方式的信息應(yīng)用”的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]金惠文 陳建亞 紀(jì) 紅 馮春燕:現(xiàn)代交換原理.北京:電子工業(yè)出版社，2005
【關(guān)鍵詞】移動(dòng)辦公 安全接入 隧道交換
【中圖分類號】TP393 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0160-01
1 引言
隨著信息化時(shí)代的來臨，信息系統(tǒng)已成為日常工作的基礎(chǔ)手段，發(fā)揮了越來越重要的作用，而移動(dòng)辦公能使用戶隨時(shí)隨地處理工作，極大地提高工作的便利性和處理效率，與此同時(shí)移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全性、兼容性也成為一種急迫的需求。
隧道交換技術(shù)可以使不同的服務(wù)提供商、不同安全域的網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)安全的隧道聯(lián)系，將目的地址相同的隧道聚合，實(shí)現(xiàn)隧道復(fù)用，減少隧道維護(hù)開銷，在保證安全性的同時(shí)最大限度的增加移動(dòng)接人的靈活性。所謂隧道交換就是采用點(diǎn)安全隧道交換模塊一點(diǎn)的通信方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)的隧道通信方式，在兩條不同的安全隧道之間交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全隧道的延伸和轉(zhuǎn)發(fā)。本文首先分析移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)在安全方面的需求，然后引入隧道交換技術(shù)，提出了一種高效的安全接入機(jī)制，可以有效提高移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全性、兼容性和部署的靈活性。
2 移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全需求
移動(dòng)辦公就是需要使用移動(dòng)終端設(shè)備，通過相對不安全的信道，通常是Internet網(wǎng)絡(luò)，接入單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地可以辦公的目的，但是近年來來自網(wǎng)絡(luò)的安全威脅越來越大，因而移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)必須至少滿足如下的一些安全需求：數(shù)據(jù)交換需求：保證信息公開服務(wù)的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性。安全性需求：保證外網(wǎng)服務(wù)與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不混雜，杜絕安全患。保密性需求：在數(shù)據(jù)交換的過程中，必須保證數(shù)據(jù)傳輸通道的安全，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以防止數(shù)據(jù)被竊取導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。可控性需求：保證數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，不含任何病毒木馬。可管理性需求：網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備要能夠統(tǒng)一進(jìn)行管理，可以及時(shí)方便掌控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
3 基于隧道交換的移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)安全接入機(jī)制
3.1 隧道交換技術(shù)
按照隧道交換完成的功能，也就是隧道交換的目的可以分為兩類：內(nèi)外網(wǎng)之間交換和外網(wǎng)兩條隧道之間的交換。前者實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)之間的隧道交換，類似于隧道中繼，使隧道得以向內(nèi)網(wǎng)延伸，可以進(jìn)一步保證內(nèi)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的安全性和完整性，使得隧道可以終止在網(wǎng)絡(luò)的任意位置，使得安全隧道的構(gòu)建更加方便靈活，極大地提高系統(tǒng)得擴(kuò)展性，能夠?qū)?shù)據(jù)引導(dǎo)到不同的子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流調(diào)度。后者實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)的兩條隧道之間進(jìn)行隧道交換，類似于路由轉(zhuǎn)發(fā)。這種方式可以使沒有直接隧道互聯(lián)的實(shí)體，借助與雙方都有隧道關(guān)系的第三方實(shí)體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，即可以以較小的隧道開銷實(shí)現(xiàn)全聯(lián)通，使不同服務(wù)商、不同的安全域之間建立安全通道。
3.2 隧道交換方式
所謂交換方式是指在隧道交換階段，交換設(shè)備采用何種方式處理數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)交換。不管何種處理，交換設(shè)備都必須記錄需要交換的兩個(gè)實(shí)體的一一對應(yīng)關(guān)系及雙方的相關(guān)信息，大致可以分為兩種隧道交換方式：加解密方式和IP封裝方式。在加解密模式下，交換實(shí)體均要和隧道交換設(shè)備建立安全隧道，隧道交換記錄內(nèi)網(wǎng)地址之間的交換關(guān)系以及與保護(hù)它們的安全實(shí)體之間的安全隧道信息。在IP封裝方式中，隧道協(xié)商過程可以是在實(shí)際通信雙方之間直接協(xié)商，當(dāng)然也可以認(rèn)為協(xié)商數(shù)據(jù)是“透明”的通過隧道交換轉(zhuǎn)發(fā)來完成的，也就是說，隧道交換并不解密數(shù)據(jù)包，進(jìn)一步確保數(shù)據(jù)在安全傳輸途中不會(huì)出現(xiàn)安全隱含，這種方式可以實(shí)現(xiàn)隧道的嵌套，可以有效提高產(chǎn)品部署的靈活性和可擴(kuò)展性，本文采用后一種方法但也兼容第一種方式。
3.3 基于隧道交換的安全接入
基于隧道交換的移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)安全接入機(jī)制可以支持所有類型的移動(dòng)辦公需求，本文以典型的三種應(yīng)用為例來論述該機(jī)制的原理。
（1）移動(dòng)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)
這里移動(dòng)用戶可以是筆記本、手機(jī)等各種移動(dòng)終端，通過事先安裝的隧道交換模塊，經(jīng)過必要的認(rèn)證與密鑰協(xié)商之后，與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)建立安全隧道，分配內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址，之后這個(gè)移動(dòng)用戶就可以像在內(nèi)部固定地點(diǎn)登陸內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)一樣，自由的處理各種工作，而安全隧道的交換對于用戶完全透明，這是由于隧道交換對其進(jìn)行了必要的封裝，存在外部和內(nèi)部兩個(gè)IP頭部，并對內(nèi)部地址進(jìn)行加密、完整性保護(hù)，只有到達(dá)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過解密后才能看到內(nèi)部地址信息。
（2）分支機(jī)構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)
分支機(jī)構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的情況與移動(dòng)用戶類似，其不同之處主要在于，分支機(jī)構(gòu)中可能存在多個(gè)用戶同時(shí)在異地接入位于總部的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)就需要隧道交換模塊建立隧道交換表，分別登記來自同一分支機(jī)構(gòu)的不同用戶，并分別設(shè)置安全策略、訪問權(quán)限。這里需要明確的是，分支機(jī)構(gòu)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，也只有一個(gè)安全隧道，只執(zhí)行一次加解密和完整性保護(hù)運(yùn)算，并不會(huì)增加系統(tǒng)開銷，不同用戶的區(qū)分是由隧道交換來完成的。
（3）多個(gè)移動(dòng)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)以及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)
移動(dòng)辦公不僅需要隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)，有時(shí)也需要多個(gè)移動(dòng)用戶之間可以隨時(shí)隨地安全的溝通，比如同時(shí)出差的兩個(gè)單位領(lǐng)導(dǎo)之間，這時(shí)二者直接通信由于受到移動(dòng)設(shè)備的限制，比如手機(jī)，無法安裝復(fù)雜的安全模塊（如加解密模塊等），這時(shí)就可以通過隧道交換，即每個(gè)移動(dòng)用戶分別與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系，由內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行隧道交換，以實(shí)現(xiàn)它們之間的間接連接。這樣做還有一個(gè)好處，每個(gè)移動(dòng)用戶僅僅需要掌握一個(gè)安全通信方式，而不必要掌握與每一個(gè)可能的移動(dòng)用戶的安全通信方式，大大降低了存儲(chǔ)和計(jì)算開銷，尤其適合計(jì)算、存儲(chǔ)能力受到限制的移動(dòng)設(shè)備。
4 結(jié)束語
本文分析了移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全需求，引入了安全隧道交換機(jī)制，給出了兩種不同的隧道交換方式，提出了一種高效的安全接入機(jī)制，可以有效提高移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全性、兼容性和部署的靈活性。
參考文獻(xiàn)
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摘要: 反求工程軟件RE SO FT 是集復(fù)雜曲面測量、造型及加工于一體的反求CAD/ CAM 軟件系統(tǒng), 為架構(gòu)RE SO FT 與典型CAD/ CAM 系統(tǒng)信息交換的橋梁, 提出了RE SO FT 系統(tǒng)與典型CAD/ CAM 系統(tǒng)(U G、P ro/E 等) 數(shù)據(jù)I/O 接口的一種設(shè)計(jì)方法。這種數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)為RESO FT 系統(tǒng)的工程實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ), 并通過實(shí)例論述了這種方法的完備性和通用性。
關(guān)鍵詞: 反求工程; CAD/CAM ; 復(fù)雜曲面; IGES 數(shù)據(jù)接口
1 數(shù)據(jù)交換原理
隨著CAD/ CAM 技術(shù)在工業(yè)界的廣泛應(yīng)用, 越來越多的用戶要求產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)在不同的CAD/ CAM 系統(tǒng)之間相互轉(zhuǎn)換及相同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)之間進(jìn)行信息流動(dòng)。以往常采用的方法是把一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件翻譯成另一個(gè)CAD/ CAM 系統(tǒng)能識(shí)別的數(shù)據(jù)文件, 對于多個(gè)CAD/ CAM 系統(tǒng)就需要有多個(gè)翻譯器, 這使得CAD/ CAM 系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換變得繁瑣而費(fèi)時(shí)。IGES 作為一種成熟的、被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn), 就是為了解決產(chǎn)品模型的定義數(shù)據(jù)在不同的CAD/CAM 系統(tǒng)間進(jìn)行流動(dòng)的問題而制定的。符合IGES 標(biāo)準(zhǔn)的曲面模型的輸入ö輸出是大多數(shù)CAD/ CAM 系統(tǒng)必備的數(shù)據(jù)接口之一, 并于1981年正式成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)[ 3～ 6 ]。此后IGES 不斷完善和擴(kuò)充, 版本不斷更新(從IGES1. 0 版本到IGES5. 3 版本) , 逐漸成熟并日益豐富, 覆蓋了越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域[ 3 ]。IGES 的數(shù)據(jù)信息交換原理見圖1。從系統(tǒng)A數(shù)據(jù)庫傳出的數(shù)據(jù)須先由本系統(tǒng)的IGES 前處理器轉(zhuǎn)換成IGES 格式; 在經(jīng)過通信介質(zhì)傳送到系統(tǒng)B 后, 須由系統(tǒng)B 的IGES 后處理器把其從IGES 格式轉(zhuǎn)換成該系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式。把系統(tǒng)B 數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)A 也是同樣的過程。
2 算法實(shí)現(xiàn)
在IGES 文件中, 信息的基本單位為實(shí)體, 通過實(shí)體描述產(chǎn)品的形狀、尺寸以及產(chǎn)品的特性。實(shí)體的表示方法對當(dāng)前所有的CAD/ CAM 系統(tǒng)都是適用的。實(shí)體可分為幾何實(shí)體和非幾何實(shí)體, 幾何實(shí)體和非幾何實(shí)體通過一定的邏輯關(guān)系和幾何關(guān)系構(gòu)成產(chǎn)品圖形的各類信息, 實(shí)體的屬性信息記錄在目錄條目錄中, 而參數(shù)數(shù)據(jù)記錄在參數(shù)數(shù)據(jù)段中; IGES 文件定義了通用CAD/CAM 系統(tǒng)表示實(shí)體的數(shù)據(jù)格式以及相應(yīng)的文件結(jié)構(gòu), 典型的CAD/ CAM 系統(tǒng)所允許使用的IGES 實(shí)體單元見表1。
表1 通用CAD/CAM 系統(tǒng)所允許使用的IGES 實(shí)體單元
CAD/CAM
系統(tǒng) 所允許使用的IGES 實(shí)體單元類型號 P ro/E 144 142 128 126 124 110 102 100 CA T IA 144 142 128 126 122 120 110 102 100 本文設(shè)計(jì)了一種基于反求工程RE SO FT系統(tǒng)中裁剪NU RBS 曲面實(shí)體的IGES 數(shù)據(jù)接口; RE SO FT 系統(tǒng)要求所重構(gòu)的曲面必須具有邊界環(huán)信息, 其所有功能模塊的實(shí)現(xiàn)都建立在有邊界環(huán)曲面的基礎(chǔ)上。對于只有曲面信息而沒有邊界環(huán)的非裁剪曲面實(shí)體, 需求出邊界環(huán), 才可以進(jìn)行與帶環(huán)曲面一樣的處理; 求邊界環(huán)時(shí), 必須考慮所求邊界環(huán)的方向, 若是順時(shí)針方向, 則需對邊界上的點(diǎn)進(jìn)行倒序排列。RE SO FT 系統(tǒng)IGES 數(shù)據(jù)IöO 接口設(shè)計(jì)所遵循的原則如下:
(1) 一個(gè)符合規(guī)范的輸入接口可以讀(但不一定轉(zhuǎn)換) 任何符合規(guī)范的數(shù)據(jù)文件。
(2) 當(dāng)一個(gè)符合規(guī)范的輸入接口遇到一個(gè)符合規(guī)范的數(shù)據(jù)文件, 若該文件包含一些沒有轉(zhuǎn)換的特征或元素, 不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)或退出。
(3) 一個(gè)符合IGES 標(biāo)準(zhǔn)的輸出接口可將自己系統(tǒng)描述的實(shí)體模型寫成標(biāo)準(zhǔn)的IGES 數(shù)據(jù)文件。IGES 數(shù)據(jù)IöO 接口的設(shè)計(jì)流程見圖2。圖2 給出了IGES 數(shù)據(jù)在不同CADö CAM系統(tǒng)間進(jìn)行交換的基本流程。
IGES 作為一種被廣泛采納的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)是眾多CADö CAM 必備的數(shù)據(jù)接口之一, 對數(shù)據(jù)文件的格式有嚴(yán)格的要求。文件的每一行都是80個(gè)字符, 每一個(gè)數(shù)據(jù)段都有各自的起始位置和終結(jié)位置, 每一行數(shù)據(jù)都有行號。嚴(yán)格的格式保證了在數(shù)據(jù)傳遞過程中不同的翻譯器對文件信息的解讀不會(huì)出錯(cuò)。RE SO FT 系統(tǒng)的輸入輸出接口設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照這個(gè)格式; 例如, 曲面輸入輸出的IG
ES 文件代碼是128, 然后按照順序從相應(yīng)的代碼段中讀或?qū)懬娴腢、V 節(jié)點(diǎn)序列、權(quán)值、控制頂點(diǎn)等數(shù)據(jù)信息, 進(jìn)而形成新的曲面數(shù)據(jù)信息, 為進(jìn)一步優(yōu)化曲面提供數(shù)據(jù)資源。
3 實(shí)例分析
RE SO FT 系統(tǒng)采用V isual C + + 語言開發(fā), 可運(yùn)行于微機(jī)W indow s 9x 或N T 環(huán)境。其主要研究對象是構(gòu)型復(fù)雜、邊界和形狀不規(guī)則的曲面產(chǎn)品, 采用三角Bezier 曲面造型技術(shù), 對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 重構(gòu)出產(chǎn)品曲面[ 7～ 9 ]的幾何模型,并以IGES 格式輸送給其它CADö CAM 系統(tǒng)進(jìn)行后序編輯、處理, 以加工制造出實(shí)際產(chǎn)品。圖3～ 圖5 為一風(fēng)扇扇葉在不同CADö CAM系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的全過程。圖3 表示曲面在
圖3 A utoCAD 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)
A u toCAD14. 0 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息; 圖4 表示RESO FT 系統(tǒng)從A u toCAD14. 0 系統(tǒng)以IGES 格
圖4 RE SO FT 系統(tǒng)中插值點(diǎn)的三角化
式讀入的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行三角化的過程; 圖5 表示經(jīng)RE SO FT 系統(tǒng)三角化處理后的曲面信息輸出到U G 系統(tǒng)進(jìn)行曲面重構(gòu)的過程。
圖5 U G 系統(tǒng)中NU RBS 曲面重構(gòu)
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[關(guān)鍵詞] XML 跨組織系統(tǒng) 信息交換
一、引言
隨著市場競爭的加劇,組織間的聯(lián)系對于組織的生存與發(fā)展越來越關(guān)鍵,并且這種聯(lián)系已經(jīng)突破了單純的物流和資金流,成為更深入復(fù)雜的一種跨組織關(guān)系。而信息技術(shù),作為輔助和推動(dòng)現(xiàn)代化企業(yè)管理的最有力工具,也開始被應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域形成了一種特殊的跨越組織邊界的信息系統(tǒng)――跨組織系統(tǒng)(IOIS，Inter-organizational Information Systems)，有時(shí)也稱為跨組織系統(tǒng)（IOS）。
跨組織系統(tǒng)指的是:為了提高企業(yè)間交易處理的績效，或藉由資訊分享與整合來提升企業(yè)間管理層次與策略層次的協(xié)同合作，而由兩個(gè)或兩個(gè)以上的組織共同享有或使用的信息系統(tǒng)，例如一般所謂的EDI、SCM及B2B等各種IS。
跨組織系統(tǒng)是跨越組織范疇，并使所有參與者受益的共享性信息系統(tǒng)，是企業(yè)與外界環(huán)境的其他組織，如上下游廠商、相關(guān)企業(yè)、甚至是競爭者，一起合作，為獲取競爭優(yōu)勢所共同發(fā)展的信息系統(tǒng)。
例如:一對一的IOIS，即某些一對一的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)；一對多的IOIS，即一家買方多家賣方：例如所謂的電子化采購，或一家賣方多家買方:即所謂的電子化銷售；多對多的IOIS，即所謂的B2B電子市集。
二、跨組織信息系統(tǒng)（IOIS）框架
企業(yè)最終要與它的生存環(huán)境相互作用，并通過相互作用而產(chǎn)生效益。IOIS是基于信息技術(shù)之上跨企業(yè)的系統(tǒng)，在最終整合的水平上，所有供應(yīng)鏈成員不斷地相互提供實(shí)時(shí)的信息，因此IOIS是企業(yè)間信息共享能力的基礎(chǔ)。圖1為跨組織信息系統(tǒng)的框架體系。
由圖1可看出：跨組織的信息系統(tǒng)是建立在企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的企業(yè)外部信息系統(tǒng),他的前提是企業(yè)完善的內(nèi)部信息系統(tǒng)( ERP +BPR) ,利用互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,以內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和外聯(lián)網(wǎng)的思想為支持( Intranet + Intranet + Extranet) ,借助電子數(shù)據(jù)交換EDI或XML這些標(biāo)準(zhǔn)的信息交換格式,把企業(yè)分布各地的組成機(jī)構(gòu)、企業(yè)的合作伙伴、企業(yè)的商業(yè)貿(mào)易伙伴、政府部門、普通用戶等等利益共享體統(tǒng)統(tǒng)納入自己的信息化體系中,從而實(shí)現(xiàn)信息的集成與共享,使這個(gè)關(guān)聯(lián)集團(tuán)可以圍繞共同的經(jīng)營目標(biāo)協(xié)同工作。
三、跨組織信息系統(tǒng)信息交換技術(shù)
從交易自動(dòng)化、無紙化的思想出發(fā)，出現(xiàn)了EDI技術(shù)，發(fā)展EDI并不是一蹴而就的，它是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)發(fā)展的大系統(tǒng)工程。從世界各國的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和趨勢看，EDI網(wǎng)絡(luò)體系的實(shí)現(xiàn)要經(jīng)過以下幾個(gè)重要的發(fā)展階段:
1.貿(mào)易程序減化階段
為了使貿(mào)易程序合理化，必須規(guī)范現(xiàn)行的貿(mào)易做法，大力推廣符合國際慣例的做法，同時(shí)消除貿(mào)易當(dāng)中不合理的做法，特別是將紙面單證進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一，以便為下一階段的EDI標(biāo)準(zhǔn)化階段掃清障礙。許多發(fā)達(dá)國家，如英國、法國從上世紀(jì)70年代開始就著手開展貿(mào)易程序的減化工作。聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)專門設(shè)有工作組，負(fù)責(zé)國際貿(mào)易程序的減化工作。
2.信息標(biāo)準(zhǔn)化階段
聯(lián)合國為了推動(dòng)實(shí)現(xiàn)全球EDI網(wǎng)絡(luò)，專門設(shè)立了工作組，推出了UN／EDIFACT 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
3.企業(yè)或行業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用和聯(lián)網(wǎng)階段
從上世紀(jì)70年代起就開始發(fā)展的EDI系統(tǒng)，首先應(yīng)用的企業(yè)或行業(yè)是那些信息傳輸量大、業(yè)務(wù)流程比較規(guī)范、管理體系比較成熟的行業(yè)，如汽車制造業(yè)、航空運(yùn)輸業(yè)、海洋運(yùn)輸業(yè)、金融業(yè)和零售業(yè)等。這些行業(yè)或企業(yè)EDI的發(fā)展是卓有成效的。許多行業(yè)或大企業(yè)利用EDI的發(fā)展建立起了一套現(xiàn)代化的、高效的管理體系。
4.國家EDI網(wǎng)絡(luò)的形成階段
要想達(dá)到EDI的戰(zhàn)略性應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)貿(mào)易無紙化的國標(biāo)，必須逐步建立起國家的EDI網(wǎng)絡(luò)體系。因?yàn)椋挥袊褽DI網(wǎng)絡(luò)的建成，企業(yè)之間、企業(yè)與相關(guān)部門之間，以及行業(yè)之間的信息處理才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
5.全球EDI網(wǎng)絡(luò)體系的聯(lián)通階段
EDI的發(fā)展要將全世界各國、各企業(yè)有機(jī)地聯(lián)系在一起、EDI電子通訊設(shè)施的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)全球貿(mào)易的進(jìn)一步發(fā)展。
從圖2EDI系統(tǒng)模型來看，有這樣的問題存在：EDI是建立在專用網(wǎng)、專用平臺(tái)的基礎(chǔ)上，這就導(dǎo)致資金、人才缺乏的中小企業(yè)很難擠身這個(gè)系統(tǒng)中開展國際貿(mào)易。
Internet的發(fā)展帶來了電子商務(wù)的應(yīng)用，也為中小企業(yè)跨組織的信息交換提供了公共平臺(tái)。HTML是最早應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)闹脴?biāo)語言，它側(cè)重于主頁表現(xiàn)形式的描述，疏于對信息語義及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的描述，不能適應(yīng)日益增多的信息檢索要求和存檔要求。
而源于SGML的XML卻能夠很好地解決EDI及HTML所存在的以上問題：XML便于不同系統(tǒng)之間的信息傳輸。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)世界中，不同企業(yè)、不同部門中存在著許多不同的系統(tǒng)、操作系統(tǒng)有NT、UNIX，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有SQL Server、Oracle等要在不同的平臺(tái)、不同的數(shù)據(jù)庫軟件之間傳輸信息，不得不使用一些特殊的軟件，非常不便 ，而不同的顯示界面，從工作站、個(gè)人微機(jī)、到手機(jī)，使這些信息個(gè)性化顯示也變得很困難。
有了XML，各種不同的系統(tǒng)之間可以采用XML作為交流媒介。XML不但簡單易讀，而且可以標(biāo)注各種文字、圖像甚至二進(jìn)制文件，只要有XML處理工具，就可以輕松地讀取并利用這些數(shù)據(jù)，這使得XML成為一種非常理想的網(wǎng)際語言。
XML最主要的長處在于當(dāng)兩個(gè)相同組織內(nèi)或甚至在不同組織間若要做信息交換時(shí)，采用XML作為表示語言最簡單有效。目前已有以XML所制定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XML/EDI（Electronic Data Interchange）。XML既可以通過XSL等排版樣本保有顯示數(shù)據(jù)的功能，同時(shí)也能夠在傳播信息時(shí)仍舊保有數(shù)據(jù)的本質(zhì)涵義-因?yàn)樗軌蚴褂脴?biāo)記與屬性描述數(shù)據(jù) 。
四、XML信息交換類型對跨組織系統(tǒng)構(gòu)建的支持
從應(yīng)用的角度來看，XML信息交換可以分為下面三種類型：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)集成和交易自動(dòng)化。
1.數(shù)據(jù)：通過XML可以實(shí)現(xiàn)跨媒體、多介質(zhì)的數(shù)據(jù)。尤其是XML與HTML一脈相承，配合樣式信息（如CSS或XSL）可以實(shí)現(xiàn)基于Internet的Web。
2.數(shù)據(jù)集成:它指的是服務(wù)器-服務(wù)器這間的數(shù)據(jù)交換，由于XML本身始終以純文本形式存在，使得XML具備跨平臺(tái)的特性，成為表達(dá)層次結(jié)構(gòu)信息并且在不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間傳輸信息的有效途徑,見圖3。
3.交易自動(dòng)化：在XML的基礎(chǔ)上，可以開發(fā)出這樣的應(yīng)用程序，首先，由該程序向交易系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)出一個(gè)供貨商資料查詢請求，在得到應(yīng)答后，自動(dòng)連接答復(fù)中提供的所有供貨商站點(diǎn)；然后，搜索預(yù)定商品的信息，并對獲取到的不同商家針對該商品的價(jià)格、質(zhì)量、服務(wù)等信息按特定的商業(yè)規(guī)則進(jìn)行比較，自動(dòng)向選定的站點(diǎn)下訂單。自動(dòng)交易過程見圖4。
五、結(jié)論
電子商務(wù)的發(fā)展使得競爭從企業(yè)與企業(yè)之間，轉(zhuǎn)換為以供應(yīng)鏈為基礎(chǔ)的企業(yè)群之間的競爭，構(gòu)建具有共同價(jià)值鏈目標(biāo)的跨組織系統(tǒng)已是當(dāng)務(wù)之急。基于Internet交換信息的XML語言，其自描述性使其非常適用于不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)交換，基于XML構(gòu)建跨組織系統(tǒng)，既不同于EDI需要構(gòu)建專用網(wǎng)，又解決了C/S模式，開發(fā)出來的應(yīng)用程序針對具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用范疇受到一定限制，開放性差的問題。
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某地區(qū)的用電使用量提高，為了確保供電質(zhì)量，采用了大電網(wǎng)布局。但是，智能科技電網(wǎng)對電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境具有很高的要求，需要調(diào)度能夠?qū)﹄娋W(wǎng)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，以提高對電網(wǎng)的控制能力。調(diào)度智能化不僅能夠確保大電網(wǎng)的運(yùn)行安全，而且還使得供電質(zhì)量提高，同時(shí)還能夠完成節(jié)能減排指標(biāo)。
1 某地區(qū)電網(wǎng)的智能發(fā)展情況
某地區(qū)為確保電網(wǎng)運(yùn)行高效、安全、環(huán)保，該地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度控制中心與某重點(diǎn)工業(yè)大學(xué)合作研究大電網(wǎng)調(diào)度智能化科研項(xiàng)目，課題項(xiàng)目組中還聘請和美國知名專家，同時(shí)還與法以及美國的電網(wǎng)工作針對相關(guān)問題進(jìn)行了交流。“十二五”期間，大電網(wǎng)調(diào)度智能化科研成果被用于電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)踐中，形成了55.20兆瓦的供電規(guī)模。雖然大規(guī)模的送電通道被打開了，但是電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，對調(diào)度智能化技術(shù)提出了各種新的要求。這就意味著，大電網(wǎng)調(diào)度要實(shí)現(xiàn)智能化，并使電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)更為簡潔，還需要經(jīng)歷一個(gè)逐步深化的過程。只有在智能化技術(shù)上不斷突破，還能夠達(dá)到調(diào)度運(yùn)行指標(biāo)。
該地區(qū)的電網(wǎng)公司根據(jù)本地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)針對智能電網(wǎng)的未來發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究，提出區(qū)域范圍內(nèi)電網(wǎng)集中化管理的要求。調(diào)度部門作為電網(wǎng)運(yùn)行的指揮中心，就需要針對調(diào)度智能化技術(shù)進(jìn)行研究，以使調(diào)度工作能夠更得上電網(wǎng)發(fā)展的速度。
2 大電網(wǎng)調(diào)度智能化的主要內(nèi)容
2.1 智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)是采用自動(dòng)化技術(shù)對電網(wǎng)實(shí)施監(jiān)督控制，并與電能使用者互動(dòng)。由于智能電網(wǎng)是建立在集成通信網(wǎng)絡(luò)和高速通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的，因此，運(yùn)行更為安全可靠。
與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)通過自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)﹄娔苡脩羲牡碾娏恳约半妰r(jià)都會(huì)及時(shí)了解，而且還會(huì)向電能使用者提供不同價(jià)位電能的使用方式。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源配置，避免資源浪費(fèi)，而且與其他設(shè)備之間的兼容性很強(qiáng)。當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)突發(fā)事故，電網(wǎng)可以在故障發(fā)生后，在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)。
2.2 大電網(wǎng)調(diào)度智能化
大電網(wǎng)調(diào)度智能化是建立在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上的，通過對電網(wǎng)運(yùn)行情況合理調(diào)動(dòng)，以保證負(fù)荷與能源分部的均勻，信息互動(dòng)順暢，同時(shí)還確保降低了二氧化碳等溫室氣體的排放率。某地區(qū)電網(wǎng)公司以建設(shè)骨干輸電網(wǎng)為主要建設(shè)內(nèi)容，電網(wǎng)調(diào)度智能化建設(shè)以三道防線建設(shè)和調(diào)度智能化建設(shè)為主。道防線建設(shè)的優(yōu)化，就是進(jìn)一步強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)，包括頻率、繼電保護(hù)、穩(wěn)控裝置等等，都要根據(jù)具體的電網(wǎng)運(yùn)行情況設(shè)置，并提高電網(wǎng)事故技術(shù)問題的處理能力，以確保三道防線具有較高的安全可靠性。調(diào)度智能化還確保電網(wǎng)分析能力，靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析和暫態(tài)分析相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在線狀態(tài)下的實(shí)時(shí)分析;技術(shù)處理能力的提升，實(shí)現(xiàn)了故障預(yù)警與處于在線狀態(tài)下做出決策有效結(jié)合，使調(diào)度工作根據(jù)工作需要不斷優(yōu)化，使調(diào)度智能化得以實(shí)現(xiàn)。
3 大電網(wǎng)調(diào)度智能化所存在的技術(shù)問題
3.1 智能電網(wǎng)問題
由于該地區(qū)地處南方，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后。雖然智能電網(wǎng)已經(jīng)建起來，并投入運(yùn)行，但是，受到各種因素的影響而使得智能電網(wǎng)運(yùn)行效率不高。
智能電網(wǎng)對運(yùn)行穩(wěn)定性具有較高的要求。該地區(qū)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，電力使用平穩(wěn)且葆主持穩(wěn)定增長的態(tài)勢。但是，從電網(wǎng)運(yùn)行情況來看，由于電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)模比較大，對運(yùn)行穩(wěn)定也只能維持在預(yù)防程度，一旦電網(wǎng)運(yùn)行中存在操作錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生。對電網(wǎng)的有效控制還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，因此，要對相關(guān)問題深入探索。
3.2 調(diào)度智能化問題
3.2.1 調(diào)度智能化的技術(shù)水平不夠
大電網(wǎng)調(diào)度智能化是建立在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上，為與智能電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境相協(xié)調(diào)，且能夠滿足電網(wǎng)對各項(xiàng)資源的配置要求，就需要調(diào)度智能化，以將調(diào)度的協(xié)調(diào)力、技術(shù)處理能力、分析能力和決策能力充分地發(fā)揮出來。從目前該地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)度智能化情況來看，要保證調(diào)度智能化的有效性，就要確保電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是，在具體操作中就會(huì)存在不足，這就需要針對現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)以技術(shù)改造。
3.2.2 調(diào)度智能化的分析計(jì)算水平有限
(1)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)能力不足。電網(wǎng)運(yùn)行中，要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，就要采用計(jì)算水平的方式。所謂的“分析計(jì)算”，就是指對運(yùn)行故障采用量化分析的方法，通過計(jì)算得出結(jié)果。根據(jù)所獲得的計(jì)算結(jié)果確定原因，據(jù)此而提出技術(shù)處理措施。從該地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行情況來看，存在著調(diào)度中心對電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)能力不足的問題，導(dǎo)致分析計(jì)算存在誤差，需要實(shí)施技術(shù)改善措施，并對所存在的問題著力解決。
(2)三道防線控制存在誤差。要確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，三道防線這個(gè)保護(hù)屏障是必不可少的。如果采用傳統(tǒng)的三道防線，即三道防線經(jīng)過離線整定，使得控制工作中很容易出現(xiàn)誤差。
(3)制支撐平臺(tái)安裝的預(yù)警裝置沒有發(fā)揮實(shí)質(zhì)性作用。要有效控制支撐平臺(tái)，就需要具有高度敏感性的預(yù)警裝置，發(fā)揮其實(shí)時(shí)報(bào)警功能。但是該地區(qū)電網(wǎng)的控制支撐平臺(tái)所安裝的預(yù)警裝置沒有發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的作用，主要體現(xiàn)在報(bào)警功能缺乏實(shí)用性、系統(tǒng)業(yè)務(wù)缺乏導(dǎo)向性、缺乏仿真能力等等。
4 大電網(wǎng)調(diào)度智能化技術(shù)
4.1 建立分布式數(shù)據(jù)中心
電網(wǎng)運(yùn)行中，數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)。只有能夠保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，才能夠維護(hù)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。現(xiàn)行的電網(wǎng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息主要包括一次設(shè)備信息、二次設(shè)備信息、調(diào)度信息等等，還包括環(huán)境信息等等。要能夠采集到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就要將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立起來，而且獨(dú)立工作。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，前置采集系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生不一致的余數(shù)，難以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的融合。
比如，RTU與PMU在在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下就很難融合。在數(shù)據(jù)交換方式上，也會(huì)由于橫向數(shù)據(jù)與縱向數(shù)據(jù)交換缺乏規(guī)范性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換缺乏可靠性。將分布式數(shù)據(jù)中心建立起來，首先要開展調(diào)研活動(dòng)，針對電網(wǎng)運(yùn)行中所存在的業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析。分布式數(shù)據(jù)中心采用關(guān)鍵技術(shù)分布式部署的方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的突破。根據(jù)數(shù)據(jù)收集、建立數(shù)學(xué)模型以論證，直到完成服務(wù)。比要的時(shí)候，可以聯(lián)合多級調(diào)度將分布式數(shù)據(jù)中心建立起來。
4.2 建立智能在線仿真平臺(tái)
某地區(qū)電網(wǎng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為直流線路與交流線路混合連接的方式，電網(wǎng)運(yùn)行方式也多樣化，使得電網(wǎng)存在著運(yùn)行穩(wěn)定性問題。采用離線方針結(jié)果，由于離線仿真計(jì)算不夠準(zhǔn)確，使得結(jié)果不具備參考性，即便是在線仿真，也會(huì)存在校核功能不足，或者預(yù)警功能缺乏實(shí)用性。采用先進(jìn)的智能在線仿真技術(shù)手段，就是執(zhí)行在線仿真計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果制定出輔決策，使電網(wǎng)調(diào)度工作從經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向智能化。
具體實(shí)施中，就是做好計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息通信技術(shù)的調(diào)研工作，積極探索先進(jìn)的仿真算法，軟件和硬件都要升級，優(yōu)化計(jì)算方法，建設(shè)智能化仿真平臺(tái)，對線仿真技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行研究，分析其使用不足，研究具有使用價(jià)值的高性能計(jì)算技術(shù)，諸如云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算等等，研究相應(yīng)的技術(shù)手段，如在線模型、實(shí)時(shí)預(yù)警、編制實(shí)時(shí)計(jì)劃以及校驗(yàn)等等，對實(shí)時(shí)和超實(shí)時(shí)仿真進(jìn)行研究，以在實(shí)踐領(lǐng)域中應(yīng)用。
5 結(jié)語
綜上所述，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，智能電網(wǎng)為了電網(wǎng)規(guī)劃中的重點(diǎn)。基于中國電網(wǎng)運(yùn)行中會(huì)存在供電負(fù)荷不符合能源分布的問題，就需要將電網(wǎng)的綜合管理控制系統(tǒng)構(gòu)建起來，以提高電網(wǎng)資源配置。針對某地區(qū)電網(wǎng)的智能發(fā)展情況進(jìn)行研究，探討大電網(wǎng)調(diào)度工作中所存在的技術(shù)性問題，并提出智能化技術(shù)，以確保大電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行。
1研究背景
構(gòu)建水利水電科技文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲(chǔ)管理，是當(dāng)前水利行業(yè)信息化發(fā)展的緊迫任務(wù)之一。中國水利水電科學(xué)研究院（以下簡稱“中國水科院”）資料室收藏的科技文獻(xiàn)資源，不僅數(shù)量多，而且涉及水利學(xué)科范圍廣、層次高、內(nèi)容新，在同行業(yè)中，其完整性和權(quán)威性也是最高的。本文以中國水科院資料室收藏的科技文獻(xiàn)資源為研究對象，闡述了水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化查詢體系構(gòu)建過程中學(xué)科分類和元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解決方案，并在此基礎(chǔ)上介紹了水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化查詢平臺(tái)的整體架構(gòu)。
2水利水電科技文獻(xiàn)學(xué)科分類體系
水利水電科技文獻(xiàn)從技術(shù)角度分為技術(shù)報(bào)告、技術(shù)論文、技術(shù)譯文等；從內(nèi)容上分為成果報(bào)告、生產(chǎn)報(bào)告、評估報(bào)告等。科技文獻(xiàn)數(shù)字化建設(shè)的一個(gè)重要任務(wù)，就是找到適合系統(tǒng)應(yīng)用和用戶檢索的文獻(xiàn)資源分類方法。學(xué)科分類一般遵循以下基本原則［1-2］：①科學(xué)性：分類必須以科學(xué)的知識(shí)分類為基礎(chǔ)，選擇事物或概念（即分類對象）的最穩(wěn)定的本質(zhì)屬性或特征作為分類的基礎(chǔ)和依據(jù)。②系統(tǒng)性：將選定的事物、概念的屬性或特征按一定排列順序加以系統(tǒng)化，從而形成一個(gè)合理的科學(xué)分類體系。③可擴(kuò)延性：分類的編碼結(jié)構(gòu)必須能適應(yīng)同類編碼對象不斷擴(kuò)充的需要，以便保證增加新的事物或概念時(shí)，不至于打亂已建立的分類體系。④兼容性：與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（包括國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等）協(xié)調(diào)一致。⑤唯一性：指任何專業(yè)名詞、術(shù)語的定義必須嚴(yán)格保持概念的一致，對同一專業(yè)名稱、術(shù)語必須是唯一的，且不能重復(fù)。⑥合理性：分類編碼體系結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)分類體系相適應(yīng)，能反映分類體系的層級、機(jī)理及相關(guān)聯(lián)系的特性。⑦規(guī)范性：編碼的結(jié)構(gòu)、類型及編寫的格式統(tǒng)一，以便于數(shù)據(jù)的檢索和共享。我國現(xiàn)有與水利信息相關(guān)的分類編碼標(biāo)準(zhǔn)有：《水利工程基礎(chǔ)信息代碼編制規(guī)則》（SL213-1998）、《水利系統(tǒng)政務(wù)信息編碼規(guī)則與代碼》（SL/T200-97）、《中國河流名稱代碼》（SL249-99）、《中國湖泊名稱代碼》（SL261-98）、《中國水庫名稱代碼》（SL259-2000）、《中國水閘名稱代碼》（SL262-2000）、《中國蓄滯洪區(qū)代碼》（SL263-2000）、《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-96）、《水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》（SL330-2005）、《水文數(shù)據(jù)GIS分類編碼標(biāo)準(zhǔn)》（SL385-2007）等，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定解決了許多基礎(chǔ)信息重復(fù)整編、互不統(tǒng)一的局面。但是，由于這些標(biāo)準(zhǔn)大多僅僅針對的是某一項(xiàng)專題或調(diào)查制定的，并沒有進(jìn)行全局性考慮。因此，水利部為建立一個(gè)完善的水利信息分類體系，組織專家編制了《水利信息分類》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對水利水電科技文獻(xiàn)分類研究也具有一定的借鑒作用。2001年，水利部頒布了《水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系表》，2008年進(jìn)行了修訂，其中將水利信息按專業(yè)劃分為綜合、水資源、水文水環(huán)境、大中型水利水電工程、防洪抗旱、農(nóng)村水利、水土保持、農(nóng)村水電、移民、水利信息化等，該分類方便了水利行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理和使用，具有非常高的理論性和非常強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值。然而，該分類僅是針對我國水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成果的管理這一特殊用途的一種分類體系，隨著水利信息化發(fā)展，其分類層次和內(nèi)容體系還有待進(jìn)一步完善。在國家層面上，我國于2008年頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)《學(xué)科分類與代碼》（GB/T13745-2008），其中設(shè)有“水利工程”分類與代碼［3］，并把水利工程分為水利工程基礎(chǔ)學(xué)科、水利工程測量、水工材料、水工結(jié)構(gòu)、水力機(jī)械、水利工程施工、水處理、河流泥沙工程學(xué)、海洋工程、環(huán)境水利、水利管理、防洪工程、水利經(jīng)濟(jì)學(xué)等。但是，該分類方法過粗，未能充分體現(xiàn)水利行業(yè)有關(guān)的學(xué)科，因此也無法完全滿足水利行業(yè)的數(shù)據(jù)管理的需要。關(guān)于水利水電科技文獻(xiàn)的分類，原水利部信息研究所（現(xiàn)水利部發(fā)展研究中心）編制有《水利水電科技文獻(xiàn)分類》，該分類包括四級：基本類目24個(gè)，二級類目301個(gè)，三級類目1514個(gè)，四級類目1079個(gè)，長期以來為水利系統(tǒng)各級科技文獻(xiàn)收藏個(gè)管理部門沿用。但由于該分類編制年代較早，隨著水利形勢的發(fā)展以及水利科技的進(jìn)步，越來越難以適應(yīng)水利科技文獻(xiàn)的分類需要。較為突出的如該分類法中一級類目中，缺少防洪抗旱、環(huán)境水利、城鄉(xiāng)水利、水利信息化等內(nèi)容，而近年來相關(guān)方面取得了相當(dāng)多的科研成果。本文在調(diào)研以上分類標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，并在參考了《中國圖書館分類法》（第四版）（簡稱《中圖法》）、《中國科學(xué)院圖書分類法》（第三版）（簡稱《科圖法》）、《中國水利百科全書》（第二版）（簡稱《水百》）基礎(chǔ)上，經(jīng)過綜合對比分析認(rèn)為，《水百》編纂過程中，集中了包括中國科學(xué)院和中國工程院院士在內(nèi)的眾多水利系統(tǒng)的專家學(xué)者，是水利學(xué)科現(xiàn)狀的權(quán)威體現(xiàn)。相對其他的分類體系，《水百》可以說基本做到了取長補(bǔ)短，既包括有水利水電建設(shè)所涉及的基礎(chǔ)領(lǐng)域，如力學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等一般自然科學(xué)，涉及面較廣，而且基本上較為全面反映了水利水電建設(shè)的最新形勢和進(jìn)展，如水利管理、水利經(jīng)濟(jì)、環(huán)境水利等均有單獨(dú)的類項(xiàng)。本項(xiàng)目學(xué)科分類以《水百》為基礎(chǔ)進(jìn)行，將基本類目縮減為21類，二級類目211類，三級類目1508類［4］，基本涵蓋了水利水電學(xué)科的所有領(lǐng)域，見表1。因此，在目前水利信息資源管理領(lǐng)域尚無現(xiàn)成可參考的學(xué)科門類條件下，以《水百》的條目分類為基礎(chǔ)，適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，不失為一種實(shí)用的方法。
3水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
元數(shù)據(jù)是定義和描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是一種用來描述數(shù)字化信息資源，確保數(shù)字化信息資源能夠被計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別、分析、提取和分析歸納的一整套編碼體系［5］。水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)，用來描述水利水電科技文獻(xiàn)信息資源，其目的在于方便用戶發(fā)現(xiàn)資源、識(shí)別資源、評價(jià)資源，而且對相關(guān)的信息資源進(jìn)行選擇和定位，并追蹤資源在使用過程中的變化，實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)資源的有效整合、管理使用和長期保存。水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)建立在傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)兩個(gè)基礎(chǔ)之上，不僅用來描述數(shù)字化信息的內(nèi)容特征，而且更要描述數(shù)字化信息的基本屬性，使得數(shù)字化信息得以被有效傳播、交流和利用。同時(shí)水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)為文獻(xiàn)數(shù)字化信息資源建立一種機(jī)器可理解的框架，幫助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及其它網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備獲得并理解文獻(xiàn)數(shù)字資源的基本特征，包括系統(tǒng)特征、內(nèi)容特征、權(quán)利特征等方面。迄今為止，世界上已開發(fā)并付諸使用的元數(shù)據(jù)主要有以下幾種：一是最早普遍使用的元數(shù)據(jù)MARC機(jī)讀目錄；二是描述博物館藏品與檔案特藏的元數(shù)據(jù)EAD編碼文檔；三是描述和管理大量網(wǎng)絡(luò)信息資源的元數(shù)據(jù)（包括都柏林考DC、因特網(wǎng)內(nèi)容挑選平臺(tái)PICS、因特網(wǎng)館藏WC等元數(shù)據(jù)）；四是其他形式的元數(shù)據(jù)（包括頻道定義格式CDF、教育管理系統(tǒng)IMS、全球信息定位服務(wù)GILS等元數(shù)據(jù)）。水利水電科技文獻(xiàn)信息與其他類信息相比，在其載體和類型上沒有太大差別，只在具體內(nèi)容上差別較大。因此，水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)體系的建立應(yīng)遵循通用、易兼容、可擴(kuò)展的原則。在對國內(nèi)外數(shù)字圖書館元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為：DC元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)簡單易懂，既便于專業(yè)用戶的擴(kuò)展，又適合普通用戶使用，它是由世界各國專家共同參與制定的，并經(jīng)過圖書館界、檔案界、計(jì)算機(jī)界的專家以及Z39.50和通用標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)（SGM）等方面的專家學(xué)者不斷地修正。我國和其他許多國家的數(shù)字圖書館工程都是以DC元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行信息化建設(shè)。因此，水利水電科技文獻(xiàn)選用DC標(biāo)準(zhǔn)作為基本元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行必要的擴(kuò)展和裁剪，確定了每一個(gè)元素的描述方式、基本定義和填充規(guī)范，對每個(gè)元素都給予了相應(yīng)的解釋。水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)體系包括20個(gè)類別，60多個(gè)元素，主要元素如表2所示。通過表2描述的元數(shù)據(jù)，管理人員和用戶可以有效地管理、鑒別、了解和使用其中的信息資源。這些元數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：一是描述水利水電科技文獻(xiàn)資源對象的內(nèi)容；二是識(shí)別資源日期、類型、格式等數(shù)據(jù)元素；三是定位資源的位置，以利于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中水利信息對象的發(fā)現(xiàn)和檢索；四是檢索，成為用戶查找電子資源的重要依據(jù)。為方便水利水電科技文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)的共享，參考當(dāng)前異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，我們采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言XML［6-8］（ExtensibleMarkupLanguage）來對元數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。XML是繼HTML之后的又一種Web標(biāo)記語言，專用于基于Internet的數(shù)據(jù)共享和交換設(shè)計(jì)，它已成為互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)［9］。用XML來描述元數(shù)據(jù)，具有清晰的結(jié)構(gòu)、語法和內(nèi)容，并能被計(jì)算機(jī)更高效地處理。XML還具有易于編輯、便于管理、適于存檔、容易查詢等諸多優(yōu)點(diǎn)［10］，這些特點(diǎn)，使得它成為了描述元數(shù)據(jù)的最佳選擇。
4數(shù)字化查詢平臺(tái)架構(gòu)
水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化技術(shù)研究的一個(gè)重要任務(wù)，就是在完成分類體系的基礎(chǔ)上，以元數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)資源的描述方式，構(gòu)建水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化查詢平臺(tái)。水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化查詢平臺(tái)具有以下功能：①科技文獻(xiàn)的數(shù)字化保存、分類管理；②科技文獻(xiàn)資料的查詢、瀏覽；③科技文獻(xiàn)的匯交、；④科技文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果輸出功能；⑤用戶和系統(tǒng)管理人員相關(guān)的權(quán)限管理、使用管理、統(tǒng)計(jì)水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化查詢平臺(tái)根據(jù)水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)進(jìn)行加工保存入數(shù)據(jù)庫中后，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分級分類存儲(chǔ)，并定義數(shù)據(jù)的詞匯表，方便用戶查詢檢索。最終，系統(tǒng)通過web的方式，將文獻(xiàn)數(shù)據(jù)資源在Internet上，并提供數(shù)據(jù)檢索、文獻(xiàn)下載以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，其整體架構(gòu)如圖1所示。
5結(jié)語
本文以水利水電科技文獻(xiàn)資源為基礎(chǔ)，選擇中國水科院資料室收藏的科技文獻(xiàn)資料，開展水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化技術(shù)研究，初步制定了適合于水利水電科技文獻(xiàn)的學(xué)科分類方法和元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，搭建了水利水電科技文獻(xiàn)數(shù)字化查詢平臺(tái)，為水利水電科技文獻(xiàn)資料的管理提供了網(wǎng)絡(luò)化管理平臺(tái)。該研究充分利用行業(yè)文獻(xiàn)資源，更好地為水利水電科研生產(chǎn)提供服務(wù)，為廣大水利水電科研人員提供了快速、便捷的科技文獻(xiàn)查詢途徑，促進(jìn)了水利水電文獻(xiàn)信息化建設(shè)步伐，豐富了水利水電信息化的建設(shè)內(nèi)容。
作者：繆綸張偉兵葉茂王冠華工作單位：中國水利水電科學(xué)研究院
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)交互；SOA；WebService
中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號：1674-2117（2015）12-0106-03
引言
隨著教育信息化建設(shè)的逐步推進(jìn)，各高校擁有的信息系統(tǒng)數(shù)量日漸增多，并且各個(gè)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間不一、使用技術(shù)不一、管理部門不一，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間相對獨(dú)立，需要數(shù)據(jù)交互時(shí)往往以底層數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)推送來完成，沒有頂層設(shè)計(jì)架構(gòu)，導(dǎo)致系統(tǒng)與系統(tǒng)之間關(guān)系越來越錯(cuò)綜復(fù)雜，無法高效地協(xié)同運(yùn)行，也為高校后續(xù)的信息化發(fā)展增加了難度。
現(xiàn)狀與解決方法
1.現(xiàn)狀
現(xiàn)階段多數(shù)高校在信息化系統(tǒng)建設(shè)方面缺乏研發(fā)能力，基本通過建設(shè)項(xiàng)目，或直接購買相對成熟的信息系統(tǒng)，或以社會(huì)公司的技術(shù)力量開發(fā)個(gè)性化信息系統(tǒng)。這直接導(dǎo)致高校的信息化系統(tǒng)與社會(huì)公司捆綁，一個(gè)系統(tǒng)或多個(gè)系統(tǒng)背后代表一家公司的利益，建設(shè)后期的升級、維護(hù)往往被公司牽制。而其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接要求是大數(shù)據(jù)時(shí)代下不可避免的，也往往會(huì)與兩家甚至多家公司進(jìn)行牽扯，是大數(shù)據(jù)時(shí)代下高校教育信息化建設(shè)中的難點(diǎn)。
2.解決方法
現(xiàn)今多信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互主要有4種設(shè)計(jì)架構(gòu)，分別為面向數(shù)據(jù)的交互模式、面向接口的交互模式、面向業(yè)務(wù)流程的交換模式與面向Web服務(wù)的交換模式。[1]其技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法主要有：設(shè)計(jì)中間件、建立數(shù)據(jù)中心庫、建立數(shù)據(jù)接口[2]等。其中中間件最為人熟知的是阿里巴巴的Cobar，將阿里的前端與后端分離，但是中間件開發(fā)成本較高，不利于高校后期維護(hù)。
部分大型高校擁有一定的研發(fā)能力，會(huì)分別成立數(shù)據(jù)中心部門，建立大型的數(shù)據(jù)中心庫[3]，即用面向數(shù)據(jù)的交互模式解決高校信息系統(tǒng)交互。具體來講就是為將本校所有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)抽取到數(shù)據(jù)中心庫中，進(jìn)行數(shù)據(jù)解構(gòu)重組，建立對象、關(guān)系、索引，再由數(shù)據(jù)中心庫傳遞給需要數(shù)據(jù)的各個(gè)信息系統(tǒng)。這樣每個(gè)系統(tǒng)只需建立一次數(shù)據(jù)推送、接受的操作，可以做到交互統(tǒng)一規(guī)劃，數(shù)據(jù)統(tǒng)一維護(hù)，同時(shí)利于大數(shù)據(jù)時(shí)代下的大數(shù)據(jù)挖掘分析。研發(fā)維護(hù)能力更強(qiáng)的高校已經(jīng)將全校信息系統(tǒng)虛擬化后，統(tǒng)一置于數(shù)據(jù)中心部門管理。[4]但是這樣的數(shù)據(jù)中心部門建設(shè)成本較高，維護(hù)任務(wù)較重，部分高校不具備這樣的人力物力，若全部利用社會(huì)公司力量建立數(shù)據(jù)中心庫，一旦公司發(fā)生意外，出現(xiàn)問題可能導(dǎo)致全校所有相關(guān)信息系統(tǒng)癱瘓，責(zé)任重大。同時(shí)數(shù)據(jù)中心與各個(gè)系統(tǒng)使用部門脫離，只能對數(shù)據(jù)形式進(jìn)行維護(hù)，無法對數(shù)據(jù)內(nèi)容的正確性進(jìn)行有效辨認(rèn)，如果數(shù)據(jù)內(nèi)容有錯(cuò)誤，則需要部門間逐層檢查，較為麻煩。而基于SOA的多信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互架構(gòu)，其本質(zhì)為面向Web服務(wù)信息系統(tǒng)的交互模式，為沒有能力或還未籌劃建立數(shù)據(jù)中心的高校提供了另一種多信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互解決方式，同時(shí)也為大數(shù)據(jù)分析建立了基礎(chǔ)。
基于SOA的高校信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互架構(gòu)
1.交互架構(gòu)概述
此架構(gòu)將數(shù)據(jù)中心部門從原有的數(shù)據(jù)管采用SOA框架整合為現(xiàn)有教學(xué)的各個(gè)系統(tǒng)，主要依據(jù)面向服務(wù)的架構(gòu)思想，在系統(tǒng)間搭建了一層統(tǒng)一的WebService數(shù)據(jù)接口[5]，將每個(gè)系統(tǒng)自身所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)抽象為一個(gè)個(gè)服務(wù)，負(fù)責(zé)何種功能提供何種服務(wù)，如教務(wù)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)學(xué)生成績、學(xué)生選課、教師排課等功能就提供成績查詢、選課查詢、課表查詢服務(wù)。而數(shù)據(jù)需求系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入WebService菜單調(diào)用菜單中對應(yīng)的服務(wù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。整體架構(gòu)如圖1所示，各個(gè)信息系統(tǒng)及其服務(wù)由相應(yīng)部門建設(shè)并維護(hù)，數(shù)據(jù)中心部門不管理其具體內(nèi)容，只架設(shè)一臺(tái)WebService服務(wù)器，其上主要實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)功能：一是錄入全校所有信息系統(tǒng)所提供的服務(wù)，并分類收藏，建立WebService菜單；二是記錄全校各個(gè)信息系統(tǒng)獲取的服務(wù)權(quán)限，并進(jìn)行身份認(rèn)證管理。WebService菜單中的服務(wù)內(nèi)容主要包括：服務(wù)簡介、服務(wù)ID、服務(wù)調(diào)用參數(shù)、服務(wù)返回XML格式、服務(wù)調(diào)用權(quán)限等信息。WebService服務(wù)器在完成信息系統(tǒng)身份認(rèn)證后也只是將其請求依據(jù)菜單所錄發(fā)送到對應(yīng)服務(wù)的服務(wù)器中，而非本地運(yùn)算，大大分擔(dān)了數(shù)據(jù)中心部門的服務(wù)器壓力，節(jié)省了高校建設(shè)資源。
實(shí)現(xiàn)服務(wù)管理及信息系統(tǒng)身份管理，只需將WebService菜單作為全校信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取的統(tǒng)一出口，對所有系統(tǒng)開放，適當(dāng)對已有或預(yù)建信息系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行協(xié)調(diào)，即可達(dá)到全校信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的統(tǒng)一管理。在大大減輕了數(shù)據(jù)中心部門工作量的同時(shí)可以將更多的人力物力投入到數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中，為高校在大數(shù)據(jù)時(shí)代下的信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)。
2.WebService服務(wù)
為方便介紹，下面以本校課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)交互為例。
服務(wù)的提供方提供按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)盡量將自身系統(tǒng)所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)抽象為服務(wù)，非自身數(shù)據(jù)則忽略，以免造成服務(wù)重疊，如課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)中的班級、學(xué)生、教師數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)服務(wù)時(shí)建立詳盡的子服務(wù)，但無須考慮具體使用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容要求，只需在每一項(xiàng)子服務(wù)中將相關(guān)所有數(shù)據(jù)打包，由使用系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)后自行篩選。WebService服務(wù)數(shù)據(jù)以XML的形式存在，可以跨越任何平臺(tái)，也無須考慮使用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求。建立WebService服務(wù)后將相應(yīng)的IP地址、權(quán)限、服務(wù)詳細(xì)說明提交至WebService服務(wù)器，形成WebService菜單，即可使后續(xù)系統(tǒng)自行調(diào)用服務(wù)。
3.WebService服務(wù)調(diào)用
現(xiàn)有的信息系統(tǒng)一般需要獲取多個(gè)其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)才能良好運(yùn)行，如我校課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)需要的選課信息、班級信息、學(xué)生與教師信息，分別來自教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)、人事系統(tǒng)。當(dāng)然，教務(wù)系統(tǒng)也可以從課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)中獲取學(xué)生的課間成績以完善學(xué)生成績綜合評定。按傳統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫推送則所有相關(guān)系統(tǒng)至少需要建立五個(gè)中間庫進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，如所有系統(tǒng)如前文所述建立統(tǒng)一的WebService服務(wù)，并將服務(wù)錄入到WebService菜單中，這些系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互將變得簡單、便捷。無須分別找教務(wù)處、學(xué)工部、人事處及其系統(tǒng)所屬公司商談數(shù)據(jù)對接事宜，只需將課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)向數(shù)據(jù)中心部門報(bào)備并授予系統(tǒng)ID及相應(yīng)調(diào)取服務(wù)權(quán)限，然后查閱WebService菜單，找到相應(yīng)服務(wù)，即排課信息查詢、選課信息查詢、班級信息查詢、學(xué)生信息查詢和教師信息查詢，甚至無須關(guān)心這些服務(wù)是由何系統(tǒng)提供的。調(diào)用最接近自己需要的子服務(wù)得到系統(tǒng)運(yùn)行所需數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾，檢選需要屬性，至于本地是否存儲(chǔ)一份獲取數(shù)據(jù)及同步機(jī)制，則由系統(tǒng)建設(shè)方自行決定。出于對各個(gè)系統(tǒng)的完整性、安全性考慮，目前本校服務(wù)以信息查詢?yōu)橹鳎袚?dān)數(shù)據(jù)交互的工作，如特殊情況可以進(jìn)一步考慮系統(tǒng)間整合，加入系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步機(jī)制。
具體調(diào)用流程如下頁圖2所示，服務(wù)調(diào)用系統(tǒng)向WebService服務(wù)器發(fā)送系統(tǒng)ID、密碼，查閱相關(guān)服務(wù)，再依據(jù)具體子服務(wù)要求傳送參數(shù)調(diào)用子服務(wù)，WebService服務(wù)在檢查權(quán)限無誤后將調(diào)用子服務(wù)請求傳遞到提供服務(wù)的服務(wù)器中，該服務(wù)器依據(jù)參數(shù)查詢數(shù)據(jù)并以XML形式返回服務(wù)調(diào)用系統(tǒng)，服務(wù)調(diào)用系統(tǒng)在收到XML后，解析并篩選自己所需的數(shù)據(jù)，進(jìn)行利用。以課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)查詢班級信息為例，首先教學(xué)反饋系統(tǒng)向WebService服務(wù)器發(fā)送查詢請求，查閱WebService菜單后選擇以班級號查詢班級信息服務(wù)及以班級號查詢學(xué)生信息服務(wù)兩項(xiàng)，將班級號及服務(wù)調(diào)用請求發(fā)送至WebService服務(wù)器，服務(wù)器檢查課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)權(quán)限后，依據(jù)菜單所記錄的服務(wù)對應(yīng)IP地址，將服務(wù)調(diào)用請求轉(zhuǎn)發(fā)至教務(wù)系統(tǒng)及學(xué)工系統(tǒng)。教務(wù)系統(tǒng)依據(jù)班級號將班級名、專業(yè)、入學(xué)時(shí)間、畢業(yè)時(shí)間、類型、所屬二級學(xué)院ID、班主任教工號等信息回傳，學(xué)工系統(tǒng)依據(jù)班級號將該班所有學(xué)生的學(xué)號、姓名、班級、專業(yè)、年齡、性別、籍貫、名族、入學(xué)時(shí)間、類型等信息返回。課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)將數(shù)據(jù)的屬性依據(jù)需要保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，方便后期程序直接調(diào)用，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行效率。
全過程課堂教學(xué)反饋系統(tǒng)無須了解班級信息查詢服務(wù)，學(xué)生信息查詢服務(wù)是由何系統(tǒng)提供，學(xué)工系統(tǒng)與教務(wù)系統(tǒng)也無須了解何系統(tǒng)調(diào)用了服務(wù)，這大大節(jié)省了系統(tǒng)間建立數(shù)據(jù)交互的步驟與過程。建立WebService菜單及系統(tǒng)身份管理達(dá)到類似建立大型數(shù)據(jù)中心庫的功能，統(tǒng)一規(guī)劃及管理全校所有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互。
總結(jié)
基于SOA的高校信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互架構(gòu)以各個(gè)系統(tǒng)提供服務(wù)、使用服務(wù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的系統(tǒng)間數(shù)據(jù)對接，從原有點(diǎn)對點(diǎn)定向連接到單點(diǎn)定權(quán)限開放式對接，使每一個(gè)信息系統(tǒng)只需要建立一套自身所能提供的服務(wù)，就無須再為以后的系統(tǒng)對接事宜不斷修正，而受系統(tǒng)背后的社會(huì)公司牽制。同時(shí)WebService的跨平臺(tái)性不僅適用于原有老系統(tǒng)改建，也不限制后續(xù)新系統(tǒng)的選擇，而XML數(shù)據(jù)形式可以被大部分開發(fā)技術(shù)解析。
相比建立大數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲(chǔ)推送的解決方法，其具有減輕數(shù)據(jù)中心本身工作量的優(yōu)勢，只需統(tǒng)籌所有服務(wù)及管理各個(gè)系統(tǒng)的權(quán)限，為人力物力較緊張的高校提供了另外一種管理全校信息系統(tǒng)交互的方式。并且因?yàn)閃ebService服務(wù)器上并無數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)源只在服務(wù)提供部門的掌握中，保證了數(shù)據(jù)源的唯一性。相比建立大型數(shù)據(jù)中心庫推送所獲取的數(shù)據(jù)是經(jīng)過數(shù)據(jù)中心加工過的，通過服務(wù)調(diào)用獲取數(shù)據(jù)具有更高的安全性與可靠性，即使一部分服務(wù)出現(xiàn)問題，也只是影響這部分服務(wù)相關(guān)的系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)所屬部門責(zé)任亦更加明晰。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展 概述
1 物聯(lián)網(wǎng)淺析
1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”（Enabled）的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵埃”（Mote），通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M）、應(yīng)用大集成（Grand Integration）、以及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式，在內(nèi)網(wǎng)（Intranet）、專網(wǎng)（Extranet）、和/或互聯(lián)網(wǎng)（Internet）環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面（集中展示的Cockpit Dashboard）等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的管、控、營一體化。這幾年推行的智能家居其實(shí)就是把家中的電器通過網(wǎng)絡(luò)控制起來。可以想見，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段，家中的電器可以和外網(wǎng)連接起來，通過傳感器傳達(dá)電器的信號。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)在國際上又稱為傳感網(wǎng)，據(jù)悉，這是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。南京郵電大學(xué)校長、博士生導(dǎo)師楊震教授說，世界上的萬事萬物，小到手表、鑰匙，大到汽車、樓房，只要嵌入一個(gè)微型感應(yīng)芯片，把它變得智能化，這個(gè)物體就可以自動(dòng)開口說話。再借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人們就可以和物體“對話”，物體和物體之間也能“交流”，這就是物聯(lián)網(wǎng)。如果物聯(lián)網(wǎng)再搭上互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)橋梁，在世界任何一個(gè)地方我們都可以即時(shí)獲取萬事萬物的信息。可以這么說，物聯(lián)網(wǎng)加上互聯(lián)網(wǎng)等于智慧地球。
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，可運(yùn)用于城市公共安全、工業(yè)安全生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)控、智能交通、智能家居、公共衛(wèi)生、健康監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域，讓人們享受到更加安全輕松的生活。具體來說，就是通過安裝信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，將所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理。電視、洗衣機(jī)、空調(diào)甚至自行車、門鎖和血壓計(jì)上都能使用。專家預(yù)測10年內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，將廣泛運(yùn)用于智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護(hù)理、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域，一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場就此誕生。
2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)的基本體系結(jié)構(gòu)主要由以下三層構(gòu)成：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。體系結(jié)構(gòu)如圖1所示：
（1）感知層。感知層主要用來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和事物的感知，由各種具有感知能力的設(shè)備和傳感器網(wǎng)關(guān)組成，本層包括攝像頭、射頻識(shí)別標(biāo)簽、傳感器、全球定位系統(tǒng)等終端設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)中關(guān)于物體的識(shí)別和信息的采集就來源于本層，用來解決如何采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)的問題。
（2）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層主要用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和信息的運(yùn)營，由各種通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)相互融合而成，本層包括對傳感器的管理、對海量信息的分類、匯聚和處理，需要完成把感知到的信息順利、安全可靠地傳送出去。
（3）應(yīng)用層。應(yīng)用層主要是為了將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，由應(yīng)用支撐平臺(tái)子層和應(yīng)用服務(wù)子層組成，是實(shí)現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集。其中，應(yīng)用服務(wù)子層包含多種行業(yè)，例如智能交通、智能電力、智能醫(yī)療、智能居家等行業(yè)。
綜上所述，“全面感知、可靠傳送和智能處理”是物聯(lián)網(wǎng)必須具備的三個(gè)重要特征，使各層之間能夠協(xié)同工作是未來物聯(lián)網(wǎng)研究的一個(gè)重要方向，從而能夠明顯提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能化水平。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的擴(kuò)展和延伸，材料、器件、軟件、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)各方面的創(chuàng)新都會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)主的關(guān)鍵技術(shù)包括：射頻識(shí)別技術(shù)、無線傳感技術(shù)、智能技術(shù)和納米技術(shù)。
（1）無線射頻識(shí)別技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)感知層對事物的感知及識(shí)別，必然離不開射頻識(shí)別技術(shù)。無線射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種無需人工操作，利用無線射頻信號識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)信息的技術(shù)。RFID技術(shù)是一項(xiàng)非接觸式的，并且可在各種惡劣環(huán)境中工作的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽、識(shí)別精度高、抗干擾強(qiáng)、識(shí)別速度快，與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，就可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的信息共享。
（2）無線傳感技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，傳感器技術(shù)已開始得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。將一系列空間分散的傳感器單元組織起來構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）可連接物理世界和數(shù)字世界。WSN 通過各節(jié)點(diǎn)相互感知，將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總，并根據(jù)這些信息處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的監(jiān)測信息。當(dāng)前，作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)定位已成為研究的熱點(diǎn)。
（3）智能技術(shù)和納米技術(shù)
智能技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是指通過智能系統(tǒng)在物體中的植入，使物體具備智能性，能夠被動(dòng)或主動(dòng)的實(shí)現(xiàn)與用戶的有效溝通，達(dá)到預(yù)期目的。納米技術(shù)的優(yōu)勢在于使得物聯(lián)網(wǎng)中體積越來越小的物體能夠進(jìn)行交互和連接。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，智能技術(shù)與納米技術(shù)的應(yīng)用使更多微小物體的嵌入更加智能，極大地增強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)的威力。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中存在的問題
物聯(lián)網(wǎng)存在著巨大的應(yīng)用前景和商機(jī)，但物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在仍處于起步階段，在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)體系等方面還需進(jìn)一步的完善。
（1）核心技術(shù)的提高
目前尚處于物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)和規(guī)模化應(yīng)用的初始階段，當(dāng)務(wù)之急是突破核心技術(shù)，搶占制高點(diǎn)。除了射頻識(shí)別、海量數(shù)據(jù)處理以及非IP數(shù)據(jù)交換技術(shù)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)、自治區(qū)域動(dòng)態(tài)管理等技術(shù)也需要進(jìn)一步的發(fā)展與突破。
（2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定
當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍不夠成熟，在感知、傳輸、應(yīng)用各層涉及的技術(shù)很多，需要確立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范指導(dǎo)。所以，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化體系、研發(fā)和應(yīng)用項(xiàng)目規(guī)范乃是發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的當(dāng)務(wù)之急。
（3）隱私信息的保護(hù)
在物聯(lián)網(wǎng)的射頻識(shí)別系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽可以被嵌入任何目標(biāo)物品中，這樣標(biāo)簽的安全性和隱私性就受到了極大地限制。因此，信息和用戶隱私的保護(hù)是物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中需要解決的重大問題。
（4）IP地址的擴(kuò)充
物聯(lián)網(wǎng)中每個(gè)物品都要有自己的地址，這樣就必須解決尋址問題。但是目前IPv4 地址資源有限不，這都只有靠IPv6技術(shù)來解決。但由 IPv4 向IPv6 轉(zhuǎn)型以及妥善處理與IPv4的兼容性問題，又是一個(gè)難題。
4 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)市場空間廣闊，存在著巨大的應(yīng)用前景，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究越來越受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。然而當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)存在規(guī)模小較小、開發(fā)模式孤立等問題，同時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中也面臨著核心技術(shù)不高、缺乏標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范等挑戰(zhàn)，這就對物聯(lián)網(wǎng)今后的研究提出了明確的要求：需要加大對基礎(chǔ)平臺(tái)及關(guān)鍵技術(shù)的投入，建立規(guī)范的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)以需求來驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。因此，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的研究在在理論和實(shí)際應(yīng)用中都有很大的意義。
【摘要】信息化稅收已成為稅收管理現(xiàn)代化的一個(gè)標(biāo)志,只有不斷加強(qiáng)稅收信息化建設(shè),才能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化稅收管理目標(biāo)。文章從科學(xué)發(fā)展觀政治理論思想出發(fā),基于信息化建設(shè)發(fā)展規(guī)律對當(dāng)前我國稅收信息化建設(shè)存在的問題進(jìn)行系統(tǒng)的剖析,并運(yùn)用科學(xué)發(fā)展觀的思想提出建議和對策。
【關(guān)鍵詞】信息化;信息化稅收建設(shè);以人為本;統(tǒng)籌兼顧
信息化稅收是與現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的,以信息技術(shù)為核心,以深度應(yīng)用和全面提高數(shù)據(jù)能力為目標(biāo),將先進(jìn)管理理念與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)融為一體的新型稅收管理體制。信息化稅收與傳統(tǒng)的稅收管理體制相比,最主要的區(qū)別在于稅收管理理念的變化:即由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)型稅收管理轉(zhuǎn)變?yōu)榛诙愂諗?shù)據(jù)信息分析進(jìn)行稅收管理的理念。但是,信息化建設(shè)應(yīng)當(dāng)把科學(xué)主義與人文主義結(jié)合起來①。從科學(xué)主義角度看信息化建設(shè),最容易看到信息技術(shù)的開發(fā)和利用;從以人為本角度看信息化建設(shè),則還會(huì)發(fā)現(xiàn)信息文化的推動(dòng)作用。既然應(yīng)用信息技術(shù)是管理現(xiàn)代化的標(biāo)志之一,也應(yīng)當(dāng)有對應(yīng)的信息文化是管理現(xiàn)代化的標(biāo)志之一,可是具體談到信息化應(yīng)用時(shí),人們往往把后一點(diǎn)給忘了。利用信息技術(shù)和信息文化來加強(qiáng)稅務(wù)部門稅收征管,代表著先進(jìn)生產(chǎn)力與先進(jìn)文化發(fā)展的要求,作為物質(zhì)力量和精神力量的信息化這兩手應(yīng)用,都要硬,才談得上全面建設(shè)。由此,筆者運(yùn)用科學(xué)發(fā)展觀的政治理論思想對當(dāng)前的稅務(wù)工作提出粗淺的建議。
一、信息化建設(shè)發(fā)展規(guī)律及要求
信息化是充分利用信息技術(shù),開發(fā)利用信息資源,促進(jìn)信息交流和知識(shí)共享,提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的歷史進(jìn)程。它是我國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、建設(shè)和諧社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略及要求。從信息化發(fā)展規(guī)律可看出:
第一,稅務(wù)系統(tǒng)的信息化建設(shè)從低級到高級,從單一到豐富,從分散到統(tǒng)一,這是一個(gè)必然的建設(shè)過程。當(dāng)前稅務(wù)部門信息化發(fā)展的內(nèi)部不平衡,地域間不平衡、技術(shù)指標(biāo)不平衡、應(yīng)用水平不平衡,相應(yīng)導(dǎo)致的系統(tǒng)林立,消息割裂等都應(yīng)該是這一過程需要解決的課題。
第二,信息化已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出技術(shù)手段的范疇和含義。信息化的實(shí)質(zhì)是生命化②。信息技術(shù)是客觀的和理性的,而應(yīng)用于管理中就需要人性化的東西存在。生命總是理性寓之于內(nèi),而感性行之于外的。稅務(wù)信息化近十年的建設(shè),其發(fā)展迅猛,成效顯著、影響廣泛,對稅務(wù)部門的組織機(jī)構(gòu)、管理制度、運(yùn)行機(jī)制、干部的思想意識(shí)和管理文化都產(chǎn)生了深刻的影響,提出了新的更高的要求。
第三,信息化發(fā)展到一定階段必然要求打破環(huán)節(jié)、層級、部門間的壁壘,充分實(shí)現(xiàn)資源共享,迫使管理者必須打破傳統(tǒng)管理模式,進(jìn)行運(yùn)行機(jī)制的變革,以適應(yīng)這一先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展要求。
第四,從稅務(wù)系統(tǒng)信息化的發(fā)展歷程來看,信息技術(shù)同征管改革和實(shí)踐聯(lián)系緊密,并始終貫穿稅收工作的全過程。所以,信息化稅收建設(shè)達(dá)到一定階段,必然走向“科技+管理”的征管現(xiàn)代化之路。
二、當(dāng)前信息化稅收建設(shè)走入誤區(qū)的剖析
幾年來,稅務(wù)信息化被提到了相當(dāng)?shù)母叨?領(lǐng)導(dǎo)重視,投資不菲,電子稅務(wù)的運(yùn)行平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初具規(guī)模,金稅工程、征管信息系統(tǒng)的建設(shè)也取得了較大的成績,構(gòu)建起了稅收征管信息化體系。但目前信息化稅收建設(shè)過程中仍存在理論指導(dǎo)的偏差,致使其走入誤區(qū)。
(一)“唯信息論”的管理思想
信息化稅收系統(tǒng)包含了納稅人和稅收機(jī)關(guān)兩方面的數(shù)據(jù)庫,根據(jù)稅法要求確定的管理項(xiàng)目、管理層次和管理機(jī)構(gòu)、工作流程3個(gè)部分。由此可知,信息化管理并沒有給稅收的管理目的和管理依據(jù)帶來變化,它是由國家稅法決定的。但在目前的稅務(wù)工作中存在“唯信息論”的思想。一是稅收管理由執(zhí)法行為異化為純粹的信息處理工作;二是稅收業(yè)務(wù)和信息技術(shù)之間還存在“兩張皮”現(xiàn)象,甚至把稅收業(yè)務(wù)寄托于技術(shù)上而忽視了人的內(nèi)因主導(dǎo)作用。
問題的主要原因是對信息化稅收的內(nèi)涵、規(guī)律和體系的構(gòu)筑缺乏全面、客觀、科學(xué)的認(rèn)識(shí),應(yīng)用觀念基本停留在計(jì)算機(jī)模擬手工和事務(wù)處理階段上,管理觀念對信息化稅收建設(shè)只基于技術(shù)層面,而對知識(shí)創(chuàng)新、人文因素及社會(huì)科學(xué)理論認(rèn)識(shí)不足。在實(shí)際工作中把管理崗位人為分成業(yè)務(wù)崗位和技術(shù)崗位,缺乏大量既懂業(yè)務(wù)又懂技術(shù)的高層次復(fù)合型人才,從而不能有效利用各種數(shù)據(jù)開展有實(shí)效的稅收經(jīng)濟(jì)分析、企業(yè)納稅評估、稅收監(jiān)控等工作;沒有重視和強(qiáng)調(diào)人與系統(tǒng),人與技術(shù)、機(jī)器之間的不同以及各自適宜承擔(dān)的任務(wù),而是要求人以時(shí)間、金錢為代價(jià)去適應(yīng)系統(tǒng)。由于信息技術(shù)的應(yīng)用要求公開和資源共享,這對稅務(wù)部門的組織機(jī)構(gòu)重組帶來了挑戰(zhàn),因?yàn)檫^去長期形成的既得利益要被打破,它們不愿意積極主動(dòng)適應(yīng)這種變革,結(jié)果是寧愿把資金花在對技術(shù)、技術(shù)人員和設(shè)備的過度投資;只重視稅務(wù)部門內(nèi)部征管系統(tǒng)而忽略與納稅人的關(guān)系,即優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量,讓納稅人足不出戶就能在網(wǎng)上完成一系列納稅申報(bào)、繳款、查詢、涉稅事宜等活動(dòng)。
(二)重?cái)?shù)量輕質(zhì)量的管理方式
由于存在上述的思想觀念,在平時(shí)的稅務(wù)工作中就會(huì)看重?cái)?shù)量的完成多寡而忽視質(zhì)量的提高。例如,應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)起點(diǎn)低,系統(tǒng)林立,互不兼容,應(yīng)用平臺(tái)不一,各部門各地區(qū)各自為戰(zhàn),自成體系,重復(fù)建設(shè),資源嚴(yán)重浪費(fèi),信息化功能交叉,信息不共享,甚至制約了多數(shù)局部系統(tǒng)的發(fā)展。雖然近幾年實(shí)施了信息資源整合工作,但數(shù)據(jù)共享問題仍沒得到根本解決,如數(shù)據(jù)重復(fù)報(bào)送和重復(fù)錄入問題。
多年來,在稅務(wù)信息化建設(shè)中,各級稅務(wù)機(jī)關(guān)已經(jīng)積累了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),但稅務(wù)部門的數(shù)據(jù)管理水平卻仍不夠高,所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)質(zhì)量不容樂觀。目前大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)僅滿足于稅收征管日常應(yīng)用,在數(shù)據(jù)增值利用的深度和廣度上還不夠,這一方面體現(xiàn)在稅務(wù)基層不能充分利用數(shù)據(jù)加強(qiáng)管理和優(yōu)化服務(wù);另一方面決策者很難從海量數(shù)據(jù)中獲取有價(jià)值的信息,并通過數(shù)據(jù)分析提煉出有價(jià)值的決策信息來指導(dǎo)基層工作。
信息化稅收在不斷發(fā)展,但隨之上升的信息化稅收風(fēng)險(xiǎn)還沒有被稅務(wù)部門意識(shí)到。互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)的大集中、稅銀聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)交換技術(shù)等都是信息化稅收風(fēng)險(xiǎn)來源,如何保障稅收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性和安全性并及時(shí)規(guī)避各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)還沒有得到稅務(wù)工作人員的足夠的重視,甚至沒有制定和宣傳相關(guān)的管理辦法和制度。而我國目前稅務(wù)領(lǐng)域?qū)︼L(fēng)險(xiǎn)管理的研究仍處于極其薄弱的狀況。
(三)缺乏統(tǒng)籌兼顧的管理方法
因?yàn)槎悇?wù)部門信息化啟動(dòng)比較晚,在摸索中前進(jìn),所以在管理方法上難免會(huì)顧此失彼,不能通觀全局,統(tǒng)籌兼顧。具體表現(xiàn)為:
1.資源結(jié)構(gòu)投入失衡
信息化建設(shè)在投資結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨向上過分強(qiáng)調(diào)專業(yè)化,缺乏整體系統(tǒng)觀,存在著重視信息化建設(shè)而輕運(yùn)行時(shí)的管理、重視硬件資源的建設(shè)而沒有抓緊軟件應(yīng)用水平的提高、重視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而輕資源的投入、重軟件統(tǒng)一而輕標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、重征管系統(tǒng)而輕納稅服務(wù)系統(tǒng)、重自主投入而輕投資多元化等誤區(qū)。
2.與其它部門發(fā)展不協(xié)調(diào)
具有社會(huì)系統(tǒng)功能的信息化稅收建設(shè),和其它部門溝通不暢,不能協(xié)調(diào)發(fā)展。若協(xié)調(diào)部門不能很好地配合,就難以形成部門互動(dòng),使信息化推廣工作受到一定的阻力。
從內(nèi)部看,大量、有效的涉稅信息因稅務(wù)局外部其它部門信息的缺失,將難以導(dǎo)入地稅系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫中,信息運(yùn)行阻斷,同時(shí)由于短缺融法律、稅收、信息為一身的復(fù)合型人才又淡化了科技的推進(jìn)作用;另外,我國1994年的稅制改革,成立了國、地稅兩套稅務(wù)系統(tǒng),但由于兩套稅務(wù)系統(tǒng)在稅款的征收管理上基本是各自為政,未能構(gòu)建起有效的信息溝通機(jī)制,無法對納稅人起到應(yīng)有的國地稅相互監(jiān)督的作用,因而造成國家的稅款流失。就外部言,信息化稅收是在稅務(wù)部門積極倡導(dǎo)和社會(huì)各部門自覺跟進(jìn)的互動(dòng)中一步一步實(shí)現(xiàn)的。而目前,除金融、電信外,企業(yè)及政府各部門的信息化建設(shè)明顯滯后,這種信息占有和運(yùn)用的不對稱以及參差不齊的網(wǎng)絡(luò)辦稅客體對信息化稅收的推進(jìn)產(chǎn)生了負(fù)面沖擊。與其它部門溝通協(xié)調(diào)不暢的主要原因是信息源不完整,表現(xiàn)在與稅收監(jiān)管密切關(guān)聯(lián)的工商登記信息、企業(yè)編碼、銀行賬號、個(gè)人身份證明等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)受現(xiàn)行行業(yè)體制和部門法規(guī)的制約,既不規(guī)范也不統(tǒng)一,既難獲取又無法得到利用。如稅務(wù)系統(tǒng)與工商部門的信息不共享,可能產(chǎn)生稅收征管漏洞。現(xiàn)行各地工商部門登記的工商戶數(shù)普遍高于當(dāng)?shù)囟悇?wù)部門登記的納稅人數(shù),就是稅收征管漏洞的表現(xiàn)之一。稅務(wù)系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)的信息未聯(lián)網(wǎng),納稅人的稅務(wù)登記證號和銀行賬號難以相應(yīng)登錄掌握;稅務(wù)機(jī)關(guān)查詢涉稅案件企業(yè)的銀行存款的權(quán)利難以通過稅務(wù)系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)的信息共享實(shí)現(xiàn)。
三、踐行科學(xué)發(fā)展走出信息化稅收建設(shè)誤區(qū)
(一)堅(jiān)持“以人為本”的管理思想
在管理方面,與一般的信息系統(tǒng)的管理不同,信息化稅收建設(shè)除了注重科學(xué)性的規(guī)律問題之外,更要注重人文性的素養(yǎng)問題。要大力培養(yǎng)稅務(wù)人員的信息素養(yǎng),從社會(huì)學(xué)、管理學(xué)和情報(bào)學(xué)等多重角度來認(rèn)識(shí)信息化理論,充分認(rèn)識(shí)信息的作用和價(jià)值,增強(qiáng)信息意識(shí),提高信息服務(wù)和創(chuàng)新能力;強(qiáng)化網(wǎng)站等信息門戶的人文設(shè)計(jì),充分利用信息技術(shù),公開、公正、公平地將稅法貫徹、適用于全體納稅人,以及通過幫助個(gè)性需求不同的納稅人了解和履行納稅義務(wù),為納稅人提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
(二)向精細(xì)化、知識(shí)管理方式轉(zhuǎn)變
以精細(xì)化管理為目標(biāo)提高數(shù)據(jù)應(yīng)用水平。針對目前強(qiáng)化“首問責(zé)任制”和強(qiáng)調(diào)管理“精細(xì)化”的新要求,在數(shù)據(jù)應(yīng)用上應(yīng)以“一戶式”為主要改革方向。構(gòu)建一戶納稅人“橫向”和“縱向”兩個(gè)信息庫,對納稅人的信息實(shí)行集中管理。在對信息系統(tǒng)的要求方面及繼續(xù)滿足宏觀管理的前提下,應(yīng)對個(gè)別納稅人實(shí)施精細(xì)化監(jiān)督管理并作為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新目標(biāo)。
以“創(chuàng)造稅收價(jià)值”為目標(biāo),從提升管理的角度關(guān)注和挖掘信息技術(shù)在推動(dòng)業(yè)務(wù)管理方面的潛力,引入知識(shí)管理,達(dá)到社會(huì)和納稅人不斷增長的期望值,在降低成本的同時(shí)增加稅收等方面的價(jià)值。抓好信息管理制度的落實(shí),落實(shí)數(shù)據(jù)管理規(guī)程、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理辦法、數(shù)據(jù)公開制度、數(shù)據(jù)信息應(yīng)用管理辦法的要求;形成知識(shí)管理流程,以流程化的方式,使制度體系緊密銜接、規(guī)范運(yùn)作;建立以風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評定和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對為基本環(huán)節(jié)的稅收風(fēng)險(xiǎn)管理流程,把高風(fēng)險(xiǎn)的納稅人作為管理重點(diǎn)。
在全球化、信息化、經(jīng)濟(jì)一體化三要素的推動(dòng)下，商品和生產(chǎn)要素在全球范圍內(nèi)以空前的速度和廣度自由流動(dòng)，現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展成為一個(gè)跨部門、跨行業(yè)、跨區(qū)域的新型服務(wù)系統(tǒng)。作為“第三利潤源泉”，現(xiàn)代物流業(yè)通過運(yùn)用先進(jìn)的組織方式和管理技術(shù)實(shí)施供應(yīng)鏈管理，成為城市和國家發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和衡量一個(gè)國家綜合國力的重要標(biāo)志。日本、臺(tái)灣、香港、新加坡、韓國等都制定了新的物流業(yè)發(fā)展規(guī)劃及措施，上海也將構(gòu)建“兩大類型、五大園區(qū)”的物流發(fā)展格局，即建設(shè)西北、西南兩大內(nèi)陸口岸型綜合物流園區(qū)和浦東空港、外高橋、海港新城三大沿海口岸型綜合物流園區(qū)，形成布局合理、層次多元、功能配套、有機(jī)鏈接的現(xiàn)代物流服務(wù)體系，旨在通過現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展拓展上海新的經(jīng)濟(jì)增長空間，增強(qiáng)城市綜合競爭力，提高上海的國際化、信息化、市場化水平。摘要：本文分析了上海物流業(yè)發(fā)展存在的主要問題，借鑒日、美等國政府發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)的經(jīng)驗(yàn)做法，提出了上海發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)的幾點(diǎn)建議。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代物流業(yè)；發(fā)展；供應(yīng)鏈
一、上海物流業(yè)發(fā)展存在的主要問題
目前，上海現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展迅速，并已嶄露頭角。2001年末，物流業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員達(dá)45.24萬人，增加值為663.45億元，占當(dāng)年GDP的13.4％，比1990年增長了6倍，超過了發(fā)達(dá)國家10％的平均水平。2002年上海物流總量在超過5億噸的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大，其口集裝箱吞吐量達(dá)到861.3萬標(biāo)箱，比2001年增長了35.8％，排名躍居世界第四。同時(shí)，物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也具有一定規(guī)模和檔次，建成了與港口、航空、公路和鐵路等相關(guān)聯(lián)的綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)體系，信息港建設(shè)的階段性計(jì)劃——“1520”工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，高速、寬帶、大容量的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已基本建成。但是，上海還沒有真正意義上的現(xiàn)代物流企業(yè)，國內(nèi)大型海運(yùn)企業(yè)的運(yùn)作也僅僅停留在運(yùn)輸和配送服務(wù)，基本上處于物流發(fā)展的初期，上海物流業(yè)的發(fā)展還存在許多問題。
（一）沒有形成有利于現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)環(huán)境
由于物流的各項(xiàng)作業(yè)分屬于交通、工商、稅收、信息等不同部門管理，而物流企業(yè)的發(fā)展在我國剛剛起步，過去由有關(guān)部門制定的眾多的法規(guī)很難適應(yīng)現(xiàn)代物流發(fā)展的需求。上海雖然在海關(guān)通關(guān)方面實(shí)行了“提前報(bào)關(guān)、實(shí)貨通行”模式，但是在公路、鐵路、航空貨物運(yùn)輸，包裝、倉儲(chǔ)業(yè)方面的管理辦法以及涉及物流企業(yè)的工商、稅務(wù)、海關(guān)、檢驗(yàn)、企業(yè)登記規(guī)則及單證的有關(guān)法規(guī)和規(guī)定方面已難以適應(yīng)新形勢下現(xiàn)代物流發(fā)展的需要。現(xiàn)代物流業(yè)作為一個(gè)新興的、亟待發(fā)展的、知識(shí)密集的行業(yè)，政府如何在政策上予以扶持，確立統(tǒng)一的政府主管部門，理順管理體制，創(chuàng)新管理方法，目前還缺乏明確的規(guī)定。
（二）與國際接軌的物流標(biāo)準(zhǔn)化體系尚未建立起來
物流系統(tǒng)是流通系統(tǒng)的“橋梁、紐帶”，連接著生產(chǎn)與再生產(chǎn)、生產(chǎn)與消費(fèi)，物流系統(tǒng)的運(yùn)行需要多地區(qū)、多部門、多行業(yè)相互銜接，多種設(shè)施、多個(gè)操作系統(tǒng)分工協(xié)作，因此需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化體系。由于制造物流裝備的廠家分屬各部門，以致目前各個(gè)部門、各個(gè)地區(qū)、各個(gè)物流作業(yè)環(huán)節(jié)使用的設(shè)備，如各種運(yùn)輸工具、包裝容器、托盤、集裝箱、倉庫等物流設(shè)施和裝備的標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成有利于物流活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化體系；在包裝、運(yùn)輸和裝卸等一些流通環(huán)節(jié)，缺少必要的行業(yè)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；物流用語、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)、物流作業(yè)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作還未完全開展起來，特別是沒有形成一個(gè)與國際接軌的標(biāo)準(zhǔn)體系。這種狀況導(dǎo)致物流成本上升和服務(wù)質(zhì)量降低，影響了上海物流活動(dòng)的質(zhì)量、效率和效益的提高以及國際物流活動(dòng)的通暢。
（三）物流企業(yè)的信息化程度低
目前，多數(shù)物流企業(yè)采用傳統(tǒng)運(yùn)作方式，完善的物流信息管理系統(tǒng)、電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)和貨物跟蹤系統(tǒng)等尚未得到普遍應(yīng)用，信息傳輸?shù)乃俣群蜏?zhǔn)確性得不到較大提高，單據(jù)處理成本、庫存成本、差錯(cuò)成本、人事成本不能有效加以控制，有的企業(yè)的通訊手段甚至還停留在使用電話、傳真方式上，影響了物流管理水平和服務(wù)質(zhì)量的提高。雖然上海目前在建設(shè)“三港、三網(wǎng)”、發(fā)展電子商務(wù)方面取得了很大進(jìn)步，但是物流業(yè)的信息化建設(shè)和經(jīng)營效率一直沒有較大改進(jìn)，網(wǎng)上交易、通關(guān)、、保險(xiǎn)、銀行支付、信息反饋等都沒有廣泛應(yīng)用，商流、物流、信息流不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)化傳達(dá)，現(xiàn)代物流系統(tǒng)要求的服務(wù)、快速及時(shí)、節(jié)約、規(guī)模化、庫存調(diào)節(jié)五大目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)，因而極大地影響了企業(yè)運(yùn)作效率和行業(yè)競爭力的提高。
（四）物流市場體系有待進(jìn)一步規(guī)范、完善
目前，許多企業(yè)物流部門附屬于企業(yè)內(nèi)部，物流部門規(guī)模小、效率低、成本高，流通費(fèi)用占生產(chǎn)成本的比例居高不下，社會(huì)化、專業(yè)化的第三方物流尚未真正發(fā)展和普及。少數(shù)規(guī)模較大的專業(yè)化物流公司也僅僅服務(wù)于企業(yè)自身或較大型的企業(yè)，其他中小企業(yè)的物流服務(wù)基本上處于自營的初級發(fā)展階段。而目前在美國、歐洲使用第三方物流服務(wù)的企業(yè)分別達(dá)到了58％、76％。
公平競爭的物流市場環(huán)境也有待進(jìn)一步完善。國有、集體物流企業(yè)在土地租金、稅收、貸款方面受優(yōu)待的局面必須隨著中國加入WTO而逐漸消除。打破條塊分割和壟斷，創(chuàng)建公平合理的市場環(huán)境，增強(qiáng)企業(yè)的自主經(jīng)營能力和市場競爭能力，才能促進(jìn)物流業(yè)的現(xiàn)代化。
（五）物流人才缺乏
現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展需要的不是傳統(tǒng)意義上的運(yùn)輸、調(diào)配人員，而是一批熟悉服務(wù)對象的生產(chǎn)、經(jīng)營和銷售，熟悉物流服務(wù)組織、運(yùn)輸組織管理相關(guān)業(yè)務(wù)，熟悉市場營銷和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及物流信息開發(fā)維護(hù)等多方面的專業(yè)人才。物流企業(yè)的競爭實(shí)質(zhì)上也將是人才的競爭。而目前上海物流人才培養(yǎng)不力，原有從業(yè)人員已無法適應(yīng)現(xiàn)代物流發(fā)展的要求，人才供需矛盾突出。因此，要使上海物流實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，盡快培育、引進(jìn)物流人才已是當(dāng)務(wù)之急。
二、國外發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)的經(jīng)驗(yàn)
在一定程度上，現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的總體效率和效益已主要不是依賴于生產(chǎn)過程本身，而是依賴于與生產(chǎn)過程相伴的物流活動(dòng)。物流活動(dòng)的暢通與否，直接影響社會(huì)生產(chǎn)過程的持續(xù)性和有效性。現(xiàn)代化的物流業(yè)是社會(huì)化大生產(chǎn)的客觀要求，對一國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用，所以各國政府都非常重視，紛紛制定相關(guān)政策規(guī)范促進(jìn)本國物流業(yè)的發(fā)展。美、日兩國物流業(yè)的發(fā)展非常迅速，已走在世界的前沿，形成了現(xiàn)代化的物流體系，他們的經(jīng)驗(yàn)對上海發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)有很好的借鑒作用。
（一）日本政府發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)的做法
日本政府對物流業(yè)的發(fā)展無論是在規(guī)劃布局、硬件設(shè)施，還是在軟件開發(fā)、規(guī)范管理等各方面都采取了有力的支持措施。日本政府從本國國情出發(fā)，在大中城市、港口、主要公路樞紐都對物流設(shè)施用地進(jìn)行了合理規(guī)劃，并且以很低的價(jià)格將土地賣給物流企業(yè)集團(tuán)，銀行也向物流企業(yè)提供低息甚至無息貸款。并且，政府對已確定的物流團(tuán)地積極加快交通設(shè)施的配套發(fā)展，在促進(jìn)物流企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，促使物流團(tuán)地的地價(jià)升值，使投資者能得到回報(bào)。
此外，日本也非常重視學(xué)習(xí)美國的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)和自身的科學(xué)研究，成立了專門的物流研究所、物流學(xué)會(huì)等機(jī)構(gòu)，經(jīng)常召開全國乃至國際會(huì)議，提高物流業(yè)的戰(zhàn)略地位和科研管理水平。日本物流管理學(xué)會(huì)和日本物資流通協(xié)會(huì)，通過舉辦定期性的物流大型講座，為社會(huì)培養(yǎng)了大批物流管理人才。
（二）美國政府發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)的做法
美國是世界上物流創(chuàng)立最早和物流經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的國家之一，20世紀(jì)90年代以來物流發(fā)展更為迅速。美國物流的發(fā)展，除了依托于經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、發(fā)達(dá)的信息技術(shù)和寬松的法制環(huán)境外，還與政府的支持分不開。政府從戰(zhàn)略上調(diào)控物流業(yè)的發(fā)展，從政策上向運(yùn)用高新科技的企業(yè)傾斜，并鼓勵(lì)物流企業(yè)向國際化發(fā)展。如美國為了物流基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，制定了以最大限度地發(fā)揮各種運(yùn)輸方式效率為中心的協(xié)調(diào)發(fā)展政策，于1991年通過了《陸運(yùn)多式聯(lián)運(yùn)效率法》，計(jì)劃在6年中花費(fèi)1510億美元改善公路和大宗貨物運(yùn)輸?shù)脑O(shè)施系統(tǒng)，
旨在形成美國參與全球競爭的一種經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)境良好的基礎(chǔ)。美國運(yùn)輸部長羅德納。斯拉特提出的《美國運(yùn)輸部1997—2002財(cái)政年度戰(zhàn)略及規(guī)劃》，反映了美國政府長期持有的主張，即運(yùn)輸不再只是適應(yīng)水泥、瀝青、貨物和鋼鐵運(yùn)輸需求，最大的挑戰(zhàn)是建立一個(gè)以國際為所及范圍、以多種運(yùn)輸方式聯(lián)合運(yùn)輸為形式、以智能為特征，并將環(huán)境包含在內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng)。這一規(guī)劃成為美國物流現(xiàn)代化發(fā)展的指南之一。
三、上海發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)的建議
世界各國物流發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)表明，市場和企業(yè)是物流發(fā)展的主要力量，而政府的扶持和導(dǎo)向作用對現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展具有不可替代的作用。上海物流業(yè)的發(fā)展不僅僅是企業(yè)客戶服務(wù)行為，同時(shí)也需要政府的積極引導(dǎo)和參與，為現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的市場環(huán)境和政策法規(guī)環(huán)境，促進(jìn)行業(yè)跳躍式發(fā)展。
（一）建立健全法規(guī)政策體系，引導(dǎo)和扶持行業(yè)發(fā)展
上海現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展需要組織形成交通運(yùn)輸、貿(mào)易、海關(guān)、工商、稅務(wù)等政府職能部門和行業(yè)管理部門參加的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)研究、制定和協(xié)調(diào)物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)法規(guī)和相關(guān)政策，形成相互協(xié)調(diào)、有機(jī)統(tǒng)一的整體。同時(shí)，通過部門協(xié)調(diào)積極推進(jìn)大通關(guān)建設(shè)，提高上海口岸的通關(guān)效率。
結(jié)合政府“兩大類型，五大園區(qū)”發(fā)展規(guī)劃，研究制定有利于物流業(yè)發(fā)展的支持措施和具有前瞻性的現(xiàn)代物流發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，并與城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、交通規(guī)劃等結(jié)合起來考慮，納入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的總體規(guī)劃。如借鑒日本的經(jīng)驗(yàn)，對物流園區(qū)的開發(fā)運(yùn)營成立股份制專業(yè)公司，政府實(shí)行地租減免，并為其提供低息或免息貸款。專業(yè)公司統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)園區(qū)的建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施，各參股企業(yè)或集團(tuán)可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)大小以優(yōu)惠價(jià)格向?qū)I(yè)公司承租建筑物和設(shè)施，以保護(hù)各投資者利益和避免投資主體之間的相互競爭，保證物流設(shè)施的充分利用。
同時(shí)，物流業(yè)覆蓋的區(qū)域廣，各有關(guān)主體之間關(guān)系復(fù)雜，政府應(yīng)該做好協(xié)調(diào)工作，形成相互促進(jìn)、互惠互利的發(fā)展局面。特別是通過區(qū)域協(xié)調(diào)，有力地推動(dòng)長江三角洲物流企業(yè)的合理布局、物流環(huán)節(jié)的合理銜接，形成多式聯(lián)運(yùn)有機(jī)結(jié)合、信息處理通暢、現(xiàn)代物流園區(qū)功能互補(bǔ)的大物流圈聯(lián)動(dòng)發(fā)展體系。
（二）培育和規(guī)范物流市場體系，推進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)化
上海現(xiàn)代物流的發(fā)展要運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)通內(nèi)外的大貿(mào)易、大流通，構(gòu)建開放性、互聯(lián)互通的社會(huì)化物流配送網(wǎng)絡(luò)，盡快建立以第三方物流企業(yè)（TPL）為主導(dǎo)的社會(huì)化、專業(yè)化的物流服務(wù)體系。通過改造和提升，培育大型、超大型第三方物流企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)，促使傳統(tǒng)物流企業(yè)經(jīng)營模式轉(zhuǎn)換、升級。通過積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)工商企業(yè)剝離物流部門，實(shí)行物流業(yè)務(wù)外包，實(shí)現(xiàn)物流活動(dòng)社會(huì)化和物流服務(wù)的高效、優(yōu)質(zhì)、柔性化。
同時(shí)，政府也應(yīng)鼓勵(lì)引進(jìn)物流發(fā)展資金、技術(shù)和管理，加強(qiáng)對外合作，實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)全球化”、“物流無國界”，使上海的物流業(yè)在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展，迅速趕上世界先進(jìn)水平。并且逐步取消對國內(nèi)特別是國有物流企業(yè)的保護(hù)措施，對所有物流企業(yè)，不論國有、民營還是外資，都采取同等的稅收、銀行貸款、地租優(yōu)惠，創(chuàng)造公平競爭的市場環(huán)境。
此外，政府還應(yīng)大力倡導(dǎo)物流企業(yè)集約化和協(xié)同化發(fā)展，通過建立企業(yè)聯(lián)盟型或合作型新體系，實(shí)現(xiàn)綜合物流鏈管理，共享物流設(shè)施，提高物流效率，最大限度節(jié)省社會(huì)投資和經(jīng)營成本，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化、整體成本最小和效益最大化。
（三）積極推進(jìn)物流標(biāo)準(zhǔn)化、信息化建設(shè)
要盡快淘汰已落后于經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)準(zhǔn)，大力推行物流業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)物流標(biāo)準(zhǔn)的國際化和體系化，并在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，不斷改進(jìn)物流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物流活動(dòng)的合理化。
同時(shí)，通過政府牽頭，加快物流業(yè)信息平臺(tái)的建設(shè)。通過鼓勵(lì)國有、私營企業(yè)、外資和個(gè)人等多重投資主體參與物流信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，企業(yè)共建、共享信息基礎(chǔ)設(shè)施，推廣EDI、GPS技術(shù)系統(tǒng)在物流業(yè)的應(yīng)用，加速上海物流業(yè)與現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合。特別要依托信息港的建設(shè)，將現(xiàn)代物流公共信息平臺(tái)建設(shè)作為上海城市信息化發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，建成物流業(yè)務(wù)寬帶信息網(wǎng)絡(luò)和大中型企業(yè)健全完善的物流信息網(wǎng)絡(luò)，為電子商務(wù)提供廣泛、及時(shí)、準(zhǔn)確的國內(nèi)外物流信息和相關(guān)增值業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)速度（Speed）、安全（Safety）、可靠（Surely）和低費(fèi)用（Low）的3S！L原則。通過集物流企業(yè)和航空公司、港口物流等一體化的進(jìn)出港快遞聯(lián)合處理、多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)體系和運(yùn)用現(xiàn)代信息系統(tǒng)提供及時(shí)的組織、中轉(zhuǎn)、分揀、包裝、配送等綜合服務(wù)，實(shí)現(xiàn)通關(guān)、支付、保險(xiǎn)、、反饋等各項(xiàng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)上交易。
（四）大力倡導(dǎo)綠色物流
綠色物流是物流發(fā)展的又一趨勢。物流雖然促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但是物流的發(fā)展同時(shí)也會(huì)給城市環(huán)境帶來不利的影響，如運(yùn)輸工具的噪聲、污染排放、對交通的阻塞等，以及生產(chǎn)及生活中的廢棄物的不當(dāng)處理所造成的對環(huán)境的影響。21世紀(jì)提出了綠色物流的要求，即對物流系統(tǒng)污染進(jìn)行控制，在物流系統(tǒng)和物流活動(dòng)的規(guī)劃與決策中盡量采用對環(huán)境污染小的方案，如采用排污量小的貨車車型，近距離配送，夜間運(yùn)貨（減小交通阻塞，節(jié)省燃料和減小排放）等。上海物流業(yè)的發(fā)展應(yīng)高瞻遠(yuǎn)矚，在規(guī)劃、發(fā)展初期就制定相關(guān)環(huán)境保護(hù)措施，建立工業(yè)和生活廢料處理的物流系統(tǒng)，大力倡導(dǎo)綠色物流，將物流對環(huán)境的負(fù)面影響降至最小。
（五）加強(qiáng)物流人才的培育與引進(jìn)
