楊裕翠,孫紅兵

摘 要:實(shí)施電子政務(wù)可以促進(jìn)政府信息化建設(shè),優(yōu)化政府的組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程。電子政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是解決各部分軟件系統(tǒng)的協(xié)作。這里結(jié)合Multi-Agent技術(shù),對(duì)電子政務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行研究分析,將龐大復(fù)雜的系統(tǒng)分解為多個(gè)易于實(shí)現(xiàn)的模塊,并將這些模塊設(shè)計(jì)為具有自主性、社會(huì)性的Agent,通過(guò)多個(gè)Agent的協(xié)作實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)系統(tǒng)的功能,有效解決各功能模塊的協(xié)作難題。詳細(xì)闡述系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,給出基于Multi-Agent的電子政務(wù)系統(tǒng)模型。

關(guān)鍵詞:協(xié)同;電子政務(wù);多Agent;CORBA

中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2009)20-093-04

Research on E-government System Based on Multi-Agent Technology

YANG Yucui,SUN Hongbing

(Huaiyin Teachers College,Huaian,223001,China)

Abstract:Implementation of E-government can promote the construction of government information and optimize the Government's organizational structure and business processes.E-government system design requires excellent software systems support.In this paper,a complex E-government system is researched based on multi-agent technology.It is decomposed into a number of modules which are easy to be realized.These modules are designed as society agents.Through the collaboration among these agents,the function of E-government system is achieved.The design idea and system model of E-government system are proposed in detail.

Keywords:collaboration;E-government;multi-Agent;CORBA

0 引 言

在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化、信息化、全球經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)中,政府信息化作為國(guó)家信息化的基礎(chǔ),直接影響國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。一個(gè)國(guó)家的信息化發(fā)展水平直接關(guān)系到該國(guó)在未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)和政治格局中的地位,信息化建設(shè)事關(guān)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力,我國(guó)在失去工業(yè)化先機(jī)的前提下,能否抓住信息化的后發(fā)優(yōu)勢(shì),是舉國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。政府是信息化進(jìn)程的先導(dǎo),必然要求電子政務(wù)先行。

電子政務(wù)就是以政務(wù)信息資源的開(kāi)發(fā)和管理為切入點(diǎn)的,通過(guò)集成和應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),以增強(qiáng)政府的調(diào)控能力,改進(jìn)決策質(zhì)量,降低行政成本,改善工作效率和提高廉潔程度為重點(diǎn),優(yōu)化政府的組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和工作方式,以直接、非接觸和虛擬的方式,向社會(huì)提供全方位與跨部門、超越時(shí)間與空間、行為規(guī)范與透明、符合法律與國(guó)際慣例要求的管理和服務(wù)。電子政務(wù)的過(guò)程就是工業(yè)時(shí)代的政府(即傳統(tǒng)政府)向信息時(shí)代的政府(即現(xiàn)代政府)轉(zhuǎn)變的過(guò)程[1-3]。

從技術(shù)的角度看,電子政務(wù)是基于Web技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、全文信息檢索技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)、GPS技術(shù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、空間決策技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、信息安全技術(shù)和信息共享技術(shù)等于一體的政務(wù)信息管理系統(tǒng)。電子政務(wù)是科技創(chuàng)新的核心內(nèi)容,其技術(shù)滲透作用對(duì)生產(chǎn)力要素、生產(chǎn)方式創(chuàng)新的影響的最為深刻。它為企業(yè)、行業(yè)或領(lǐng)域信息化提供良好的配套環(huán)境,提高社會(huì)公眾對(duì)信息化的認(rèn)知程度,實(shí)現(xiàn)信息增殖效應(yīng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)政府部門紛紛建立了自己的電子政務(wù)系統(tǒng)。但是由于各個(gè)電子政務(wù)系統(tǒng)之間不能相互交流,產(chǎn)生了很多“信息孤島”。為了消除“信息孤島”,創(chuàng)建電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)是很關(guān)鍵的[4]。需要圍繞機(jī)關(guān)政務(wù)活動(dòng)中對(duì)產(chǎn)生的信息資源進(jìn)行采集、整合、交換、管理、發(fā)布、檢索與內(nèi)容挖掘。以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為主體,通過(guò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)交換協(xié)議與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)全面整合、管理,并共享各種信息資源,建立政府機(jī)關(guān)基礎(chǔ)政務(wù)辦公信息資源庫(kù)、政府公共信息資源庫(kù)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺(tái),構(gòu)筑分布式、“一站式”的電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)各異構(gòu)政務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)之間的互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)各類信息資源庫(kù)的全面共享與互操作,達(dá)到政府機(jī)關(guān)信息服務(wù)個(gè)性化與智能化的目的。另外,在電子政務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中還必須考慮病毒、黑客的入侵與破壞,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮相關(guān)的安全策略。傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)這樣大型復(fù)雜系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)面臨著許多困難,如各種信息的實(shí)時(shí)傳輸與處理、多個(gè)功能模塊的協(xié)調(diào)工作等[5]。人工智能領(lǐng)域的多主體(Multi-Agent)協(xié)作技術(shù)不僅能有效處理分散的、分布的、不同種類的在線信息資源,而且可作為構(gòu)造大型、復(fù)雜、強(qiáng)健的分布式信息處理系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。為此,將多主體技術(shù)引入電子政務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,成功解決了各功能模塊的協(xié)作難題及入侵檢測(cè)難題,對(duì)電子政務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有一定的借鑒意義。

1 多主體技術(shù)簡(jiǎn)介

Agent一詞的中文意思是“代理”或“主體”,是一種在分布式系統(tǒng)中能夠自動(dòng)、自主地感知環(huán)境,并作用于環(huán)境的硬件或軟件實(shí)體,其主要作用是提供一種易于理解和使用的操作界面,接受用戶的指令,代替用戶完成某些復(fù)雜繁瑣的工作,或?yàn)橛脩籼峁椭?。其概念最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代的人工智能中,80年代后期開(kāi)始受到重視。Agent可以實(shí)現(xiàn)分布式查詢和計(jì)算,實(shí)現(xiàn)高層服務(wù)的低層分解,它還可以自定義一種Agent腳本語(yǔ)言,供用戶提供高層要求,Agent在運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行效率的權(quán)衡,從而避免瓶頸效應(yīng)。此外,Agent能利用元數(shù)據(jù)與其他Agent 一起協(xié)同工作。從人機(jī)工程的角度考慮,賦予電腦或程序更多人性化色彩,如支持語(yǔ)音合成輸出信息、語(yǔ)音識(shí)別輸入指令、智能提示、動(dòng)畫等,能夠充分提高人機(jī)交互的有效性和易用性,提高信息處理的柔韌性[5-7]。

多主體(Multi-Agent)技術(shù)是為解決大規(guī)模復(fù)雜問(wèn)題的智能求解而發(fā)展起來(lái)的。其基本思想是把大的復(fù)雜系統(tǒng)分解為許多小的、可以實(shí)現(xiàn)相互通信、能夠彼此協(xié)調(diào)工作的自治系統(tǒng)(Agent),然后通過(guò)這些自治Agent的交互、協(xié)作等智能行為完成復(fù)雜的任務(wù)求解。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已在Multi-Agent技術(shù)應(yīng)用方面做了嘗試,并取得了一些成果。美國(guó)NASA Ames研究中心與JPL聯(lián)合構(gòu)造出了用于深空1號(hào)航天器的遠(yuǎn)程診斷Agent,能實(shí)現(xiàn)航天器自主診斷和修復(fù)功能。Kenvin P.Logan等人于2003年提出了針對(duì)分布式機(jī)械健康監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)的智能軟件主體[8-10]。由于多Agent 可以很好地處理分布式事務(wù),在此嘗試?yán)枚郃gent的這一特性對(duì)電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)分解,以得到利于實(shí)現(xiàn)的功能模塊(Agent),從而得到一個(gè)基于多Agent的電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)模型,并對(duì)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)與分析。測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能滿足電子政務(wù)系統(tǒng)中各角色的協(xié)作與信息交互,能夠有效檢測(cè)并抵御不良入侵。

2 基于多主體技術(shù)的電子政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 電子政務(wù)的行為主體及工作模式

在電子政務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,必須先進(jìn)行需求分析,再確定系統(tǒng)功能及系統(tǒng)角色(即行為主體)。針對(duì)我國(guó)政府業(yè)務(wù)的具體情況,電子政務(wù)中的行為主體主要是四個(gè):政府,從中央政府到地方政府;政府雇員;企業(yè)及事業(yè)單位;社會(huì)公眾。由這四個(gè)主體形成了電子政務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的四種不同工作模式:

(1) 政府對(duì)政府(Government to Government,G2G)。它是異級(jí)、異地或異職能部門之間的電子政務(wù),即通過(guò)政府之間和機(jī)構(gòu)部門之間的信息交流溝通,打破機(jī)關(guān)部門的壟斷和封鎖,加速政府內(nèi)信息的流轉(zhuǎn)和處理,從而達(dá)到共享公共資源,促進(jìn)協(xié)同辦公的目的。其內(nèi)容包括:電子公文系統(tǒng)、電子法規(guī)政策系統(tǒng)、電子司法檔案系統(tǒng)、電子并聯(lián)審批系統(tǒng)、電子財(cái)政管理系統(tǒng)、電子辦公系統(tǒng)、電子培訓(xùn)系統(tǒng)、電子資料庫(kù)、電子郵遞等。

(2) 政府對(duì)公務(wù)員(Government to Employee,G2E)。它指政府和公務(wù)員之間為提高政府效率服務(wù)而建立的基于Intranet的有效行政辦公體系,其目的是通過(guò)借鑒產(chǎn)業(yè)界的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)(如供應(yīng)鏈管理、財(cái)務(wù)管理和知識(shí)管理),更好地利用信息技術(shù)減少政府支出,改善政府機(jī)構(gòu)的行政管理,使各機(jī)構(gòu)能提高工作效率和改進(jìn)績(jī)效,消除工作拖沓現(xiàn)象,同時(shí)改善公務(wù)員的滿意度和忠誠(chéng)度,營(yíng)造和諧良好的組織文化。其基本內(nèi)容包括電子公文、電子郵件、電子人事及電子財(cái)務(wù)等。

(3) 政府對(duì)企業(yè)(Government to Business,G2B)。它是政府通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)提供的公共信息資源,實(shí)施基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)監(jiān)管與服務(wù),以及電子采購(gòu)與招標(biāo)。企業(yè)通過(guò)獲取政府公開(kāi)的各種信息資源,可以避免發(fā)展的盲目性,將更為容易地找到更多商機(jī)。政府對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)的監(jiān)管與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化,有利于營(yíng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,最大限度地減少暗箱操作及權(quán)錢交易。政府的電子采購(gòu)與招標(biāo),有利于體現(xiàn)公平公正的原則和防止腐敗,大大節(jié)約政府部門的運(yùn)行成本。其基本內(nèi)容包括:電子采購(gòu)與招標(biāo)、電子稅務(wù)、電子證照辦理、信息咨詢服務(wù)、中小企業(yè)電子服務(wù)。

由此可見(jiàn),電子政務(wù)不僅是電子商務(wù)的基礎(chǔ)支撐和環(huán)境保障,而且G2B模式的電子政務(wù)還能成為電子商務(wù)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)與電子商務(wù)的共同發(fā)展。

(4) 政府對(duì)公眾(Government to Citizen,G2C)。它是政府通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為公民提供的各種服務(wù)。它以公共利益為目標(biāo),以社會(huì)公眾的客觀需求為尺度,通過(guò)以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),尊重公民意愿,建立和發(fā)展廣泛的社會(huì)回應(yīng)機(jī)制與公共責(zé)任機(jī)制,為公民提供各種滿意的公共產(chǎn)品和公共服務(wù),進(jìn)而提高政府政務(wù)活動(dòng)的透明性,強(qiáng)化公民的民主參與和多元監(jiān)督,促使政府運(yùn)轉(zhuǎn)高效低耗和公務(wù)員的廉潔自律,其主要內(nèi)容包括:教育培訓(xùn)服務(wù)、就業(yè)服務(wù)、電子醫(yī)療服務(wù)、社會(huì)保險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、公民信息服務(wù)、交通管理服務(wù)、公民電子稅務(wù)服務(wù)以及電子證件服務(wù)等。

2.2 電子政務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

依據(jù)上述電子政務(wù)系統(tǒng)所需提供的功能及各行為主體,結(jié)合電子政務(wù)活動(dòng)中的幾種工作模式,將整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化分解為易于實(shí)現(xiàn)的子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)由相應(yīng)的智能主體(Agent)來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的基于Multi-Agent 技術(shù)的電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于多主體的分布式電子政務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

其中,按層次分為政府各級(jí)部門提供服務(wù)的政府Agent、企業(yè)Agent以及面向公眾的公眾Agent。對(duì)政府Agent進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)了14種主要的Agent,包括用戶認(rèn)證Agent、智能處理Agent、檔案管理Agent、智能管理Agent、會(huì)議管理Agent、工商審批Agent、信訪管理Agent、決策信息Agent以及信息服務(wù)Agent等。各Agent通過(guò)CORBA進(jìn)行協(xié)作與信息交流。將企業(yè)Agent進(jìn)行細(xì)化,設(shè)計(jì)了5種主要的Agent,包括用戶接口Agent、招標(biāo)采購(gòu)Agent、數(shù)據(jù)管理Agent、工商稅務(wù)Agent以及企業(yè)服務(wù)Agent等。將公眾Agent進(jìn)行細(xì)化,設(shè)計(jì)了5種主要的Agent,包括用戶接口Agent、事務(wù)辦理Agent、公共服務(wù)Agent等。

2.3 主要Agent設(shè)計(jì)及系統(tǒng)工作過(guò)程

在圖1所示的電子政務(wù)系統(tǒng)中,各Agent的作用各不相同,限于篇幅,僅介紹幾個(gè)主要的Agent功能及作用。

(1)用戶認(rèn)證Agent。由于系統(tǒng)的用戶包括政府的公務(wù)員、社會(huì)公眾以及企業(yè)等,不同的用戶具有不同的權(quán)限。為此,用戶認(rèn)證Agent 需要通過(guò)用戶密碼或者用戶的IP地址等信息對(duì)用戶賦予其相應(yīng)的操作權(quán)限。

(2) 智能管理Agent。該Agent 對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行有效的管理與協(xié)作,并對(duì)各種事務(wù)進(jìn)行分類,根據(jù)類型將事務(wù)發(fā)送到不同的Agent 進(jìn)行處理。

(3)信息服務(wù)Agent。該Agent 能將用戶端傳來(lái)的信息搜索請(qǐng)求提交給數(shù)據(jù)庫(kù)Agent,并進(jìn)行相應(yīng)的查詢操作,將查詢結(jié)果以約定的形式返回給用戶。

(4)決策信息Agent。該Agent 利用數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等方法,將信息服務(wù)Agent、公眾信息管理Agent等送來(lái)的信息進(jìn)行綜合處理,給出用戶所需的決策信息,或者輔助政府機(jī)關(guān)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)就某一事務(wù)進(jìn)行決策,避免或減少失誤。

(5)公眾信息管理Agent。該Agent 負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)公眾提交的意見(jiàn)及建議等信息的有效管理,對(duì)其進(jìn)行分類、存儲(chǔ)和組織。并將這些信息傳遞到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ),同時(shí)送決策信息Agent,以輔助政府部門就某一事件進(jìn)行決策。

(6)用戶接口Agent。該Agent 的功能主要是在政務(wù)系統(tǒng)與用戶之間架起聯(lián)系的橋梁與紐帶。用戶通過(guò)該Agent可以向系統(tǒng)提交請(qǐng)求、意見(jiàn)及建議等信息,同時(shí)政府部門的一些反饋信息、建議、意見(jiàn)以及事件的處理結(jié)果也通過(guò)用戶接口Agent返回給用戶。

(7)數(shù)據(jù)庫(kù)Agent。電子政務(wù)系統(tǒng)要處理大量的信息,這些信息包括政府信息和企業(yè)及社會(huì)公眾的信息。如何對(duì)這些信息進(jìn)行有效的存儲(chǔ)與管理,這對(duì)系統(tǒng)的工作速度及穩(wěn)定性至關(guān)重要。一般認(rèn)為,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(如Oracle,SQL Server,Foxpro等)適合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)類型(結(jié)構(gòu)化信息)的表示和存儲(chǔ),但是對(duì)復(fù)合文檔數(shù)據(jù)的處理并非能夠完全表達(dá)。因此,“面向Agent的存儲(chǔ)技術(shù)”的概念就被引入電子政務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域,其目標(biāo)就是針對(duì)新出現(xiàn)的需求,高效率地表達(dá)和存儲(chǔ)管理“復(fù)合文檔數(shù)據(jù)”。當(dāng)然,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理也是系統(tǒng)的重要部分。

當(dāng)用戶端(即公務(wù)員或者公眾或者企業(yè)等)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或政務(wù)內(nèi)部網(wǎng)訪問(wèn)該電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)時(shí),首先通過(guò)認(rèn)證Agent 對(duì)訪問(wèn)者的身份或者地址IP 進(jìn)行認(rèn)證,認(rèn)證通過(guò)后,事務(wù)交由智能管理Agent 進(jìn)行處理。如果是查詢事務(wù),則將該事務(wù)發(fā)送給信息服務(wù)Agent。信息服務(wù)Agent 向分布式數(shù)據(jù)庫(kù)Agent提交搜索請(qǐng)求,如果搜索成功返回結(jié)果;如果搜索不到所需數(shù)據(jù),將通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘等方法對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更復(fù)雜的算法搜索,搜索成功,結(jié)果返回用戶端,同時(shí)將結(jié)果傳遞給智能管理Agent及數(shù)據(jù)庫(kù)Agent 進(jìn)行相應(yīng)的信息記錄分類,進(jìn)而存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)站點(diǎn)中。如果事務(wù)為需要處理的政務(wù)事件,將事務(wù)發(fā)送給相應(yīng)的處理Agent,如工商審批Agent、會(huì)議管理Agent、信訪管理Agent等進(jìn)行處理,處理結(jié)束后將處理結(jié)果返回給用戶端,同時(shí)也將結(jié)果傳遞給政務(wù)智能管理Agent進(jìn)行相應(yīng)的信息記錄分類,進(jìn)而存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)站點(diǎn)中。如果該事務(wù)是用戶提交的一些反饋信息、建議、意見(jiàn)等,則將該事務(wù)發(fā)送給公眾信息管理Agent,由該Agent 負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行分類處理,處理結(jié)果返回用戶端。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)設(shè)定的功能。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電子政務(wù)系統(tǒng)行為主體及工作模式的分析,在對(duì)復(fù)雜的電子政務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行功能分解的基礎(chǔ)上,用對(duì)應(yīng)的智能主體來(lái)實(shí)現(xiàn)分解后的子系統(tǒng),通過(guò)這些智能主體的自主運(yùn)行及相互間的協(xié)調(diào)協(xié)作,有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能。利用ORG的CORBA來(lái)實(shí)現(xiàn)各智能主體之間的通信,可以有效實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)操作,為系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及后期升級(jí)帶來(lái)便利。

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