電子政務(wù)政府信息門戶 [基于主題圖的農(nóng)村村級電子政務(wù)信息門戶系統(tǒng)研究]

　　[摘要]針對我國農(nóng)村村級電子政務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的課題，在分析我國農(nóng)村信息不足的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種基于主題圖技術(shù)的Browser/Server架構(gòu)體系的農(nóng)村村級電子政務(wù)信息門戶系統(tǒng)模型，同時構(gòu)建村級政務(wù)個性化信息服務(wù)平臺，并對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、各功能模塊和數(shù)據(jù)庫以及關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)進行詳細描述。為解決基層電子政務(wù)“最后一公里”瓶頸和村級行政向服務(wù)型轉(zhuǎn)變提供一種創(chuàng)新型模式。
　　[關(guān)鍵詞]主題圖　信息門戶　個性化信息服務(wù)　電子政務(wù)系統(tǒng)　B/S
　　[分類號]TP393
　　
　　1　引言
　　
　　隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展日新月異、農(nóng)村信息化建設(shè)步伐加快，過去傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)政務(wù)信息服務(wù)模式已不能適應(yīng)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的需要，必須建立規(guī)范統(tǒng)一的農(nóng)村信息服務(wù)體系，促進基層行政向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)變。但長期以來，由于城鄉(xiāng)差距造成的農(nóng)村信息化意識落后、基礎(chǔ)設(shè)置落后、地理位置分散、技術(shù)能力偏低、技術(shù)人才匱乏等原因，導(dǎo)致我國農(nóng)村尤其是村級行政電子政務(wù)建設(shè)一直是基層政府電子政務(wù)建設(shè)的瓶頸。
　　現(xiàn)行的農(nóng)村電子政務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計有兩種主要的模式：第一種模式是單機架構(gòu)，所有的政務(wù)流程都利用單機版程序在一臺計算機上完成，基本上沒有即時數(shù)據(jù)交換，必要的數(shù)據(jù)交換通過外部存儲介質(zhì)的傳遞來解決；第二種模式是局域網(wǎng)架構(gòu)，將數(shù)臺計算機組成一個小型的辦公局域網(wǎng)，在一定范圍內(nèi)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。但這兩種模式都存在相同問題：①村級行政電子政務(wù)建設(shè)各自為政，數(shù)據(jù)交換渠道不暢，存在“信息孤島”；②系統(tǒng)對農(nóng)村用戶計算機水平要求較高，脫離農(nóng)村實際；③系統(tǒng)應(yīng)用模塊少，缺乏靈活性和多樣化，但是表現(xiàn)形式又紛繁不一；④沒有體現(xiàn)以用戶(農(nóng)民)為中心的個性化信息服務(wù)；⑤系統(tǒng)建設(shè)成本高，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴重等。
　　因而可以預(yù)言，將核心管理機構(gòu)設(shè)在鄉(xiāng)/縣級行政主管部門，而客戶終端遍布于村屯農(nóng)家的電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將會成為最底層政府電子政務(wù)的主要形式。本文針對我國農(nóng)村村鎮(zhèn)一級行政機構(gòu)的信息化基礎(chǔ)和政務(wù)運行模式，提出一種新的村級電子政務(wù)信息門戶系統(tǒng)模型。該模型基于B/S(Browser/Server)架構(gòu)，并采用主題圖技術(shù)對信息資源進行導(dǎo)航，同時構(gòu)建以用戶為中心的個性化信息服務(wù)平臺，將服務(wù)對象定位于村民及村級行政，而將服務(wù)提供端上移到鄉(xiāng)/縣級行政。該系統(tǒng)具有實用性強、成本低廉的特性，降低了對客戶端硬件和用戶的技術(shù)水平要求，能夠在保證底層數(shù)據(jù)統(tǒng)一的前提下，針對不同村的實際情況，做到個性化的展現(xiàn)。
　　
　　2　基本設(shè)計思想
　　
　　經(jīng)濟實力較差、基礎(chǔ)硬件落后、技術(shù)力量不足、農(nóng)民電腦使用水平不高構(gòu)成了農(nóng)村電子政務(wù)建設(shè)的瓶頸，因此在村級電子政務(wù)信息門戶的設(shè)計中，我們突破傳統(tǒng)電子政務(wù)系統(tǒng)的架構(gòu)模式，通過在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中分別將客戶端下移和服務(wù)端上移來解決硬件資源及技術(shù)不足，同時為方便用戶的信息獲取構(gòu)建村級政務(wù)個性化信息服務(wù)平臺。
　　2.1　網(wǎng)絡(luò)拓撲架構(gòu)
　　鑒于農(nóng)村信息化的現(xiàn)狀，該系統(tǒng)設(shè)計為采用B/S架構(gòu)，村民及村級行政僅僅作為客戶端進行相關(guān)操作，而服務(wù)器端的主要數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)處理、相關(guān)應(yīng)用提供則放在技術(shù)水平、硬件條件、人員隊伍能夠得到保證的鄉(xiāng)或者縣一級行政。
　　村民利用客戶機通過Internet訪問信息門戶，從而獲得相關(guān)信息資源和信息服務(wù)；村級行政也可以利用客戶機訪問信息門戶實現(xiàn)信息內(nèi)容定制、政務(wù)自動化、村務(wù)公開等。由于系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)在鄉(xiāng)/縣級行政部門，因此鄉(xiāng)/縣級行政與村級行政之間，鄉(xiāng)/縣級行政之間、鄉(xiāng)/縣級行政與上級行政之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的無縫對接，有效避免了信息孤島。同時系統(tǒng)的開發(fā)、管理、維護、更新以及信息的組織都由鄉(xiāng)/縣級行政部門的系統(tǒng)管理員完成，而村民和村級行政無需維護，從而解決了村級電子政務(wù)信息門戶系統(tǒng)開發(fā)和維護中經(jīng)濟成本和技術(shù)的瓶頸。如圖1所示：
　　2.2　村級政務(wù)個性化信息服務(wù)平臺
　　個性化信息服務(wù)的根本就是尊重用戶(以用戶為中心)，通過研究用戶的行為、興趣、愛好和習(xí)慣，為用戶搜索、組織、推薦更具有針對性的信息服務(wù)。由于村級電子政務(wù)信息門戶直接面對的用戶是農(nóng)民，用戶對信息的獲取、選擇能力參差不齊，個性化信息服務(wù)就更為必要。
　　本系統(tǒng)設(shè)計的個性化信息服務(wù)平臺分為村級行政信息內(nèi)容定制和個性化信息推薦及檢索兩個層面。
　　2.2.1　村級行政的信息內(nèi)容定制　信息內(nèi)容定制是指村級行政管理人員可以在系統(tǒng)預(yù)先提供的信息資源模塊池中有選擇性地進行個性化內(nèi)容定制，形成信息門戶的初始狀態(tài)。這種方式的優(yōu)點在保證了各村級信息門戶基本內(nèi)容元素統(tǒng)一的前提下又可以實現(xiàn)個性化需求和形式多樣化，靈活性較高。但是這種方式要求用戶(信息定制者)具備一定的計算機及網(wǎng)絡(luò)操作技能，普通村民可能難以勝任，所以應(yīng)該由村級行政管理人員完成，或者由鄉(xiāng)/縣級行政系統(tǒng)管理員協(xié)助完成。如圖2所示：
　　
　　2.2.2　個性化信息推薦及檢索　個性化信息推薦及檢索是指在信息內(nèi)容定制的基礎(chǔ)上，利用Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對已選定的信息模塊進行個性化信息推薦及檢索。個性化信息推薦將村民最感興趣的信息資源提供給用戶(村民)，而個性化檢索根據(jù)用戶(村民)的特點進行檢索或?qū)�檢索結(jié)果進行二次處理后，返回與其相關(guān)的檢索結(jié)果。
　　Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)首先對Web交互數(shù)據(jù)進行收集，形成相關(guān)數(shù)據(jù)文件(Web日志、Web內(nèi)容數(shù)據(jù)、Web瀏覽記錄)并對其進行數(shù)據(jù)清洗、會話識別、路徑補充、事務(wù)識別、格式處理、特征抽取、特征選擇等一系列預(yù)處理過程，從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)集中識別有效的、新穎的、潛在有用的以及最終可理解的模式，對結(jié)果進行分析和驗證，形成相應(yīng)推薦集傳遞到用戶，同時將推薦結(jié)果送往系統(tǒng)維護中心，以便優(yōu)化系統(tǒng)(見圖3)。
　　
　　3　系統(tǒng)模型設(shè)計
　　
　　村鎮(zhèn)級政務(wù)信息門戶系統(tǒng)主要是針對農(nóng)村數(shù)字化應(yīng)用水平較低、農(nóng)民及農(nóng)村行政管理人員計算機水平不高的特點將信息資源及相關(guān)應(yīng)用進行集成，它應(yīng)該是一個在整個農(nóng)村電子政務(wù)工作流程的基礎(chǔ)上以用戶個性化服務(wù)為中心的信息歸納系統(tǒng)，它能夠根據(jù)用戶的特征在直觀的界面上提供相關(guān)信息資源和應(yīng)用系統(tǒng)。一般來說，應(yīng)該具有信息相關(guān)性強、信息導(dǎo)航明了、系統(tǒng)界面友好、硬件資源需求低等特點。
　　3.1　相關(guān)技術(shù)應(yīng)用
　　3.1.1　主題圖生　成主題圖(Topic Maps)作為ISO國際標準是一種用于描述信息資源知識結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)格式，可以表示知識概念問的相互聯(lián)系，表達復(fù)雜規(guī)則和過程，組織、管理和定位分布知識和信息。它可以定位某一知識概念所在的資源位置，也可以表示知識概念間的相互聯(lián)系。
　　
　　主題圖從根本上說是一種SGML(或XML)文檔，由三個基本元素構(gòu)成：主題(Topic)、事件(Occurrence)與聯(lián)系(Association)。它將信息分為兩層：主題域(導(dǎo)航層)和資源域(信息空間)。為了實現(xiàn)對海量信息的 有效管理和導(dǎo)航，主題域定義于資源域之上，并可檢索到資源域的相關(guān)實際資源。同時，由于主題圖與信息資源之間的相互獨立性，主題圖與信息資源之間處于一種多對多的對應(yīng)關(guān)系。它實際上是在信息資源的上層，構(gòu)建了一個獨立于具體技術(shù)平臺的結(jié)構(gòu)化的語義網(wǎng)。
　　主題圖技術(shù)能有效地解決信息資源管理中的瓶頸問題，提高用戶信息搜索能力，使信息資源能被充分有效地挖掘，為用戶搜尋專門知識、尤其是復(fù)雜知識提供方便，改變信息孤島現(xiàn)象。設(shè)計的農(nóng)業(yè)信息資源主題圖生成有6個步驟：①數(shù)據(jù)準備階段。由于農(nóng)業(yè)信息資源的數(shù)量是十分龐大的，因此構(gòu)建主題圖之前首先應(yīng)進行相關(guān)領(lǐng)域的專家咨詢，對農(nóng)業(yè)政務(wù)基本信息資源進行需求分析，根據(jù)需求分析結(jié)果對農(nóng)業(yè)政務(wù)信息資源信息進行有重點的收集，以期用最小的投入獲取農(nóng)業(yè)信息資源最大的有效信息量。②主題圖初步生成。從數(shù)據(jù)準備階段所收集到的信息資源中，按照數(shù)據(jù)資源規(guī)范和數(shù)據(jù)集規(guī)范進行數(shù)據(jù)抽取，形成數(shù)據(jù)集。利用數(shù)據(jù)集按照一定的主題圖規(guī)范生成生成初步的主題圖并輸出。③語義合法性校驗。使用主題圖模式及約束語言(SCTM，Schema and Constraint Langnage for Topic Maps)對于初步生成的主題圖進行語義合法性的檢驗，判斷其是否滿足創(chuàng)建者的意圖，找出其中的不足，并對其進行完善。④可視化及用戶界面構(gòu)建。主題圖的可視化可以采用挪威Ontopia公司開發(fā)的Omnigator、Vizigator或者Inxight Soft公司開發(fā)的StarTree等工具。同時可以用Java、c++等語言進行開發(fā)，向用戶提供瀏覽、查詢等操作的界面和接口。⑤主題圖合并。由于主題圖具有良好的擴展性和可重用性，可以將農(nóng)業(yè)政務(wù)信息資源主題圖分為若干個子主題圖分別進行構(gòu)建，然后采用自下向上的方式進行逐層合并，最終構(gòu)成一個總的主題圖。⑥系統(tǒng)集成及維護更新。主題圖建設(shè)好以后，應(yīng)該與電子政務(wù)信息門戶系統(tǒng)有機結(jié)合，同時對其進行不斷的維護、更新，如圖4所示：
　　
　　3.1.2　B/S架構(gòu)體系B/S(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)是目前分布式計算處理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主流。該架構(gòu)具有三層技術(shù)架構(gòu)體系(客戶端服務(wù)程序+web服務(wù)器+數(shù)據(jù)庫服務(wù)器)，它將數(shù)據(jù)、程序等事務(wù)邏輯集中部署在服務(wù)器端(server)處理，將少量的數(shù)據(jù)和計算放在客戶端(Client)，僅僅通過瀏覽器(Brow―set)便可實現(xiàn)客戶端的全部功能，這樣既可以降低對客戶機硬件配置的要求又可以保證數(shù)據(jù)的及時性和完整性。因此，相對于傳統(tǒng)的C/S(Client/Server，客戶端/服務(wù)器)架構(gòu)來說，B/S架構(gòu)具有開發(fā)維護成本低、客戶端硬件要求低、系統(tǒng)靈活性高、可移植性強、界面風(fēng)格友好等優(yōu)點，從而更加適合農(nóng)村用戶。
　　3.2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要模塊(見圖5)
　　
　　3.2.1　用戶層(User Layer)　用來對用戶進行管理，依照用戶的級別給予相應(yīng)的權(quán)限，并對登錄用戶的用戶信息和用戶特征進行處理和判斷。同時在這一層面，未登錄用戶可以進行無差別化的操作，如信息瀏覽、信息搜索等。
　　3.2.2　應(yīng)用層(Application Layer)也可稱為組件層(Components Layer)，由負責(zé)實現(xiàn)功能的功能組件構(gòu)成，是面向用戶的圖形化功能應(yīng)用接口，由它可以針對注冊用戶的用戶特征和信息需求為其提供個性化信息服務(wù)。村級電子政務(wù)系統(tǒng)包含村務(wù)辦公自動化子系統(tǒng)和村務(wù)公開子系統(tǒng)，用戶通過客戶端(browser端)登錄，可以在電子政務(wù)系統(tǒng)中進行自己權(quán)限范圍以內(nèi)的相關(guān)操作，如錄入、查詢、報表打印等，從而實現(xiàn)村級政務(wù)辦公自動化。同時村務(wù)公開系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)信息交流，實現(xiàn)信息的發(fā)布與采集。
　　3.2.3　系統(tǒng)層(System Layer)實現(xiàn)主題圖(XTM文件)的創(chuàng)建、發(fā)布、管理、維護等功能以及村級電子政務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器端的應(yīng)用以及用戶管理。具有相應(yīng)權(quán)限的系統(tǒng)管理員可以對主題圖進行編輯、維護。
　　村級電子政務(wù)系統(tǒng)Web Server端負責(zé)提供系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，用戶端提出要求后，Web Server端響應(yīng)并啟動相關(guān)進程，動態(tài)生成HTML碼，并將結(jié)果嵌入其中，返回客戶端完成功能。
　　用戶管理模塊可以實現(xiàn)對用戶身份及相關(guān)權(quán)限的判斷，同時通過對交互數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)對用戶的相關(guān)信息、需求特征、習(xí)慣等數(shù)據(jù)進行管理、維護。
　　3.2.4　資源層(Information Resource Layer)　也可稱之為數(shù)據(jù)層(Data Layer)，它包含整個系統(tǒng)所需的各種信息資源，如：本體庫、農(nóng)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫戶、用戶特征資料數(shù)據(jù)庫等。同時，資源層也承擔(dān)著與上一級電子政務(wù)系統(tǒng)和INTERNET的數(shù)據(jù)交換的任務(wù)。它和系統(tǒng)層是本系統(tǒng)的核心部分。
　　本體庫主要是將資源層中相關(guān)的農(nóng)村信息資源集合處理成元數(shù)據(jù)描述信息，并存儲在元數(shù)據(jù)倉儲中為高層應(yīng)用服務(wù)。由于采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS，Relational Databa8e Management System)進行管理，從而可以實現(xiàn)根據(jù)用戶權(quán)限為用戶提供個性化服務(wù)。
　　本體庫是該領(lǐng)域中主題及其相互關(guān)聯(lián)的集合，是電子政務(wù)信息門戶信息組織與檢索的基礎(chǔ)。利用主題圖來導(dǎo)航農(nóng)村政務(wù)信息本體庫，在主題圖和本體庫對應(yīng)連接起來的基礎(chǔ)上，主題圖可以對本體庫實現(xiàn)導(dǎo)航。當(dāng)需要檢索相關(guān)信息時，依靠主題圖中提供的語義搜索引擎，可以迅速找到相關(guān)主題及事件，通過到本體庫的連接即可獲得相關(guān)信息結(jié)果。
　　本體庫的構(gòu)建應(yīng)該遵循如下原則：術(shù)語定義應(yīng)該保證無歧異，術(shù)語之間的關(guān)系應(yīng)該在邏輯上一致，本體中的概念及關(guān)系應(yīng)力求完整并具有可擴展性。由于農(nóng)村政務(wù)信息資源相對繁雜，涉及到的學(xué)科知識廣泛，因此相應(yīng)本體庫的構(gòu)建是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)該是一個不斷優(yōu)化的過程。
　　3.3　系統(tǒng)擴展升級
　　一個完善的系統(tǒng)設(shè)計必須能夠?qū)崿F(xiàn)必要的擴展升級，以便應(yīng)對外部環(huán)境變化。本系統(tǒng)在擴展升級方面有以下優(yōu)勢：①應(yīng)用程序擴展升級的優(yōu)勢。由于B/S架構(gòu)采用三層技術(shù)架構(gòu)體系，層與層之間具有獨立性，因此系統(tǒng)升級相對簡單，系統(tǒng)界面、應(yīng)用程序模塊、業(yè)務(wù)流程都可以方便更新并且實現(xiàn)靈活定制，而無需對客戶端進行逐一更新，開發(fā)和維護成本大大降低。②數(shù)據(jù)信息資源擴展升級的優(yōu)勢。利用主題圖來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的語義化索引，對系統(tǒng)提供了規(guī)范化的領(lǐng)域概念模型，提高了對用戶需求的理解和對信息資源描述的準確度。同時由于主題圖及本體對知識表示的靈活性，當(dāng)信息資源發(fā)生變化時，可以避免數(shù)據(jù)庫模式和底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化，具有良好的可擴展性。
　　
　　
　　4　結(jié)語
　　
　　本文針對農(nóng)村電子政務(wù)和信息化應(yīng)用的現(xiàn)狀，在B/S架構(gòu)體系下，結(jié)合主題圖技術(shù)和個性化信息服務(wù)，將解決對象放在政務(wù)最底層的村級行政，提出了一種新的農(nóng)村電子政務(wù)解決方案。該系統(tǒng)將電子政務(wù)系統(tǒng)與信息資源服務(wù)結(jié)合在一起，構(gòu)成一個無縫的信息門戶，可以在很大程度上提高農(nóng)村尤其是村級行政的管理水平和服務(wù)水平。與其他農(nóng)村電子政務(wù)解決方案相比，系統(tǒng)具有實用性強、靈活度高、經(jīng)濟成本低等特點。
　　在今后的研究中，將依據(jù)該方案，構(gòu)建一個村級電子政務(wù)信息門戶實驗室原型系統(tǒng)，同時對農(nóng)村政務(wù)信息資源本體庫的構(gòu)建、管理及以用戶(村民)為中心的個性化信息服務(wù)做進一步的研究，從而為該系統(tǒng)的具體應(yīng)用提供支持。

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