吳恒清 ，吳靜子

（1. 淮河水利委員會信息中心，安徽 蚌埠 233001；2. 長江水利委員會網(wǎng)絡(luò)與信息中心，湖北 武漢 430010）

0 引言

2016 年以來，為進一步推進政務(wù)信息化工作，針對由各部門分散建設(shè)的政務(wù)信息系統(tǒng)“各自為政、條塊分割、煙囪林立、信息孤島”等問題，國務(wù)院部署開展了政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享工作?！墩?wù)信息資源共享管理暫行辦法》[1]，《政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享實施方案》[2]等文件要求各部委、省市（直轄市）、自治區(qū)全面開展政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享工作，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)信息資源共享，并對政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享工作提出了具體推進措施和時間要求。為全面貫徹落實國務(wù)院有關(guān)要求，水利部迅速研究部署了水利部政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享工作，要求水利行業(yè)加快推進政務(wù)信息系統(tǒng)的整合共享，構(gòu)建深度應用、上下聯(lián)動、縱橫協(xié)管的協(xié)同治理大系統(tǒng)。

1 大系統(tǒng)的界定

信息技術(shù)所定義的大系統(tǒng)[3–4]是指在結(jié)構(gòu)上和維數(shù)上都具有某種復雜性的系統(tǒng)，具有多目標、多屬性、多層次、多變量等特點。大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案取決于組成大系統(tǒng)的子系統(tǒng)集合和各子系統(tǒng)之間存在的各種關(guān)系，子系統(tǒng)的分解可在垂直和水平方向上進行。大系統(tǒng)的功能是通過互相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)所形成的一定結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。只有在組織結(jié)構(gòu)合理的條件下，大系統(tǒng)才能有效地運行。大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定大系統(tǒng)的功能。結(jié)構(gòu)方案不同，大系統(tǒng)的總體功能也就不同。實現(xiàn)同樣的功能，可采用不同的結(jié)構(gòu)方案，但效果不同。最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案就是選擇能滿足系統(tǒng)目標要求的、總體功能最優(yōu)的可行的結(jié)構(gòu)方案。

《政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享實施方案》中提出，政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享總體原則是統(tǒng)一工程規(guī)劃、標準規(guī)范、備案管理、審計監(jiān)督、評價體系（簡稱“五統(tǒng)一”）。其中統(tǒng)一工程規(guī)劃要求：圍繞落實國家政務(wù)信息化工程相關(guān)規(guī)劃，建設(shè)“大平臺、大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)”，形成覆蓋全國、統(tǒng)籌利用、統(tǒng)一接入的數(shù)據(jù)共享大平臺，建立物理分散、邏輯集中、資源共享、政企互聯(lián)的政務(wù)信息資源大數(shù)據(jù)，構(gòu)建深度應用、上下聯(lián)動、縱橫協(xié)管的協(xié)同治理大系統(tǒng)。

按照“五統(tǒng)一”的總體原則，有效推進政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享，切實避免各自為政、自成體系、重復投資、重復建設(shè)，各部門原則上應將分散和獨立的信息系統(tǒng)整合為一個互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享的“大系統(tǒng)”。這個“大系統(tǒng)”重點強調(diào)的是互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享，而且充分吸取信息技術(shù)所指的大系統(tǒng)概念及其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。

2 建設(shè)模式

2.1 系統(tǒng)的分類

水利政務(wù)信息應用大系統(tǒng)從應用角度大體可分為政務(wù)管理類和業(yè)務(wù)類，其中政務(wù)管理類可分為公眾服務(wù)類和政務(wù)監(jiān)督管理類，系統(tǒng)分類如圖 1 所示。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上分可分為單節(jié)點和多節(jié)點部署型信息系統(tǒng)。

圖1 水利政務(wù)應用系統(tǒng)分類圖

單節(jié)點部署型信息系統(tǒng)是指部署在一個計算存儲節(jié)點的計算機信息系統(tǒng)。一般情況下，其表現(xiàn)是系統(tǒng)的各類用戶需求比較統(tǒng)一，應用功能上沒有個性化或特殊需求，比較適合互聯(lián)網(wǎng)類應用，比如公眾服務(wù)類應用，在用戶并發(fā)應用量不是很大的前提下，采用單節(jié)點部署比較經(jīng)濟。

多節(jié)點部署型信息系統(tǒng)是指部署在多個計算存儲節(jié)點的計算機信息系統(tǒng)。一般情況下，其表現(xiàn)主要是系統(tǒng)的各類用戶需求既有共同點，也有不同點，應用功能上個性化或特殊需求比較明顯。通常是政務(wù)業(yè)務(wù)類和非通用需求的政務(wù)管理類信息系統(tǒng)需要多節(jié)點部署，以滿足不同節(jié)點的用戶群應用需求。當然，除了這類應用，用戶應用并發(fā)量很大的公眾服務(wù)類信息系統(tǒng)也需要采用多節(jié)點部署。

2.2 水利政務(wù)應用系統(tǒng)的建設(shè)部署模式分析

水利政務(wù)應用系統(tǒng)的建設(shè)應遵循“需求先導，服務(wù)全局；急用先建，務(wù)求實效；統(tǒng)一標準，協(xié)同共享；上下一體，重視個性”的建設(shè)原則[5–6]，重點解決“各自為政、條塊分割、煙囪林立、信息孤島”等問題，以統(tǒng)一數(shù)據(jù)及接口標準、分級開發(fā)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)為建設(shè)模式，建成需求引領(lǐng)、互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同的“大系統(tǒng)”。

2.2.1 建設(shè)原則

1）需求先導，服務(wù)全局。水利政務(wù)應用系統(tǒng)建設(shè)要以掌握洪水、干旱、水工程安全運行、水工程建設(shè)管理、水資源開發(fā)利用、城鄉(xiāng)供水、節(jié)水管理、江河湖泊、水土流失等方面的情況為需求先導，滿足政務(wù)監(jiān)督管理，實現(xiàn)對江河湖泊、水工程、水資源、水生態(tài)（水土保持）、水利資金及水利政務(wù)的全面監(jiān)管，提供全方位、高效率、智能化的水利政務(wù)應用，為水利工作提供全面的技術(shù)支撐。

2）急用先建，務(wù)求實效。從業(yè)務(wù)應用需求的實際出發(fā)，在建設(shè)策略上區(qū)分輕重緩急，急用先建。要以實用、安全為引領(lǐng)，加強信息資源共享建設(shè)，形成上下貫通、左右共享的信息共享格局；優(yōu)先安排對水利現(xiàn)代化工作有較大促進作用和支撐效果的應用系統(tǒng)，提高水利信息系統(tǒng)的安全性和可靠性，促進水利信息化健康發(fā)展。同時，要正確處理信息安全與信息化建設(shè)之間的關(guān)系，將安全作為底線，當其他需求與安全需求沖突時，應優(yōu)先滿足安全需求。

3）統(tǒng)一標準，協(xié)同共享。在水利信息資源及應用系統(tǒng)建設(shè)過程中要遵循國家和水利行業(yè)信息化有關(guān)技術(shù)標準，使開發(fā)的應用系統(tǒng)真正做到上下一體、橫向協(xié)同。標準要先行，尤其是支撐縱向聯(lián)通、上下一體，以及橫向協(xié)同的數(shù)據(jù)存儲及交換標準、應用接口標準要先行，確保水利信息化資源能夠互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同，避免造成新的信息孤島。

4）上下一體，重視個性。按照國務(wù)院政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享要求，國務(wù)院各部門原則上應將分散和獨立的信息系統(tǒng)整合為一個互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同、信息共享的“大系統(tǒng)”。按照這個要求，水利行業(yè)適宜按照相對集中的業(yè)務(wù)類別（見圖 1）。以上下一體、重視個性的原則進行水利政務(wù)應用大系統(tǒng)建設(shè)。要使水利政務(wù)應用大系統(tǒng)能貫通水利行業(yè)各級管理部門，做到實用、好用，必須要充分融合各級管理部門個性應用需求，體現(xiàn)個性特點，以標準的數(shù)據(jù)交換和應用接口為規(guī)定，以分級開發(fā)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)為建設(shè)模式，建成互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同的“大系統(tǒng)”。

建設(shè)“大系統(tǒng)”不是簡單地理解為就是建設(shè)一個集中的“大系統(tǒng)”，重點是要解決各分系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同，滿足多層級應用個性化需求。

2.2.2 開發(fā)部署模式

水利政務(wù)信息系統(tǒng)主要有集中和分布式部署2 種開發(fā)部署模式。這 2 種開發(fā)部署模式適用于不同的應用場景，應根據(jù)應用需求和所面對的用戶確定開發(fā)部署模式。

1）集中部署。一般情況下系統(tǒng)集中部署在 1 個計算存儲節(jié)點，用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠程訪問應用系統(tǒng)，對應于單節(jié)點部署型信息系統(tǒng)。

其優(yōu)點表現(xiàn)為系統(tǒng)可部署在集中的云平臺上，計算存儲資源可集中利用，不需建設(shè)多個計算存儲資源池（云）；開發(fā)方便，只需開發(fā)一個整體的系統(tǒng)，內(nèi)部接口、數(shù)據(jù)交換相對容易實現(xiàn)；管理集中，運維較為方便。

其缺點表現(xiàn)為需要較好的網(wǎng)絡(luò)通信資源進行支撐，信息交換量較大時，需要較寬的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬，線路租用費落實困難；尤其是計算量比較大的系統(tǒng)，對集中云平臺的性能要求高，對其帶來較高的建設(shè)成本。由于集中部署，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性要求更高，運維壓力和責任增大。

針對水利政務(wù)應用，水利公眾服務(wù)類信息系統(tǒng)面向廣大公眾，需求個性化不強，業(yè)務(wù)并發(fā)量也不大，適合于集中部署。這類信息系統(tǒng)在必要時也可以采用鏡像部署模式，以解決多用戶并發(fā)訪問的快速響應等問題。集中開發(fā)部署模式如圖 2 所示。

圖2 水利政務(wù)信息系統(tǒng)集中開發(fā)部署圖

2）分布式部署。一般情況下大系統(tǒng)的各分（子）系統(tǒng)分散部署在多個計算存儲節(jié)點，用戶通過網(wǎng)絡(luò)就近訪問節(jié)點分系統(tǒng)，對應于多節(jié)點部署型信息系統(tǒng)。宜采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)和接口標準、分散開發(fā)的模式建設(shè)，可以有效解決對應層級個性化業(yè)務(wù)應用需求。其部署節(jié)點適宜與相關(guān)的行政應用層級對應，部署在節(jié)點上的應用分系統(tǒng)針對其對應層級的用戶進行開發(fā)，可充分滿足其應用需求，尤其是能更好地滿足其個性化應用需求。

其優(yōu)點表現(xiàn)為遠程傳輸網(wǎng)絡(luò)通信資源需求量較小，線路租用費用低；對于計算量比較大的系統(tǒng)，分散在各節(jié)點本地“云”上進行計算，運算效率可有效提高。由于分布式部署，運維壓力和責任分散在各維護層級。最重要的優(yōu)點是由于是統(tǒng)一標準、分散開發(fā)，可以更有效地滿足各層級個性化應用需求。

其缺點表現(xiàn)為系統(tǒng)需要多個節(jié)點計算存儲資源進行支撐，需要具備相應的多個計算存儲資源池（云）；開發(fā)之前要做好標準，統(tǒng)一應用接口、數(shù)據(jù)存儲和交換規(guī)范等。

3）統(tǒng)一接口、數(shù)據(jù)標準。水利政務(wù)應用大系統(tǒng)分布式部署要解決的關(guān)鍵問題是數(shù)據(jù)庫標準統(tǒng)一和數(shù)據(jù)交換接口的標準化問題。

采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫標準。各級水利政務(wù)應用單位在信息系統(tǒng)建設(shè)過程中，要抓好標準采用工作，根據(jù)應用系統(tǒng)分類遵循相應的水利行業(yè)數(shù)據(jù)庫標準，包括水利信息、水文、水資源、實時水雨情、實時工情、水利工程建設(shè)與管理、水土保持、水利水電移民和水利空間信息等數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標識符標準。數(shù)據(jù)庫標準統(tǒng)一了，數(shù)據(jù)的縱向傳輸就不存在技術(shù)問題了。

采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準。水利數(shù)據(jù)交換包括上下級之間、同類或不同類業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間、不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)行標準主要有項目標準，國家防汛指揮系統(tǒng)、國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)等項目（同系統(tǒng)）制定的項目數(shù)據(jù)交換標準，已經(jīng)取得了較好效果，可以借鑒。目前，水利部正在組織編制水利數(shù)據(jù)交換規(guī)約等行業(yè)標準，即將頒布施行，將會給統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換和應用接口提供很好的技術(shù)規(guī)范。

2.2.3 模式選擇

通過以上分析，分布式部署大系統(tǒng)更適合于水利政務(wù)應用。除了水利公眾服務(wù)系統(tǒng)外，政務(wù)監(jiān)督管理和政務(wù)業(yè)務(wù)類應用系統(tǒng)均面向不同層級的管理人員，需求個性化強，有些業(yè)務(wù)系統(tǒng)計算量還很大，適宜采用多節(jié)點分布式開發(fā)部署模式，建成需求引領(lǐng)、互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同的“大系統(tǒng)”。分布式開發(fā)部署模式如圖 3 所示。

圖3 水利政務(wù)信息系統(tǒng)分布式開發(fā)部署圖

3 結(jié)語

自從國務(wù)院提出進行政務(wù)信息系統(tǒng)整合要求之后，水利部也開始行動開展政務(wù)信息系統(tǒng)整合。在整合過程中，大系統(tǒng)集中和分布式部署模式都有應用，其中傾向性意見是要開發(fā)集中部署的信息系統(tǒng)。但是，集中部署大系統(tǒng)容易產(chǎn)生滿足不了多層級個性化應用需求的問題，而分布式部署模式更有利于實現(xiàn)多層級水利政務(wù)應用。因此，希望在信息系統(tǒng)建設(shè)時能夠因地制宜，不是一刀切，而是要根據(jù)系統(tǒng)應用需求和內(nèi)在特點制定開發(fā)部署模式。文中提出了通過實際工作理解總結(jié)的水利政務(wù)應用系統(tǒng)建設(shè)方法，與水利信息化同行們共同探討，以期能夠促進水利業(yè)務(wù)應用信息化、智能化乃至智慧水利建設(shè)，為水利現(xiàn)代化服務(wù)。