數(shù)據(jù)中心方案設計

1、.wd數(shù)據(jù)中心方案設計Bychja、系統(tǒng)拓撲圖b、4.5.1 設計目標建立一個集中分散、異構、可擴大、可集成、有統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、有多種角度視圖的、可交換的和安全可靠的復合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它將成為政府各種業(yè)務系統(tǒng)、政府部門之間協(xié)同工作的數(shù)據(jù)中心，是政府門戶的信息中心，多媒體、文檔資料和政策法規(guī)的存儲中心和預測決策所需的數(shù)據(jù)倉庫中心。4.5.2 數(shù)據(jù)中心設計基礎4.5.2.1 現(xiàn)狀分析對于一個完整的電子政務系統(tǒng)來說，統(tǒng)一的框架和相應的數(shù)據(jù)模式是十分重要的。電子政務的構建，正經(jīng)歷著由以技術為中心向以數(shù)據(jù)為中心的方向轉(zhuǎn)變，沒有數(shù)據(jù)也就沒有信息，也就沒有政府網(wǎng)站及電子政府。數(shù)據(jù)中心在電子政務系統(tǒng)中處于中心地位

2、，具有公共數(shù)據(jù)信息庫、模型庫、文件交換站以及發(fā)布信息的政府門戶網(wǎng)站的功能，各數(shù)據(jù)源將自己的數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)中心，而各部門根據(jù)自己的需要從數(shù)據(jù)中心獲取數(shù)據(jù)，實施自己的應用。按信息的應用屬性，可將電子政務的數(shù)據(jù)類型分為空間數(shù)據(jù)、基礎數(shù)據(jù)、政務數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)和多媒體語音數(shù)據(jù)。整合政務信息資源，建立和改造政務數(shù)據(jù)庫，并建立人口、法人機構、空間地理和自然資源、以及宏觀經(jīng)濟四個基礎數(shù)據(jù)庫，將成為我國今后數(shù)年電子政務建立的關鍵。由于我國政府各部門對信息化建立的深遠意義認識不夠，以及政務建立有一個開展過程，造成了政府各部門、城市各行業(yè)信息化開展步調(diào)不一，從而使政務信息化建立存在一些問題：、信息的共享、公開沒有立

3、發(fā)，信息采集、儲存標準不統(tǒng)一，造成了互聯(lián)互通不暢，共享程度低。、信息共享機制尚未建立，各職能部門內(nèi)部的信息相對封閉，產(chǎn)生了信息孤島效應，造成了信息資源的巨大浪費。、大局部單位業(yè)務應用系統(tǒng)還未形成一個內(nèi)部資源共享、有效運行的整體，需要在電子政務設計建立的過場中進展整合和改造。、網(wǎng)絡建立各自為政，構造不合理，互連互通十分困難。、安全性存在隱患，人門還不放心在網(wǎng)上共享數(shù)據(jù)?；谝陨蠁栴}，需要在法律、技術、設備、管理等多方面加以考慮。政府數(shù)據(jù)資源的建立，將有助于打破各級政府和部門對信息的壟斷和封閉，能夠有效整合政務信息資源，強化對信息資源的不斷開發(fā)、更新和維護；從長遠來說，這項工作的開展，將有助于推動

4、政府信息資源對社會的開放，使之發(fā)揮巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。 4.5.2.2 資源分類數(shù)據(jù)中心是電子政務數(shù)據(jù)資源建立的基礎，它是各類信息采集、加工和整合的平臺。數(shù)據(jù)中心資源大致可分為三大類，一是元數(shù)據(jù)庫、政務敘詞表和分類體系與代碼表，二是GIS平臺，三是服務資源。 1 元數(shù)據(jù)庫考慮到今后各職能部門的信息聯(lián)接與交換，電子政務元數(shù)據(jù)庫必需嚴格定義并向全網(wǎng)開放，否那么將造成今后機構間數(shù)據(jù)交換無法實現(xiàn)。具體內(nèi)容請參見4.3.3和4.3.4節(jié)。2 政務敘詞表 電子政務與電子商務的一個顯著不同是前者是為主題所驅(qū)動的，而后者是交易驅(qū)動的。在主題驅(qū)動系統(tǒng)中，標準主題詞敘詞庫是至關重要的，因為它是庫內(nèi)資源組織、

5、管理以及庫際資源交換的基礎。標準政務敘詞表即是對所有入庫資源進展科學標引、描述與分類，通過敘詞嚴格的語義內(nèi)涵和位屬關聯(lián)，建立所有資源在主題層的映射關系，對各類信息產(chǎn)品和服務過程起到基準性、標準性、參照性、構造性和工具性的支持作用，以實現(xiàn)全庫資源的有序化，并提升其可用性。 如"Internet"有"因特網(wǎng)"、"互聯(lián)網(wǎng)"、"網(wǎng)際網(wǎng)路"等名稱，僅以其中一個名稱進展全文檢索、關鍵詞檢索等并不能保證文獻的查全率。而嚴格定義的敘詞表會在這些表達間建立關聯(lián)，同時還會給出相關同位詞，如"Internet"的同位

6、詞有"Intranet"即"內(nèi)部網(wǎng)"、"企業(yè)網(wǎng)"、"內(nèi)聯(lián)網(wǎng)"、"內(nèi)特網(wǎng)"等，以及"Extranet""外部網(wǎng)"、"外聯(lián)網(wǎng)"、"外特網(wǎng)"等，上位詞有"計算機網(wǎng)絡"、"網(wǎng)絡"以及"無線互聯(lián)網(wǎng)"、"移動互聯(lián)網(wǎng)"等下位詞。 資源庫中所有的文獻資源只有在標引并與敘詞庫建立映射后，才能使用戶在主題查詢時能進退自如。政務資源敘詞表大致由如下分詞表組成：

7、機關公文主題詞表、宏觀經(jīng)濟主題詞表、行業(yè)主題詞表、社會事業(yè)主題詞表以及科學與技術主題詞表等。 3信息分類、代碼和指標體系表 分類與代碼對于庫中信息的組織管理和服務是極其重要的，同時，隨著國際經(jīng)濟一體化進程的加快，與國際標準信息分類體系的兼容問題也日益重要。這些分類代碼體系涉及到國民經(jīng)濟行業(yè)分類代碼、聯(lián)合國及各國海關協(xié)調(diào)制度HS分類與代碼、北美工業(yè)標準分類代碼NAICS體系、全國行政區(qū)劃分類與代碼擴展到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、全國工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品/商品分類代碼、各主導行業(yè)信息分類與代碼以及文件格式及其構造描述標準代碼等。 此外，各種指標體系與格式化文件對于政府的宏觀管理和決策分析也是極其重要的。此類數(shù)據(jù)常以表格形式出

8、現(xiàn)，并在各級機關部門中流轉(zhuǎn)生成，它們之間的交換也以表格形式進展。所以，字段統(tǒng)一、代碼統(tǒng)一、格式統(tǒng)一、定義統(tǒng)一的表格是主管部門從事經(jīng)濟分析、數(shù)據(jù)再處理和決策支持的前提。 4GIS平臺 幾乎所有的經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)與社會信息都與地理空間信息相關，近年來GIS已融入IT業(yè)的主體，并成為各類數(shù)據(jù)綜合可視化的基礎平臺。與專業(yè)數(shù)據(jù)結合的各類專題電子地圖更是各地政府進展區(qū)域經(jīng)濟與社會開展規(guī)劃、開展招商引資、比較本地與周邊地區(qū)競爭優(yōu)勢不可缺少的工具。同時，政務數(shù)據(jù)庫的資源只有在與GIS整合后，才能產(chǎn)生質(zhì)變，真正為政府宏觀調(diào)控起到?jīng)Q策支持的作用。5服務資源電子政務系統(tǒng)的服務對象有4類：政府機構、公務員、公民、企業(yè)單位。

9、服務資源即指直接為這4類客戶提供服務的信息。其中包括政府系統(tǒng)辦公數(shù)據(jù)、各類業(yè)務數(shù)據(jù)、國家政策指令，各種政務圖像、視頻，還包括電子商務、工商、稅務、金融、海關、法律、衛(wèi)生、醫(yī)療、教育、職業(yè)等基礎設施服務信息。4.5.2.3 數(shù)據(jù)特性1靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)電子政務數(shù)據(jù)中心必須滿足電子政務平臺進展數(shù)據(jù)交換的需要，同時還必須滿足在平臺上建立的各業(yè)務系統(tǒng)進展綜合業(yè)務處理的要求，并為門戶系統(tǒng)提供各種靜態(tài)和動態(tài)的數(shù)據(jù)、信息。所謂靜態(tài)信息是指對電子政務的運行中不經(jīng)常變化，供各個業(yè)務系統(tǒng)查詢、處理的數(shù)據(jù)或信息：政策、法規(guī)、元數(shù)據(jù)、資料庫、各種多媒體數(shù)據(jù)等，它們會隨著時間而逐步增大。所謂動態(tài)數(shù)據(jù)是指隨著運行而增加、

10、修改的數(shù)據(jù)：并聯(lián)審批中文件流轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，反映企業(yè)、個人所處狀態(tài)的數(shù)據(jù)，國民經(jīng)濟運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)等。動態(tài)數(shù)據(jù)同各個局委辦的信息密切相關，但又是面向主題的，如社會保險這個主題，實際上同保險、工資、稅務和銀行密切相關；個人信用使用主題，它的數(shù)據(jù)與銀行、稅務、個人消費、個人收入密切相關。2微觀應用與宏觀應用的數(shù)據(jù)共享政府業(yè)務中的信息應用有微觀的應用與宏觀應用之分，微觀數(shù)據(jù)的應用主要是針對個案的事務處理。比方工商登記，業(yè)務申報，稅務處理，個人勞保、補助、婚喪、駕照、護照、醫(yī)療等等。微觀事務處理的業(yè)務既包含對社會市場秩序的監(jiān)管，又包含對企業(yè)、對公眾的服務。這類事務處理的工作主要是由基層的一線人員來承擔的，其

11、信息共享的特點是：由來自不同方面的信息要圍繞一個主體來整合起來，比方將醫(yī)療衛(wèi)生、方案生育、社會保障等信息依據(jù)人的身份證號碼整合起來，這就構成了以人為主題的數(shù)據(jù)庫。同樣還可以建立以法人為主題的數(shù)據(jù)庫來整合法人的信息咨詢。實際上，微觀信息共享的核心是將不同來源的數(shù)據(jù)資源，整合為主題數(shù)據(jù)庫。微觀數(shù)據(jù)的收集經(jīng)常是由不同的主管部門來做的，如公安、稅務、衛(wèi)生部門、社保部門、工商部門等。要讓這些部門收集的數(shù)據(jù)依據(jù)主題(主體)整合起來并不是容易的，首先必須要解決這些部門主觀上的抵抗，這是一個政務改革與利益處置的問題。在技術上，要求有非常標準化的唯一的主體編碼，并要開放數(shù)據(jù)構造，這樣才有利于可共享的主題數(shù)據(jù)庫的

12、誕生。進一步，我們應當盡量通過一表式的調(diào)查、登記，將盡可能多的數(shù)據(jù)集中地通過一次調(diào)查來完成，從而能盡量地節(jié)約本錢。由于管理的角度不一樣，我們很難通過一個主題數(shù)據(jù)來集中所有的共享數(shù)據(jù)，也許，我們還是需要幾個系統(tǒng)來分別處理各自的業(yè)務，但是，經(jīng)過數(shù)據(jù)整合設計之后的系統(tǒng)，肯定能夠降低數(shù)據(jù)收集的總本錢，并為微觀業(yè)務提供更有效的服務。宏觀應用的數(shù)據(jù)共享，主要是為領導層服務，希望通過共享數(shù)據(jù)資源來提高政府的決策水平。然而如何從紛繁龐雜的數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息進展預測分析，如何更好地管理和決策呢我們可以選擇數(shù)據(jù)倉庫Data Warehouse作為決策支持系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)倉庫是支持管理決策過程的、面向主題的、集

13、成的、不可更新的且隨時間不斷變化的數(shù)據(jù)集合。利用數(shù)據(jù)倉庫，對源數(shù)據(jù)經(jīng)過提取、轉(zhuǎn)換、加載形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，再利用數(shù)據(jù)挖掘和OLAP分析工具為決策者提供所需的信息。數(shù)據(jù)倉庫的使用者主要是機關單位、市委領導等決策相關人員，為他們提供在業(yè)務辦公基礎數(shù)據(jù)庫的基礎上各種層次匯總的數(shù)據(jù)，幫助他們進展各種決策支持。對于數(shù)據(jù)倉庫的概念我們可以從兩個層次予以理解，首先，數(shù)據(jù)倉庫用于支持決策，面向分析型數(shù)據(jù)處理，它不同于現(xiàn)有的業(yè)務型數(shù)據(jù)庫；其次，數(shù)據(jù)倉庫是對多個異構的數(shù)據(jù)源有效集成，集成后按照主題進展了重組，并包含歷史數(shù)據(jù)，而且存放在數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)一般不再修改。數(shù)據(jù)倉庫主要有三方面的作用：首先，數(shù)據(jù)倉庫提供了標

14、準的報表和圖表功能，其中的數(shù)據(jù)來源于不同的多個事務處理系統(tǒng)，因此，數(shù)據(jù)倉庫的報表和圖表是關于整個集成信息的報表和圖表；其次，數(shù)據(jù)倉庫支持多維分析，多維分析是通過把一個實體的多項重要的屬性定義為多個維度，使得用戶能方便地匯總數(shù)據(jù)集，簡化了數(shù)據(jù)的分析處理邏輯，并能對不同維度值的數(shù)據(jù)進展比較，而維度那么表示了對信息的不同理解角度。應用多維分析可以在一個查詢中對不同階段的數(shù)據(jù)進展縱向或橫向比較，這在決策過程中非常有用；第三，數(shù)據(jù)倉庫是數(shù)據(jù)挖掘技術的關鍵基礎，數(shù)據(jù)挖掘技術要在已有數(shù)據(jù)中識別數(shù)據(jù)的模式，以幫助用戶理解現(xiàn)有的信息，并在已有信息的基礎上，對未來的狀況作出預測。雖然數(shù)據(jù)倉庫也有面向主題的定義，但

15、這些主題是較長時間的，具有戰(zhàn)略定義的主題。由以上分析可見，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的操作性、數(shù)據(jù)的語義，應該把數(shù)據(jù)庫分為三大類：一般意義的數(shù)據(jù)庫即關系數(shù)據(jù)庫、文本數(shù)據(jù)庫DB；供綜合業(yè)務系統(tǒng)和門戶使用的面向主題的數(shù)據(jù)庫OSD；數(shù)據(jù)倉庫，它是供內(nèi)門戶決策者使用的數(shù)據(jù)庫DW。DB數(shù)據(jù)主要分布在各局委辦，數(shù)據(jù)中心只有少量的；所以它是集中分布的。面向主題的操作數(shù)據(jù)庫OSD是電子政務數(shù)據(jù)中心的主體，它是DB按主題映射的數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)倉庫建立在DB和OSD之上的主題數(shù)據(jù)庫。這三種數(shù)據(jù)庫的關系描述如下：面向主題的操作數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫體系的中間層，一方面包含全局一致的、細節(jié)的、當前或接近當前的數(shù)據(jù)；另一方面它是面向主題的，集成的

16、數(shù)據(jù)環(huán)境，且數(shù)據(jù)量小，供各個綜合業(yè)務系統(tǒng)查詢處理使用，主要用作輔助完成日常決策的數(shù)據(jù)分析處理。所以這種數(shù)據(jù)庫的主要特征是：l 系統(tǒng)功能表4-1設計目標 處理類型 主要功能 需求特征中層輔助決策與綜合查詢 日常管理和控制的決策，事務處理與決策分析并存 聯(lián)機事務處理聯(lián)機分析 綜合全局中層l 數(shù)據(jù)特征表4-2內(nèi)容 來源 組織 穩(wěn)定性 綜合性 特征當前或接近當前的數(shù)據(jù) 政府系統(tǒng)內(nèi)部 主題 較穩(wěn)定允許更新 某一主題的綜合和詳細數(shù)據(jù) 全域一致的數(shù)據(jù)環(huán)境l 數(shù)據(jù)庫的主要用戶該數(shù)據(jù)庫是反映某一主題的數(shù)據(jù)，其用戶是政府工作人員和就某一主題進展綜合查詢的人員。3集中分布式數(shù)據(jù)管理當我們的微觀數(shù)據(jù)規(guī)模非常大的時候，

17、依靠集中的數(shù)據(jù)處理會是很不方便的，我們可以將數(shù)據(jù)庫建立分散化，由本地來進展數(shù)據(jù)收集、整理和數(shù)據(jù)庫更新。然而，數(shù)據(jù)的使用卻不能是地區(qū)化的，數(shù)據(jù)的查詢是全國范圍的。這樣，共享數(shù)據(jù)的管理與共享數(shù)據(jù)的使用范圍就會不一致。為了解決這一問題，可以考慮使用標準的目錄數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一構造的目錄數(shù)據(jù)庫將允許多層次分布式的建立自己的子系統(tǒng)，而又能自然形成一個整體，以支持統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫查詢，這對于建立大規(guī)模的主題數(shù)據(jù)庫體系是非常有效的。數(shù)據(jù)就近的管理與聯(lián)合統(tǒng)一的使用不僅會大大提高數(shù)據(jù)共享的范圍，而且會有效地降低數(shù)據(jù)維護管理的本錢。4數(shù)據(jù)源的異構性數(shù)據(jù)源異構性主要表現(xiàn)在兩方面：s 系統(tǒng)異構，數(shù)據(jù)源所依賴的應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管

18、理系統(tǒng)乃至操作系統(tǒng)之間的不同構成了系統(tǒng)異構。s 模式異構，數(shù)據(jù)源在存儲模式上的不同。一般的存儲模式包括關系模式、對象模式、對象關系模式和文檔嵌套模式等幾種，其中關系模式為主流存儲模式。需要注意的是，即便是同一類存儲模式，它們的模式構造可能也存在著差異。例如Oracle所采用的數(shù)據(jù)類型與SQLServer所采用的數(shù)據(jù)類型并不是完全一致的。4.5.2.4 數(shù)據(jù)整合和集成需求異構數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)整合和集成的目的是為綜合應用系統(tǒng)提供集成的、統(tǒng)一的、安全的、快捷的信息查詢、數(shù)據(jù)挖掘和決策支持服務。為了滿足這個需求條件，整合、集成后的數(shù)據(jù)必須保證一定的集成性、完整性、一致性和訪問安全性。1、集成性各種原先孤立

19、的業(yè)務信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)經(jīng)過整合、集成后，應該到達查詢一個綜合信息不必再到各個業(yè)務系統(tǒng)進展分別查詢和人工處理，只要在數(shù)據(jù)中心中就可以直接訪問到，即整合、集成后的數(shù)據(jù)是各異構業(yè)務數(shù)據(jù)的有機集成和關聯(lián)存儲整合、開掘出各業(yè)務數(shù)據(jù)間的內(nèi)在關聯(lián)關系，而不是簡單、孤立的堆放在一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)里。2.完整性包括數(shù)據(jù)完整性和約束完整性兩方面。s 數(shù)據(jù)完整性是指完整提取數(shù)據(jù)本身，一般來說，這一點較容易到達。s 約束完整性，約束是指數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)關系，是唯一表征數(shù)據(jù)間邏輯的特征。保證約束的完整性是良好的數(shù)據(jù)發(fā)布和交換的前提，可以方便數(shù)據(jù)處理過程，提高效率。3.一致性不同業(yè)務信息資源之間存在著語義上的區(qū)別。這些語義上

20、的不同會引起各種不完整甚至錯誤信息的產(chǎn)生，從簡單的名字語義沖突不同的名字代表一樣的概念，到復雜的構造語義沖突不同的模型表達同樣的信息。語義沖突會帶來數(shù)據(jù)集成結果的冗余，干擾數(shù)據(jù)處理、發(fā)布和交換。整合、集成后的數(shù)據(jù)應該根據(jù)一定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式和業(yè)務規(guī)那么進展統(tǒng)一數(shù)據(jù)構造和字段語義編碼轉(zhuǎn)換。4.訪問安全性由于數(shù)據(jù)庫資源可能歸屬不同的單位，各業(yè)務數(shù)據(jù)系統(tǒng)有著各自的用戶權限管理模式，訪問和安全管理很不方便，不能集中、統(tǒng)一管理。所以既要保證能訪問異構數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)，又要保障原有數(shù)據(jù)庫的權限不被侵犯，實現(xiàn)對原有數(shù)據(jù)源訪問權限的隔離和控制，就需要設計數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一的用戶安全管理模式來解決此問題。值得注意的是，多

21、個數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)集成，并不是要將全部的數(shù)據(jù)進展集成，那么如何定義要集成的范圍，就構成了集成內(nèi)容的限定問題。針對異構數(shù)據(jù)源的整合和集成需求，可以采用數(shù)據(jù)倉庫技術和數(shù)據(jù)抽取工具來實現(xiàn)。另外，根據(jù)國務院17號文件精神，電子政務系統(tǒng)需要"整合信息資源，建立人口、法人單位、空間地理和自然資源、宏觀經(jīng)濟四個基礎數(shù)據(jù)庫"。為什么選擇這四個庫而不選擇別的數(shù)據(jù)庫呢這是基于基礎性、公益性、戰(zhàn)略性考慮的。由于這四個數(shù)據(jù)庫對別的數(shù)據(jù)庫建立來說是一種公共產(chǎn)品，其它數(shù)據(jù)庫需要通過它的服務，在它的基礎上不斷開展，而產(chǎn)業(yè)庫可以由中介機構來做。4.5.2.5 數(shù)據(jù)元標準化很多信息的描述、定義、獲取、表示形

22、式由于缺乏統(tǒng)一、嚴格的標準，致使大量的信息數(shù)據(jù)處于分散的、部門所有的和各自為政的狀態(tài)，造成數(shù)據(jù)信息資源浪費，不利于實現(xiàn)全社會的數(shù)據(jù)共享。為了提高政務信息的共享和集成分析，保證為政府的管理決策和社會各階層提供科學準確的信息，迫切需要開發(fā)出一種統(tǒng)一的、以標準數(shù)據(jù)元形式的對政務信息的表示方法，以支持政務信息的共享和交換。 數(shù)據(jù)元Data Element是表示概念的一類數(shù)據(jù)，其特性可由支持信息交換的一組數(shù)據(jù)元屬性來表示?；蛘哒f數(shù)據(jù)元是一組可識別和可定義的數(shù)據(jù) 基本單元。一般來說數(shù)據(jù)元由數(shù)據(jù)元的名稱、屬性、表示三局部組成。 數(shù)據(jù)元是用一組屬性描述其定義、標示、表達和允許值的一個數(shù)據(jù)單元。 組成數(shù)據(jù)元標準

23、的 基本屬性分為標示類屬性、定義類屬性、關系類屬性、表示類屬性、管理類屬性。當然還可以根據(jù)需要增加擴展屬性。數(shù)據(jù)元屬性應依照一種標準方式來注冊和控制，以便數(shù)據(jù)元字典中的數(shù)據(jù)元在信息交換中保持一致性，并且能夠在不同的數(shù)據(jù)管理環(huán)境中進展數(shù)據(jù)元管理。數(shù)據(jù)元的 基本屬性主要有以下幾類： s 標示類，適用于數(shù)據(jù)元標示的屬性。包括名稱、標示符、版本、注冊機構、同義名稱、相關環(huán)境。 s 定義類，描述數(shù)據(jù)元語義方面的屬性。包括定義。 s 關系類，描述數(shù)據(jù)元之間相互關聯(lián)和或數(shù)據(jù)元與分類模式、數(shù)據(jù)元概念、對象、實體之間關聯(lián)的屬性包括分類模式、關鍵字、相關數(shù)據(jù)參照、關系類型。 s 表示類，描述數(shù)據(jù)元表示方面的屬性包

24、括表示類別、表示形式、數(shù)據(jù)元值的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)元值的最大長度、數(shù)據(jù)元值的最小長度、表示格式、數(shù)據(jù)元允許值。 s 管理類，描述數(shù)據(jù)元管理與控制方面的屬性包括主管機構、注冊狀態(tài)、提交機構、備注。 在這些 基本屬性中名稱、定義、表示類別、表示形式、數(shù)據(jù)元值的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)元值的最大長度、數(shù)據(jù)元值的最小長度、數(shù)據(jù)元允許值是在描述數(shù)據(jù)元時是必選的。 數(shù)據(jù)元表示是在數(shù)據(jù)處理和信息交換過程中數(shù)據(jù)元所采用的格式。如數(shù)據(jù)的長度、數(shù)據(jù)的類型等都要給予說明，數(shù)據(jù)元的格式受數(shù)據(jù)元的屬性及應用環(huán)境限定。 數(shù)據(jù)元可分為通用數(shù)據(jù)元和應用數(shù)據(jù)元。通用數(shù)據(jù)元是獨立于任何具體的應用而存在的數(shù)據(jù)元，其功能是為應用領域的數(shù)據(jù)元設計也

25、就是為應用數(shù)據(jù)元的設計提供一部通用數(shù)據(jù)元字典。應用數(shù)據(jù)元是在特定領域內(nèi)使用的數(shù)據(jù)元集，例如在電子政務領域的應用。從這個意義上來講國家標準?數(shù)據(jù)元及交換格式、信息交換、日期和時間表示法?就應該是一部通用數(shù)據(jù)元字典。 所謂數(shù)據(jù)元的標準化就是對數(shù)據(jù)元的總則、定義、描述、分類、表示和注冊等制定統(tǒng)一的標準，并加以貫徹、實施的過程。在大量繁雜的政務信息中，哪些概念可以作為我們定義數(shù)據(jù)元的基礎，數(shù)據(jù)元概念的特性中哪一個可以繼承下來作為派生的通用數(shù)據(jù)元的特性，通用數(shù)據(jù)元特性中的又有哪些可以被應用數(shù)據(jù)元所繼承。以上這些問題都是數(shù)據(jù)元標準化過程所要解決的。 隨著社會的開展，信息在社會各個行業(yè)中的作用不斷提高，數(shù)據(jù)

26、元標準也越來越引起各個行業(yè)的重視。人們認識到只要對信息按共同約定的規(guī)那么進展統(tǒng)一組織、分類與表示，使用同一的概念，并用一樣的表示，就能做到共識，不致產(chǎn)生歧義。這種簡化的概念表述，提高了數(shù)據(jù)的準確性，有利于數(shù)據(jù)的共享、交換。 各政務系統(tǒng)所要處理的對象主要是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)元標準所要起的作用就是用一個統(tǒng)一的標準來描述、定義、標準這些系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換提供一個公用的信息接口。這個公用的信息接口的基礎是政府部門的數(shù)據(jù)環(huán)境建立，而數(shù)據(jù)環(huán)境建立的基礎就是用數(shù)據(jù)元標準來描述數(shù)據(jù)源，建立電子政務領域的應用數(shù)據(jù)元字典。這個公用的信息接口實際上就是我們對政務領域的信息以數(shù)據(jù)元標準進展描述，

27、形成一個大家都廣泛承受，并在政務系統(tǒng)的開發(fā)過程中遵守的規(guī)那么。在此基礎上，各種系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換成為可能。數(shù)據(jù)元的標準化過程起到了一個針對要處理的數(shù)據(jù)源進展標準化的作用。通過這個過程，標準了其中的概念、定義、以及知識的描述，形成了數(shù)據(jù)元詞典，根據(jù)這個詞典一方面數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容的標準有了依據(jù)，另一方面數(shù)據(jù)庫的構造也得到了標準。4.5.26 模型設計基礎異類軟件產(chǎn)品、應用程序、和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)想要有效地互操作，它們必須要對彼此間的信息構造有一個共同的理解。元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，或是與數(shù)據(jù)有關的信息，通常由信息的構造描述組成。元數(shù)據(jù)對不同廠商提供的異類軟件系統(tǒng)和產(chǎn)品之間的集成起著不可或缺的作用。

28、傳統(tǒng)的四層元數(shù)據(jù)體系構造圖如下：圖4-9 四層元數(shù)據(jù)體系構造l 數(shù)據(jù)層0層是用戶對象層，它表示的是"目標"數(shù)據(jù)，即我們所希望描述的信息。比方在特定關系數(shù)據(jù)庫中表示為特定表的實例。例如，公民 基本信息表中某個具體公民的信息，相當于公民 基本信息表中的一條記錄。CitizenNo Name Age Address張三 28 武漢李四 45 北京l 模型層1層包含描述目標數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型。比方在特定關系數(shù)據(jù)庫中表示為特定的表、特定表的約束主鍵、外鍵等、特定表的構造等。例如，公民 基本信息表的構造，即該表中包含哪些列，以及各個列的數(shù)據(jù)類型等。Table Column Attribut

29、eCitizen CitizenNo NumericName StringAge NumericAddress Stringl 元模型2層包含了定義模型層的元數(shù)據(jù)，也就是表示M1層元數(shù)據(jù)的抽象語言。比方在關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，表示為特定數(shù)據(jù)庫中表的定義、列的定義、主鍵的定義和外鍵的定義等。相當于UML元模型定義的很多元素如類，操作，屬性，關聯(lián)等等。DataStore Component File Table Column Attr l 元元模型層3層是由定義元數(shù)據(jù)構造和語法的描述組成，也可以說它是定義各種元數(shù)據(jù)的抽象語言。傳統(tǒng)的元數(shù)據(jù)集成圖4-10是數(shù)據(jù)中心中一個典型的信息供應鏈ISC的例如。信息

30、從其源頭即原始數(shù)據(jù)的提供者流出，經(jīng)過一系列精煉過程，最終產(chǎn)生信息產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可能對于高層決策者來說具有重大的戰(zhàn)略價值。圖4-10 數(shù)據(jù)中心中的信息供應鏈以上每個軟件產(chǎn)品和工具，在它們能在數(shù)據(jù)層上有效集成之前，必須在元數(shù)據(jù)層上被集成。元數(shù)據(jù)集成是有效的數(shù)據(jù)集成的一個先決條件。然而，元數(shù)據(jù)的集成是十分困難的，因為大多數(shù)的業(yè)務產(chǎn)品使用千差萬別的格式存儲元數(shù)據(jù)。具有不同元數(shù)據(jù)的工具，往往是通過建立復雜的元數(shù)據(jù)橋來集成的。元數(shù)據(jù)橋是一種能將一個產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一個產(chǎn)品所需元數(shù)據(jù)格式的一段軟件。元數(shù)據(jù)橋的構建是一項艱巨、消耗大的過程。這樣的橋需要具有它要集成的每個產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)構造和接口的詳細知識；關

31、于不同模型間如何相互映射的知識也要融入橋中。圖4-11 在信息供應鏈中增加一個元數(shù)據(jù)庫圖4-11中使用了元數(shù)據(jù)庫，它突出顯示了定義對全局可獲得的、和廣泛被理解的元數(shù)據(jù)是有必要的。元數(shù)據(jù)庫是具有特定目的的數(shù)據(jù)庫，它存儲、控制所處環(huán)境中，除它自身之外的所有相關的元數(shù)據(jù)組件，并對這些元數(shù)據(jù)組件是可獲得的。從圖中我們可以看到，各種軟件產(chǎn)品從中央元數(shù)據(jù)庫中提取全局數(shù)據(jù)，而不是通過與其它產(chǎn)品的點到點連接。這個存儲庫包含了定義信息供應鏈可推廣至數(shù)據(jù)中心的所有元數(shù)據(jù)的單一定義。這個定義基于一個針對存儲庫產(chǎn)品本身的元數(shù)據(jù)模型。每個產(chǎn)品必須實現(xiàn)它自己的存儲庫訪問層即另一種形式的橋，該層理解與特定存儲庫相關的元數(shù)據(jù)

32、構造例如接口和元模型，還知道如何將這些與存儲庫相關的構造映射為與產(chǎn)品相關的元數(shù)據(jù)構造。這種類型的配置通常稱為星型元數(shù)據(jù)體系構造。以上這個方法雖然減輕了建立很多點到點的橋的需要，但建立橋的問題仍然沒有完全消除。我們還是需要為每一個軟件組件開發(fā)一個不同的訪問層該層可以由產(chǎn)品廠商、存儲庫廠商或者第三方參謀開發(fā)，每一個訪問層仍然是與某一特定的存儲庫產(chǎn)品相關的?；谀Ｐ偷脑獢?shù)據(jù)集成可以有效地解決這個問題?；谀Ｐ偷脑獢?shù)據(jù)集成用一種形式化語言如UML描述的模型圖4-12可以被用來定義描述某種信息構造或模式的元數(shù)據(jù)。這種形式化語言可以被翻譯成相應的元數(shù)據(jù)定義，后者能被用來創(chuàng)立信息構造本身的真正的實例。這些各

33、式各樣的形式化模型通常是平臺無關的，它們并不顯示用來配置實際的信息構造的計算機平臺的物理特性，因為形式化建模語言如UML以及其它各種數(shù)據(jù)建模語言的定義通常是與平臺無關的。一個SQL DDL語句集可以被看成是一個與平臺相關的模型，因為它們用一個特定計算機平臺的語言定義目標信息構造例如，一個與SQL兼容的關系數(shù)據(jù)庫引擎。將一個形式化模型轉(zhuǎn)換為SQL DDL的假定的翻譯過程，稱為將與平臺無關的模型映射為與平臺相關的模型，該映射是基于翻譯過程所實現(xiàn)的某些形式化映射的規(guī)那么集。圖4-12 簡單關系數(shù)據(jù)表模型由上我們可以得出三個非常重要的結論： 一個信息構造的任何形式化模型都是定義該信息構造的元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)

34、本質(zhì)上是它所描述的數(shù)據(jù)的一個形式化模型 元數(shù)據(jù)，當用一個形式化的、與平臺無關的模型表示時，可以獨立于任何特定的目標平臺而存在。 元數(shù)據(jù)，當用一個形式化的、與平臺無關的模型表示時，可以被翻譯成假設干與平臺相關的模型中的任何一個，每一個代表一個不同的目標平臺當然要特定適當?shù)挠成湟?guī)那么以及實現(xiàn)這些規(guī)那么。元數(shù)據(jù)集成的一個可能的方法就是開發(fā)一個元數(shù)據(jù)的外部表示，它不依賴于任何一個特定的產(chǎn)品和工具。這樣一個表示是基于信息構造的形式化的、與平臺無關的模型，該模型用一種恰當?shù)恼Z言如UML描述。一個產(chǎn)品用這樣一個形式化模型作為它自己的元數(shù)據(jù)的基礎，通過調(diào)用一個恰當?shù)膶胗成鋓mport mapping過程將這

35、個形式化模型翻譯成它自己的、與產(chǎn)品相關的元數(shù)據(jù)的實例。類似的，一個產(chǎn)品可以通過一個將它自己的內(nèi)部元數(shù)據(jù)翻譯成一個與平臺無關的形式化模型的導出映射export mapping過程，將它所有的元數(shù)據(jù)顯示給其它產(chǎn)品。這個方案在哪些方面優(yōu)于前面提到元數(shù)據(jù)橋解決方案呢? 元數(shù)據(jù)橋的主要問題是每座橋要在兩個與產(chǎn)品相關的模型之間進展映射，橋本質(zhì)上需要將元數(shù)據(jù)從一個產(chǎn)品的元模型規(guī)定的格式轉(zhuǎn)換成另一個與產(chǎn)品相關的元模型所規(guī)定格式?，F(xiàn)在，元模型本身被外部化externalized，與特定的實現(xiàn)平臺無關；并且，產(chǎn)品交換的元數(shù)據(jù)也基于這個公共的、外部的元模型，這樣，在各自的實現(xiàn)模型間翻譯的問題也就不存在了。這種元數(shù)據(jù)

36、級的集成和互操作方法稱為模型驅(qū)動的元數(shù)據(jù)體系構造。從 基本上說，它是由軟件產(chǎn)品之間元數(shù)據(jù)的交換構成，這里的元數(shù)據(jù)定義是以形式化的、與平臺無關的模型來表示的。參與的軟件產(chǎn)品和工具就定義整個域的公共元模型達成一致，這樣它們就能很方便的理解該元模型的任何實例例如可能被交換的、任何共享的元數(shù)據(jù)。任何產(chǎn)品將這個共享的元數(shù)據(jù)映射為它自己內(nèi)部的元數(shù)據(jù)表式方式。這要求元模型在它的領域有一個完整的描述。 OMG的公共倉庫元模型Common Warehouse MetamodelCWM就是一個基于模型的元數(shù)據(jù)集成的實現(xiàn)典范，它是一個完整描述數(shù)據(jù)倉庫和業(yè)務分析領域的元模型。作為一個元模型，CWM提供了構建元數(shù)據(jù)例如

37、模型或者元模型的實例所需的語義和語法。CWM實際上是由假設干互不一樣但又嚴密相關的元模型構成。圖4-13描述了CWM的總體構造，每一塊代表CWM的一個元模型或包。由CWM某個包的得到的某特定的模型例如，某個元模型的實例定義了描述對應功能域中數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。例如，由關系元模型得到的某個模型是描述某些關系數(shù)據(jù)的實例即產(chǎn)品數(shù)據(jù)表的行集合的元數(shù)據(jù)。管 理 層Management 數(shù)據(jù)倉庫處理包Warehouse Process 數(shù)據(jù)倉庫操作包Warehouse Operation分 析 層Analysis 轉(zhuǎn)換包Transformation 聯(lián)機分析、處理包OLAP 數(shù)據(jù)挖掘包Data Mining 信

38、息可視化包InformationVisualization 業(yè)務命名規(guī)那么包BusinessNomenclature資源層Resource 對象包Object 關系包Relational 記錄包Record 多維包Multidimensional XML包XML基礎層Foundation 業(yè)務信息包BusinessInformation 數(shù)據(jù)類型包Data Type 表達式包Expressions 鍵和索引包Keys and Indexes 軟件配置包Software Deployment 類型映射包Type Mapping對象模型層Object Model 核心包Core 行為包Behavi

39、oral 聯(lián)系包Relationships 實例包Instance圖4.13 CWM元模型層次圖另外，基于模型的元數(shù)據(jù)集成體系構造要求有一種形式化語言，它能夠以共享的、與平臺無關的模型來表示元數(shù)據(jù)。在CWM中，這種語言是UML事實上是UML的一個特定子集。首先，最低的一層是對象層，這個UML的子層用作CWM的 基本元模型。對象層由4個元模型構成：核心元模型、行為元模型、關系元模型和實例元模型。其中的關系元模型定義了模型元素之間的 基本關系如表和列之間的關聯(lián)?；A層為更高層次提供CWM特定的服務。例如，數(shù)據(jù)類型元模型為定義 基本數(shù)據(jù)類型和構造數(shù)據(jù)類型提供基礎構造；類型映射元模型定義的新類型使我們

40、能夠在不同類型的系統(tǒng)之間建立映射模型對于確保不同軟件工具和平臺之間的互操作性很顯然是必不可少的；索引元模型同樣以對象層的 基本模型元素為基礎，定義了唯一鍵和外鍵的抽象概念，這對于建立關系數(shù)據(jù)庫的模型至關重要，同時它對面向記錄的和多維的數(shù)據(jù)庫同樣重要。業(yè)務信息元模型定義的元素支持對 基本業(yè)務信息的建模。資源層定義了各種數(shù)據(jù)資源的不同類型。該層含有的元模型包，允許描述面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)、關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、傳統(tǒng)的面向記錄的數(shù)據(jù)源諸如文件和記錄模型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，以及由聯(lián)線分析處理OLAP工具和XML流建立的多維數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)倉庫和ISC信息供應鏈中需要管理的各種數(shù)據(jù)資源，我們可以用CWM去定

41、義表示各種類型的數(shù)據(jù)資源的元數(shù)據(jù)。分析層中最重要的是轉(zhuǎn)換元模型，這個元模型定義的模型元素用來指定數(shù)據(jù)資源模型資源層元模型的實例之間源和目標的映射及轉(zhuǎn)換，同時也指定數(shù)據(jù)資源模型和各種分析模型之間源和目標的映射及轉(zhuǎn)換。 分析層還提供了數(shù)據(jù)挖掘、業(yè)務術語、信息可視化元模型，它們支持對面向分析的元數(shù)據(jù)進展建模。數(shù)據(jù)挖掘元模型定義的模型元素用來指定與各種數(shù)據(jù)挖掘工具相關的元數(shù)據(jù)，這些工具經(jīng)常用來從各種數(shù)據(jù)資源中抽取重要的模式和趨勢；業(yè)務術語元模型定義的元數(shù)據(jù)負責定義業(yè)務術語和概念并對其分類；可視化元模型定義的模型元素能夠創(chuàng)立與先進的報表工具和可視化工具相關的元數(shù)據(jù)?？偠灾?，這些元模型提供了建立支持IS

42、C信息供應鏈分析階段的那些元數(shù)據(jù)所需的語義構造。最后，管理層元模型支持數(shù)據(jù)倉庫的日常操作和管理。數(shù)據(jù)倉庫過程元模型使我們能夠?qū)δ承┨囟ǖ臄?shù)據(jù)倉庫過程進展建模，例如ETL數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換和裝載過程；數(shù)據(jù)倉庫操作元模型定義的模型元素用來創(chuàng)立定義特定的周期性的常規(guī)操作的元數(shù)據(jù)，例如預定的事件及其相互的依賴關系。這些元數(shù)據(jù)對于ETL數(shù)據(jù)提取，轉(zhuǎn)換和裝載工具，基于時間的排序工具以及其它倉庫管理工具十分有用。由上，CWM提供了基于模型的元數(shù)據(jù)集成體系構造所需的、用于描述問題域的語義完整的公共元模型。如果構建數(shù)據(jù)中心用到的各種軟件產(chǎn)品、工具和數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品就CWM元模型達成一致，它們就都能理解CWM元模型的實例模

43、型或者元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)很容易在各局部之間進展交換和共享。一個關于數(shù)據(jù)中心的完整的模型，從前端的數(shù)據(jù)資源，到轉(zhuǎn)換和凈化，再到終端用戶分析，再到數(shù)據(jù)倉庫管理，都能用CWM的元模型來建立。公共元模型，作為基于模型的元數(shù)據(jù)集成方法的核心，必須依照一定的形式化規(guī)那么一種抽象語言來建立，以確保所有的軟件都能用一樣的、預期的方式對其進展解釋。對CWM而言，OMG的元對象設施MOF提供了所需的形式化規(guī)那么集。MOF是為元模型標準定義公共抽象語言的一種OMG標準。MOF本質(zhì)上是一種元元模型，或者說是元模型的模型有時候稱為本體ontology，它定義了對離散系統(tǒng)建模要用到的元模型中的 基本元素、語法和構造。MOF是

44、UML和CWM的公共模型，MOF使不同的元模型代表不同領域可以互操作。遵循MOF標準的應用軟件一點也不了解某個模型實例與特定領域相關的接口的情況，但是它仍然能夠通過使用反射接口的通用操作對該模型進展讀取和更新的操作。MOF的語義一般定義了支持模型創(chuàng)立、發(fā)現(xiàn)、轉(zhuǎn)換和更新的某些元數(shù)據(jù)庫服務。特別的，MOF定義了模型生命周期的語義。模型生命周期定義了關于元數(shù)據(jù)的創(chuàng)立和發(fā)布的有效操作，特別是結合到可視化建模的時候例如，面向UML建模的工具。例如，新開發(fā)的元模型可以存儲在MOF存儲庫中，并與其它以存在的元模型結合起來使用。一個支持MOF的存儲庫除了負責元數(shù)據(jù)的創(chuàng)立和獲取，還提供了很多重要的元數(shù)據(jù)相關服務

45、例如持續(xù)化、版本控制、查詢等?？偠灾琈OF試圖給出建立元對象模型的統(tǒng)一標準，其主要活動是描述元對象和建立元對象模型，以便通過共享元數(shù)據(jù)，到達不同操作系統(tǒng)的、不同應用程序、不同數(shù)據(jù)庫平臺等的互操作性的目的?；谀Ｐ偷脑獢?shù)據(jù)集成方法還要求有一個用于交換共享元數(shù)據(jù)實例的公共交換格式，以及訪問元數(shù)據(jù)的公共程序接口。CWM使用的XML互換編碼XMI是定義如何將支持MOF的元模型如CWM映射到XML的一個OMG標準。XMI準確定義了在XML文檔中如何用XML標簽定義CWM元模型的實例。CWM元模型用來定義以XML DTD形式表示的XML標簽集。然后CWM的元數(shù)據(jù)例如CWM元模型的實例在XML文檔中被序

46、列化serialized。每個元數(shù)據(jù)的實例都作為XML元素的內(nèi)容存儲起來，而這些元素是由適當?shù)脑Ｐ蜆撕炏薅ǖ摹MI解決了用基于標簽的語言表示對象及其關聯(lián)時面臨的許多難題。另外，XMI只是使用XML的一種方法，這意味著標簽和標簽描述的項元素內(nèi)容可以打包到同一個文件，使得應用程序能夠很容易的理解文檔內(nèi)容。內(nèi)容的交流既是自描述也是異步的，這也是基于XML和XMI的交互在分布異構環(huán)境中為什么這么重要的原因。對CWM元數(shù)據(jù)資源的程序訪問是由從支持MOF的元模型到各種編程語言的映射標準來定義的。MOF標準特別定義了從任何支持MOF的元模型，例如CWM，到OMG的IDL的映射。CWM標準包含完整的IDL

47、定義。用選定的某種語言例如Java或C+定義程序接口，必須使用適當目標語言編譯器將CWM IDL編譯為符合目標語言語法的接口定義。最后，我們認為一個基于模型的元數(shù)據(jù)集成解決方案還必須提供一些擴展模型的標準方法，這對于定義CWM沒有考慮到的、與產(chǎn)品高度相關的元數(shù)據(jù)而言是必不可少的。4.5.27 數(shù)據(jù)庫類型按數(shù)據(jù)庫所服務的業(yè)務功能，可把數(shù)據(jù)庫分成如下種類以下圖僅供參考圖4-14 數(shù)據(jù)庫類型四大基礎數(shù)據(jù)庫：包括人口數(shù)據(jù)庫、法人單位數(shù)據(jù)庫、空間地理和自然資源數(shù)據(jù)庫、以及宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫。主題操作數(shù)據(jù)庫：存有經(jīng)常使用的業(yè)務數(shù)據(jù)，可存在數(shù)據(jù)中心，但大量的是以目錄形式存儲，而其數(shù)據(jù)總是存在各局委辦，這樣既保證了數(shù)據(jù)的動態(tài)更新的一致性，也保證了數(shù)據(jù)的安全性。但設計業(yè)務數(shù)據(jù)時，要在響應速度，冗余，一致性上作