??? 摘? 要： 將二次建模方法應用在政府信息化軟件的開發(fā)工作中，提出了在任務分解時，首先從需求中分解出獨立特征和具體業(yè)務特征，再從具體業(yè)務特征中分別抽象出共性特征和具體業(yè)務的個性特征，并對共性特征和獨立特征與具體業(yè)務的個性特征分別建模。應用實踐表明，該方法提高了軟件的可重用性，縮短了開發(fā)周期，便于維護，增強了開發(fā)政府信息化軟件的實用性。?

??? 關鍵詞： 政府信息化； 公共特征； 領域模型； 業(yè)務模型?

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??? 政府信息化軟件是面向政府部門、企事業(yè)單位，幫助有關部門的業(yè)務人員進行業(yè)務信息化管理的應用軟件系統(tǒng)。政府信息化軟件的研究與應用起源于20世紀80年代末，近年來，隨著分布式技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、軟件系統(tǒng)集成技術等的發(fā)展，政府信息化軟件的支撐技術日益成熟，無論從分析、設計到實現(xiàn)，從界面顯示、數(shù)據(jù)存儲到應用功能等各個方面都得到了很大的提高，政府信息化軟件的應用范圍迅速擴展。但是，政府信息化軟件的開發(fā)過程中一直存在著開發(fā)效率低下、可靠性差、軟件質量無法保證的遺憾，主要體現(xiàn)在：（1）開發(fā)進度難以控制，系統(tǒng)開發(fā)周期太長，開發(fā)成本高；（2）無法同步于業(yè)務辦公環(huán)境的變化，使用壽命短，適用性差。這些問題在某種程度上影響了用戶的應用積極性，使得開發(fā)者長期陷于無休止的維護工作，從而影響了我國政府信息化工作的進度和質量。?

??? 本文根據(jù)多年來政府信息化軟件開發(fā)的實際工作經(jīng)歷，采用基于二次建模的軟件開發(fā)方法，進行政府信息化軟件的開發(fā)。該方法已在實際的軟件開發(fā)中得以檢驗，結果證明：基本上可以解決上述存在的問題，并且對同類應用軟件的開發(fā)也具有一定的參考作用。?

1 政府信息化開發(fā)中二次建模的思想?

??? 傳統(tǒng)軟件工程的開發(fā)方法，是把整個開發(fā)過程劃分為需求分析、軟件設計、代碼設計、測試和維護等幾個有序的階段。各階段的工作都與具體業(yè)務密切相關，系統(tǒng)模型是以具體業(yè)務為基礎、通過一次性建模構建的業(yè)務模型，這樣的模型對業(yè)務內容、運作方式的變化十分敏感，對業(yè)務運作環(huán)境的持續(xù)穩(wěn)定性具有較高的要求。然而，對于具體用戶來講，機構調整、工作模式的改變是十分現(xiàn)實的需求，這使得政府信息化軟件可能在開發(fā)階段由于需求的變化而不斷返工，在運行階段，又因需求變化“牽一發(fā)而動全身”使系統(tǒng)難以得到有效的維護，從而降低軟件的可用性。?

??? 政府信息化軟件并不是所有內容都與具體的業(yè)務直接相關。一方面，系統(tǒng)的一部分功能具有一些獨立于具體業(yè)務的特征，例如：通用查詢、系統(tǒng)設置、信息瀏覽等，簡稱為獨立特征；另一方面，具體業(yè)務也存在一些共性特征，例如：流轉、規(guī)劃、審核等業(yè)務，其工作流可抽象歸結為角色、活動、遷移條件以及相關數(shù)據(jù)、被調應用等要素的有機組合。將這些與具體業(yè)務非直接相關的獨立特征和共性特征抽取出來并對其建模，稱為領域建模^[1]。領域模型與具體業(yè)務沒有直接關聯(lián)，因此，基于領域模型實現(xiàn)的系統(tǒng)模塊具有一定的穩(wěn)定性。但領域模型體現(xiàn)的是抽象的和局部的系統(tǒng)特征以及它們之間的關系，沒有涵蓋政府信息化軟件的全部特征及具體業(yè)務，因此,需要以領域模型為基礎建立覆蓋全部系統(tǒng)需求的業(yè)務模型。這種設計方法包含了兩次系統(tǒng)建模:領域建模和業(yè)務建模的過程，實現(xiàn)了政府信息化軟件共性特征和變化性特征的分離，因而能在保證實現(xiàn)系統(tǒng)目標的前提下，提高各個模塊的可重用性，使系統(tǒng)具有更強的適用性，在一定程度上可以降低系統(tǒng)的維護成本。圖1為二次建模方法的示意圖。?

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2 政府信息化軟件的領域建模?

??? 政府信息化軟件以業(yè)務辦公為中心，涉及業(yè)務、文檔、報表、圖形等多種資源，收件、審批、上報、回復等多類操作，區(qū)劃、部門、人員、職能等多種權限要素，是一種比較復雜的軟件系統(tǒng)。對系統(tǒng)中這些要素進行概括和抽象，可歸納出以下幾類實體：?

??? (1)業(yè)務：特定用戶所處理的相對獨立的一項事物，具有一定的生命周期（從創(chuàng)建到結束），有比較固定的辦理流程，用戶辦理業(yè)務時需要處理一些特定的文檔、圖形，輸出規(guī)定格式的圖表等。?

??? (2)流程：業(yè)務在用戶之間的流轉過程，包括活動、變遷條件、被調應用等要素。用戶在活動環(huán)節(jié)處理業(yè)務資料，觸發(fā)系統(tǒng)內部處理過程，并實現(xiàn)活動的自動遷移。?

??? (3)文檔：用戶辦理業(yè)務過程中所涉及的各種材料，包括輸入表、掃描材料、公文表格、多媒體電子檔案等。用戶根據(jù)權限對文檔進行閱讀、編輯、輸出等操作。?

??? (4)圖形：業(yè)務辦理及專題分析所涉及的圖形材料，包括業(yè)務所包含的業(yè)務圖件和辦理業(yè)務時需參考的圖件。圖形按用途分類，以層來組織。?

??? (5)報表：業(yè)務材料或其他信息按規(guī)定格式匯總輸出。圖形可按業(yè)務類型、區(qū)劃、時間等要素統(tǒng)計生成報表。?

??? (6)操作：指用戶對系統(tǒng)資源的處理。如對文檔的讀、寫、輸出，對圖形的縮放瀏覽，對業(yè)務的審批、發(fā)送等。?

??? (7)角色：用戶在系統(tǒng)中所具有的職能。對系統(tǒng)資源的處理權限先分配到角色，再建立用戶與角色的對應關系，這樣可兼顧權限配置的穩(wěn)定性與靈活性。?

??? (8)人員：即系統(tǒng)用戶。人員須扮演一定的角色才能在系統(tǒng)中辦理業(yè)務；政府信息化辦公軟件中的人員除按部門組織外，還需考慮服務區(qū)域的問題。?

??? 上述各類要素之間存在著復雜的聯(lián)系，對其進行分析與梳理，可建立政府信息化軟件領域模型，圖2為高度簡化的系統(tǒng)領域模型。?

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??? 政府信息化軟件領域模型的具體實現(xiàn)，即領域軟件的開發(fā)。可采用基于構件的框架技術^[2]，在框架的指導下通過構件組裝完成；也可以采用平臺技術，基于領域模型開發(fā)系統(tǒng)平臺，再在系統(tǒng)平臺上，選擇業(yè)務模型中適合不同業(yè)務需求的構件，搭建適合各種需求的應用系統(tǒng)。?

3 政府信息化軟件的業(yè)務建模?

??? 基于二次建模模式的政府信息化軟件開發(fā)具有雙重的生命周期：首先是進行領域分析、領域建模與實現(xiàn)的系統(tǒng)領域工程階段；然后是在領域模型的指導下，對具體業(yè)務進行分析、建模與實現(xiàn)的實施工程階段。后者與傳統(tǒng)工程不同的是，在需求分析、軟件設計、代碼設計、測試與維護的各個階段均需考慮已建立的領域模型。需求分析應在領域模型的指導下展開，領域模型中的特征單元是需求分析的重點關注對象；系統(tǒng)設計以領域模型為基礎，業(yè)務模型是基于具體業(yè)務環(huán)境下的領域模型的擴展；代碼設計階段將模型特征實例化，并按照具體業(yè)務的結構和運轉方式將其組裝成應用系統(tǒng)；應用維護主要是針對業(yè)務實例的維護，而領域模型及領域軟件的維護則屬于系統(tǒng)領域工程的范疇。?

??? 以科技項目管理的規(guī)劃、審批工作流為例來說明基于領域模型的業(yè)務建模，其模型如圖3所示。圖3(a)為抽象的業(yè)務流程領域模型^[3]，圖3(b)為具體的預審業(yè)務流程模型。

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??? 政府信息化軟件業(yè)務模型的實現(xiàn)也可以采用兩種途徑：若領域模型采用平臺技術實現(xiàn)，則可以通過系統(tǒng)的構建平臺直接構建業(yè)務模型，通過系統(tǒng)的運行平臺對業(yè)務模型進行解析，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能^[4]；若領域模型是以構件方式實現(xiàn)，則需要根據(jù)業(yè)務模型擴展新的應用構件，并編寫“膠合”代碼，將構件組裝成應用系統(tǒng)。?

4 基于二次建模模式的政府信息化軟件的實現(xiàn)?

??? 科技項目管理是政府信息化軟件應用的一個典型事例。作者通過對科技項目管理業(yè)務辦公管理機制的調查與分析，建立了領域模型，并設計開發(fā)了科技項目管理政府信息化軟件平臺；基于系統(tǒng)平臺，為某市科技局構建了業(yè)務模型，并將其應用于該局日常的業(yè)務辦公管理中。?

??? 實踐表明，采用二次建模模式分別建立系統(tǒng)領域模型和業(yè)務模型，可有效縮短業(yè)務模型的實現(xiàn)時間；同時，因為領域模型具有與業(yè)務無關的特性，應用系統(tǒng)維護的難度得以降低。在采用平臺技術實現(xiàn)領域模型的情況下，用戶經(jīng)過簡單的培訓基本可做到自我維護系統(tǒng)。?

??? 政府信息化軟件通過二次建模方式把傳統(tǒng)的一次性建模過程分割為領域建模與業(yè)務建模兩個階段，實現(xiàn)了政府信息化軟件共性特征和個性特征的分離，并在領域模型的基礎上構件了系統(tǒng)的運行平臺，兼顧了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性，增強了系統(tǒng)的適應性和可重用性，降低了系統(tǒng)的維護成本。從更高層次看，二次建模模式部分實現(xiàn)了軟件技術與具體應用的分離，使軟件工程師和實施工程師各司其責，因而有助于開發(fā)工作的分工和管理。?

??? 值得注意的是：政府信息化軟件的領域建模必須基于對系統(tǒng)的深刻理解，建模人員必須具有高度的抽象思維能力，目前還沒有完善的理論對領域建模進行指導。領域建模及平臺或構件的開發(fā)具有較高難度，因而對于單個應用系統(tǒng)來講，必然會增加系統(tǒng)開發(fā)的成本。但領域模型所具有的適應性使其可復用到其他類似的政府信息化軟件中，領域建模及開發(fā)時投入的成本可以分攤到多個應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)工作中。?

參考文獻?

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[2]?劉瑜, 張世琨, 王立福,等. 基于構件的軟件框架與角色擴展形態(tài)研究.軟件學報,2003,14(8):1364-1370.?

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