环保总局信息平台规划建议书.doc
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环保总局
以知识管理为核心
的信息平台规划建议书
蓬天信息系统（北京）有限公司
PrientCorporation
二○○○年
1环保信息网为什么需要知识管理？
2
1.1什么是知识管理？
（KnowledgeManage） 2
1.2环保信息网为什么需要知识管理？
3
2环保信息网如何构造成功的知识管理？
4
2.1要对知识管理有正确的认识 4
2.2要有科学的知识管理实施方法论 4
2.3要对知识管理技术进行正确选择 5
3Prient公司针对环保信息网的知识管理解决方案 6
3.1目标 6
3.2方案特点 7
4环保信息网知识管理平台整体系统拓扑图 9
4.1系统逻辑拓扑图 9
4.2各功能模块详细说明 10
4.3软件产品规划建议 12
4.3.1系统软件逻辑拓扑图 12
4.3.2WEB应用服务器产品选型发展规划建议 13
4.3.3SilverStream产品的特色 15
4.3.4SilverStreamePortal的特性 16
4.3.5SilverStream与同类产品的性能比较 17
4.3.6SilverStream应用服务器的硬件配置要求 18
4.3.7其他软件产品选型发展规划建议 19
5项目管理 19
附录：
Prient介绍 21
公司简介 21
公司能力 21
成功案例 22
1环保信息网为什么需要知识管理？
1.1什么是知识管理？
（KnowledgeManage）
随着市场竞争的加剧和信息社会需求的发展，各行各业各领域都产生和存储了与其日常运做有关的，前所未有的大量数据，因此建立一个从大量数据中提取（检索、查询等）业务数据，并利用数学或智能的方法对其进行综合、分析、预测未来业务的变化趋势，在社会规划、企业发展、市场经营战略等重大问题上为领导提供决策支持的计算机系统就显得越来越重要了。
这种需求既要求联机服务，又涉及大量用于决策的数据，因此仅仅靠联机事务处理（OLTP）已不能满足终端用户对数据库查询分析的需要，SQL对大数据库进行的简单查询也不能满足用户分析的需求，其具体体现在三个方面：
1历史数据量很大。
2辅助决策信息涉及许多部门的数据，而不同系统的数据难以集成。
3由于访问数据的能力不足，它对大量数据的访问性能明显下降。
如此需要出现一种新的模式来处理这些浩瀚如烟的数据，这种从大量的事务型数据库中抽取数据，进行清理、转换、并按决策主题的需要进行重新组织后形成了一种特殊的数据存储模式，利用这种存储模式的数据再加上数据挖掘知识发现等一系列数据分析手段来进行信息的管理和分析则被称为知识管理。
1.2环保信息网为什么需要知识管理？
随着社会进程的加快，整个资源的被过度利用，人口的快速增长，生存环境的恶化，环保问题就显得越来越重要，而这种迫切性也也越来越强。
环保信息网正是在这一背景下直面困难和挑战，决心利用自己的拥有的丰富数据、技术优势和管理经验来为社会大众服务，为一些环保决策提供数据依据和科学论断。
环保问题涉及面十分广泛，深入到整个生态系统的各个层次，其数据来源十分之广，也非常巨大，并且十分复杂。
正如混沌论中所述，非洲的一只蝴蝶扇了一下翅膀，就有可能导致北美的一场风暴。
可见这些数据之间同时又具有非常微妙复杂的内在联系，那么如何管理好这些数据，让它们发挥出巨大的社会效益，让我们的生存空间更加美好，则是我们需要解决的难题，同时也具有深远而重大的社会意义。
而知识管理正是为这种局面提供的非常优秀的解决方法，它不仅能管理海量级的数据，并且能集成不同来源的数据，同时还可以对这些数据进行各种策略分析，甚至可以利用数据挖掘和知识发现的手段，自动获得各项数据之间的内在联系。
所以对于环保这样具有大数据量，而数据来源又十分复杂的系统来说，利用知识管理是当务之急。
2环保信息网如何构造成功的知识管理？
2.1要对知识管理有正确的认识
Ø数据驱动而非技术驱动：
知识管理的建设一定是以高效地完成用户的核心业务为目的，得到决策层和广大业务人员的支持并为他们服务，而不是为了上知识管理的技术而上知识管理。
Ø过程而非项目：
知识管理的建设一定是一个循环的过程，而不是为了想一次完成所有业务需求的项目。
从建造某个目标特定的数据集市开始，逐步扩充数据仓库所包含的主题和范围，最后形成一个能够完全反映所有目标全貌的企业级知识管理系统。
如下图所示，交互的过程即是获得数据来源的过程，然后对这些数据进行分析，得到分析结果应用于执行过程之中；那么在执行之后，必然会产生一定影响，而这影响又肯定会导致下一回的数据来源的不同，从而开始另一个循环，无休无止。
所以这只能是一个过程，而不可能是一个建完之后就可以撒手不管的项目。
交互
分析
执行
Ø扩展性而非封闭性：
构建知识管理的技术一定具有开放的体系结构，符合国际标准，这样在今后的扩展中可以保护以前的工作和投资。
如果单纯追求一些指标而选择开放性较差的系统，是一种不明智的选择。
Ø灵活性而非固定性：
知识管理的使用者不论何时何地都可以灵活的得到知识管理的信息支持，终端界面友好易用，信息形式可以按照用户的习惯和视角改变。
Ø易维护性：
知识管理的一般是大范围的企业级应用，整个系统一定是结构化的，易维护的系统。
2.2要有科学的知识管理实施方法论
成功的知识管理的实施需要决策者支持、需要必要的行业知识、还需要一整套科学的方法论和丰富的经验。
如下图所示，主要包括以下几部分：
Ø业务需求分析（BusinessRequirementAnalysis）
Ø结构设计（ArchitectureDesign）
Ø数据模型设计（DataModelDesign）
Ø数据抽取映射转换逻辑设计（DataETLLogicalDesign）
Ø数据抽取映射转换（DataETL）
Ø前端逻辑设计（FrondEndLogicalDesign）
Ø原型设计（Prototype）
Ø应用实现（ApplicationImplementation）
Ø元数据定义（MetaDataDefine）
2.3要对知识管理技术进行正确选择
如前所述，知识管理涉及了许多复杂技术方面。
如何根据用户的具体需求，选择最适合的工具和技术也是成功实施知识管理的关键之一。
例如，以下是知识管理技术的主要环节点：
Ø数据存储的选择
Ø元数据管理的选择
Ø数据转换抽取映射工具的选择
Ø前端灵活报表工具的选择
3Prient公司针对环保信息网的知识管理解决方案
3.1目标
Prient公司提供一个以知识管理为核心的知识信息平台应用方案，该系统应实现以下目标：
²以一个准确一致的数据仓库作为基础平台。
系统的数据来源于不同的领域如水、空气、噪声等，所以很重要的问题是如何以分析目标为中心，保证数据的一致性和整洁性、准确性。
²提供强大的商业智能和分析处理能力。
知识管理系统中包含大量有关环保的有用信息和潜在的有用信息，面对浩如烟海的知识信息，没有一个完善和智能的分析系统是不可想像的。
系统为环保信息网提供数据挖掘和决策支持工具，使环保决策人员能方便得到最新最全面的数据知识解决方案，然后加以统一分析，甚至得到系统经过知识发现手段自动获得的分析报告。
²对Internet的全面支持和统一的WEB访问风格
随着Internet已成为沟通全球的重要手段，这一点变得至关重要。
知识管理解决方案的用户，包括决策层人员和普通信息查询人员，都要求能随时随地访问环保网的应用程序。
这种访问应当通过Web浏览器来实现。
²实现个性化社区服务，真正实现OnetoOne的服务策略
建立环保网的信息门户，可以将环保系统的所有应用和数据集成到一个信息管理平台之上，并以统一的Web用户界面提供给用户，使环保系统可以快速地建立对内部雇员、对Internet用户的信息门户，而不管门户后面的信息如何异构、复杂。
系统能向分布各处的用户提供高度个性化的信息，帮助用户管理、组织和查询与本系统相关的信息。
而基于标准的个性化又能使成分或他们的内容对单独用户作出响应，呈现合适的内容和功能来匹配用户的外观和点击行为，真正做到OnetoOne的服务策略。
²以知识管理为核心的强大的知识信息平台
由于后台是以干净、统一的数据组成的数据仓库为基础的知识管理核心平台，这就决定环保信息网的知识信息平台可以提供给决策层和普通信息查询人员真正个性化的产品和服务。
²易维护、易扩展
从系统角度出发，该系统应该易于维护，业务数据的变化（增、删、改）之后可以迅速得到反馈，数据仓库中心的数据应该同步变化；同时，应该易扩展，前端用户的增加或后台数据量的增加不应该影响系统的使用和性能。
此外，对商业流程和数据应采用集中管理的办法，这样可简化软件的部署、维护和升级工作。
通过布署基于Internet应用节省大量成本。
3.2方案特点
²100%基于Web的应用
系统采用目前世界最先进的Web应用服务器的三层体系结构，完全支持目前企业级Web应用的标准J2EE。
支持企业级的均衡负载（支持百万级的用户）、硬件级和会话级的失败恢复（高可靠性）、安全控制、对数据源的广泛连接以及对企业级应用的不可思议的快速开发。
²Intranet和Internet的完美结合
利用B/S结构把Intranet和Internet紧密结合，把正确的信息以正确的格式在正确的时间让正确的人得到。
²安全可靠的保障
系统通过安全机制保证数据的机密性及完整性，保障业务的正常运转。
系统可以提供的安全机制包括认证、角色分配、用户和组的特权、用户操作监督，与专门的Web安全服务器建立安全通道等。
4环保信息网知识管理平台整体系统拓扑图
4.1系统逻辑拓扑图
从上图我们可以清晰的看到整个系统的总体构造图，最左边是系统的数据源，它是由不同的领域诸如水资源，空气质量，噪声情况等其他系统采集而构成的。
但是由于这些数据来源十分复杂，各不相同，这就使得在原有数据上直接进行数据分析，为决策层提供决策信息几乎成为不可能，但如果只是针对一方面作一部分的分析，则得不到由于他们内在关系而形成的一个整体的分析报告。
针对这种情况，通常上我们是利用先进的计算机技术对他们进行抽取、清洗、转换之后存放到一个集中的数据仓库（DataWarehouse）中，然后按照不同的决策主题把他们归纳成为不同的数据集市（DataMart）。
通过对这些数据集市进行多维数据模型的转换形成一个一个的数据立方体，那么这些数据立方体与相对应的维组合起来就形成了各种不同的多维数据模型。
然后针对这些多维数据模型，我们利用先进的数据挖掘（DataMining）和知识管理（KnowledgeManager）手段进行数据分析，然后在利用各种展现工具在前端动态而又灵活地展现给最终用户。
在前端我们有两种展现方式，一是基于Client/Server方式的EIS（EnterpriseInformationSystem）应用系统，一是基于WEB方式的灵活报表系统。
4.2各功能模块详细说明
……
噪声指标数据采集
水资源数据采集
空气质量数据采集
卫星通讯专业网
环保信息知识管理平台
数据模型管理
数据清洗转换
分析策略管理
数据采集
元数据管理
关键指标KPI管理
系统管理
信息发布
安全策略管理
前端分析展现
整个系统功能逻辑图如上图所示，现就环保信息知识管理平台各功能模块进行详细说明如下：
²数据采集
该模块将完成整个系统的数据采集，是整个系统数据分析的数据来源，其设计的好坏直接影响到整个系统的运行准确性和高效性。
由于数据采集的频率比较高，而采集的规则则会随着具体外部内部环境的变化而需要随时调整，因而必须定义一套可操作性灵活性很高的数据抽取映射转换原则，而不是像传统的业务系统那样进行大量的编程工作，把规则定义在程序里。
²数据清洗转换
数据采集过来之后，还不能立即进行直接分析，因为这时的数据由于它是由不同的领域诸如水资源，空气质量，噪声情况等其他系统采集而构成的并且由于这些数据来源十分复杂，各不相同，这就使得在原有数据上直接进行数据分析，为决策层提供决策信息几乎成为不可能。
针对这种情况，通常上我们是利用先进的计算机技术对他们进行清洗、转换之后再存放到一个集中的数据仓库（DataWarehouse）中，然后按照不同的决策分析主题把他们归纳成为不同的数据集市（DataMart）。
然后通过对这些数据集市进行多维数据模型的转换形成一个一个的数据立方体，然后再利用各种分析手段对该数据立方体进行分析。
²数据模型管理
有了数据之后，我们就可以建立分析模型，这是整个系统的核心中的核心。
直接关系到我们分析报告的好坏，那么我们在这里可以对自己需要分析的不同目标进行分类组织，形成一个一个的模型，在每个模型中可以定义需要分析的维，每个维的层以及需要分析的粒度和所要分析的指标。
这些模型可以逐步建立，一旦时机成熟，就可以建立新的模型，而淘汰旧的不适应了的模型，同时也可以随着内外环境的变化进行模型的适当调整。
²分析策略管理
如果说数据模型和分析策略在整个系统中的关系就像一架在高空中飞翔的飞机中的发动机和机翼，那么可以说数据模型只是给了整个系统应有的巨大能力，但要上他真的发挥出来，让整个系统飞起来，还需要分析策略的辅助。
在这里我们可以定义各种分析策略，比如趋势分析，比较分析，What-If分析,预测分析等等。
²关键指标KPI管理
那么我们对什么进行分析呢，在这里你可以对你关心的各种业务指标进行管理，有很多指标可以进行直接分析，而另外有很多指标则是需要经过非常复杂的计算之后才能生成的，那么在这里你同样可以定义你的计算公式，进行随时维护和调整，增加和删减，甚至你可以对这些指标进行告警管理，比如哪些指标在什么层次上出现什么类型的告警，而随着时间环境的变化，哪些告警指标会有变化等等。
²前端分析展现
这里可以利用的手段十分之多，你可以尽你所能从不同的角度，不同的对象去看不同的指标，可以让你使用目前最流行的分析工具来对目标指标进行全方位的观察。
比如让所观察的数据立方体进行旋转，切片，钻取等等。
能同时从数据或者图形来直观面对考察对象，在这里你会真的实实在在感觉到分析数据所带来的那种美感，而不是以前的焦头烂额。
²元数据管理
在整个系统中，用来描述数据规则的数据特别多，而这些数据又非常重要，所以对这些数据的管理也同样明显重要起来，那么在这里你可以很完善的对这些数据进行管理，让他们各就各位，而不至于纷乱，不至于出现象诸如此类的问题：
有一种描述是这样的，A指的是水质量，而因为这种描述关系被非法纂改或因为别的原因，他现在变成了这样的描述：
A指向了空气质量。
那么这时候，就会对分析结果造成致命的影响，所以对元数据的管理也是至关重要的。
²安全策略管理
安全问题是一个永远谈论的话题，只要有等级存在，那么他就会存在。
在这里我们可以定义不同用户群考察的不同对象。
上一级用户对下层用户的授权等等。
也可以定义什么样的访问可以深入到数据库内部深层次的细节数据，而什么样的用户只能进行表面层的访问等等。
²信息发布
在这里提供了一个园地，可以让用户进行信息发布，比如新闻，会议，甚至是一些交流等等。
²系统管理
整个系统就像一部大机器，管理的好就能非常好的运作，管理不好就可能出问题甚至出致命的问题。
所以对整个系统的管理也是至关重要的。
在这里我们可以定义很多东西，比如增删用户，模块分析时间（定时分析），分析结果自动EMAIL或者对KPI指标的告警条件设置等等。
4.3软件产品规划建议
4.3.1系统软件逻辑拓扑图
在Web和应用展现端，采用WEB应用服务器、企业门户服务器、数据挖掘和知识管理服务器作为前端服务应用，后端与数据库进行数据通讯。
在开发和管理业务运营端，采用WEB应用服务器开发工具、数据挖掘和知识管理设计工具对业务逻辑应用进行开发，后端数据库作为工作组级的支持，并向Application的数据库一端进行数据同步复制。
业务数据的交换以TCP/IP一层进行交换，应用业务一级以HTTP一层进行交换。
以上各个软件应用共同构成环保局以知识管理为核心的信息平台。
4.3.2WEB应用服务器产品选型发展规划建议
随着Internet的迅猛发展，信息系统被分成了两种类型：
传统C/S型，现代WEB型。
随之，信息系统的开发者也被分割为两个世界：
Web开发者生存在CGI脚本，小服务器的世界中；而C/S开发者则生存在4GL及数据访问的世界中。
当Web开发者观察客户机/服务器时，他们看到的是落后的开发方法。
Web开发者可以随手选取最好的或最便宜的工具或技术，同时又符合标准，开发者所建的各项都能一同工作。
着重点是应该为需要数据的人提供数据。
典型的Web开发者可以使用多种工具建立应用系统。
开发者倾向集中于较短的程序段（而该短小程序又使用其它代码段），用它们形成整个应用系统。
而C/S开发者认为这样建立系统是个笨拙途径。
他们习惯于使用4GL、简易的数据访问、有保证的事务处理、安全性以及扩充性。
客户机/服务器对IT开发而言是个标准结构，在这种IT开发中，诸多工具如PowerBuilder，VisualBasic，及Delphi占优势。
这些开发者注重于扩充性及商务处理的完整性。
随着核心商务应用的结构向瘦客户机或三层体系结构（B/S）的推进，Web世界发生了巨大的变化，这种变化将Web开发和IT开发的联系在一起。
IT系统需要WEB的规范界面，广泛应用，方便维护，而WEB系统需要IT系统的规范化数据存储、海量数据访问、安全性及事务完整性保证。
应用服务器正是在这种情况下出现的，应用服务器将两个世界联系到一起，并已呈现为核心平台角色，在这种平台上，各组织机构可以用这些技术中的任一种进行开发。
ForresterResearch定义的应用服务器为“软件服务器产品，是一套支持瘦客户机的具有分布式计算能力的集成环境。
应用服务器管理客户会话，处理商务逻辑，并连接后台计算资源，包括数据，事务和信息”。
该定义包含了服务器本身，除此之外，应用服务器还包括周围的开发环境。
²应用服务器的背景
WEB开发总依赖于对CGI调用。
在这种模式下，状态维护就依赖于隐藏变量、HTML参数或Cookies。
数据通过HTMLGET或HTMLPOST请求传递给脚本，脚本做些工作并生成HTML，此HTML返回给浏览器。
这种类型的开发的确能做很多事情，真犹如一些已有的极强的Web站点所显示的，但可维护性、易编程性、数据访问的方便性、扩充性以及在纯CGI下开发的鲁棒性的严重不足，都不适合于将Web技术搬到主流的商业应用开发中。
JAVA提供了丰富的服务器端语言以及JDBC数据访问标准，JAVA的Servlet标准使得动态页面的开发容易了一些。
然而，除非开发者使用可视化的工具建立Servlet，否则开发Servlet就只能是大量的字符串操作；没有可视工具，在JAVA下开发复杂的动态页面是非常耗时的，而且这种页面不便于维护。
这就又出现了把Web开发世界和IT世界综合起来的需求。
在这种情况下，就出现了应用服务器。
应用服务器能解决困扰Web开发者及相应的IT开发者两者面前的所有灾难。
Web开发者需要可扩充的事务处理系统，此系统对共同的数据的各种组合排列能方便的存取，而IT开发者需要某种手段，用这种手段建立能重新使用他们的“商务对象”Web应用，而这种手段又不要求使用六、七种工具。
²应用服务器的主要类型
目前市场上的应用服务器产品非常多，从功能角度看，可分为三类：
纯表演性服务器，事务处理性服务器和综合性服务器。
当然，这些划分并不是绝对的，只是就其主要方面而言。
从开发工具看，每个服务器均含有若干类开发工具。
一些工具是非常强的，它使用了服务器提供的全部优点，而另一些工具极有限。
（1）纯表演性应用服务器
有一类应用服务器是纯表演性的，这种服务器的工具是独立的，它支持若干类标准组件模式，例如CORBA或EJB。
纯表演厂商着眼于扩充性及各种不同的数据源的连接性。
如果你习惯于生成些Servlet及使用JDBC编写组件，则这种服务器就可能引起你的兴趣。
代表性的服务器包括IBMWebSphere，WeblogicTengah和NoverajBusiness，这些服务器采用Java中心视图，注重帮助开发者采用EJB组件及Servlet并将其作缩放。
用户可以使用自己喜欢的IDE生成组件，并装入应用服务器中。
因为HTML页面生成是通过Servlet完成，因此用户可以使用服务器的Wizards来帮助建页面或使用任何HTMLIDE它生成Servlet。
例如，观察一下Netscape应用服务器（NAS）。
NAS可以使用Java及c++组件。
对HTML页面的编程手段是通过HTML中的标记将框架和组件合并在一起。
NAS有一组标记，它会识别哪种对象为嵌入数据，决定分行，把文本按列置放。
NAS带一些工具以帮助生成标记，但很有经验的HTML开发者用自己选用的工具生成HTML，然后交给NAS。
另一方面，因为在客户机/服务器开发环境下，一种工具会处理所有的事情，因此这种环境下的开发者会对这种倒退做法的效率发出质疑。
（2）事务处理性应用服务器
第二类应用服务器是事务处理性的，这种服务器主要用于事务处理性的应用，代表性的服务器包括：
OracleApplicationServer,MicrosoftMTS,BEAWeblogic,Gemstone,SybaseJaguar等。
这种类型的应用服务器的特点是提供分布式对象服务（ORBs,OTMs等），提供TP监视器，事务管理器，并提供数据连接，包括传统数据资源，ERP应用，RDBMS等。
但这类服务器不提供丰富的基于WEB的用户界面生成功能，即表演性服务器提供的那些功能。
（3）综合性应用服务器
综合性应用服务器是一种集成完美的开发环境，是一种将开发、应用、表演、事务捆绑在一起的应用服务器。
利用它，开发者能很快建立和使用Web应用。
其着重点是在优美的环境下高度交互式地进行开发。
这类产品之一是SilverStream应用服务器。
SilverStream是100%的纯Java服务器，此服务器仅支持Java组件，通过CORBA、DCOM可与其他类型组件共同运行。
SilverStream所追求的是：
面向对象，具有集成的事件驱动的页面开发，页面可与数据库绑定，开发界面可视化（所见即所得），开发者不必去修整所生成的HTML。
相应的的客户机/服务器开发者观察这服务器后说：
“哇，这妙极了！
它象VB或用于Web的PowerBuilder。
”Web开发者也会感到兴奋：
“访问数据太方便了，安全性太好控制了”。
当用户使用自己喜欢的HTML编辑器为SilverStream生成页面时，SilverStream可以进行很多修整来生成挂钩（Hooks），用它告诉SilverStream服务器该做什么。
²应用服务器的应用
如果你正在开发基于WEB的
升级会员 