煙草科技成果共享服務平臺的設計與實現

王 銳 馮偉華 鄭新章 邱紀青

(中國煙草總公司鄭州煙草研究院 河南 鄭州 450001)

0 引 言

科技成果的創造和轉化是科技管理工作的核心問題[1]。多年來，煙草行業通過技術創新取得了大量科技成果，帶動了煙草科技整體水平的提升，為行業持續健康發展作出了重要貢獻。然而行業內缺乏科技成果信息平臺和定價機制、技術轉移工作體系不健全等一系列因素造成成果信息不對稱、科技成果共享難、共享成本高等問題，使得科技成果的價值不能得到充分的利用甚至導致重復開發，造成了資源的浪費?！秶抑虚L期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》指出：科技投入和科技基礎條件平臺，是科技創新的物質基礎，是科技持續發展的重要前提和根本保障[2]。為了響應國家政策的號召，農業、電力等多個領域建設了一批科技成果轉化平臺[3-6]，提高了科技成果資源的利用率，促進了科技創新能力的提升。目前，煙草行業也迫切需要建設一個整合了煙草行業科技成果，同時為科技成果轉化提供服務的平臺來打通科技成果從產生源頭到需求終端轉移的通道，使得科研人員獲取行業科技成果信息更加便捷，科技成果的價值得到最大化利用。

1 系統分析

煙草科技成果共享服務平臺分為前臺界面和后臺管理兩部分。前臺界面完成煙草科技成果、需求、科技資訊等信息的展示，后臺管理實現煙草科技成果交易各個環節的信息處理。

煙草科技成果共享服務平臺主要提供兩個方面的服務。一是科技成果信息展示服務。平臺為煙草行業提供了一個技術交流、成果需求發布、信息宣傳的窗口。煙草行業相關企業可以通過平臺了解當前行業最新的科研成果、先進技術、先進理論等知識與技術。當企業需要某項技術時，也可以通過平臺發布需求，快速定位擁有該項技術的成果方，從而避免重復開發，提升企業科研工作效率。平臺對成果、需求建立統一的分類標準，基于分類標準提供智能化的供需匹配，幫助企業更快、更準地實現成果轉移。二是科技成果交易服務。平臺建立了嚴格的準入機制，保證交易主體擁有較高的資質和專業水平，從而降低交易風險。通過評估服務為成果交易提供指導，提高交易質量。平臺建立了嚴格高效的交易流程，使成果交易規范化，交易的各個環節都可追溯，提高交易的透明度與效率。

2 系統設計

2.1 體系結構設計

平臺基于B/S架構，采用SOA的設計思想，遵循J2EE開發標準規范構建信息系統，通過組件式開發模式，保證各功能模塊間是高內聚、低耦合模式。平臺的系統體系結構如圖1所示。

圖1 系統體系結構圖

該平臺的體系結構分為5層：基礎支撐層、數據層、資源層、應用層和表示層?；A支撐層包括應用服務器、數據庫服務器、存儲設備、網絡設備等基礎設備。數據層主要是為上層應用提供數據支撐的用戶信息數據、專家信息數據、成果檔案數據、企業需求數據、評估體系數據、交易跟蹤數據和基礎數據。資源層包括工作流、網站內容管理系統CMS、全文檢索和統一認證等公共組件，為上層的應用提供支撐服務。應用層實現了用戶信息管理、專家信息管理、需求服務管理、科技成果管理、成果在線評估、成果委托服務、成果交易跟蹤、用戶在線交流、信息發布、信息檢索和用戶統一認證等功能。表示層為平臺用戶提供統一的接入和用戶體驗。

2.2 功能模塊設計

平臺要滿足成果和需求的填報、審核、發布、展示等信息共享需求，也要滿足交易雙方交流意向、委托評估、簽訂協議等交易流程需求。為了實現這些需求，本平臺設計了如圖2所示的幾大模塊。

圖2 系統功能結構圖

(1) 用戶信息管理模塊：該模塊實現了用戶的注冊、登記，信息審核，基本信息維護，權限管理等功能。行業內企業通過平臺管理員將企業信息登記導入的方式進入平臺，行業外企業和個人用戶通過注冊的方式進入平臺。平臺管理員完成注冊審核的工作，通過注冊審核的企業可以在本平臺中對本企業信息、企業用戶信息、企業科研人員信息等進行維護。通過注冊審核的個人用戶可以在本平臺中對個人信息進行維護。平臺管理員可以通過權限管理功能開啟或關閉用戶成果和需求登記的權限。企業管理員可以通過權限管理功能授予企業用戶不同的權限。

(2) 專家信息管理模塊：該模塊實現了專家登記，專家基本信息維護，專家權限管理，專家評估記錄跟蹤，專家評估記錄統計等功能。平臺管理員將專家的信息導入系統，使其成為本平臺的評審專家。專家可以通過本平臺維護個人的基本信息，參與成果的準入評估、技術評估過程，同時對參與評估的評估記錄進行查詢。平臺管理員可以管理專家參與某種類別評估的權限，并按照成果的類別分配評估專家。

(3) 需求服務管理模塊：該模塊實現了需求登記，需求審核，需求發布、下架等功能。企業通過平臺登記需求，上級企業管理員和平臺管理員負責審核需求是否符合相關規定，通過審核的需求可以進入平臺的需求庫。平臺管理員可以對審核通過的需求進行發布，從而使其在前臺展示，得到關注，也可以對長期無人關注的需求進行下架處理。

(4) 科技成果管理模塊：該模塊實現了成果登記，成果審核，成果發布、下架等功能。企業通過平臺登記科技成果，對企業登記的成果，平臺管理員可以發起準入評估，通過專家對成果的評估，對成果審核起到參考作用。成果通過審核進入平臺后，平臺管理員可以對成果進行發布，從而使其在前臺展示，得到關注，也可以對長期無人關注的成果進行下架處理。

(5) 成果在線評估模塊：該模塊實現了評估類別維護，評估指標維護，評估模板維護，專家在線評估等功能。評估類別包括準入評估和交易評估。準入評估由平臺管理員發起，交易評估可由交易的任意一方發起。之后平臺管理員根據成果的類型指定評估模板和評估專家，專家完成在線評估后，評估結果展示給評估發起人，評估結果對平臺的成果準入審核以及企業的交易意向起參考作用。

(6) 成果委托服務模塊：該模塊實現了委托服務類別維護，委托服務管理等功能。企業可以委托平臺進行成果價值評估、技術評估，委托平臺通過線下交流的方式進行成果和需求的對接等。企業在線上提出委托服務申請，平臺確認是否承接該委托并啟動相應的流程。

(7) 成果交易及跟蹤模塊：該模塊實現了成果查詢，需求查詢，交易意向達成，交易委托服務，交易協議達成，交易過程跟蹤，交易記錄查詢等功能。企業可以對符合要求的成果或需求發送交易意向，雙方達成意向后，需求方可以選擇委托平臺對成果進行評估，交易雙方可以參考評估結果決定是否繼續交易。在交易雙方沒有異議的情況下，交易的任意一方可以發起協議。交易雙方簽訂協議并經平臺確認后交易達成，成果方根據線下交易情況登記交易跟蹤記錄，交易雙方均可對交易全過程的數據進行查詢。

(8) 信息發布模塊：該模塊實現了信息擬稿，信息審核，信息發布等功能。信息包括新聞、政策法規、科技資訊、通知公告、交易動態等。

2.3 業務流程設計

成果交易及跟蹤是本系統的一個主要功能，其業務流程如圖3所示。平臺用戶通過資格審核后可以在平臺中發布成果和需求。通過用戶主動檢索或平臺推送成果、需求的方式為供需匹配提供支撐。交易雙方均確認交易意向后，任意一方可以發起協議。簽訂協議后，交易雙方在線下進行交易，并將交易過程數據上報至平臺。平臺為交易雙方提供交易跟蹤服務及交易憑證。委托評估是貫穿在整個交易流程中的，交易的任意一方都可以在信息發布后交易的任何時刻根據需要發起委托，平臺組織相關領域的專家完成成果的線上評估。

圖3 系統業務流程圖

2.4 數據庫設計

根據業務需求，本系統主要涉及企業用戶、個人用戶、平臺、專家、需求、成果和信息七種實體，本系統的E-R圖如圖4所示。企業可以在系統中發布成果和需求，而個人用戶只能發布成果。平臺管理員擁有最高權限，可以維護系統中所有實體的信息。專家根據平臺的設置完成對相應成果的評估。

圖4 系統E-R圖

3 系統實現

3.1 信息展示

用戶可通過系統的前臺界面查看并檢索系統內的科技資訊、成果信息、需求信息、成果和需求的統計分析、政策法規、通知公告等信息，部分界面如圖5、圖6所示。

圖5 成果信息(部分截圖)

圖6 需求信息(部分截圖)

為了便于用戶檢索，系統將所有成果分別按照成果類型、應用領域、煙草學科分類、成果所處階段、轉讓范圍、轉化方式等進行分類，將所有需求分別按照應用領域、煙草學科分類、交易方式、標定金額等進行分類，用戶可采取關鍵詞和分類相結合的方式準確定位所需成果和需求。

前臺界面除了提供信息展示功能外，還可進行關注成果、需求，發送意向等交互操作。

3.2 成果交易

成果交易包括意向、協議和交易三個步驟。需求方在登錄系統之后，可以向感興趣的成果發送意向。同時，成果方可以在系統后臺查看意向，了解需求的詳細信息，并決定是否同意該意向。交易雙方均可在達成意向后的任意時刻發起協議，經對方確認協議內容后，協議達成。交易在線下進行，成果方在交易完成之后線上登記交易細節。已有的成果轉化平臺大多重點考慮了成果信息查詢展示的功能，而弱化了成果交易轉化的功能[4-6]。浙江省農業科技成果轉化交易平臺[3]通過競價的形式實現成果交易，用戶可以通過平臺查看競價情況與交易情況。本系統通過在線交流工具和完善的交易流程，使得交易雙方基于溝通結果和意愿確定交易細節，并且實現了各個交易環節數據的全程可追溯。同時平臺會為完成交易轉化的成果方生成包含交易環節關鍵節點的交易憑證，為科技成果轉化提供證明材料。

交易流程同樣可以由成果方發起。成果方可以在登錄系統后，向感興趣的需求發送意向，需求方查看意向，了解成果的基本信息后，決定是否同意該意向，之后的流程與上述流程相同，不再贅述。

已有的很多成果共享平臺缺少成果評估的功能，從而不利于保證平臺內成果的科技水平以及成果交易的可靠性。國家電網公司科技資源共享平臺[5]雖然提供了科技成果評估功能，但其評估工作主要由公司總部完成，并且評估模塊實現的功能較為簡單。為了保證交易質量，給交易環節提供參考，系統設置了委托評估功能。委托評估分為準入評估、技術評估、價值評估等。準入評估和技術評估由平臺管理員分配專家并指定評估模板進行評估，價值評估由平臺委托第三方進行評估。系統通過引入煙草行業各個學科領域的專家，保障了成果評估的專業性。系統提供了評估模板和評估指標管理功能，使得平臺管理員可根據不同成果的特征，新增或選擇已有評估指標及模板，增加了成果評估的靈活性。如圖7所示，以技術評估為例，對評估流程進行說明。用戶根據需要發起委托后，平臺填寫承接信息并設置評估專家、評估模板和評估時間，專家在規定的評估時間內按照指定的評估模板完成評估。平臺確認專家評估結果無誤后，委托評估結束。此時，委托方可在系統內查看委托細節及評估結果。如圖8所示，系統采用匿名的方式向委托方展示評估結果，保證了評估的公平性和客觀性。

圖7 技術評估流程圖

圖8 匿名顯示專家評估結果(部分截圖)

為了保護成果方的權益，系統采用細粒度的權限管理策略。除了平臺管理員可以控制用戶登記成果和需求的權限外，系統通過訪問權限控制使需求方在交易的不同階段可以查看不同的內容。在達成意向之前，需求方只能查看成果的基本信息。達成意向后，需求方可以額外查看成果的立項信息等更詳細的內容。達成協議之后，需求方可以查看成果的完整信息。

如圖9所示，系統實現了成果交易卷宗管理功能，整理分散在各個流程中的交易數據，便于平臺管理員檢索交易的細節數據以及交易歸檔。

圖9 成果交易卷宗管理(部分截圖)

3.3 系統部署

系統的總體拓撲如圖10所示，系統采用Linux服務器集群部署的方式，其中三臺應用服務器組成應用服務器集群，用于部署IHS和WAS，兩臺數據庫服務器組成數據庫服務器集群，其上安裝Oracle數據庫，另外一臺是文件服務器。IHS負載均衡服務器負責將Web請求分發給WAS服務器處理，WAS服務器通過與數據庫服務器和文件服務器的交互獲取數據。系統中的結構化數據存儲在Oracle數據庫中，非結構化數據存儲在文件服務器中。系統通過冗余配置的方式，即采用兩臺數據庫服務器、三臺應用服務器，降低機器故障導致系統崩潰帶來的風險。

圖10 系統拓撲圖

4 關鍵技術

4.1 Memcache

煙草行業內有大量的科研工作者，當他們在煙草科技成果共享服務平臺上瀏覽信息的同時，會帶來大量與數據庫的交互操作。如果出現大量用戶集中訪問平臺或訪問的數據量較大的情況，會加重數據庫服務器的負擔，降低響應效率。

Memcache是一個高性能的分布式內存緩存系統[7]，通過在內存中維護一個hash表，可以存儲各種格式的數據，包括圖像、視頻、文件以及數據庫檢索的結果等。由于Memcache使用內存來存儲緩存的數據，因此存取效率高，可以提高Web應用的響應速度[8]。

當用戶訪問平臺并檢索信息時，Memcache會先檢查用戶請求的數據是否在Memcache的守護程序memcached中，如果memcached中緩存的有用戶請求的數據，則直接把請求數據返回，不再對數據庫進行操作。如果請求的數據不在memcached中，則需要查詢數據庫并將查詢結果返回給用戶，同時將查詢到的數據緩存一份到memcached中，便于用戶對相同數據的再次訪問。通過使用Memcache可以減少訪問數據庫的次數，大大提高平臺的響應速度，改善用戶體驗。

4.2 負載均衡

負載均衡是將系統負載分配到不同的服務器上處理，借此提供解決大量用戶并發訪問服務，實現并行處理的方法[9]。保證Web服務器集群效率的關鍵是Web服務器負載均衡調度算法[10]。

本系統采用基于IP層的負載均衡方法，防止高并發對系統性能的影響。當系統的并發訪問量較大時，可以通過負載均衡將用戶請求分擔到不同的節點設備上處理，從而合理地利用服務器資源，縮短應用響應時間。

5 結 語

針對當前煙草行業科技成果共享工作的不足，設計并實現了煙草科技成果共享服務平臺。該平臺整合了煙草行業的科技成果，為科研工作者獲取科技成果提供了渠道?？蒲泄ぷ髡呖梢酝ㄟ^平臺了解行業內的先進理論、技術，宣傳并促進已有優秀成果的落地實施，根據需要與符合需求的成果所有者建立聯系并達成交易。平臺為交易雙方提供全流程的服務，通過引入評估機制保障交易質量，通過交易跟蹤及憑證管理，為科研工作者的職稱評定、考核評價提供支撐，充分調動科研人員進行科技創新的積極性。煙草科技成果共享服務平臺的建設對提高科技成果資源的使用效率和效益，降低科技成果信息獲取成本，使企業在更高起點上進行創新，具有十分重要的意義。