基于SaaS模式的后勤數據管理設計與研究

李永哲，賀德富，蘇喜生

（1.陸軍勤務學院，重慶 401331；2.湖北第二師范學院，武漢 430205）

近年來，隨著各類后勤數據管理的軟件配發全軍各部隊，各類業務軟件的應用、維護以及數據的存儲、更新、統一逐漸成為我軍信息化發展面臨的重要問題，基層部隊上下級之間數據導入、導出繁瑣，數據可讀性不強，各部隊維護升級缺乏人員等一系列問題制約著我軍信息化建設前進的步伐［1-3］。為此，引入SaaS的軟件應用模式，改變后勤數據存儲結構，推動后勤數據管理模式的突破和發展［1-5］。

1 SaaS模式下后勤數據管理的理念與特點

1.1 SaaS的服務模式

SaaS是software as a service的簡稱，中文譯為軟件即服務，是指將原有的軟件部署到用戶的軟件運作模式改為托管服務，并讓用戶通過網絡進行訪問，登錄后在軟件提供者的服務器上進行數據的錄入、修改、運算、調用以及儲存［6］。用戶只需要在網絡上進行操作，軟件的升級、維護以及數據的集中儲存、管理可以全部交由軟件供應商處理。它是21世紀興起的一種軟件應用模式，隨著網絡帶寬的日益拓展，軟件與用戶異地數據傳輸速率慢的問題已經得到了很大的解決［7-9］。托管在軟件供應商的服務器上，用戶以訪問的方式獲取資源不僅極大地減少了用戶基礎設施和軟件維護的費用，還避免了IT技術人員的重復配備，為用戶的軟件使用帶來了極大的便利。

1.2 SaaS模式下后勤數據管理的特點

1.2.1 集中管理

目前，我軍后勤數據的管理以及各業務軟件的運行、維護仍由各基層單位負責，由于我軍各個單位駐地分散，規模大小不一，各單位對于后勤數據的維護與管理也存在著不同程度的問題。有些基層單位甚至因為缺乏軟件運行、維護的人員，只能采用手工記賬然后報送上級單位進行數據錄入和維護，這在很大程度上破壞了數據的真實性，降低了我軍后勤數據的流通速度。采用SaaS模式后，各分散單位可依托軍事綜合信息網基于Web訪問來管理業務，直接在集團軍一級進行數據輸入和匯總。數據和軟件由大單位后勤部門進行統一管理與維護，從而提高了數據的可信度和穩定性，加快了我軍后勤數據的傳輸速度。

1.2.2 可視管理

以往部隊后勤數據匯總基本上以每個基層單位的總數進行上報，上級單位對下級單位的后勤數據很難做到精細了解，上級首長只能以下級單位大概的后勤數據進行決策，這非常不利于我軍后勤的精確化保障，極易造成后勤資源的浪費，加重后勤保障的負擔。SaaS服務模式的應用將會較大地提高后勤數據管理的透明度，各基層單位基于Web訪問上級單位服務器進行業務管理，數據的管理權限和訪問權限均得到提升，上級單位可以利用本地服務器對基層單位進行數據管理和核查，極大地消除了部隊上下級之間的信息壁壘。基層單位業務均依托軍事綜合信息網在上級單位服務器上進行處理，促進了基層單位的透明化業務辦理，也方便了軍隊審計部門進行業務審計。

1.2.3 規范管理

我軍各單位業務處理軟件種類繁雜，形式多樣，形成的數據匯總文件格式存在很大差異，當前我軍后勤方面的系統種類繁多，如此多的系統形成的各業務口的數據文件很難在同一平臺進行融合，因此基層單位后勤數據的規范管理與融合就很難做到。采用SaaS模式進行后勤數據管理，基層單位用戶只需在網上進行數據錄入和業務操作，而數據管理和融合的難度將會大大降低。因為，所有錄入的數據都依托大單位數據中心的大型服務器進行管理，在同一平臺上進行數據的交換和運算都將應用同一套編碼程序，各數據在不同業務系統中運行后生成的文件將會是統一的格式。這就極大地提高了我軍數據的規范性，為促進我軍后勤數據的去異構化提供了條件。

2 可行性分析

2.1 軍隊基礎網絡建設的不斷完善

目前，我軍骨干光纖網絡架設的發展已基本成熟，基本達到除西藏、新疆軍區等偏遠邊防基層單位以外都已接入全軍軍事綜合信息網，軍隊通信網絡經過長期建設，已經建成以光纖網絡為基礎、多種通信方式為補充的空天一體通信網絡。特別是我國自主研發的北斗衛星導航系統于2012年正式開始對亞太地區提供無源定位、導航、授時等服務，計劃于2020年覆蓋全球。屆時，我軍網絡的構建將會得到跨越式的發展，這為我軍建設SaaS模式的后勤數據管理提供了強大的硬件支撐。

2.2 我軍軟件技術與人才的飛速發展

進入新時代以來，特別是軍隊大刀闊斧地進行改革以后，我軍科研院所與軍隊院校通過編制體制的調整革新，煥發出嶄新的生機與活力。在軍民融合的大背景下，院校與科研院所強大的技術研發和軟件維護能力能夠配合地方軟件開發公司共同研發符合我軍SaaS后勤數據管理模式的業務軟件。在軟件的開發和試運行階段，可以借用地方上先進的軟件開發能力，配合院校教授的業務操作理論進行研發，在后期軟件的維護與升級中，就要以軍隊的技術骨干為主進行軟件和數據的操作。軍地雙方強大的科研能力互相支撐將有效推動我軍SaaS后勤數據管理模式的發展。

2.3 軍隊網絡的物理隔絕性

SaaS模式的數據管理由于之前是運行在互聯網上，存在容易被黑客利用攻擊，獲取保密信息的風險，但是在軍隊網絡上進行架設就能有效避免這一問題，因為軍隊通信網絡是自行規劃設計建設的，與國際互聯網是物理隔絕的。并且，軍隊嚴密的網絡失泄密防范手段和措施與嚴明的紀律也為SaaS模式的良好運行提供了強有力的保證。

3 設計思路

3.1 技術方面

基于SaaS模式下我軍的后勤數據管理應從3方面著手：基層單位用戶數據錄入與業務操作、服務器平臺中心架構以及數據與用戶交互的設計框架。

3.1.1 基層單位錄入與業務操作

考慮到后勤信息的保密性和綜合性，依托軍事綜合信息網單獨開辟后勤虛擬專網進行后勤數據的網絡交換，建立基于Web Service的服務器對各基層單位進行網絡連接。運用基于XML（Extensible Markup Language）數據描述方式的WSDL（Web Service Description Language）網頁語言對基層各單位錄入的數據進行實時編碼，生成WSDL文檔傳輸至上級Web服務器。并在服務器的接口端設置UDDI注冊中心，對用戶進行登錄時的WSDL文檔設置唯一的接口協議，讓基層單位用戶可以在本區域內實現唯一的單點登錄，并在服務器中迅速調取自己在數據庫中存儲的數據，利用服務器單獨開辟的內存實現業務軟件的遠程運行，從而對數據進行生成、轉化、刪除、下載。在設置UDDI協議時，可以采取基于角色訪問的控制思想，根據單位的不同屬性設置授權，用戶主體通過角色分派得到操作權限，服務器根據角色的級別不同來提供主體需要訪問的數據，從而使得各業務系統無需單獨進行訪問授權管理，避免了軟件的重復構建，從數據網絡協議的角度降低了系統信息授權訪問的設計難度。其中，用戶與數據中心的交互如圖1所示。

圖1 用戶與數據中心交互流程

3.1.2 服務器平臺中心架構

各級服務器應采用共性平臺＋構件的思路，利用 J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）平臺對后勤各業務軟件進行系統架構。為避免后勤各業務軟件的重復開發，針對業務軟件中面對相似對象的共性類，應盡量重復利用。在進行基礎開發時，要先對我軍各業務口的業務流程進行分析，采用 U／C（Use／Create）矩陣的分析方法，弄清我軍基層各種業務的數據流向，將數據流的共性組件盡量封裝成數據流向相同的構件，并在J2EE平臺中采用盡量相同規范的API（application programming interface）接口，這樣在對后勤數據服務器中的各種后勤業務軟件進行構建時，就可以盡可能地重復利用之前開發的構件，從而達到各種業務軟件之間的良好交互，并且能夠大大增強構件的復用性，節省重復編碼的時間和精力。在以下表格中，采用U／C矩陣的方式對給養系統部分操作功能進行了數據流向分析，并對順序進行了調換，對功能系統進行了分類，按照由上向下的順序可將給養構件依次分為給養預決算子模塊、物資采購信息監測子模塊和數據錄入子模塊。

表1 給養構件部分操作功能分析

平臺在搭建時可以采用SOA（service-oriented architecture）的組件模型，各種業務軟件實現的功能可以被看成是一種服務，而SOA的服務架構可以利用服務組件之間的共性API實現系統之間的松耦合，從而更簡便地使數據庫和系統軟件中的信息實現集成，讓服務器更加有效地實現服務。在一個共同的平臺上，后勤各業務就能通過虛擬的網絡實現互聯互通，聯合推進，促進后勤一體化進程。

表2 給養子模塊分類

3.1.3 數據與用戶交互的設計框架

采用SaaS模式可避免的要將數據、業務邏輯與業務界面進行分離，因為數據與業務邏輯都是在服務器上運行，而業務界面是在基層單位用戶的電腦上進行交互。在處理數據與用戶交互的問題時采用 MVC（Model-View-Controller）的設計框架，對這3種功能的實現進行開發上的分離能夠有效地避免程序的重復開發。數據層、控制層、視圖層上的分離能夠讓每一層執行不同的功能，將數據層與控制層的復雜運行與視圖層隔開，能夠有效地實現用戶的友好界面操作，更有利于基層單位用戶的使用。

在設計交互框架時，可將控制層劃分為業務集成層和業務流程層。在業務集成層中，我軍后勤的各項業務比如軍需、采購、油料等可分別在不同網頁界面中運行，而各項基層單位業務的子業務可以集成在同一網頁的不同選項卡中。以軍需為例，軍需業務的子業務系統有被裝業務系統、給養軍糧系統、生活服務中心子系統、給養信息檢測子系統等，可以將其全部集成于軍需信息業務網頁平臺中，用戶只需在平臺中切換選項卡即可達到分別運行子系統操作業務的目的。業務流程層可以利用編碼語言分析集成層業務操作的數據流向，達到同類數據集成并與數據庫進行數據交換、調用和更新，提高數據流速和轉化速率。利用MVC設計框架對上述給養子模塊進行設計，如圖2所示。

圖2 給養構件MVC設計框架

以其中物資采購信息監測為例，用WSDL文檔簡化的片段來描述接口的部分輸入和輸出。

＜message name＝＂renyuanshili＂＞

＜part name＝＂term＂type＝＂xs：string＂／＞

＜／message＞

＜message name＝＂shipu＂＞

＜part name＝＂term＂type＝＂xs：string＂／＞

＜／message＞

＜message name＝＂junliangbiaozhun＂＞

＜part name＝＂term＂type＝＂xs：string＂／＞

＜／message＞

＜message name＝＂gongyingshang＂＞

＜part name＝＂value＂type＝＂xs：string＂／＞

＜／message＞

＜message name＝＂caigouqingdan＂＞

＜part name＝＂value＂type＝＂xs：string＂／＞

＜／message＞

＜portType name＝＂wuzicaigouxinxijiance＂＞

＜operation name＝＂caigouguanli＂＞

＜input message＝＂renyuanshili＂／＞

＜output message＝＂caigouqingdan＂／＞

＜input message＝＂junliangbiaozhun＂／＞

＜output message＝＂gongyingshang＂／＞

＜／operation＞

＜／portType＞

利用WSDL文檔可在Web Serivce上定義標準接口并利用XML語言實現網絡間信息傳輸。同時，還可以在服務器上系統設置監視器，將數據流向與操作生成數據日志，便于服務器維護與審核人員進行業務數據查詢。

3.2 建制上的架構設計

為減少軟件維護成本，增強數據穩定性，促進數據去異構化，擬建立三級數據服務中心，按照后勤保障的供應與計劃兩線分流的思想，分兩套機制運行：軍兵種后勤和聯勤保障部隊后勤。

3.2.1 軍兵種后勤

在各軍兵種后勤部、戰區各軍種后勤部、集團軍后勤部分別設置一、二、三級數據中心，實現數據錄入、系統維護等功能。以陸軍為例，各集團軍下屬的各合成旅、直屬支援保障旅等后勤業務部門依托軍事綜合信息網聯入后勤虛擬專網，在各個集團軍的區域局域網絡中利用集團軍后勤的大型服務器進行遠程業務操作，并適時進行業務數據備份。各集團軍后勤的三級數據中心實時與分屬各戰區的陸軍后勤部的二級數據中心進行數據交互，并在二級數據中心進行數據備份，并實時上傳至陸軍后勤部的一級數據中心進行數據存儲。這樣數據的可視化程度將會大大提高，上下級之間的數據壁壘蕩然無存。

3.2.2 聯勤保障部隊后勤

對于聯勤保障部隊而言，分別在軍委后勤保障部、武漢聯勤保障基地以及沈陽、西寧、鄭州、桂林、無錫聯勤保障中心設置一、二、三級數據中心，各級聯勤保障中心下屬的團級倉庫、旅級、團級部隊等分別利用后勤虛擬專網進行數據和業務操作，其數據流向也是按照上文提到的數據中心級別進行傳輸。

軍兵種后勤與聯勤保障部隊各級數據中心應按照級別實施互聯互通，同一級別涉及業務往來的數據中心之間應實現部分區域的數據可視，減少業務的審批流程，盡量破除數據壁壘。具體開放權限由上級數據中心實施管理，確保數據的安全性和保密性。

4 推動SaaS模式在我軍后勤數據管理中應用的舉措

當前，國內軟件產業面臨產品同質化、需求多樣化等問題，SaaS模式的出現為中小企業依托互聯網找到了新的出路。同樣，在我軍后勤數據管理中也面臨著軟件相似、基礎設施重復建設、數據異構化等一系列問題，應用SaaS的數據管理模式，能夠讓我軍后勤從單一軟件解決單一業務逐步過渡到依托平臺，通過網絡遠程操作業務來滿足需求，這樣部隊用戶就可以逐步從軟件維護和數據存儲的技術問題中解脫出來，將更多的時間投入到基層后勤業務的訓練。為此，我軍應立足總體設計，統籌基礎設施建設，建立長期有效的人才培養機制，推動后勤數據管理的不斷發展。

4.1 強化頂層設計，推動平臺規范化建設

我軍技術和基礎設施的各項能力已基本具備，在未來推行SaaS模式時，應秉持“頂層設計、總部牽頭”的思想，在進行搭設平臺、構建數據庫、創建控制層等基礎信息系統的建設時，軍委后勤保障部應牢牢把關，統一軟件建設，避免重復編程，設計好良性API接口，保證軟件的繼續開發性。系統設計時，可以采取部分非核心業務向核心業務過渡的思想，先將部分非核心后勤業務進行SaaS模式數據管理，再逐步過渡到核心層面。數據中心架設時，可以先對三級數據中心進行建設，采取由下至上的思想逐步建立數據中心，一步一步向上級匯總數據。數據中心的建設和系統的編程要采用規范的范式，運用相同的語言進行架構，盡量重復利用相同的構件進行每一級數據中心系統平臺的搭建，確保系統平臺的規范化建設，從而有效減少數據中心系統未來維護更新的工作量。

4.2 加強基礎建設，推進數據集成化傳輸

基于SaaS模式的后勤數據管理的實現必須建立在完善的基礎設施之上，想要實現我軍如此眾多數據的排列、增加、刪除、計算，必須在各個骨干節點設計具備強大運算功能的服務器和數據庫。先進的服務器集成中心是實現大批量數據管理的必要條件，要實現云計算，必須先讓“云”擁有足以匹配其數據容量的運算能力。在建設數據中心時，應根據數據中心的級別和服務對象數量進行區別建設，達到數據庫容量、計算能力與部隊用戶數相匹配的目的。這樣每一級數據中心能夠將本地區部隊用戶的數據進行綜合化處理，對數據進行規范化整合后，進行集成化傳輸，將有效減少數據傳輸過程中丟包、損壞的現象。

4.3 建設人才隊伍，促進系統持續化更新

系統的研發、維護和更新離不開專業人才的保障，基于SaaS模式的后勤數據管理系統在前期的設計研發方面雖然能夠在軍民融合的大背景下借助地方軟件開發力量實現快速設計，但在后期的系統維護更新上，鑒于部隊數據的保密性，不宜再過多的交由地方科研力量進行操作。因此，我們必須充分利用軍隊院校和科研院所的教育資源優勢，在軍隊中培養出一批懂技術、精業務、會創新的數據管理人才，負責對系統的維護和更新，確保系統能夠持續地使用和升級，增強系統的可復用性。

進入新時代，我軍信息化建設已經步入了快車道。利用SaaS模式管理后勤數據具有良好的基礎設施條件和成熟的技術條件，這既是對我軍后勤信息化發展的有力推動，也是后勤保障理念的一大進步。基于SaaS模式的后勤數據管理將有利于基層部隊數據的規范性建設和可視化檢索，大大減少基層部隊的軟件維護成本，加強各單位數據聯通，為推動我軍后勤信息化的跨越式發展創造條件。