基于多点信息采集交换的居民家庭经济状况核对系统研究与设计

2019-11-28熊红林冀和樊重俊黄爱国余莹

计算机时代 2019年11期

熊红林冀和樊重俊黄爱国余莹

摘要：社会救助是民生保障的最后一道社会安全网，居民家庭经济状况核对是这道安全网公平公正实施的重要举措。文章分析了居民家庭经济状况核对业务的重点及难点，探讨了等时间与自适应时间间隔信息采集算法特点。采用等时间与自适应时间间隔相结合的多点信息采集与交换技术，设计了居民家庭经济状况核对系统。该系统能有效支持多点数据采集及交换的经济状况核对业务，为确保社会救助精准公平提供了可靠的技术支持手段，也为新时代下建设和谐社会提供科学辅助决策支持。

关键词：社会救助; 多点信息采集交换; 经济核对; 数据交换平台; 信息比对

中图分类号：TP302.1 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2019）11-46-05

Abstract： Social assistance is the last social safety net for people's livelihood security. The check of the economic status of residents' families is an important measure for the fair and fair implementation of this safety net. This paper analyzes its key points and difficulties through practical research on the check of the economic situation of households. Furthermore， the characteristics of equal time and self-adaptive time interval information acquisition algorithms are approached from different angles. Using the technical method that combines equal time and self-adaptive time interval and supports multi-point data collection and exchange， the household economic status checkup system is designed. The system can effectively support the comprehensive check of the economic income information of the residents， provide reliable technical support means for ensuring the precision and fairness of social assistance， and also provides scientific auxiliary decision support for building a harmonious society in the new era.

Key words： social assistance; multi-point information acquisition and exchange; economic check; data exchange platform; information comparison

0 引言

党的十八届三中全会提出“建立更加公平可持续的社会保障制度”和“加快健全重特大疾病医疗保险和救助制度”[1]。十八届四中全会提出“要加快保障和改善民生”，“依法加强和规范包括社会保障等方面的法律法规”。《社会救助暂行办法》的出台使得救助体系建设在国家层面得到统筹。作为配套，全国各省市相继出台了《关于贯彻〈社会救助暂行办法〉的实施意见》、《低收入困难家庭申请专项救助经济状况认定标准（试行）》和《低收入困难家庭经济状况认定办法（试行）》。这些文件的颁布使各类社会救助引入核对机制[3-4，6，9]提供了政策法律依据，并明确了救助的核对内容、操作程序、工作时限及经济状况认定等事项。

近年来，围绕居民家庭经济状况核对进行了多样化的实践探索[5，7-8]，业务信息化管理与隐私安全在各个行业与领域都得到重视。此外，各种信息采集方法与隐私保护[9-17]是重要的考慮因素，为社会救助工作更加精准推行积累了宝贵的技术经验。本文对社会救助核心业务需求特征进行深入分析后，充分考虑其信息采集交换算法的特点，采用相等时间与自适应时间间隔算法相结合的方式，设计了一种基于多点数据采集交换的居民家庭经济核对系统方案，为新时代下阳光救助提供了可行性的技术手段。

1 系统设计关键点分析

居民家庭经济状况核对主要业务包括核对业务经办、电子交换比对、查询统计、权限管理等，在系统的建设过程中，，针对重难点内容，解决方式的优劣直接关系到系统建设的成败，对系统重难点有针对性的分析和与设计是系统建设关键点。

⑴ 核对业务设计关键点分析

核对业务的项目关键点主要包括：j核对业务属性及流程动态配置，满足核对业务拓展要求;k核对数据指标项伸缩设计，满足核对业务数据项调整要求。

⑵ 电子比对交换关键分析

通过在电子交换比对实践经验中积累的经验，本文认为在电子交换比对过程中，需要考虑以下关键问题：j比对单位的比对策略设计;k电子交换比对数据的差异化管理;l基于数据交换平台的资源整合管理。

⑶ 业务模型和业务数据关键点分析

家庭经济状况核对作为一项新兴业务，特定而成熟的分析模型目前还未见，但经济核对业务分析模型对于今后核对业务的拓展至关重要。根据我们的项目实践经验，在业务模型设计时需要考虑以下关键问题：j比对模型——计算值参考设计;k核算模型——结果值参考设计。核算模型主要是根据比对模型产生的计算值依照与核对业务绑定的核算规则进行统一核算，产生核算结论，核算结论作为系统最终报告结果值的第一参考。

⑷ 数据及业务安全控制关键点分析

由于核对数据包含了个人家庭的详细经济状况数据，以及来自各个政府部门的相关业务数据，这些个案详细信息涉及到个人隐私，而相关核对统计数据则是反映社会低收入层面的总体情况，同样具有相当重要的意义，因此数据内容安全是系统中首先需要着重考虑的问题。在系统建设的同时需要充分考虑数据及业务的安全控制手段，确保不发生敏感、隐私数据的外泄，同时要做到系統使用者全方位、全过程的审计。

2 数据采集交换算法原理分析

2.1 等时间间隔数据采集交换算法

把网络管理中的某个性能参数（如设备的端口速）看作是一个随时间变化的函数[f（t）]，在网络管理实践中发现大量的性能参数在随时间变化的过程中可能在某一个时间区间[[t1，t2]]内变化很平缓，在另外一个时间区间[[t3，t4]]变化却显著一些[16]。现有大量网络管理软件中采用的相等时间间隔数据采集算法是根据系统或用户设定采样时间周期性地对数据进行采样，这种方法虽然算法简单，但是由于忽视了被采样数据变化的特点所以效率不高。笔者在实践中发现，当数据变化缓急不同时，在同样采样周期的前提下，拟和曲线与失真程度也不一样。

为了提高采样拟和曲线在数据变化显著区的精度，我们不得不提高采样频率，这种简单提高采样频率的方法虽然表面上提高了精度，但是在原数据变化精度基本上并没有提高。这样在原数据变化平滑区剩下的主要是提高采样频率的副作用—系统带宽的浪费[16]。对于一个在大多数时间内数据变化都很平滑只是在少量不太长的时间段内变化比较显著的数据，采用简单的提高采样频率的方法来提高拟和曲线的精度就造成了对宝贵的系统带宽更大的浪费

2.2 自适应时间间隔数据采集交换算法

自适应时间间隔数据采集算法[16]的主要思想是根据数据的变化动态调节采样点之间的间隔时间，当数据变化平缓时增大采集采样时间间隔，反之则减小时间间隔。从以上的描述中，不难归结出该算法的两个要点分别为：j怎么判断数据变化程度;k用什么算法增减采样间隔时间。相应地，自适应时间间隔数据采集算法由两部分组成：j数据变化幅度的判别策略;k自适应时间间隔调整算法。

2.3 等时间与自适应时间数据采集算法比较分析

通过分别使用等时间间隔数据采集算法和自适应时间间隔数据采集算法[11-12，14-17]进行了仿真试验，发现两种算法对网络带宽的消耗是相同的，但是，因为对采样点使用时机的不同选择，使得采用自适应时间间隔数据采集算法的拟和曲线更具真实性，有更好的性能。需要进一步说明的是选取的数据变化平滑的部分与变化显著的部分基本上各占一半，而实际工作中通常数据在大多数情况下变化都是平滑的，仅在几个不太长的时段变化显著。

3 系统设计

3.1 总体设计

分析了等时间间隔与自适时间间隔数据采集交换特点后，根据居民家庭经济核对业务的特点，设计了系统。居民家庭经济状况核对信息系统的总体架构包括：服务接入层、业务应用层、业务支撑层、数据资源层和基础设施层，此外，系统的标准管理体系和安全保障体系贯穿系统所有层面，确保整个系统的高效、统一管理和运行，系统总体架构如图1所示。

3.2 核心应用功能设计

居民家庭经济状况核对信息系统的核心业务功能分布包括核对业务办理、电子比对交换、统计分析及系统管理。

⑴ 核对业务处理。核对业务处理是整个核对系统的核心，主要应用功能包括核对业务受理、核对业务管理、比对数据处理、核对报告管理、复核业务管理、核对统计查询。

⑵ 电子比对交换管理。电子比对交换的核心是电子比对，也是改善核对流程，优化核对业务，促进政府部门的电子协同的关键环节。系统可以通过配置方式实现对比对部门、比对数据项、比对方式的动态调整，同时具备完整的事件监控与管理手段。

⑶ 统计分析。统计分析子系统针对核对业务全过程中的每个申请对象、每个业务流转的情况、以及数据交换过程进行查询和跟踪。统计分析子系统主要实现查询统计、业务分析、预测预警等功能。

⑷ 系统管理。系统管理是数据采集各级用户基础管理应用功能，其主要的应用有用户管理、权限管理，角色管理、数据字典管理、组织机构管理、日志管理。

3.3 多点数据采集交换设计

针对居民家庭经济状况核对系统数据采集与交换，本文采用自适应时间间隔数据采集算法与等时间间隔数据采集算法相结合的方式，设计了居民家庭经济状况核对系统外部数据交换单位数据采集的设计及数据交换平台。

3.3.1 外部数据共享单位数据采集技术实现设计

外部共享单位数据采集技术实现核对系统通过与多个比对单位的数据采集交换，从多个渠道验证了数据的有效性，避免了数据出错的机率。当最终的评估结果与比对单位交换的数据信息有出入时，可通过与外部单位的接口，将信息反馈给比对单位，可给比对单位的信息建设提供数据上的佐证，达到与比对单位共享数据的目的。可通过如下数据交换整合技术。

⑴ FTP方式。由核对系统将比对人员名单及所要求的比对数据项数据生成固定格式的数据文件，通过ftp方式将该数据文件发送到比对单位前置机的交换目录中（**/data/），依照核对机构与比对单位双方的约定，文件名必须根据一定规则形成（比如：唯一批次+_00/01（表示发送/返回数据）+比对单位代码）。

⑵ Web Service方式。各比对单位在用于数据交换的业务系统上建立webservice服务接口，由核对系统调用接口来将申请家庭的核对信息按照核对机构与比对单位双方的约定要求传递给各比对单位，并获取接口的返回信息，从而获得申请家庭成员经济状况收入和财产信息。

⑶ 前置机数据库方式。各比对单位设立装有数据库的前置机，核对系统将申请家庭的核对信息按照核对机构与比对单位双方的约定要求，传递到各比对单位的前置机数据库中。比对单位对数据进行处理后，将反馈数据保存到前置机数据库中，由核对系统去获取。

（4）其他方式。系统还将在实施过程中，根据比对委办机构的具体要求，开发其他方式的接口，从而满足不同系统与本系统对接的要求。

3.3.2 多点数据采集交换数据交换平台整合技术实现设计

由于核对系统中包含了大量的核对指标项，需要大量的外部数据来支撑这些指标项的核定，为了将核对系统内数据传送到系统外并将外系统的反馈数据接收到核对系统内，需借助数据交换平台来实现两者双向的数据交换行为，利用数据交换平台相对专业、完整的交换监控机制，还可对每一个数据交换过程进行监控。数据交换平台的技术架构如图2所示。

数据交换体系结构总体上主要由两部分所组成，分别是数据交换中心端与位于各个比对单位的数据交换客户端。从部署上来讲，各个数据交换客户端（比对系统）或者通过交换前置机上的数据整合系统或者通过数据库的数据接口或者Web Service的数据接口，实现与数据交换中心端（核对中心）之间的数据交换与共享。

⑴ 外部数据采集交换导出设计

外部数据采集交换流程如下。

Step1：内部业务系统执行业务数据处理。

Step2：内部业务系统调用交换平台的监控服务（Web Service调用），提交处理日志（导出多少，成功多少，失败多少等），如果有异常，业务系统进行异常处理。

Step3：交换平台监控服务记录处理日志。

Step4：如果没有异常，业务系统调用交换平台传输系统（Web Service调用）发送业务数据。

Step5：Adapter（邮件/ftp）向交换平台传输服务请求接收数据。

Step6：交换平台传输服务将数据文件发送给Adapter（邮件/ftp）。

Step7：Adapter（邮件/ftp）向外部业务系统发送数据。

Step8：Adapter（邮件/ftp）调用监控服务，记录工作情况。

外部数据采集交换导出流程如图3所示。

⑵ 外部数据采集交换导入设计

外部数据采集导入流程如下。

Step1：外部业务系统发送数据文件到Adapter（邮件/ftp）。

Step2：Adapter（邮件/ftp）接收数据文件。

Step3：Adapter（邮件/ftp）调用监控服务记录接收情况。

Step4：Adapter（邮件/ftp）调用传输服务发送数据文件。

Step5：内部业务系统向传输服务请求业务数据（TXT或者EXECL文件）。

Step6：内部业务系统处理数据。

Step7：内部业务系统调用交换平台的监控系统（Web Service调用），记录处理数据情况（成功导入多少，失败多少，是否存在异常等信息）。外部数据导出交换流程图如图4所示。

⑶ 数据交换平台服务调用序列设计

数据交换平台服务调用序列如图5所示。数据交换平台服务调用序列如下。

Step1：业务系统向交换平台认证服务发送认证请求（用户名，密码）。

Step2：认证通过后，交换平台认证服务会返回给业务系统一个认证令牌，供后续服务调用使用。

Step3：業务系统向交换平台服务发送调用请求（携带令牌）。

Step4：交换平台服务向交换平台认证服务验证令牌的有效性。

Step5：如果有效，则进行服务调用，否则返回服务调用失败消息。

4 结语

本文对居民家庭经济状况核对业务的关键点与数据采集交换算法进行了分析，通过对等时间间隔与自适应时间间隔数据采集交换算法的原理理解与对比分析，采用等时间与自适时间数据采集交换相结合的方式，设计了基于多点信息采集共享的技术架构的居民家庭经济状况核对系统以及基于多点信息共享单位数据采集交换方式。核对系统的应用，为社会救助业务的规范开展奠定了强有力的辅助技术手段。经过实际应用后发现，系统使用效果良好，减轻了业务人员的工作负荷，同时也提高了核对业务效率，具有良好经济效益和社会效应。

此外，居民家庭经济状况数据多点数据采集与交换尚未实现全国联网操作，在异地数据采集与交换共享方面考虑不够周全，后续笔者将在结合实践后，另行撰文探讨。

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