基于云计算的政府采购管理系统设计与实践

2021-07-22王浩然

江苏通信 2021年3期

王浩然

南京科技职业学院

0 引言

云计算是指通过互联网将虚拟化数据中心和用户终端连接在一起，向用户提供高效、便捷的数据存储和计算服务。政府采购会产生大量且多格式的数据，利用云计算进行信息存储与数据挖掘，可以快捷存储数据，实时化、多角度地分析数据，实现对政府采购的决策支持，为政府采购管理提供科学的决策依据。加强政府采购信息化建设是深化政府采购制度改革的重要内容，也是实现政府采购科学化、精细化管理的重要手段。全国政府采购管理交易系统建设以“功能完善、资源共享、规范透明、安全高效”为总体目标，建成中央与地方系统相对独立运行、全国基础数据统一集中共享的大型网络化信息管理系统，不断提高政府采购工作质量和效率，促进政府采购管理科学化、精细化。全国政府采购标准化体系如图1所示。

图1 全国政府采购标准化体系

1 政府采购管理系统概述

1.1 政府采购云服务

政府采购是指政府机关针对所需物资做出的采购行为，比如，办公室日常工作所需的办公用品、职能部门执行工作所需的原材料等。这些资源的采购主要采用招投标的模式，确定供应商后，与对方签订购买合同，完成物品的采购。随着大数据与云计算的发展，政府采购开始利用云计算平台提高购买效率，政府采购管理系统包含多种角色，比如，云服务用户、云服务提供者与搭建者。其中，搭建者是指系统集成服务商与政府的有关部门，负责采购项目的具体搭建事务；云服务提供者包含软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）以及基础设施即服务（IaaA）3种模式，具体如图2所示。

图2 政府采购云服务角色图

1.2 系统设计目标

政府云计算采购系统是一个面向大众的、免费为所有参与采购的人员提供服务的平台。政府采购活动涉及采购者、供应商等多个角色，系统设计目标是覆盖区域内所有采购单位与供应商。为满足采购需求，系统设计需要达到政府采购行为的不同要求：（1）按照实际采购情况，提供不同采购方式，保证采购效率。（2）结合用户在采购系统内的角色定位，实施用户访问控制，保护用户隐私安全，维护系统稳定。（3）根据系统并发用户数量，满足并发用户的使用需求，支持其登录系统，并通过协议订购下单。云计算凭借按需服务和大规模可扩展的技术特点，为政府采购管理系统应用提供后台支撑。

1.3 系统用户群需求

系统管理权限就是对系统各个功能做出管理，每个功能点对应一个权限，以方便系统授权。政府采购系统中的权限管理可以对用户的权限做出增加或修改，采用角色访问控制模式，通过角色继承与职责分离实现不同角色对系统的访问控制。基于RBAC理论，对政府采购系统中的用户角色进行合理划分，根据角色具体情况分成不同组别，其拥有的功能点存在差异。比如，用户登录系统之后，可完成组别权限以内的操作。实际上，系统具有多种用户群，但一个用户在系统里只能属于一个用户群，系统用户群的具体功能情况如表1所示。

表1 政府采购管理系统用户群描述

2 基于云计算的政府采购管理系统设计

2.1 系统总体架构设计

依靠云计算技术构建政府采购管理系统。整体设计架构是打造云计算平台型系统，实现用户、操作权限、机构、流程等的协调与衔接，方便政府采购业务发展。系统共有3层体系架构，并在客户端和数据库间加入组件层，将数据访问、业务规则存入组件层。客户端不会直接和数据库产生交互操作，而是利用中间业务层实现连接，再通过数据库执行交换操作。

在整体逻辑结构上，系统采用分布式组件技术确立了3层B/S架构，将两层C/S架构的内容与系统客户端进行分离，可单独处理事务。为了缓解系统客户端的工作压力，分布式组件架构将部分任务交给Web服务器，功能服务器帮助系统客户端分担一部分事务处理逻辑，在一定程度上缩小了客户端的使用规模。由此，客户端不需要计算海量数据，也无需执行繁琐的访问任务，只需完成系统显示任务即可，减轻了系统管理人员和运维人员的工作负担，不用再为了维护系统而来往于不同客户端，只要将工作重点放在功能服务器，就能完成任务数据的实时更新。在系统中，3层结构各自分工，互不干扰，相互独立地完成任务，某一层次内容的变化不会对其他层次造成影响，弥补了以往C/S架构的缺陷。政府采购管理系统3层体系结构如图3所示，其用户界面层、业务逻辑层以及数据存储层分工明确，业务处理层负责业务逻辑数据的有效连接，提高系统运行效率。

图3 政府采购管理系统3层体系结构

基于云计算和Web应用的采购管理系统3层体系结构，依靠互联网解决方案将系统体系结构详细划分为系统表示层、功能层以及数据层，其中，表示层也叫用户界面层，主要负责系统功能显示；功能层即系统业务逻辑层，负责业务逻辑数据的连接；数据层负责数据存储工作。这样的系统设计理念有利于考虑不同逻辑组的边界，每个逻辑层相对独立，比如，将数据层更改到数据库内，只有该层发生改变，中间程序组件才需要调整。同时，系统应用封装类方法，确保各层只能和下一层展开数据访问与数据存储交流，其他层没有此功能。各层组件有公共数据接口，方便数据存储与处理。不仅如此，逻辑层设计考虑了系统安全问题，由于组件层边界会有潜在风险和安全漏洞，各层必须有独立的安全措施。

系统表示层也称为用户界面层，B/S结构简化客户机工作，用户可以浏览网页执行对系统的访问操作，比如，访问数据库或执行应用程序。系统功能层也叫业务逻辑层，接受用户请求之后执行扩展程序应用，利用数据库向服务器提交申请，将数据处理结果返回至服务器，再由服务器反馈给客户端。功能层是其他两层的纽带，具有数据库连接的作用。数据层包含数据库服务器，即数据处理逻辑，其任务是接受服务器对数据库的操作请求，完成数据查询和修改操作，再将运行结果返回到Web服务器。

2.2 系统模块设计

首先，协议订购模块，主要负责物品直接订购，支持交易双方的电子议价。采购方登录系统后，从系统的商品库中选择性价比最高的商品，模块接收数据后读取库内信息数据。选定商品后，采购人填写订单，并将订单交给采购单位，采购单位对订单进行审批，审批通过后系统确认订单，采购方和供应方签订电子交易合同。

其次，电子反拍模块，具有协议上反拍功能。政府采购方选择电子反拍商品，采购单位审核后等待供应商报名，采购单位对报名的供应商进行资格审查，符合要求的供应商参与报价，系统计算报价时间与轮次，在报价结束后进行自动比对，选出最低价为本次采购中标价。

最后，电子招投标模块，可以为用户提供不同的招标方式，比如，公开招标、邀请招标，同时，可提供询价采购、竞争谈判、单一来源采购等功能。招投标模块在选择代理机构时多数随机抽取机构，再从系统接口抽取专家，用户上传表述和解密表述等操作时，需要使用数字证书，以保证数据安全。

2.3 数据库设计

数据库是组成政府采购管理系统的重要部分，其功能是对政府采购时用到的资金加以分析，对物资采购需求、采购内容以及影响因素进行合理分析，保证政府采购物品的必要性，防止后期出现重复采购的问题，避免采购计划失效。系统包含的实体有采购人、供应商、代理机构、招投标项目、订单信息以及中标结果等，各个部分相互关联。比如，采购人和订单之间属于下单关系，多个采购人可以下多个订单；采购人和议价单属于议价关系；采购人与反拍公告属于反拍关系。

2.4 系统功能实现

在政府采购中，为及时更新企业信息，让政府对市场变化及时有所反映，有必要建立高效的电子采购系统平台，并搭建的监控体系实现业务和监管的分离。

目前，该系统功能已基本满足业务需求，可支持130个并发用户登录操作，响应时间低于4 s；可支持150个并发用户协议订购下单，响应时间低于7 s。协议订购下单会带来更多用户，所以政府采购管理系统数据库服务器CPU使用率较高，可达97.4%。随着系统软件与硬件条件的提高，未来系统性能也会逐步得到改善。采购流程的优化使政府采购协议订购、电子议价、招投标等操作越来越先进，系统还会被进一步开发，特别是对报表查询统计功能的完善。通过该模块的优化设计，强化系统统计功能，从而设计出更多符合用户要求的报表。