煙草科技成果共享服務(wù)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

王 銳 馮偉華 鄭新章 邱紀(jì)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(chuàng)造和轉(zhuǎn)化是科技管理工作的核心問題[1]。多年來，煙草行業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)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(yè)持續(xù)健康發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。然而行業(yè)內(nèi)缺乏科技成果信息平臺和定價機(jī)制、技術(shù)轉(zhuǎn)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(dǎo)致重復(fù)開發(fā)，造成了資源的浪費(fèi)?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》指出：科技投入和科技基礎(chǔ)條件平臺，是科技創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ)，是科技持續(xù)發(fā)展的重要前提和根本保障[2]。為了響應(yīng)國家政策的號召，農(nóng)業(yè)、電力等多個領(lǐng)域建設(shè)了一批科技成果轉(zhuǎn)化平臺[3-6]，提高了科技成果資源的利用率，促進(jìn)了科技創(chuàng)新能力的提升。目前，煙草行業(yè)也迫切需要建設(shè)一個整合了煙草行業(yè)科技成果，同時為科技成果轉(zhuǎn)化提供服務(wù)的平臺來打通科技成果從產(chǎn)生源頭到需求終端轉(zhuǎn)移的通道，使得科研人員獲取行業(yè)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(tǒng)分析

煙草科技成果共享服務(wù)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(xiàn)煙草科技成果交易各個環(huán)節(jié)的信息處理。

煙草科技成果共享服務(wù)平臺主要提供兩個方面的服務(wù)。一是科技成果信息展示服務(wù)。平臺為煙草行業(yè)提供了一個技術(shù)交流、成果需求發(fā)布、信息宣傳的窗口。煙草行業(yè)相關(guān)企業(yè)可以通過平臺了解當(dāng)前行業(yè)最新的科研成果、先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)理論等知識與技術(shù)。當(dāng)企業(yè)需要某項技術(shù)時，也可以通過平臺發(fā)布需求，快速定位擁有該項技術(shù)的成果方，從而避免重復(fù)開發(fā)，提升企業(yè)科研工作效率。平臺對成果、需求建立統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，基于分類標(biāo)準(zhǔn)提供智能化的供需匹配，幫助企業(yè)更快、更準(zhǔn)地實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)移。二是科技成果交易服務(wù)。平臺建立了嚴(yán)格的準(zhǔn)入機(jī)制，保證交易主體擁有較高的資質(zhì)和專業(yè)水平，從而降低交易風(fēng)險。通過評估服務(wù)為成果交易提供指導(dǎo)，提高交易質(zhì)量。平臺建立了嚴(yán)格高效的交易流程，使成果交易規(guī)范化，交易的各個環(huán)節(jié)都可追溯，提高交易的透明度與效率。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

平臺基于B/S架構(gòu)，采用SOA的設(shè)計思想，遵循J2EE開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范構(gòu)建信息系統(tǒng)，通過組件式開發(fā)模式，保證各功能模塊間是高內(nèi)聚、低耦合模式。平臺的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

該平臺的體系結(jié)構(gòu)分為5層：基礎(chǔ)支撐層、數(shù)據(jù)層、資源層、應(yīng)用層和表示層?；A(chǔ)支撐層包括應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)備。數(shù)據(jù)層主要是為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐的用戶信息數(shù)據(jù)、專家信息數(shù)據(jù)、成果檔案數(shù)據(jù)、企業(yè)需求數(shù)據(jù)、評估體系數(shù)據(jù)、交易跟蹤數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。資源層包括工作流、網(wǎng)站內(nèi)容管理系統(tǒng)CMS、全文檢索和統(tǒng)一認(rèn)證等公共組件，為上層的應(yīng)用提供支撐服務(wù)。應(yīng)用層實現(xiàn)了用戶信息管理、專家信息管理、需求服務(wù)管理、科技成果管理、成果在線評估、成果委托服務(wù)、成果交易跟蹤、用戶在線交流、信息發(fā)布、信息檢索和用戶統(tǒng)一認(rèn)證等功能。表示層為平臺用戶提供統(tǒng)一的接入和用戶體驗。

2.2 功能模塊設(shè)計

平臺要滿足成果和需求的填報、審核、發(fā)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(xié)議等交易流程需求。為了實現(xiàn)這些需求，本平臺設(shè)計了如圖2所示的幾大模塊。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

(1) 用戶信息管理模塊：該模塊實現(xiàn)了用戶的注冊、登記，信息審核，基本信息維護(hù)，權(quán)限管理等功能。行業(yè)內(nèi)企業(yè)通過平臺管理員將企業(yè)信息登記導(dǎo)入的方式進(jìn)入平臺，行業(yè)外企業(yè)和個人用戶通過注冊的方式進(jìn)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(yè)可以在本平臺中對本企業(yè)信息、企業(yè)用戶信息、企業(yè)科研人員信息等進(jìn)行維護(hù)。通過注冊審核的個人用戶可以在本平臺中對個人信息進(jìn)行維護(hù)。平臺管理員可以通過權(quán)限管理功能開啟或關(guān)閉用戶成果和需求登記的權(quán)限。企業(yè)管理員可以通過權(quán)限管理功能授予企業(yè)用戶不同的權(quán)限。

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

(3) 需求服務(wù)管理模塊：該模塊實現(xiàn)了需求登記，需求審核，需求發(fā)布、下架等功能。企業(yè)通過平臺登記需求，上級企業(yè)管理員和平臺管理員負(fù)責(zé)審核需求是否符合相關(guān)規(guī)定，通過審核的需求可以進(jìn)入平臺的需求庫。平臺管理員可以對審核通過的需求進(jìn)行發(fā)布，從而使其在前臺展示，得到關(guān)注，也可以對長期無人關(guān)注的需求進(jìn)行下架處理。

(4) 科技成果管理模塊：該模塊實現(xiàn)了成果登記，成果審核，成果發(fā)布、下架等功能。企業(yè)通過平臺登記科技成果，對企業(yè)登記的成果，平臺管理員可以發(fā)起準(zhǔn)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(jìn)入平臺后，平臺管理員可以對成果進(jìn)行發(fā)布，從而使其在前臺展示，得到關(guān)注，也可以對長期無人關(guān)注的成果進(jìn)行下架處理。

(5) 成果在線評估模塊：該模塊實現(xiàn)了評估類別維護(hù)，評估指標(biāo)維護(hù)，評估模板維護(hù)，專家在線評估等功能。評估類別包括準(zhǔn)入評估和交易評估。準(zhǔn)入評估由平臺管理員發(fā)起，交易評估可由交易的任意一方發(fā)起。之后平臺管理員根據(jù)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(jié)果展示給評估發(fā)起人，評估結(jié)果對平臺的成果準(zhǔn)入審核以及企業(yè)的交易意向起參考作用。

(6) 成果委托服務(wù)模塊：該模塊實現(xiàn)了委托服務(wù)類別維護(hù)，委托服務(wù)管理等功能。企業(yè)可以委托平臺進(jìn)行成果價值評估、技術(shù)評估，委托平臺通過線下交流的方式進(jìn)行成果和需求的對接等。企業(yè)在線上提出委托服務(wù)申請，平臺確認(rèn)是否承接該委托并啟動相應(yīng)的流程。

(7) 成果交易及跟蹤模塊：該模塊實現(xiàn)了成果查詢，需求查詢，交易意向達(dá)成，交易委托服務(wù)，交易協(xié)議達(dá)成，交易過程跟蹤，交易記錄查詢等功能。企業(yè)可以對符合要求的成果或需求發(fā)送交易意向，雙方達(dá)成意向后，需求方可以選擇委托平臺對成果進(jìn)行評估，交易雙方可以參考評估結(jié)果決定是否繼續(xù)交易。在交易雙方?jīng)]有異議的情況下，交易的任意一方可以發(fā)起協(xié)議。交易雙方簽訂協(xié)議并經(jīng)平臺確認(rèn)后交易達(dá)成，成果方根據(jù)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(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

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

2.3 業(yè)務(wù)流程設(shè)計

成果交易及跟蹤是本系統(tǒng)的一個主要功能，其業(yè)務(wù)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(fā)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(rèn)交易意向后，任意一方可以發(fā)起協(xié)議。簽訂協(xié)議后，交易雙方在線下進(jìn)行交易，并將交易過程數(shù)據(jù)上報至平臺。平臺為交易雙方提供交易跟蹤服務(wù)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(fā)布后交易的任何時刻根據(jù)需要發(fā)起委托，平臺組織相關(guān)領(lǐng)域的專家完成成果的線上評估。

圖3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

2.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，本系統(tǒng)主要涉及企業(yè)用戶、個人用戶、平臺、專家、需求、成果和信息七種實體，本系統(tǒng)的E-R圖如圖4所示。企業(yè)可以在系統(tǒng)中發(fā)布成果和需求，而個人用戶只能發(fā)布成果。平臺管理員擁有最高權(quán)限，可以維護(hù)系統(tǒng)中所有實體的信息。專家根據(jù)平臺的設(shè)置完成對相應(yīng)成果的評估。

圖4 系統(tǒng)E-R圖

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 信息展示

用戶可通過系統(tǒng)的前臺界面查看并檢索系統(tǒng)內(nèi)的科技資訊、成果信息、需求信息、成果和需求的統(tǒng)計分析、政策法規(guī)、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(tǒng)將所有成果分別按照成果類型、應(yīng)用領(lǐng)域、煙草學(xué)科分類、成果所處階段、轉(zhuǎn)讓范圍、轉(zhuǎn)化方式等進(jìn)行分類，將所有需求分別按照應(yīng)用領(lǐng)域、煙草學(xué)科分類、交易方式、標(biāo)定金額等進(jìn)行分類，用戶可采取關(guān)鍵詞和分類相結(jié)合的方式準(zhǔn)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(jìn)行關(guān)注成果、需求，發(fā)送意向等交互操作。

3.2 成果交易

成果交易包括意向、協(xié)議和交易三個步驟。需求方在登錄系統(tǒng)之后，可以向感興趣的成果發(fā)送意向。同時，成果方可以在系統(tǒng)后臺查看意向，了解需求的詳細(xì)信息，并決定是否同意該意向。交易雙方均可在達(dá)成意向后的任意時刻發(fā)起協(xié)議，經(jīng)對方確認(rèn)協(xié)議內(nèi)容后，協(xié)議達(dá)成。交易在線下進(jìn)行，成果方在交易完成之后線上登記交易細(xì)節(jié)。已有的成果轉(zhuǎn)化平臺大多重點(diǎn)考慮了成果信息查詢展示的功能，而弱化了成果交易轉(zhuǎn)化的功能[4-6]。浙江省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化交易平臺[3]通過競價的形式實現(xiàn)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(tǒng)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(jié)果和意愿確定交易細(xì)節(jié)，并且實現(xiàn)了各個交易環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的全程可追溯。同時平臺會為完成交易轉(zhuǎn)化的成果方生成包含交易環(huán)節(jié)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的交易憑證，為科技成果轉(zhuǎn)化提供證明材料。

交易流程同樣可以由成果方發(fā)起。成果方可以在登錄系統(tǒng)后，向感興趣的需求發(fā)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(nèi)成果的科技水平以及成果交易的可靠性。國家電網(wǎng)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(xiàn)的功能較為簡單。為了保證交易質(zhì)量，給交易環(huán)節(jié)提供參考，系統(tǒng)設(shè)置了委托評估功能。委托評估分為準(zhǔn)入評估、技術(shù)評估、價值評估等。準(zhǔn)入評估和技術(shù)評估由平臺管理員分配專家并指定評估模板進(jìn)行評估，價值評估由平臺委托第三方進(jìn)行評估。系統(tǒng)通過引入煙草行業(yè)各個學(xué)科領(lǐng)域的專家，保障了成果評估的專業(yè)性。系統(tǒng)提供了評估模板和評估指標(biāo)管理功能，使得平臺管理員可根據(jù)不同成果的特征，新增或選擇已有評估指標(biāo)及模板，增加了成果評估的靈活性。如圖7所示，以技術(shù)評估為例，對評估流程進(jìn)行說明。用戶根據(jù)需要發(fā)起委托后，平臺填寫承接信息并設(shè)置評估專家、評估模板和評估時間，專家在規(guī)定的評估時間內(nèi)按照指定的評估模板完成評估。平臺確認(rèn)專家評估結(jié)果無誤后，委托評估結(jié)束。此時，委托方可在系統(tǒng)內(nèi)查看委托細(xì)節(jié)及評估結(jié)果。如圖8所示，系統(tǒng)采用匿名的方式向委托方展示評估結(jié)果，保證了評估的公平性和客觀性。

圖7 技術(shù)評估流程圖

圖8 匿名顯示專家評估結(jié)果(部分截圖)

為了保護(hù)成果方的權(quán)益，系統(tǒng)采用細(xì)粒度的權(quán)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(quán)限外，系統(tǒng)通過訪問權(quán)限控制使需求方在交易的不同階段可以查看不同的內(nèi)容。在達(dá)成意向之前，需求方只能查看成果的基本信息。達(dá)成意向后，需求方可以額外查看成果的立項信息等更詳細(xì)的內(nèi)容。達(dá)成協(xié)議之后，需求方可以查看成果的完整信息。

如圖9所示，系統(tǒng)實現(xiàn)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(shù)據(jù)，便于平臺管理員檢索交易的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)以及交易歸檔。

圖9 成果交易卷宗管理(部分截圖)

3.3 系統(tǒng)部署

系統(tǒng)的總體拓?fù)淙鐖D10所示，系統(tǒng)采用Linux服務(wù)器集群部署的方式，其中三臺應(yīng)用服務(wù)器組成應(yīng)用服務(wù)器集群，用于部署IHS和WAS，兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成數(shù)據(jù)庫服務(wù)器集群，其上安裝Oracle數(shù)據(jù)庫，另外一臺是文件服務(wù)器。IHS負(fù)載均衡服務(wù)器負(fù)責(zé)將Web請求分發(fā)給WAS服務(wù)器處理，WAS服務(wù)器通過與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和文件服務(wù)器的交互獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫中，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在文件服務(wù)器中。系統(tǒng)通過冗余配置的方式，即采用兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、三臺應(yīng)用服務(wù)器，降低機(jī)器故障導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰帶來的風(fēng)險。

圖10 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 Memcache

煙草行業(yè)內(nèi)有大量的科研工作者，當(dāng)他們在煙草科技成果共享服務(wù)平臺上瀏覽信息的同時，會帶來大量與數(shù)據(jù)庫的交互操作。如果出現(xiàn)大量用戶集中訪問平臺或訪問的數(shù)據(jù)量較大的情況，會加重數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，降低響應(yīng)效率。

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

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

4.2 負(fù)載均衡

負(fù)載均衡是將系統(tǒng)負(fù)載分配到不同的服務(wù)器上處理，借此提供解決大量用戶并發(fā)訪問服務(wù)，實現(xiàn)并行處理的方法[9]。保證Web服務(wù)器集群效率的關(guān)鍵是Web服務(wù)器負(fù)載均衡調(diào)度算法[10]。

本系統(tǒng)采用基于IP層的負(fù)載均衡方法，防止高并發(fā)對系統(tǒng)性能的影響。當(dāng)系統(tǒng)的并發(fā)訪問量較大時，可以通過負(fù)載均衡將用戶請求分擔(dān)到不同的節(jié)點(diǎn)設(shè)備上處理，從而合理地利用服務(wù)器資源，縮短應(yīng)用響應(yīng)時間。

5 結(jié) 語

針對當(dāng)前煙草行業(yè)科技成果共享工作的不足，設(shè)計并實現(xiàn)了煙草科技成果共享服務(wù)平臺。該平臺整合了煙草行業(yè)的科技成果，為科研工作者獲取科技成果提供了渠道。科研工作者可以通過平臺了解行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)理論、技術(shù)，宣傳并促進(jìn)已有優(yōu)秀成果的落地實施，根據(jù)需要與符合需求的成果所有者建立聯(lián)系并達(dá)成交易。平臺為交易雙方提供全流程的服務(wù)，通過引入評估機(jī)制保障交易質(zhì)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(diào)動科研人員進(jìn)行科技創(chuàng)新的積極性。煙草科技成果共享服務(wù)平臺的建設(shè)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(yè)在更高起點(diǎn)上進(jìn)行創(chuàng)新，具有十分重要的意義。