艾　萍 1，吴礼福 2，陈子丹 2
（1.河海大学　水文水资源学院，江苏　南京　210098；2.水利部水利信息中心，北京　100053）

摘　要：“水利信息化顶层设计”对解决水利信息化建设过程中的全局性、系统性问题意义重大，其成果为水利信息系统“统一技术架构、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”提供必要的技术与管理依据。“顶层设计”从避免重复建设，促进资源共享和强化业务协同的角度，将水利信息化综合体系中的“基础设施、业务应用和保障环境”3 个部分，细化为“水利信息化保障、水利信息系统运行环境、信息采集与工程监控、资源共享服务和综合业务应用”5 个管理分类，对水利业务和水利事务进行了定义与划分，统一定义了应用域、协同、域内系统和域间系统的基本框架，明确了水利信息系统各主要部分的基本技术条件与约束，为近期水利信息化实施 “统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”奠定了技术和管理基础。
关键词：水利信息化；顶层设计；综合体系；核心内容；资源共享；管理类别
中图分类号：TV39　　　　　文献标识码：B　　　　　　文章编号：1674-9405(2010)01-0009-04

0　 引言
　　为保障水利信息化“统一技术架构、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”目标的实现，有效克服水利信息化建设过程中出现的项目各自为政、低水平重复建设、信息资源分散、开发利用效率低、信息资源整合共享不足等全局性问题，水利部于 2003 年正式发布《全国水利信息化规划（“金水工程”规划）》（以下简称《规划》），系统阐明了水利信息化的需求、意义、目标与原则，明确了以水利信息化综合体系为核心的体系框架与主要建设内容。
　　但近年来的水利信息化实践表明，《规划》在协调各种水利信息系统间的相互关系、保障资源共享与业务协同等方面的可操作性仍待加强，需要从全行业信息化整体推进的角度进行必要的细化与补充。在水利部信息化工作领导小组办公室的统一组织下，水利信息化顶层设计工作正式启动，经过 1 年多的艰苦努力，《水利信息化顶层设计》报告通过水利部组织的审查 [1]。
　　本文就《水利信息化顶层设计》的主要设计思路与核心内容作简要分析与讨论。

1　 顶层设计的主要目的

　　水利信息化顶层设计的目的是从国家水利现代化工作的全局审视水利信息化的自身定位，将信息化涉及的各方面要素作为一个整体进行统筹考虑，通过规范数据和业务应用系统模式来实现资源共享与业务协同目标，提出适应水利改革与发展需求的信息化推进与管理机制，指导当前和今后一个时期的水利信息化，推动传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。
　　水利信息化顶层设计依据《规划》中的水利信息化综合体系，以保障全国水利信息化科学协调推进为重点，构造相对完整的顶层资源共享与业务协同体系结构，为推进信息共享与业务协同的组织管理和实施提供顶层规范、标准产品与依据。
　　为达到上述目的，需要通过顶层设计对水利业务和政务进行综合分析与抽象，并遵照水利信息化综合体，构造水利信息资源共享与业务协同的规范框架，明确水利业务系统与公共平台、保障环境及其它基础支撑体系间的相互关系，形成指导与协调水利信息资源建设、业务系统建设和运行支撑与安全系统建设的，技术架构、公共资源服务平台与软件（数据）产品。

2 　顶层设计体系与方法
　　“顶层设计”并非一般意义的“设计”，而是一个不断更新发展的顶层技术规范、管理规程和标准化产品组成的成果体系，既包括设计成果生成与维护机制，也包括 2 者相融合的框架。水利信息化顶层设计体系的构成成份如表 1 所示。

　　顶层设计的方法与内容，与设计的目标紧密关联 [2]。国际上最具代表性的信息化顶层设计方法，主要有以美、英、德 3 国为代表的电子政府顶层设计方法体系。3 个国家在电子政府顶层体系架构（体系结构）的构建理论和方法等方面各具特色，分别形成 3 种典型的体系结构风格 [3]。
　　美国的顶层设计采用典型的“自上而下”模式，该模式的初衷就立足于全局，将数据与处理的高度集中作为基本目标。
　　英国采用典型的“自下而上”模式，该模式优先考虑的是底层数据交换和系统的互操作，从而增强政府各部门之间的资源共享和快速决策能力，以承认既有资源格局为基础，将最大限度地保障各类资源自下而上的共享作为基本目标。
　　德国的顶层设计模式介于美、英之间，主要是对电子政务应用软件的技术标准、规范、开发过程、数据结构等进行系统化约定，从软件工程角度对电子政务的软件系统开发和应用进行规范。其顶层设计的目标是通过规范数据和应用系统来实现资源共享与业务协同。
　　水利信息化顶层设计主要借鉴德国模式。在整个顶层框架设计时遵从自上而下的原则，在实现步骤设计时采用自下而上的方式。将 2 者结合的选择，一方面是考虑到水利信息化的发展现状已非初始阶段，另一方面也与顶层设计的目标紧密相关。目前，国家防汛抗旱指挥系统工程一期、全国水土保持监测网络和管理系统工程一期、水利电子政务系统等重点工程已在各级水利部门建设，并在实际工作中发挥越来越重要的作用，因而在顶层设计中需要充分考虑建设实际，不宜简单采用“自上而下”的方法对已建系统实施重新切割。同时，国家水资源管理系统、国家水利数据中心等系统工程还在酝酿之中，尚不具备“自下而上”的条件，只能采用 2 者相结合的方法，充分利用已建系统积累的信息化资源，逐步对已建系统进行整合完善，同时对在建和新建系统加强规范和引导。

3　 顶层设计的管理细化
　　实践证明，在各业务系统分散组织建设的模式下，为保障信息资源共享和业务协同的实现，需要将水利信息化综合体系的 3 大组成部分进一步细化为 5 个管理分类，综合体系如图 1 所示，5 个管理分类如图 2 所示。

　　水利信息化 5 个管理分类具体如下：
　　（1）水利信息化保障环境，由水利信息化标准体系、安全体系、建设和运行管理机制、政策、投资和人才队伍等要素构成，是支撑水利信息化不断发展的基本保障。
　　（2）水利信息系统运行环境，由水利信息网络、服务器与存贮、机房和基础支撑软件等组成。除硬件设施外，还包括所有商品化的基本支撑软件环境和工具，集中了所有除数据资源、信息采集与工程监控资源以外的其它可共享资源，是水利信息化建设中不应重复建设并实施资源共享的主要部分。
　　（3）信息采集与工程监控，由信息采集和工程监控 2 部分组成。其分布面广，硬件与软件耦合度高，功能定位处于水利信息系统的信息获取端和工程管理决策执行端，是水利信息工程与水利实体工程间的接口，技术相对复杂，运行维护与应用均不同于其它系统，是水利信息的主要来源之一，并形成不可代替和不应重复建设的共享资源。
　　（4）资源共享服务，由水利数据中心、门户和信息安全 3 部分内容组成。依托水利信息化保障、水利信息系统运行环境和信息采集与工程监控，实现信息资源的安全有效共享和信息的综合与主题化（产品化）服务，实现基于统一门户的信息发布与用户访问控制，并预留与行业外部的互连互通接口，是水利信息化建设与发展的核心。
　　（5）综合业务应用，近期由防汛抗旱指挥、水资源管理、水土保持监测与管理、农村水利管理、水库移民管理和水利电子政务等多个业务应用内容组成，综合业务应用依托资源共享服务平台实现功能个性化、资源共享与业务协同。
　　通过对 5 个管理分类的基本特征的总结与归纳（具体如表 2 所示），进一步阐明水利信息化综合体系表达的资源共享与业务协同关系。

4　 顶层设计成果体系
　　顶层设计的成果主要由顶层设计体系和表示为技术标准规定、建管规定或公共平台软硬件产品等各项专项成果 2 个层次的内容共同构成。
　　顶层设计体系在宏观层次上细化水利信息化综合体系，阐明各类水利业务系统和信息资源建设中的规划与设计的基本技术原则与架构，重点关注资源整合与业务协同的实现。
　　顶层设计各专项成果在顶层设计体系的规范与指导下，针对具体的信息化需求，进行公共平台、标准和指南层次或通用软硬件层次的设计。这些成果纳入顶层设计体系成果框架，综合形成解决信息资源共享与业务协同的完整技术方案。
　　水利信息化顶层设计的成果按技术标准与指南、建设与管理规章和标准化公共平台硬件软件（数据）产品 3 个体系进行编码管理，并由国家水行政主管部门的信息化主管单位负责组织维护，以保障顶层设计的继续发展。

5 　结语
　　水利信息化顶层设计，是领域（行业）信息化工作中的一项有益探索。在解决资源共享与业务协同等方面，具有极为特殊的技术意义和管理作用。
　　通过顶层设计，将水利信息化综合体系的 3 个部分进一步细化为 5 个管理分类，为“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”（5 个“统一”）的实施提供了顶层框架、技术基础和管理依据。
　　作为水利信息系统的顶层抽象架构，“设计”本身就是一个需要不断维护和持续更新的体系，以动态地适应水利信息化的发展。在今后的水利信息化推进过程中，有序、有效地进行顶层设计成果的维护，对确保水利信息化的科学发展至关重要。

参考文献
[1] 水利部信息办. 水利信息化顶层设计[R]. 北京：水利部信息办，2009。

[2] 王映雪. 顶层设计方法与实例[J]. 软件世界，2007，(11)：75～77。
[3] 杨吉江，邢春晓. 国外典型电子政务顶层设计的比较研究[J]. 电子政务，2006，(3)：6～24。