李善青，趙輝，李曉慧，邢曉昭

（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所，北京 100038）

云計算環(huán)境下的科技成果信息收集與共享模型研究*

李善青，趙輝，李曉慧，邢曉昭

（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所，北京 100038）

為促進我國的科技成果轉(zhuǎn)化，探索規(guī)范、高效的信息收集和共享機制具有重要的研究意義。本文提出了一種基于云計算技術(shù)的科技成果信息的收集和共享模型。該模型采用軟件即服務(wù)（SaaS）的云服務(wù)模式，可根據(jù)實際需求定制軟件的功能模塊和配置云服務(wù)資源?；谠獢?shù)據(jù)標準的格式審查和基于內(nèi)容的人工審核保證收集信息的一致性和準確性。兩級管理的工作體系便于建立統(tǒng)一的覆蓋全國范圍的成果信息的收集和共享平臺。該云計算模型提高了資源的利用效率，是一種高效、靈活的信息收集和共享模式，對研究針對科技成果轉(zhuǎn)化的信息支撐服務(wù)具有重要的參考價值。

科技成果轉(zhuǎn)化；信息收集；信息共享；云計算

1　引言

科技成果轉(zhuǎn)化是實現(xiàn)科技創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，在提升國家綜合國力，推動經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要的作用。近些年來，國家相繼出臺了很多政策和舉措來推動我國的科技成果轉(zhuǎn)化工作，如頒布《中華人民共和國促進科技成果轉(zhuǎn)化法》和《國家科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)基金管理暫行辦法》等文件，建立一批國家大學(xué)科技園、國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心和科技企業(yè)孵化器等服務(wù)機構(gòu)，取得了一定的成效。但是，由于起步較晚，成果轉(zhuǎn)化在整體上仍處于較低的水平。依靠國家科研經(jīng)費支持所獲得的科研成果轉(zhuǎn)化率低，已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主要阻滯因素［1］。導(dǎo)致該狀況的因素有很多，其中一個重要的因素是科研主體與市場需求的脫節(jié)：科研主體不清楚市場需要什么樣的成果，具有成果轉(zhuǎn)化能力的企業(yè)不知道從哪里獲取急需的成果。因此，建立全國統(tǒng)一的科技成果信息的收集和共享平臺，為科研主體和企業(yè)建立溝通的橋梁，具有十分重要的意義。

目前，國內(nèi)為科技成果轉(zhuǎn)化提供信息服務(wù)的平臺大致分為三類：1）面向全領(lǐng)域、服務(wù)全國的平臺。國家科技成果網(wǎng)［2］是一個主要用于國家科技成果的登記、管理、查詢和發(fā)布的平臺，提供的成果信息比較全面，但仍缺乏成果轉(zhuǎn)化的條件和融資需求等信息。另外，成果登記采用C/S架構(gòu)以離線的逐層上報的模式，限制了平臺的運行和管理效率?？萍汲晒D(zhuǎn)化促進網(wǎng)［3］主要作為科技成果轉(zhuǎn)化促進聯(lián)盟的工作平臺，目前發(fā)布的成果數(shù)量很少。2）服務(wù)于某個行業(yè)/領(lǐng)域的平臺。全國農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化交易服務(wù)平臺［4］側(cè)重為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的成果轉(zhuǎn)化提供服務(wù)，國防科技成果推廣轉(zhuǎn)化網(wǎng)［5］側(cè)重為國防領(lǐng)域的成果轉(zhuǎn)化提供服務(wù)。中國高校科技成果網(wǎng)［6］通過對高等院校的科技成果信息收集、加工和展示以促進科技成果轉(zhuǎn)化工作。由于該平臺目前已經(jīng)不再提供服務(wù)，因此無法獲取更多的信息。王雪燕等人［7］探討了中國科學(xué)院科技成果信息服務(wù)平臺的設(shè)計框架和功能實現(xiàn)，采用C/S架構(gòu)實現(xiàn)科技成果信息的錄入和管理，制定了統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準以便于實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?？埔拙W(wǎng)［8］則專注于技術(shù)專利的在線交易及提供相關(guān)的技術(shù)服務(wù)。3）服務(wù)于某個地區(qū)的平臺［9-13］。這些區(qū)域性的服務(wù)平臺采用的元數(shù)據(jù)標準差異很大，為跨地區(qū)的科技成果信息共享提出了很大的挑戰(zhàn)。

上述為科技成果轉(zhuǎn)化提供信息服務(wù)的平臺或模型均采用傳統(tǒng)的平臺建設(shè)方案，即購買硬件設(shè)備、開發(fā)軟件、培訓(xùn)系統(tǒng)管理和信息填報人員，需要耗費大量的人力物力，建設(shè)周期較長。由于不同平臺采用的元數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一，因此很難實現(xiàn)平臺之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享。此外，普遍存在硬件資源過剩，如服務(wù)器資源閑置浪費的情況比較突出。為解決上述問題，本文提出了一種云計算環(huán)境下的科技成果信息的收集和共享模型，旨在探索一種新型、有效的成果信息收集和共享機制，為促進我國的科技成果轉(zhuǎn)化進行有益的嘗試和積累經(jīng)驗。該模型具有以下三個方面的優(yōu)勢：1）采用SaaS服務(wù)模式，通過定制相應(yīng)的功能模塊即可實現(xiàn)成果信息的收集、展示和管理等任務(wù)。2）采用統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準，提供一種靈活的成果信息的共享機制。由于所有的成果信息均托管于云服務(wù)平臺，通過簽署一份三方協(xié)議便可實現(xiàn)不同子平臺之間的信息共享。3）提高了資源的利用效率，支持按需分配資源，可針對實際的服務(wù)需求申請和配置云服務(wù)資源，有效避免了資源的浪費。

圖1　平臺總體架構(gòu)的示意圖

2　模型架構(gòu)

云計算環(huán)境下的科技成果信息收集與共享模型的架構(gòu)如圖1所示，由基礎(chǔ)設(shè)施層、管理調(diào)度層、應(yīng)用服務(wù)層和云客戶端層等四部分組成?；A(chǔ)設(shè)施層處于整個模型的底層，其主要作用是通過虛擬化技術(shù)將物理的設(shè)備和資源進行虛擬化，形成可統(tǒng)一調(diào)度和使用的虛擬資源池，包括：計算資源池、存儲資源池和網(wǎng)絡(luò)資源池。

管理調(diào)度層主要根據(jù)應(yīng)用服務(wù)層的請求，進行虛擬資源的配置和管理，完成相應(yīng)的任務(wù)或指令。其中，總管理調(diào)度模塊負責(zé)虛擬資源的配置和管理，為每個應(yīng)用配置計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源，并創(chuàng)建一個云管理器負責(zé)該應(yīng)用的資源管理和調(diào)度。此外，總管理調(diào)度模塊創(chuàng)建數(shù)據(jù)共享管理器，負責(zé)不同應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交換和共享。每個應(yīng)用的云管理器包括四個基本功能模塊：資源管理與調(diào)度、故障管理、服務(wù)質(zhì)量管理和安全管理。其中，資源管理與調(diào)度負責(zé)執(zhí)行應(yīng)用服務(wù)層的任務(wù)或指令，并對虛擬計算節(jié)點的負載進行動態(tài)平衡。故障管理單元負責(zé)監(jiān)控各虛擬節(jié)點的運行情況，及時對故障節(jié)點進行恢復(fù)或接管，保證任務(wù)的順利執(zhí)行。服務(wù)質(zhì)量管理主要記錄平臺所提供服務(wù)的參數(shù)和質(zhì)量等情況，作為評估服務(wù)水平的重要依據(jù)。安全管理采用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)保證虛擬化的資源不受非法攻擊和破壞，確保整個平臺的安全運行。

應(yīng)用服務(wù)層為用戶提供可定制的信息服務(wù)，服務(wù)類型包括信息收集、信息展示、統(tǒng)計分析和信息共享等。信息收集模塊提供一整套的信息收集服務(wù)，包括元數(shù)據(jù)標準、收集任務(wù)的創(chuàng)建與分配、數(shù)據(jù)的格式審查和數(shù)據(jù)的人工審核等。信息展示對收集到的成果在網(wǎng)站上進行組織和展示，既可按照成果所屬科技計劃、成果所屬領(lǐng)域、成果所屬地區(qū)等進行導(dǎo)航，也可以按照不同字段進行檢索查詢。統(tǒng)計分析模塊幫助用戶對填報的成果信息進行管理，可按照成果的不同屬性如填報狀態(tài)、所屬機構(gòu)進行分類統(tǒng)計，自動生成分析報告。信息共享提供一種便捷的信息共享的機制，通過簽署三方協(xié)議實現(xiàn)不同子平臺之間的信息交換和共享。

用戶訪問接口實現(xiàn)了訪問云計算服務(wù)的統(tǒng)一接口，使用戶可通過計算機、手機、平板電腦等設(shè)備的網(wǎng)頁瀏覽器隨時隨地的訪問數(shù)據(jù)和計算資源。

3　組織架構(gòu)

科技成果信息收集與共享模型的組織架構(gòu)如圖2所示，是分兩級管理的工作體系：第一級為國家科技成果信息管理總中心（以下簡稱管理總中心），第二級為地方/行業(yè)科技成果信息管理分中心（以下簡稱管理分中心）。管理總中心負責(zé)科技成果信息云服務(wù)平臺的建設(shè)、管理和服務(wù)工作；制定成果信息的數(shù)據(jù)標準、工作規(guī)范和業(yè)務(wù)流程；建立數(shù)據(jù)收集、加工、審核和入庫的工作體系，確保成果信息的客觀性和權(quán)威性；建立不同管理分中心之間信息交換和共享的有效機制，推動成果信息的公開和共享。管理分中心負責(zé)向云服務(wù)平臺定制功能模塊和申請資源構(gòu)建地區(qū)/行業(yè)成果信息的子服務(wù)平臺；采用管理總中心的統(tǒng)一標準建立地方財政或行業(yè)資金支持的科技成果信息的收集、加工、審核和入庫的工作體系；利用管理總中心的共享機制實現(xiàn)與其他管理分中心的信息交換和共享。

圖2　平臺組織架構(gòu)的示意圖

每個管理中心設(shè)置三類用戶：中心管理員、機構(gòu)管理員和機構(gòu)用戶。管理總中心管理員負責(zé)科技成果信息云服務(wù)平臺的管理和運行；為管理分中心配置各類資源，包括功能模塊、計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源等；組織實現(xiàn)國家財政支持的科技成果信息的收集，包括創(chuàng)建與發(fā)布收集任務(wù)、審核成果信息等；處理不同管理分中心之間信息交換和共享的事務(wù)，核實申請方和供給方信息的真實性，代表管理總中心簽署三方協(xié)議等。管理分中心管理員負責(zé)從云服務(wù)平臺定制功能模塊和申請資源；組織實現(xiàn)地方財政或行業(yè)資金支持的科技成果信息的收集、審核和共享等。機構(gòu)管理員負責(zé)本機構(gòu)科技成果信息的收集，可建立一個或多個機構(gòu)用戶并為其分配信息填報任務(wù)；對完成填報的成果信息進行審核；通過平臺提供的功能對本機構(gòu)的成果進行統(tǒng)計分析和管理。機構(gòu)用戶按照填報要求和數(shù)據(jù)標準如實、準確的填報相關(guān)成果信息。

4　功能模型

科技成果信息的云服務(wù)平臺采用SaaS的服務(wù)模式，以定制功能模塊的方式實現(xiàn)子服務(wù)平臺的管理和業(yè)務(wù)功能。子服務(wù)平臺可根據(jù)實際的需求選擇信息收集、信息展示、統(tǒng)計分析和信息共享中的一個或多個功能模塊。此外，經(jīng)申請完成計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源的配置后，子服務(wù)平臺即完成構(gòu)建，具備了收集或共享本地區(qū)或行業(yè)的科技成果信息的功能。

4.1信息收集

圖3　信息收集功能的示意圖

信息收集系統(tǒng)采用任務(wù)導(dǎo)向的管理和收集機制，如圖3所示。具體的業(yè)務(wù)流程為：中心管理員創(chuàng)建和發(fā)布成果信息的收集任務(wù)，機構(gòu)管理員將收集任務(wù)分解和分配給機構(gòu)用戶，機構(gòu)用戶按照要求完成信息填報，通過格式審查的成果信息提交給機構(gòu)管理員進行初審，通過初審的成果信息提交給中心管理員進行終審，合格的成果信息將提交到云存儲設(shè)備保存入庫。為保證數(shù)據(jù)的真實性和權(quán)威性，可要求機構(gòu)管理員打印所填報的成果信息并加蓋單位公章后寄送給對應(yīng)的管理總/分中心。

科技成果信息收集任務(wù)的創(chuàng)建和發(fā)布由中心管理員完成。創(chuàng)建任務(wù)時需要配置成果收集的范圍，填報的內(nèi)容、填報者、啟動時間和截止時間等參數(shù)。任務(wù)啟動后將填報任務(wù)推送給機構(gòu)管理員。機構(gòu)管理員將本機構(gòu)的填報任務(wù)進行拆分，分配給成果的相關(guān)負責(zé)人員完成信息填報。

由于目前尚未形成統(tǒng)一的科技成果信息的元數(shù)據(jù)標準，因此很難實現(xiàn)覆蓋全國范圍的成果信息的收集、管理和共享。本文制定了一套元數(shù)據(jù)標準，從七個維度對成果進行描述，包括成果基本情況、立項情況、成果知識產(chǎn)權(quán)情況、成果轉(zhuǎn)化與融資需求情況、推薦單位情況、團隊情況和科技成果獲獎情況等。其中，每個維度由多個字段組成。元數(shù)據(jù)標準對每個字段的數(shù)據(jù)類型、填報內(nèi)容、格式要求進行了規(guī)范的說明和界定。

為保證填報內(nèi)容的規(guī)范性，本收集系統(tǒng)提供在線的格式審查功能。根據(jù)元數(shù)據(jù)標準預(yù)先制定字段的審查規(guī)則，提交成果信息時自動對每個字段執(zhí)行基于規(guī)則的審查。不滿足審查要求的成果信息和審查結(jié)果將返回給填報者，只有通過全部審查的成果信息才會進入后續(xù)的處理環(huán)節(jié)。

除了上述的格式審查環(huán)節(jié)外，本收集系統(tǒng)還設(shè)置有兩級的人工審核機制。首先由機構(gòu)管理員進行初審，以人工核查的方式對本機構(gòu)所提交的所有成果信息進行審核。不滿足填報要求的信息，則退回給填報者重新填報，滿足要求的信息則提交給上一級的中心管理員進行終審。終審?fù)ㄟ^的成果信息才提交到云存儲設(shè)備完成入庫。

4.2統(tǒng)計分析和信息展示

統(tǒng)計分析和信息展示是為管理總/分中心提供的增值服務(wù)模塊，可分別實現(xiàn)對中心所轄區(qū)域內(nèi)成果信息的統(tǒng)計分析和分級展示。

通過對某個地區(qū)/行業(yè)內(nèi)的成果信息進行統(tǒng)計分析，能全面的了解本地區(qū)/行業(yè)的科技成果的分布格局和發(fā)展態(tài)勢，對后續(xù)制定科技資助計劃和產(chǎn)業(yè)調(diào)整方案具有重要的指導(dǎo)意義。目前尚未形成專門的針對成果信息進行管理和統(tǒng)計分析的工具。本系統(tǒng)提供的統(tǒng)計分析模塊，可以按照成果所屬地區(qū)、領(lǐng)域分類等維度進行統(tǒng)計分析，提供自動報表生成及導(dǎo)出功能，并能按照指定格式自動生成成果信息收集情況的年度報告。

通過網(wǎng)站進行信息展示是科技成果宣傳和推廣的重要方式，其意義在于讓用戶以盡量少的代價獲取其感興趣的成果信息。本信息展示模塊提供成果導(dǎo)航和成果檢索兩種方式供用戶查詢成果信息。成果導(dǎo)航模塊按照國民經(jīng)濟行業(yè)分類［14］的體系對成果進行歸類和整理，目前已完成前三級分類的數(shù)據(jù)加工和標引，可逐級進行信息瀏覽。成果檢索支持按照成果名稱、完成單位、完成人、成果簡介和關(guān)鍵詞等多個維度進行組合檢索。信息展示對未注冊用戶僅提供成果的基本信息，對注冊用戶可按照級別差異提供不同程度的成果信息。

4.3信息共享

成果信息的共享可將成果推送給不同地區(qū)、不同行業(yè)內(nèi)更多的潛在用戶，從而提高成果轉(zhuǎn)化的概率。因此設(shè)計一種便捷、高效的信息共享機制，對于整合和協(xié)調(diào)不同地區(qū)/行業(yè)的科技成果資源，在整體上推動科技成果轉(zhuǎn)化具有重要意義。本系統(tǒng)提供一種靈活的信息共享機制，支持兩個或多個管理分中心之間進行信息交換和共享。由于所有的成果數(shù)據(jù)全部托管于管理總中心建設(shè)的云服務(wù)平臺，因此通過在線簽署一份三方共享協(xié)議即可實現(xiàn)信息共享。共享的數(shù)據(jù)范圍可以人為指定，可以共享全部數(shù)據(jù)，也可以僅共享部分數(shù)據(jù)如某一科技計劃或者某一領(lǐng)域的科技成果信息。具體的業(yè)務(wù)流程為：成果需求方簽署信息共享協(xié)議向成果供給方提出信息共享申請，供給方若同意共享數(shù)據(jù)則簽署協(xié)議確認，協(xié)議在管理總中心簽署后則正式生效。信息交換和共享主要通過共享管理模塊完成，如圖4所示。管理分中心1需檢索查詢管理分中心2的成果信息時，云服務(wù)1向共享管理模塊提出資源請求，共享管理模塊則審查是否存在三方已簽署的信息共享協(xié)議，若存在則向云服務(wù)2發(fā)出資源請求，待資源返回后交由云服務(wù)1使用。

5　結(jié)語

圖4　信息共享功能的示意圖

本文基于云計算技術(shù)提出了一種科技成果信息的收集和共享模型，分別討論了模型的總體架構(gòu)、組織架構(gòu)和功能模型。該模型采用統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)標準和兩級管理的工作體系，是為建立統(tǒng)一的、覆蓋全國范圍的科技成果信息收集和共享平臺所進行的重要探索和嘗試。我們后續(xù)將按照本文所提出模型進行相關(guān)的原型系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)測試和相關(guān)試點工作，為建立切實可用的成果信息收集和共享平臺積累經(jīng)驗和奠定基礎(chǔ)。

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Study on Information Collection and Sharing Model for Scientific and Technological Achievements Based on Cloud Computing

LI ShanQing， ZHAO Hui， LI XiaoHui， XING XiaoZhao
（Institute of Scientific and Technical Information of China， Beijing 100038， China）

To promote the transformation of scientific and technological achievements， it is important to explore an effective mechanism for information collection and sharing. This paper proposed an information collection and sharing model for scientific and technological achievements based on cloud computing. The architecture of software as a service （SaaS） was used to provide service of software customization and resources configuration. The online formal examination based on the meta-data standards and the manual review for content to keep the consistency and accuracy of the information collection. A two-level management system was adopted to create an unified information collection and sharing platform which covered all ofthe Chinese scientific and technological achievements. This service model improved the efficiency of resource utilization and provided an effective and flexible way for information collection and sharing. It is helpful to research work on information service for transformation of scientific and technological achievements.

Transformation of Scientific and Technological Achievements； Information Collection； Information Sharing； Cloud Computing

G35

10.3772/j.issn.1673-2286.2015.08.012

李善青，男，1981年生，博士，研究方向：科技信息資源管理、數(shù)據(jù)挖掘，E-mail：lishanqing@istic.ac.cn。

2015-07-24；編輯：王立學(xué)）

* 本研究得到國家自然科學(xué)基金項目“大數(shù)據(jù)挖掘在科技項目查重中的應(yīng)用研究”（編號：71303223）和國家社會科學(xué)基金項目“大數(shù)據(jù)時代科技成果信息資源的個性化推薦服務(wù)研究”（編號：14CTQ45）資助。