摘 要：針對(duì)電子學(xué)籍檔案管理存在的問(wèn)題，提出了一個(gè)雙區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)的學(xué)籍檔案安全存儲(chǔ)與共享模型，使用兩條聯(lián)盟鏈分別用于學(xué)籍檔案的存儲(chǔ)與共享。該方案能夠有效解決學(xué)籍檔案管理中的電子化歸檔、共享利用、數(shù)據(jù)安全、可信認(rèn)證問(wèn)題，進(jìn)一步提升學(xué)籍檔案管理效率和管理水平，更好地推動(dòng)高校學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)治理能力的提升。

關(guān)鍵詞：學(xué)籍檔案；區(qū)塊鏈；存儲(chǔ)和共享；電子化歸檔

學(xué)籍檔案是學(xué)生個(gè)人接受教育取得相應(yīng)學(xué)歷的原始證明，記錄了學(xué)生從小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)本科至研究生階段不同學(xué)習(xí)時(shí)期在校就讀的信息。學(xué)籍檔案因其檔案的原始記錄性、憑證性，是學(xué)歷學(xué)位認(rèn)證、單位招聘、干部政審的重要依據(jù)。據(jù)教育部官網(wǎng)2020年全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，全國(guó)共有各級(jí)各類學(xué)校53.71萬(wàn)所，各級(jí)各類學(xué)歷教育在校生2.89億人。其中普通高校2738所，各類高等教育在學(xué)總規(guī)模4183萬(wàn)人。學(xué)生一人一檔，檔案數(shù)量眾多，學(xué)籍檔案共享需求巨大。

一、學(xué)籍檔案管理的新趨勢(shì)和新需求

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)的快速普及，數(shù)字化校園、智慧校園建設(shè)及應(yīng)用深入開(kāi)展，為學(xué)籍檔案的創(chuàng)新管理提供了技術(shù)支持。目前，越來(lái)越多的高校檔案館通過(guò)建設(shè)學(xué)籍檔案管理系統(tǒng)、加快學(xué)籍檔案數(shù)字化進(jìn)程和推進(jìn)學(xué)籍檔案電子化歸檔等工作來(lái)全面提升學(xué)籍檔案管理工作的效率和質(zhì)量。學(xué)籍檔案管理的新趨勢(shì)和新需求給教育機(jī)構(gòu)的檔案管理部門(mén)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。國(guó)家檔案局從2017年至今，均將區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案管理中的應(yīng)用研究作為科技項(xiàng)目研究的重要內(nèi)容，2022年將“區(qū)塊鏈技術(shù)在電子文件歸檔和電子檔案管理中的應(yīng)用研究”列為選題，國(guó)家大力扶持推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在電子檔案管理的創(chuàng)新應(yīng)用，以期解決檔案業(yè)務(wù)實(shí)踐中的痛點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題。

二、電子學(xué)籍檔案管理現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.學(xué)籍檔案的電子化歸檔問(wèn)題

學(xué)籍檔案材料種類繁多，涉及部門(mén)較多，部門(mén)之間溝通協(xié)調(diào)不暢，造成檔案分散管理現(xiàn)象，影響學(xué)籍檔案的電子化歸檔工作。例如，學(xué)生基本信息、學(xué)籍異動(dòng)變更、成績(jī)單、學(xué)歷學(xué)位證明由教務(wù)處負(fù)責(zé)；研究生基本信息、成績(jī)單由研究生院負(fù)責(zé)；新生錄取花名冊(cè)由招生辦提供；學(xué)生獎(jiǎng)懲記錄、就業(yè)情況由學(xué)生處提供。這就造成了學(xué)籍檔案的分散管理，導(dǎo)致檔案館收集學(xué)籍檔案材料不及時(shí)、不完整。各個(gè)部門(mén)雖然有各自的信息系統(tǒng)，但相對(duì)獨(dú)立，形成一個(gè)個(gè)信息孤島，嚴(yán)重制約學(xué)籍檔案的電子化歸檔工作。

2.電子學(xué)籍檔案共享困難

不同教育階段的學(xué)籍檔案存儲(chǔ)在不同教育機(jī)構(gòu)的存儲(chǔ)服務(wù)器中，為了保障學(xué)籍檔案的保密性和隱私性，教育機(jī)構(gòu)通常采用各種安全策略來(lái)限制對(duì)檔案數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和共享，并且，由于機(jī)構(gòu)之間缺乏有效的合作機(jī)制，給學(xué)籍檔案共享造成一定的阻礙。隨著學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的進(jìn)階，學(xué)籍檔案具有在不同教育機(jī)構(gòu)間流轉(zhuǎn)的需求。

3.電子學(xué)籍檔案的安全性與隱私保護(hù)問(wèn)題

學(xué)籍檔案包含了學(xué)生的基本個(gè)人信息、學(xué)籍學(xué)歷等高度敏感信息，由各教育機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)管理，學(xué)生的學(xué)籍信息面臨著被竊取、泄漏甚至惡意篡改等風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有的學(xué)籍檔案大多存儲(chǔ)在中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，傳統(tǒng)的中心化系統(tǒng)面臨著被非法攻擊、數(shù)據(jù)丟失、惡意篡改、信息泄露等風(fēng)險(xiǎn)。以互聯(lián)網(wǎng)為依托的學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)在共享傳輸?shù)倪^(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)信息泄漏等問(wèn)題，無(wú)法建立信任和有效的共享機(jī)制。

4.電子學(xué)籍檔案的可信認(rèn)證問(wèn)題

由于電子學(xué)籍檔案具有易篡改、易破壞、依賴環(huán)境等特點(diǎn)，導(dǎo)致其在法律憑證功能上存在先天不足，跨機(jī)構(gòu)共享難被信任。因此，解決學(xué)籍檔案的可信認(rèn)證問(wèn)題是跨機(jī)構(gòu)共享學(xué)籍檔案的關(guān)鍵。不同的教育機(jī)構(gòu)之間如果沒(méi)有建立起一個(gè)安全可信的環(huán)境，電子學(xué)籍檔案如果跨機(jī)構(gòu)共享，則需進(jìn)行真實(shí)性驗(yàn)證。

分析電子學(xué)籍檔案的管理現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上有兩個(gè)核心問(wèn)題需要解決：一是學(xué)籍檔案的安全存儲(chǔ)，二是學(xué)籍檔案的安全共享。因此，在保障個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全的情況下，解決不同教育機(jī)構(gòu)之間的互信問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)籍檔案的安全存儲(chǔ)、高效共享是一個(gè)極具挑戰(zhàn)的問(wèn)題。區(qū)塊鏈可以看作是去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)區(qū)塊通過(guò)共識(shí)機(jī)制按照時(shí)間順序進(jìn)行連接，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)不可篡改且可追溯。區(qū)塊鏈技術(shù)為解決上述問(wèn)題提供了一個(gè)全新思路，其去中心化、不可篡改、透明可追溯、高安全性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)使得無(wú)須在一個(gè)可信的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和共享。

三、學(xué)籍檔案存儲(chǔ)與共享方案

1.方案模型

本文提出基于雙區(qū)塊鏈的學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和共享方案，各教育機(jī)構(gòu)之間組成學(xué)生學(xué)籍檔案共享鏈，存儲(chǔ)學(xué)生學(xué)籍檔案哈希值及元數(shù)據(jù)，而在教育機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)鏈，存儲(chǔ)學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)，便于實(shí)現(xiàn)學(xué)籍檔案的電子化歸檔。學(xué)生學(xué)籍檔案全文加密后存放在教育機(jī)構(gòu)的存儲(chǔ)服務(wù)器中。該方案適用于教育機(jī)構(gòu)內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)與檔案管理系統(tǒng)集成，同時(shí)具有拓展性，支持跨機(jī)構(gòu)或跨組織的學(xué)籍檔案共享平臺(tái)融合?？紤]到學(xué)籍信息的隱私性，學(xué)籍檔案不可能做到完全公開(kāi)，因此，選擇讀寫(xiě)權(quán)限受一定限制的非公有鏈——聯(lián)盟鏈作為區(qū)塊鏈的基本結(jié)構(gòu)?；陔p區(qū)塊鏈的電子學(xué)籍檔案存儲(chǔ)與共享模型主要由教育機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)部門(mén)、檔案管理員、學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)鏈、學(xué)籍檔案共享鏈、存儲(chǔ)服務(wù)器等要素協(xié)同構(gòu)成，模型框架如圖1所示。為了實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)管和認(rèn)證功能，可以適時(shí)加入教育主管部門(mén)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)，分別實(shí)施常規(guī)監(jiān)管和核實(shí)加入共享鏈機(jī)構(gòu)身份職能。

2.學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)鏈

本方案包含兩條聯(lián)盟區(qū)塊鏈，分別用于存儲(chǔ)校內(nèi)學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)和學(xué)生個(gè)人學(xué)籍檔案摘要。學(xué)籍檔案作為教育機(jī)構(gòu)和師生共同保護(hù)的隱私數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)在機(jī)構(gòu)內(nèi)部生成并存儲(chǔ)。校內(nèi)各業(yè)務(wù)部門(mén)構(gòu)成學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)鏈，共同維護(hù)該鏈的分布式賬本數(shù)據(jù)庫(kù)。高校中的教務(wù)處、招生辦、學(xué)生處、就業(yè)辦、研究生院等部門(mén)可以作為存儲(chǔ)鏈中的節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)的上傳，并根據(jù)共識(shí)協(xié)議共同維護(hù)學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)。例如，招生辦節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)錄入新生入學(xué)登記表、新生錄取名冊(cè)；教務(wù)處、研究生院等教務(wù)部門(mén)錄入學(xué)生學(xué)籍表、學(xué)籍異動(dòng)情況、課程成績(jī)單、畢業(yè)證書(shū)編號(hào)、學(xué)位證書(shū)編號(hào)等信息；就業(yè)辦錄入學(xué)生畢業(yè)信息。這些學(xué)籍檔案材料根據(jù)學(xué)生錄取年份、畢業(yè)年度按班級(jí)排序，由記賬節(jié)點(diǎn)將學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)填充到新生成的區(qū)塊中，并對(duì)該區(qū)塊簽名將其在存儲(chǔ)鏈網(wǎng)絡(luò)中廣播，其他節(jié)點(diǎn)收到該區(qū)塊后，將其中的數(shù)據(jù)添加到已擁有的最新區(qū)塊鏈賬本中，即添加一個(gè)區(qū)塊。當(dāng)業(yè)務(wù)部門(mén)產(chǎn)生電子學(xué)籍檔案時(shí)，可以由智能合約明確歸檔標(biāo)準(zhǔn)、檔案格式、歸檔時(shí)間等規(guī)則，節(jié)點(diǎn)上傳學(xué)籍檔案并將檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，由智能合約自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)學(xué)籍檔案由業(yè)務(wù)部門(mén)向檔案管理部門(mén)的電子化歸檔。

學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多方共同維護(hù)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中，節(jié)點(diǎn)之間按照共識(shí)機(jī)制記錄和維護(hù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)業(yè)務(wù)主體對(duì)學(xué)籍檔案信息的共享和監(jiān)督，這種方式很好地解決了學(xué)籍檔案管理分散問(wèn)題，縮短了傳統(tǒng)學(xué)籍檔案冗長(zhǎng)煩瑣的收集過(guò)程，簡(jiǎn)化了學(xué)籍檔案歸檔審核、信息核對(duì)流程，提高了業(yè)務(wù)處理效率。區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)備份，單一節(jié)點(diǎn)的失效不會(huì)影響整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)有效的容災(zāi)與安全保障，有效避免了中心數(shù)據(jù)庫(kù)被攻擊或篡改導(dǎo)致檔案信息不可信問(wèn)題。

3.學(xué)籍檔案的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)

存儲(chǔ)鏈中的學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)接口導(dǎo)入檔案管理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單整理歸檔后，采用非對(duì)稱加密算法加密存儲(chǔ)到存儲(chǔ)服務(wù)器，通常是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到學(xué)籍檔案管理中，通過(guò)與檔案管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)了學(xué)籍檔案從前端業(yè)務(wù)部門(mén)收集整理到后端檔案館歸檔利用的全過(guò)程動(dòng)態(tài)管理。

在檔案管理系統(tǒng)中，可以將學(xué)籍信息按照學(xué)生學(xué)號(hào)或身份證號(hào)集成到每一個(gè)學(xué)生的個(gè)人學(xué)籍檔案中，并將學(xué)生學(xué)籍檔案加密保存在存儲(chǔ)服務(wù)器，并生成學(xué)籍檔案數(shù)字摘要（哈希值）和元數(shù)據(jù)，由檔案管理員上傳到學(xué)籍檔案共享鏈。

4.學(xué)籍檔案共享鏈

通常，學(xué)生的學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在初中、高中、大學(xué)等不同教育機(jī)構(gòu)的存儲(chǔ)服務(wù)器中，出于安全或隱私原因，學(xué)生的學(xué)籍檔案很難與其他機(jī)構(gòu)共享。學(xué)籍檔案共享鏈中的節(jié)點(diǎn)主要由通過(guò)認(rèn)證的教育機(jī)構(gòu)組成，該鏈只保存用于數(shù)據(jù)共享所需的學(xué)生學(xué)籍檔案的哈希值及元數(shù)據(jù)。通過(guò)共享鏈平臺(tái)可以構(gòu)建學(xué)籍檔案共享WEB平臺(tái)，教育機(jī)構(gòu)和企事業(yè)單位可查詢相關(guān)學(xué)生的學(xué)籍檔案，在獲得檔案管理員授權(quán)后可以獲得其檔案詳細(xì)信息。

通過(guò)聯(lián)盟鏈上部署的智能合約，實(shí)現(xiàn)跨機(jī)構(gòu)訪問(wèn)請(qǐng)求響應(yīng)規(guī)則和學(xué)籍檔案訪問(wèn)規(guī)則，從而形成學(xué)籍檔案跨機(jī)構(gòu)共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。共享鏈中的機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)通過(guò)智能合約發(fā)出數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求，在獲取訪問(wèn)許可授權(quán)后，通過(guò)智能合約從目的機(jī)構(gòu)檔案館存儲(chǔ)服務(wù)器中獲取該生的學(xué)籍檔案。在學(xué)籍檔案共享鏈中，所有的共享請(qǐng)求與授權(quán)操作都以交易的形式被記錄在共享鏈中，形成一個(gè)可溯源的日志賬本，使其有據(jù)可循。一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄漏，可以通過(guò)共享鏈上的日志信息追蹤到惡意用戶。為了保護(hù)學(xué)籍檔案信息的隱私性，并減少共享鏈的存儲(chǔ)空間，提高訪問(wèn)效率，共享鏈只保存學(xué)籍檔案的數(shù)字摘要、操作用戶、時(shí)間戳以及具體的操作信息。共享鏈中學(xué)籍檔案的數(shù)字摘要被看作是學(xué)籍檔案的數(shù)字指紋，可以用來(lái)檢測(cè)學(xué)籍檔案是否被修改，保證學(xué)籍檔案的真實(shí)性和完整性。

四、模型優(yōu)勢(shì)

1.系統(tǒng)適應(yīng)性

將學(xué)籍檔案的存儲(chǔ)與共享設(shè)計(jì)成雙鏈結(jié)構(gòu)主要原因在于容易整合，可以將不同檔案工作業(yè)務(wù)流程分別進(jìn)行管理，更適用于學(xué)籍檔案存儲(chǔ)和共享的實(shí)際工作。模型使用雙區(qū)塊鏈與檔案管理系統(tǒng)進(jìn)行交互，這一結(jié)構(gòu)避免了對(duì)學(xué)校原有系統(tǒng)的改造，保證了學(xué)校檔案管理模式的穩(wěn)定性。本模型具有較好的拓展性，存儲(chǔ)鏈可以作為教育機(jī)構(gòu)內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)及檔案管理系統(tǒng)的接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用，共享鏈支持跨機(jī)構(gòu)或跨組織的學(xué)籍檔案共享平臺(tái)融合。區(qū)塊鏈在維護(hù)學(xué)籍檔案的真實(shí)性、完整性、不可篡改的同時(shí)不破壞現(xiàn)有的學(xué)籍檔案的管理和保護(hù)措施。

2.管理高效性

如果將教育機(jī)構(gòu)的全部學(xué)籍檔案資源都存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，將耗費(fèi)巨大的區(qū)塊鏈存儲(chǔ)空間和巨量的計(jì)算能力。將學(xué)籍檔案的數(shù)字摘要代替檔案本身寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈，可以大大降低區(qū)塊鏈負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)流量。智能合約的強(qiáng)大功能可以提高管理效率，實(shí)現(xiàn)電子學(xué)籍檔案的自動(dòng)化、精細(xì)化管理。使用智能合約可以實(shí)現(xiàn)多部門(mén)學(xué)籍檔案的電子化歸檔，為區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)加密并簽名，進(jìn)行有效的訪問(wèn)控制，自動(dòng)審核用戶訪問(wèn)請(qǐng)求及共享權(quán)限，檢索查詢學(xué)籍檔案。這些操作大大縮短了學(xué)籍檔案整理歸檔、共享服務(wù)的申請(qǐng)審批、檢索利用時(shí)間，降低了人工成本和學(xué)籍檔案服務(wù)過(guò)程中的主觀性，提高了檔案服務(wù)的質(zhì)量和效率。

3.模型安全性

在結(jié)構(gòu)層面，本文提出雙區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)，將學(xué)籍檔案的存儲(chǔ)與共享分開(kāi)管理，既減輕了區(qū)塊鏈各節(jié)點(diǎn)的負(fù)載，又提高了數(shù)據(jù)的隱私性，少量節(jié)點(diǎn)的故障不影響整個(gè)區(qū)塊鏈的安全；在內(nèi)容層面，區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)無(wú)法被篡改，對(duì)學(xué)籍檔案的所有操作都可以被追溯并適當(dāng)恢復(fù)，同時(shí)使用密碼學(xué)技術(shù)保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩?；在訪問(wèn)共享層面，利用區(qū)塊鏈的去中心化特性和智能合約，實(shí)現(xiàn)在不可信環(huán)境中的訪問(wèn)控制，對(duì)共享利用主體及其操作進(jìn)行權(quán)威記錄和數(shù)據(jù)有效管理，實(shí)現(xiàn)共享過(guò)程中有效的數(shù)據(jù)管控與權(quán)限管理。

4.可信性保障

區(qū)塊鏈與檔案界在信任構(gòu)建方面具有天然的契合性，在技術(shù)層面確保了數(shù)據(jù)可信（密碼學(xué)算法、哈希算法）、結(jié)果可信（智能合約、共識(shí)機(jī)制）和歷史可信（鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、時(shí)間戳）。通過(guò)多個(gè)業(yè)務(wù)主體對(duì)分布式賬本的共同維護(hù)和保存，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)業(yè)務(wù)相關(guān)方對(duì)學(xué)籍檔案的真實(shí)性和憑證價(jià)值的共同背書(shū)，確保了彼此對(duì)學(xué)籍檔案的互信互認(rèn)。

五、結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈等新興技術(shù)為檔案信息化發(fā)展提供了新的機(jī)遇，國(guó)家信息化戰(zhàn)略為檔案工作的理念變革、模式創(chuàng)新和方法改進(jìn)提供了新的思路。新時(shí)代的發(fā)展為檔案管理手段創(chuàng)新提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為了促進(jìn)學(xué)籍檔案管理手段的創(chuàng)新，除了要加強(qiáng)創(chuàng)新理念在學(xué)籍檔案管理中的推廣，還要推動(dòng)新技術(shù)在學(xué)籍檔案管理中的應(yīng)用。例如，本文中將存儲(chǔ)鏈應(yīng)用于學(xué)籍檔案數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，提高學(xué)籍檔案存儲(chǔ)的安全性、可靠性和可信性，并提高學(xué)籍檔案的電子化歸檔效率。將共享鏈應(yīng)用于學(xué)籍檔案共享服務(wù)方面，深化學(xué)籍檔案信息交流和利用服務(wù)的質(zhì)量，提升學(xué)籍檔案信息服務(wù)的內(nèi)涵。只有將新理念和新技術(shù)應(yīng)用于學(xué)籍檔案管理之中，在提升學(xué)籍檔案管理效率和效能的同時(shí)，為學(xué)籍檔案業(yè)務(wù)能力的增加和學(xué)籍檔案公共服務(wù)能力的提升奠定堅(jiān)實(shí)的管理基礎(chǔ)，從而更好地推動(dòng)檔案治理能力建設(shè)的發(fā)展。

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（作者單位：青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院）

作者簡(jiǎn)介：李京（1971—），女，漢族，北京人，講師，碩士，研究方向：檔案管理、檔案信息化。