前言

信息可以在時間和空間上實(shí)現(xiàn)最大限度的共享，是其區(qū)別于物質(zhì)和能量的重要特征，信息共享范圍越大，其利用率越高，它的價值和作用體現(xiàn)得越明顯。

隨著信息技術(shù)滲透到人類社會活動的各領(lǐng)域，各行各業(yè)廣泛應(yīng)用信息系統(tǒng)來提高生產(chǎn)、管理和服務(wù)效率。但由于社會分工和組織管理等因素，不可避免地存在“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象。從經(jīng)濟(jì)、社會領(lǐng)域看,“數(shù)據(jù)孤島”難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展對跨部門、跨地區(qū)、跨層級信息聯(lián)動的深層次需求，難以適應(yīng)宏觀調(diào)控、社會管理和公共服務(wù)對政府業(yè)務(wù)協(xié)同的現(xiàn)實(shí)需求；從軍事領(lǐng)域看，“數(shù)據(jù)孤島”難以適應(yīng)聯(lián)合作戰(zhàn)對軍兵種信息共享、獲取信息優(yōu)勢的基本需求，難以適應(yīng)聯(lián)合作戰(zhàn)對軍兵種協(xié)同、軍地協(xié)同的客觀需求。從國家總體安全看，“數(shù)據(jù)孤島”難以滿足國家應(yīng)對生物安全、經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全、信息安全等非傳統(tǒng)安全威脅對一體化大情報(bào)信息體系的迫切需要，難以適應(yīng)預(yù)防和應(yīng)對重大安全事件聯(lián)防、聯(lián)控、聯(lián)動機(jī)制建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要。

近年來，我國就加快信息系統(tǒng)整合、數(shù)據(jù)共享作出了一系列部署，明確要求破除“數(shù)據(jù)孤島”，實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”，大力推進(jìn)信息共享，推動跨部門業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流的整合再造，在電子商務(wù)、征信體系、并聯(lián)審批、城市應(yīng)急指揮、社會保障等業(yè)務(wù)應(yīng)用中，進(jìn)行了跨領(lǐng)域信息交換應(yīng)用實(shí)踐，對促進(jìn)政府科學(xué)決策、提升監(jiān)管能力、優(yōu)化政務(wù)服務(wù)水平等發(fā)揮了重要作用。但受管理體系條塊分割、法律法規(guī)相對滯后、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不夠完善等客觀因素的影響，我國信息化建設(shè)特別是數(shù)據(jù)體系建設(shè)，仍然存在信息資源孤立、業(yè)務(wù)協(xié)同困難、系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)等問題。信息共享內(nèi)容有限，信息共享覆蓋面窄，信息交換實(shí)施困難，成為制約我國信息化建設(shè)的主要瓶頸。打通“數(shù)據(jù)孤島”，實(shí)現(xiàn)信息按需共享，將是我國今后一段時期內(nèi)信息化建設(shè)的重要內(nèi)容。

美國政府在“9·11”事件之后，深切體會到有效的信息共享對國家安全的重要性。為解決不同政府部門之間的信息共享問題，美國國土安全部和司法部共同發(fā)起，并聯(lián)合其他政府部門提出了國家信息交換模型（National Information Exchange Model，NIEM），從國家層面提出了一個能被各級政府部門理解的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)，并建立了技術(shù)、運(yùn)用和管理的完整體系，能有效促進(jìn)跨領(lǐng)域信息共享的實(shí)施，為解決“數(shù)據(jù)孤島”問題提供了可行的思路。經(jīng)不斷完善和推廣應(yīng)用，NIEM目前已成為美國司法、公共安全、應(yīng)急和災(zāi)難管理、情報(bào)和國土安全等領(lǐng)域之間，以及領(lǐng)域內(nèi)不同層次之間共享關(guān)鍵信息的有效手段。日本、歐盟、北約等國家和國際組織為了提高信息系統(tǒng)的互操作性、促進(jìn)數(shù)據(jù)的交換共享、充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值，也開展了相應(yīng)的信息交換模型建設(shè)及應(yīng)用。世界發(fā)達(dá)國家和國際組織信息交換模型建設(shè)對解決我國跨領(lǐng)域信息交換難題，具有重要的參考和借鑒價值。

在疫情期間，筆者深刻體會到高效、可靠的信息共享對政府機(jī)構(gòu)應(yīng)急決策和管理的重要性，聯(lián)系到國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)對跨領(lǐng)域信息交換共享體系建設(shè)的迫切需求，我們再次系統(tǒng)、深入地研究了跨領(lǐng)域信息交換理論和技術(shù)，對2014年10月出版的《跨領(lǐng)域信息交換方法與技術(shù)（第一版）》進(jìn)行了修訂完善。一是對跨領(lǐng)域信息交換面臨的問題及解決辦法進(jìn)行了更加深入的剖析，深化了對跨領(lǐng)域信息交換基本原理的研究；二是對NIEM的發(fā)展歷程、應(yīng)用情況、體系架構(gòu)、工作原理進(jìn)行了更加詳細(xì)的闡述；三是增加了信息交換數(shù)據(jù)模型描述及校驗(yàn)方法的解讀，補(bǔ)充了大量示例；四是增加了對日本多層互操作框架通用詞匯表和歐盟電子政務(wù)核心詞匯表的介紹，較詳細(xì)地闡述了它們的組成、描述方法及應(yīng)用方法。

全書共11章。第1章概述，闡述跨領(lǐng)域信息交換的相關(guān)概念，分析跨領(lǐng)域信息交換存在的問題及解決思路，研究跨領(lǐng)域信息交換體系的組成。第2章跨領(lǐng)域信息交換技術(shù)體系，主要從數(shù)據(jù)描述方法、面向服務(wù)的軟件架構(gòu)、跨領(lǐng)域信息交換安全技術(shù)3個方面，研究跨領(lǐng)域信息交換相關(guān)技術(shù)的原理及應(yīng)用。第3章美國國家信息交換模型簡介，介紹NIEM的發(fā)展、作用、主要組成和應(yīng)用，總結(jié)NIEM的主要特點(diǎn)。第4章美國國家信息交換模型體系架構(gòu)，分析NIEM運(yùn)用的基本原理，介紹NIEM數(shù)據(jù)模型組成、管理體系和技術(shù)支持體系。第5章信息交換數(shù)據(jù)模型描述及其校驗(yàn)方法，重點(diǎn)介紹基本數(shù)據(jù)類型、擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型、術(shù)語與命名空間等的形式化描述方法，以及數(shù)據(jù)模型的校驗(yàn)方法。第6章信息交換建模方法，重點(diǎn)介紹信息交換包文檔組成及元數(shù)據(jù)、信息交換建模過程，并以NoMagic公司的MagicDraw、Sparx Systems公司的Sparx EA建模工具為例，介紹基于NIEM的信息交換建模的方法。第7章信息交換實(shí)現(xiàn)框架，介紹LEXS消息框架的主要功能，以海事態(tài)勢報(bào)告為例，運(yùn)用LEXS消息框架實(shí)現(xiàn)海事態(tài)勢報(bào)告的發(fā)布、檢索、顯示和處理。第8章日本多層互操作框架通用詞匯表及其應(yīng)用，詳細(xì)介紹日本多層互操作框架通用詞匯表的組成、描述方法，以及基于IMI通用詞匯表的信息交換實(shí)現(xiàn)方法。第9章歐盟電子政務(wù)核心詞匯表及其應(yīng)用，詳細(xì)介紹歐盟電子政務(wù)數(shù)據(jù)模型描述及構(gòu)建方法、電子政務(wù)核心詞匯表的組成、應(yīng)用情況及應(yīng)用方法。第10章案例剖析，以海事信息共享環(huán)境為例，詳細(xì)介紹海事信息共享環(huán)境的體系結(jié)構(gòu)、工作原理和服務(wù)調(diào)用方法。第11章附錄，列舉了NIEM 4.2核心數(shù)據(jù)模型的主要數(shù)據(jù)類型及關(guān)系，并舉例說明了可信結(jié)構(gòu)文檔和SAML斷言的內(nèi)容和格式。

在本書編寫過程中，我們借鑒和采用了NIEM、美國海事信息共享環(huán)境、美國信息共享環(huán)境、日本多層互操作框架通用詞匯表和歐盟電子政務(wù)核心詞匯表等項(xiàng)目的研究成果，還得到了CIO時代學(xué)院姚樂院長、中國航空綜合技術(shù)研究所潘華研究員、中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所嚴(yán)紅研究員、電科云科技有限公司王鵬達(dá)總經(jīng)理及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室副主任戴永恒博士、中電太極（集團(tuán)）有限公司賈宏研究員、中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院張岱高級工程師、廣東數(shù)字政府研究院趙大航高級研究員、東北石油大學(xué)袁滿教授等專家的大力支持和幫助，在此一并表示誠摯的謝意。特別感謝馮勤群副教授在《跨領(lǐng)域信息交換方法與技術(shù)（第一版）》中所做的大量工作，以及碩士研究生丁麒麟、付清濤在第8章、第9章撰寫中所做的工作。

由于作者水平有限，書中難免存在錯誤與不妥之處，敬請讀者不吝批評指正。歡迎讀者通過電子郵件djw@sohu.com或者zhanghaisu@nudt.edu.cn，隨時與我們交流。

作者

2020年3月