从信息化系统的建设探讨CSCW技术的应用

王 涛

（北京全路通信信号研究设计院，北京 100073）

1 概述

建设部在工程勘测设计信息化建设“十五”规划中，明确要求建成以网络和信息管理平台为支撑，专业CAD技术应用为基础，工程信息管理为核心，工程项目管理为主线，优化工程设计的过程管理、工程项目管理，使设计与管理实现一体化的集成应用。

随着高速处理器、大容量存贮设备及宽带通信网络技术的日益成熟，人们之间可以进行信息处理和交换。由此引出一个崭新的研究领域——计算机支持的协同工作（CSCW）。

传统的许多软件系统只支持用户和系统之间的交互，即使是允许多用户同时操作的多用户软件系统，也很少支持用户和用户之间的通信。协同工作指许多人员为了达到一个共同目标而一起工作。1984年，MIT的Irene Grief和DEC公司的Paul Cashman组织了一次有20多个不同学科学者参加的讨论会，并在会上提出了CSCW的概念。

CSCW研制的目的就是在计算机环境下提供一个人们群体工作的支持平台，可以理解成是一种支持人们在共享环境下完成同一件工作的计算机系统。

本文首先论述企业信息化系统中CSCW的作用和体系结构，然后提出一种信息化系统中CSCW功能的框架。

2 企业信息化系统中CSCW的作用

2.1 信息共享

信息共享是协同工作的基本任务，也是信息化系统的基础。信息化系统中的CSCW应用系统应提供方便可靠的信息采集、访问、修改和删除机制，才能促进各部门之间的协作活动。具体说就是，提供运行在不同操作平台上对数据的存取和交换的不同应用程序。例如对于电子邮件实现不同文档格式的转换；根据用户的身份，提供对数据的不同访问权限等。

2.2 用户间通信

CSCW系统要求运行环境为不同工作模式提供相应类型的通信服务：支持多媒体，允许各部门用户进行视频、音频、图象、文字和数据的传送；支持不同形式的通信。例如，同步实时通信和异步非实时通信；支持不同媒体信息间的转换。

2.3 群体活动管理

各部门用户协作完成一项工作时，是一种群体活动，CSCW系统的目的是支持多个用户参与同一工作，所以必须提供相应的机制支持群体活动，也就是说提供给群体活动一个公共平台，每一个群体中的用户在他的协调下完成一项共同的工作，他负责对活动的步骤加以协调。在现实工作中，完整的工程将不仅是涉及单一的CSCW工作模式，各种形式活动之间的协调、信息共享、人员安排是完成一件工程的关键，而这恰是新一代CSCW所希望提供的功能。

2.4 个体活动管理

在协调多个用户之间工作的基础上，CSCW必须能够为用户提供方便而适宜的工作平台,保证用户的高效工作。

界面实现可视化技术。虽然“WYSIWIS”(你见即我见，What you see is what I see)为特征的界面共享技术为许多群件设计者推崇，但是人们在实际协调工作时，对于工作对象的侧重点各不相同，这种机制很容易造成共享界面的反复滚动、控制权的争夺。所以，我们认为如果采用宽松的WYSIWIS机制可能便于用户间的协调,允许参加者对同一事务的不同部分以不同形式进行观看和修改。

CSCW技术提供了一个开放的、分布式集成化的协同工作环境，能够有效地提高办公效率，因此，该技术很适合应用于信息化系统中。

3 信息化系统中CSCW的体系结构

CSCW系统通常由几个服务器组成，各服务器之间有层次关系，系统通过服务器向平台用户（各协同应用）提供协作处理和数据通信，系统为办公的各部门提供同步和异步协作的分布式环境，各部门的站点通过网络互连（支持远距离），站点上支持分布式操作系统。

3.1 功能模型

信息化系统中CSCW的功能模型，如图1所示，主要包括协作功能单元和数据库接口单元，前者完成系统中所有处理，后者向其提供处理规则和信息。协同应用就建立在协作功能单元之上，他本身只负责与该应用有关的操作，而将用户间的协调和数据通信交给平台完成。

协作功能单元由以下模块组成。

（1）通信及网络管理：将上层数据准确无误地发向目的站点相应层，同时准确无误地接收数据交给上层。他屏蔽所有具体网络的特点，对数据进行抽象统一的传输。

（2）多媒体通信服务：对上层带有媒体类型、服务(QOS)及同步关系的多媒体数据进行控制，维持相关媒体的传输同步。

（3）协作信息服务：记录、处理和维护系统中各种协作信息（如会议议程、会议记录、会议状态等），向用户提供信息的查询和浏览。

（4）协作代理：直接与协同应用交互，通过调用其他模块的功能传输协同应用的数据，另外他维护1个用户界面，通过与用户的交互，管理各用户间的协作以及协同应用间的关系。

3.2 系统模型

信息化系统中CSCW系统为客户机-服务器模式，协作功能单元的各功能模型及数据库接口单元都分别对应着1个服务器，上层的服务器是下层的客户，整个系统的客户协同工作，如图2所示。其中箭头A→B表示服务器A向客户B提供服务。

(1）网络管理服务器：提供面向数据包的传输服务。

(2）多媒体通信服务器：提供面向多媒体、语义明确的会话服务。

(3）协作信息服务器：提供协作信息的访问服务。

(4）协作支持服务器：向平台客户提供数据传输及用户操作协调服务。

(5）数据库服务器：提供各种知识信息的访问服务。

(6）客户机：各种协同应用，通过请求协作支持服务器提供的传输和协调服务，支持多用户间的协作。

3.3 信息化系统中CSCW功能框架的设想

下面给出一个信息化系统中的CSCW应用系统框架设想，如图3所示，系统采用客户机-服务器模式。

信息服务器包括视频服务器、文档服务器和数据库服务器。其中数据库服务器提供对多媒体文献的存取、查询和操作功能。

协同工作服务器主要负责处理各部门间的通信，提供多点通信服务方式，负责控制权限管理和共同工作环境状态变化的广播传输。协同工作服务器是协同工作应用的重要特征，而合作工作部门控制权限的管理，采用集中管理的策略，群体中的1个部门用户被系统选为合作工作主席，负责接受来自群体中其他部门用户的控制权限申请请求，并采用先来先服务的控制策略分配控制权限（也可以赋予某些用户一定的优先权），获得控制权限的部门可创建、删除和修改有关信息。

这个系统框架完成的功能有以下方面。

（1）共享白板：提供给用户共同讨论的空间，各个部门用户能够利用提供的各种工具进行操作，可进行显示级、视窗级和对象级的共享。

（2）多媒体电子邮件：为各部门用户间传递大数据量的各种文件及多媒体信息提供服务。

（3）共享视频：为用户通过视频进行讨论、学习，提供虚拟环境，通过透明叠加将各用户的桌面图像进行融合，并将此虚拟桌面通过网络呈现在各个部门用户面前，各用户的动作及时反映在此桌面上，以便大家共享。

（4）实时语音：为用户提供一种自然的语言交流，使用户在进行某些协同工作时能听到合作方的声音。

4 结语

CSCW结合计算机多媒体和通信技术，给地理上分布或时间上异步的工作人员提供了一个协同工作的环境，共同完成设计、编辑、指挥和决策工作。CSCW技术是一项很有发展前途的研究课题，尤其是应用在信息化系统中，用来解决团队协同工作。然而，到目前为止，CSCW还有很多具体技术，如高速多媒体网络及协议、同步机制、CSCW的控制机制和策略、多媒体环境下的应用接口技术等有待进一步研究。

[1]李建华. 计算机支持的协同工作[M]. 北京：机械工业出版社，2010.