基于信息技术的电子金融综合实验系统平台研究

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  [摘要] 纵观国内高校电子金融实验室,按功能主要分为金融业务培训或金融数据分析两种类型,分别面向业务人员或金融分析师,基本没有考虑对于金融系统开发和运营管理人才培养的需求。因此构建一个能满足教学、研究等多重需求的电子金融综合实验平台具有现实意义。本研究从社会需求、人才就业和学科发展入手,针对同时支持金融系统功能展示或培训、系统开发和数据分析的实验教学平台特点进行分析,将网络平台分为独立的两部分,可以展示金融专用网络结构特点,同时支持国际互联网的访问需求;所设计的金融业务系统等不但可以进行业务培训,还能提供系统二次开发的接口;平台为金融数据挖掘和应用研究提供数据和分析工具,为金融系统智能运营管理研究提供实验条件。集展示、培训、开发和研究于一身的电子金融综合实验教学平台将为未来电子金融实验室的建设提供一种范例。
  [关键词] 电子金融; 综合实验平台; 信息技术; 教学与科研
  [中图分类号] G434 [文献标志码] A
  [作者简介] 刘瑞林(1962—),女,河北固安人。副教授,硕士生导师,主要从事金融信息化和实验教学研究。E-mail:lrl@uibe.edu.cn。
  一、引 言
  电子金融又被称为网络金融,狭义的概念是在国际互联网上开展的金融业务,包括网络银行、网络证券、网络保险、网络信托等金融服务及相关内容。广义概念是以计算机网络技术为支撑的、在全球范围内的所有金融活动的总称。电子金融与传统金融具有不同形态,它是存在于电子空间中的金融活动,具有形态虚拟化、运行方式网络化的特征,是信息技术与现代金融相结合的产物。[1]从金融服务受众角度看,电子金融提供与金融相关的服务,例如网络银行、电子支付等;从金融机构角度来看,通过电子金融服务可以获得更大的经济收益,提升竞争力,因此必须保证其计算机系统、网络系统、软件系统具有稳定性、可用性和安全性。
  与电子金融密切相关的从业人员大多数毕业于高等学校,主要从事金融业务和金融分析以及金融核心系统开发、金融数据库或数据仓库的开发与管理、金融网络的建设与管理维护等工作。以对外经济贸易大学信息管理和电子商务专业学生为例,经过对毕业生的就业情况连续跟踪和统计发现,其中大部分学生就业的岗位与金融行业密切相关,基本分为客户服务(电子银行、投融资咨询、审计)、数据管理(数据库和数据仓库)、核心系统开发和系统运营管理等几大部分,并且企业越来越重视毕业生的知识应用能力、实践能力和创新能力。
  我国很多高校为提高人才培养质量建设了金融或电子金融实验室,按实验室功能可分为以职业或岗位培训为主导的和以金融分析为主导的两种实验室类型。以培训为主的金融教学模拟类软件,对学生进行事务性、操作性训练,这样培养的学生只能成为一般的操作人员,无法承担高技能、高素质要求的后台研究工作; [2]金融分析实验室则定位于金融数据分析与决策支持,主要用于投资分析、风险预测和收益预测等方面的课程和研究,基本上忽略了金融实务技能的培养,这样也会带来一定的问题,学生了解不到金融实务的业务流程以及金融产品的相关内容。由此可见,目前高校的金融实验室功能单一,不能完全满足人才培养的需要。
  构建一个综合的、提供全方位的教学、科研和社会服务的电子金融综合实验教学系统平台(文中简称平台)是十分必要的。值得注意的是,实验教学平台设计和建设应充分考虑建设科学规范的开放性网络教学资源体系和技术平台体系,以互动方式为全校师生提供各种教学资源服务,建设先进的资源应用管理系统和技术服务系统,支持教学资源库的大容量存储和大规模应用。[3]
  本研究以高校人才培养、学科发展、社会服务的需要为基础,从教学和科研两个方面分析平台的需求、目标与设计方案,为高校电子金融实验室的建设提供参考。
  二、平台的需求分析
  对外经济贸易大学在校学生群体包括本科生、硕士研究生、博士研究生或博士后,不同群体对电子金融实验系统平台的需求不同。面向本科生的实验教学,平台应能满足多门与电子金融相关实验课程的教学需要;面向研究生和教师的科研工作,应提供金融数据和数据分析工具以及金融系统智能运营研究环境。平台应全方位支持实验教学和与电子金融密切相关的科研工作。以下从教学和科研需求两个方面进行分析。
  (一)课程需求分析
  从对外经济贸易大学2012年信息管理和电子商务本科培养方案中,梳理出与电子金融密切相关的课程,包括数据库系统、软件开发、计算机网络、系统分析与设计、电子金融、数据挖掘和商务智能,课程目标参见表1。
  相关课程对平台的需求可以概括于表2所示的主要方面。
  (二)电子金融相关研究的需求分析
  基于对外经济贸易大学学科和专业特点,结合社会服务对象和研究领域的需要,应重点考虑支持金融大数据的应用研究和金融系统智能运营管理的研究,平台可为金融风险控制、金融产品创新、金融系统智能运营管理等研究提供实验环境、数据仓库和数据分析软件。平台应该具备以下几种功能。
  第一,具有大数据采集、清洗、管理功能,即金融数据仓库的管理能力。第二,具有较强金融数据分析能力,包括数学建模、数据统计和分析的功能。第三,具有金融系统智能运营管理研究的条件,例如,异地系统同步升级、调试、数据交换等的相关研究环境。
  (三)终端用户的多重访问需求分析
  平台使用用户,一部分是实验课程学习的本科生,主要任务是学习网络、流程、数据库和软件系统的设计、开发和管理;另一部分是从事科研的教师和研究生,主要任务是与金融相关的研究,可能通过本地或远程方式使用平台的数据和分析工具。由此可见,平台应具备支持对多重资源访问的能力,同时满足访问本地网络或国际互联网的需求。
  (四)需求分析小结
  1. 作为本科生的实验教学平台,平台应能够示范金融网络、金融系统、金融数据库的结构和设计特点;提供从银行到第三方支付平台的业务系统模拟实践环境;保留金融系统开发接口API,为数据库原理、软件开发等课程提供设计开发接口。   2. 作为一个科研平台,应能够提供研究所需的基础数据和进行数据分析的工具,用户能够不受空间和时间限制对平台资源进行访问;平台应提供系统运行智能管理系统和运行环境,支持金融系统运营管理模式和技术的研究。
  三、平台的功能设计
  平台应突出信息技术应用,通过利用三层交换、无线射频、无线局域网和虚拟主机等信息技术,在实验室仿真金融网络中运行模拟的银行业务系统、支付系统、清算系统,提供金融大数据服务。
  1. 作为教学实验平台,应提供教学示例和课程设计的接口。为计算机网络、软件开发、数据库管理、电子金融、系统分析与设计、数据挖掘和商务智能等本科生实验课程提供教学范例,并能够为相关课程提供系统设计、软件开发和数据库建设的系统接口。
  2. 作为科研实验平台,应提供大型金融数据库、数据管理和数据分析工具以及网络实验条件。满足金融分析与决策以及金融信息系统智能运营管理的相关研究需要。
  总之,平台应集成示范、开发和研究的综合功能。
  四、平台的网络结构设计
  实验平台设计分为两部分,分别是网络结构和软资源配置设计。学校实验室不可能被允许使用金融专用网,所以通过运用局域网技术、路由技术、三层交换技术、无线局域网络技术构建模拟的金融网络,并根据教学和科研需求,将网络互连设计为双重连接模式,支持用户同时访问模拟金融网络和国际互联网。软资源主要包括金融系统、金融数据与分析工具、系统运营管理工具等几个部分。
  (一)基于教学服务的模拟网络设计
  1. 基于金融服务的网络结构模型
  从目前实际情况看,金融机构的网络之间通过金融专用网进行互连,每个机构的网络均配置路由器作为网络互连设备,辅以防火墙构建安全保障,能做到:(1)防止信息泄漏,保证银行与其各种客户之间通过公共网络进行数据传输的安全性;(2)防范非法访问,限制非法用户对银行内部网络的访问;(3)保护信息完整,使用数字证书等技术手段对所传输的数据进行保护,对数据的完整性进行保护;(4)防止假冒用户,提供认证和授权方式;(5)保证系统的可用性,客户端通过授权使用所开放的服务,减少对内网系统进行攻击的可能性;(6)金融服务和产品的客户体验,满足各种客户端对金融服务的访问需求,体现基于国际互联网和移动金融服务特点。目前金融机构所运行的网络结构模型如图1所示。
  2. 模拟金融网络的结构设计
  通常在学校无法获得金融专用网的使用权利,为了满足计算机网络、电子金融课程等实验课程的需要,需要构建一个模拟金融网络特点、功能明确、相互独立的分区网络,为实验课程提供展示金融网络特点的示例,包括金融网络结构的特点、网络设备的使用以及局域网、无线局域网、虚拟局域网在金融网络中的应用等。模拟金融网络结构具有以下几个特点。
  (1)分区网络和互连
  为了模拟真实金融网络,按照银行、CA认证中心、清算中心和第三方支付布局,将网络分成相互独立的4个区域,在分区网络出口设置路由器,使得区域的网络相对独立。路由器被连接到一个核心交换机上,实现功能区域网络的相对独立。网络结构如图2所示。
  (2)用户服务体验
  为了展示当前最受欢迎的金融服务,在模拟金融服务用户体验区内,设置NFC读卡器、无线路由器,满足IC卡、无线POS、智能手机、PAD以及笔记本电脑的接入,还可以接入拉卡拉等类型的终端服务设备。如图2中的E区域所示。
  (二)基于科研服务的网络结构设计
  为了支持与电子金融密切相关的科研活动,既要提供平台的金融数据库和数据仓库、数据挖掘和商务智能工具,还应提供通过平台访问校园网和国际互联网的接口。因此需要设计一套独立运行的网络,与模
  拟金融网络并行运行,这种模式也是当下税务管理机构、医院等组织所使用的双重网络模式。
  1. 互联网连接
  为了访问国际互联网,专门配置一个核心交换机,上联学校校园网,下联不同区域的汇集交换机,汇集交换机负责连接各个区域的终端设备。这些终端设备可以通过校园网的出口接入国际互联网,其安全由学校网络的防火墙负责,如图3所示。
  2. 本地数据资源服务
  为了提供本地数据资源和研究工具,在平台中设置一个数据服务器群,构建金融数据库和数据仓库,安装基于网络模式的数据分析和管理软件。所有终端计算机通过交换机可以实现对F区域服务器资源的访问。出于安全考虑,在F区的服务器前端配置一个智能硬件防火墙,对软资源进行保护。
  3. 金融系统智能运营研究
  为了支持金融系统智能运营管理的相关研究,选择基于端口划分的三层交换机为核心交换机,实现对A、B、C、D和E区的终端进行VLAN(Virtual Local Area Network)的划分,如图3所示,模拟不同地点的金融系统运行环境,支持金融信息管理系统智能运营模式和管理技术研究。
  (三)综合的网络结构研究
  为了提高网络运行效率,设计教学和科研服务双重功能于一体的网络结构,如图4所示。其中两个核心交换机分别负责金融模拟网络核心交换与科研服务网络的核心交换工作,金融模拟网络独立运行,而科研服务网络的核心交换机负责接入校园网,提供互联网的接入服务。从图4中可以看出,每个区域需要配置两台汇集交换机,分别连接两个核心交换机;每台计算机需要配置两块网卡,分别连接两个独立的网络。双重网络结构可以使得一台终端同时访问模拟金融网络和国际互联网。
  五、平台的软资源配置研究
  目前,我国金融服务与产品的开发和管理信息的应用滞后于信息基础设施建设和业务发展速度。金融信息技术软件投资相对于硬件建设投入存在明显不足。[7]未来金融系统开发和系统运营智能管理人才的需求会大大增加。平台的软资源配置应该突出人才培养和社会服务的双重功能,支持实验教学和金融研究。因此,平台的软资源配置应从两个方面考虑,一是软件资源,仿真的金融模拟系统、数据管理和分析软件、系统开发软件与系统运营智能管理软件等;二是数据资源、金融数据库和数据仓库等。两类资源的选择应具有先进性和再开发性。   (一)基于C/S模式的服务
  模拟金融系统采用客户机/服务器模式运行,在图3所示的A、B、C、D区域中的服务器上配置仿真金融系统的服务器端软件;在客户端配置包括支持智能手机、PAD和计算机以及NFC读卡设备的终端服务,以便访问服务器资源。对于服务器的管理和应用应体现节能环保的理念,使用虚拟机技术在高性能服务器上建立多个服务。
  为了展示金融系统的功能和业务流程,模拟金融系统特别是支付和结算系统,应该具有国际支付功能和国际结算的功能,以便体现金融业务的国际化特点;同时,这些系统应设计系统二次开发的API(Application Programming Interface),为数据库、系统分析与设计以及软件开发类课程提供开放的实验条件。平台既能为课程示范,又与系统、数据库的开发相结合,学生可以参考示例进行数据库和系统模块的设计、代码编写、软件开发。图5为服务器和客户端所配置的软件示例。
  (二)基于本机的软件服务
  为了方便学生进行课程实验,在平台的计算机客户端提供本地软件资源,为实验教学和科研服务。例如,配置系统分析与设计的ROSE等软件系统,支持软件开发类课程的.NET或JAVA开发平台,支持数据处理的单机版数据分析软件SPSS、SAS,等等。
  (三)基于金融研究的高端服务
  我国大型商业银行数据仓库技术的应用主要集中在客户管理、风险管理、财务分析和运营管理等领域。[8]为了支持金融数据分析,图4中的F区域建立数据资源服务器群,建设金融数据库和数据仓库,满足不断升级的数据存储需求和不断增加的访问需求,配置SAS软件的数据仓库产品SAS/ Warehouse Administrator(数据仓库管理器)等,支持多维数据的管理和应用;另外,为了进行金融系统智能运营管理的研究,配置信息系统运营管理软件。
  软资源的配置主要包括数据库和数据仓库、教学模拟软件、数据管理和分析软件以及信息系统智能运营管理软件等。在软件系统和数据库、数据仓库的选择上,应遵循以下几个原则。(1)教学模拟系统能体现现行和未来金融系统的特征和发展趋势,具有先进性;清算和支付系统应具有国际业务的处理能力,体现国际化特色。(2)数据库软件的选择应充分考虑与金融系统的兼容性。(3)服务器的选择应注重可升级性和大数据处理能力,特别是服务器的处理器、内存和外部存储配置,应充分考虑未来的教学和科研发展需要。(4)利用虚拟机技术,让服务器承担多个不同的系统服务角色,提高硬件资源的使用率。
  六、结 语
  本研究所设计构建的电子金融实验教学综合平台,为电子金融、系统开发、数据库和数据仓库等实验课程提供范例和开发接口,为高端的金融数据分析和金融系统运营研究提供必要条件;通过利用先进的信息技术,将多网络接入、多个金融系统服务、多种终端设备应用、系统二次开发接口功能集于一体变成可能,为人才培养、科研和社会服务提供可靠支持,具有先进性与示范作用。
  本研究还需要在以下几点进行完善:(1)支持大数据的内存计算服务器和普通服务器的性能比较研究;(2)金融系统智能运营管理研究环境需求分析;(3)模拟金融网络结构优化等。
  [参考文献]
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  [3] 李兆延,傅建,邓英.网络教学平台的设计与实现[J].高等教育研究,2008,(9):45~48.
  [4] 对外经济贸易大学2012本科培养方案[DB/OL].http://jwc.uibe.edu.cn/UploadFileManager/FileList.aspx?TypeID=10,2013-03-01.
  [5] [6] 国家级精品课程——电子金融[DB/OL].http://course.jingpinke.com/details?uuid=482bf674-1292-1000-9933-b7b5f3b2d8d7&objectId=oid:482bf674-1292-1000-9932-b7b5f3b2d8d7&courseID=K100110,2013-03-02.
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