营运船舶数据库 可行性分析报告
（YYCBK ）
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2010年2月
目 录
一、背景、需求与目标 .............................................. 2 1、项目背景 ..................................................... 2 2、系统需求 ..................................................... 2 3、实现目标 ..................................................... 3 二、系统总体方案 .................................................. 3 1、系统总体功能 ................................................. 3 2、应用系统组成 ................................................. 4 3、系统网络结构 ................................................. 4 三、技术路线 ...................................................... 5 1、运行平台 ..................................................... 5 2、开发工具 ..................................................... 5 3、报表处理 ..................................................... 5 4、关键技术 ..................................................... 5 四、运行条件与开发进度 ............................................ 7 1、运行条件 ..................................................... 7 2、开发进度 ..................................................... 7 五、系统可行性 .................................................... 7 附件一：输出报表清单 .............................................. 9 附件二：船舶库结构 ................................................ 10
一、背景、需求与目标
1、项目背景
营运船舶是水路运输行业管理的基础对象，如何及时与准确地获得船舶拥有量信息及其变更情况，对促进水路运输行业管理和宏观调控及决策有重要的作用。当前，市州营运船舶都是以纸质档案或以单机或局域网应用系统进行管理，各自形成分块的信息孤岛，船舶信息之间没有联系也不能共享，不能真正反映船舶总体情况，不能掌握船舶的变更情况，导致船舶基础信息没有在行业管理中发挥更好的作用。
为此，省交通厅2009年发文《关于印发2009年公路水路运输量统计调查试行方案的通知》，要求尽快建立一个全省联网的船舶数据库系统。
为配合2008年的水路运输专项调查工作，我们研制开发了一个应用程序，建立了一个满足部省要求的全省船舶数据库。在2009年的水路运输量跟踪调查工作中，又进一步完善了该船舶数据库。但是，该软件主要为专项调查和跟踪调查服务，缺少有关报表汇总和船舶变更等功能，也不具备全省联网与数据共享能力。有用之处在于，该数据库较新、记录较全，可以作为本次建立船舶库的初始数据。 2、系统需求
1）建立一个满足部省行业统计需求的省三级（即省、市、县三级，这里县还包括县级市、县级区、独立设置机构的所，下同）共享的全省营运船舶数据库（以下简称船舶库，记为YYCBK ）。统计报表清单参见本报告的附件一，船舶库结构参见附件二。
2）转换市州2009年的跟踪调查船舶库记录到YYCBK 中。 3）按照谁录入谁维护的原则编辑与管理辖区内的船舶记录。
4）按照辖区审核原则，省局可以审核全省的船舶与变更信息, 市州可以审核全辖区的船舶与变更信息，县所可以审核全县的船舶与变更信息。
5）登记船舶的年度审验与变更情况，按船检登记号唯一原则，查询船舶变更历史，包括过户到其它辖区的船舶变更与现状。
6）省三级可以汇总部省船舶年报与月报、查询与汇总船舶及其变更信息、输出（打印/保存）船舶台帐和汇总报表，打印营运证、经营许可证、注销证等水路运输营业性证照。
7）其它需求包括：用户帐号及权限管理、密码更新与找回、客户端软件自升级、数据传输加密等。
3、实现目标
1）建立一个省三级共享的、可以授权访问的营运船舶数据库。
2）转换市州2009年的跟踪调查船舶库记录到新的YYCBK 中，作为省三级船舶库的初始数据库，并进行必要的规范化。
3）应用于省三级的、可自升级的客户端，该客户端通过Internet 访问YYCBK ，可以浏览、查询、编辑船舶信息，查询与登记船舶变更记录，输出部省报表和汇总结果，打印经营证照，审核本辖区船舶及其变更记录。
4）客户端具有操作简便、界面友好、响应快捷等特点，支持弹出菜单、表格列点击排序、敏感数据操作警告、重要数据授权修改等，输出信息可以预览、打印或保存为Excel 文件。
5）加密通过Internet 传输的数据（口令、船舶信息），操作口令定期强制变更、遗忘口令通过email 找回等。
二、系统总体方案
1、系统总体功能
根据前面的总体需求和目标，YYCBK 的总体功能见图1。
图1 系统总体功能
1） 船舶与变更 浏览、录入、修改、删除营运船舶记录，登记船舶年审情况，
登记船舶变更信息。
2） 审核船舶 审核辖区内的船舶及其变更信息。
3） 查询与报表 按多种条件查询船舶及变更记录，汇总与输出查询结果，汇总
即时的船舶拥有量，汇总输出月度和年度报表，浏览报表汇总进度。 4） 数据库转换 转换市州2009年跟踪调查船舶库到YYCBK 中，审核市州及
全省船舶库记录，首次使用时确认船舶的管辖单位。
5） 系统管理 功能包括：管理操作帐号及帐号权限，制作授权修改钥匙，找回
遗失密码，等等。
2、应用系统组成
根据总体需求和目标，YYCBK 应用系统由三个独立的子系统组成，见图2。
图2 应用系统构成
1) 客户端子系统（YYCBK ）：系统的核心软件，可以自升级版本，省三级用户
使用它完成全部的船舶库维护、变更、查询、汇总等操作。
2) 服务器端子系统（CBKWebService ）：服务器端处理系统，直接访问YYCBK
，
是YYCBK 与客户端之间的代理。
3) 数据库转换子系统（CBKTransfer ）：转换2009年跟踪调查船舶库到新的营
运船舶库中，并检测转换后的数据的规范性。
3、系统网络结构
YYCBK 应用系统的网络结构见图3。
图3 系统网络结构
服务器端由一台船舶数据库服务器和一台Web 服务器构成，省三级用户通过客户端和Internet 网访问Web 服务器，后者直接与船舶数据库服务器交互。根据本系统的数据规模、用户数和访问频率，船舶数据库和Web 服务器可以共用一台计算机。
特别指出，Web 服务器必须具有合法的IP 地址，省三级用户可以通过Internet 、HTTP 协议和80号端口访问该IP 地址的Web 服务器。
三、技术路线
根据YYCBK 总体需求和水路运输行业现状，结合我们的技术积累和成功项目，就YYCBK 的开发工具、数据库管理系统、报表输出等方面，拟采取如下的技术方案。 1、运行平台
服务器和客户端的运行平台如下：
服务器端：采用Microsoft 公司的2000/2003/2008 Server操作系统（自带IIS
5.0及以上版本的Web 服务器），并安装免费的.NET Framework 2.0及以上版本的运行包，数据库管理系统选用Microsoft 公司的SQL Server 2000或SQL Server 2005。考虑开发成本、营运船舶库大小和应用频率等，可以使用免费数据库管理系统，如：SQL Server 2005 Express Edition等。
客户端：采用Microsoft 公司的Windows 2000/XP/2003/Vista等，需要安装免
费的.NET Framework 2.0及以上版本的运行包和Office 的Excel 软件。
2、开发工具
采用当前优秀的.NET 平台下Windows 应用系统开发工具Visual C# 2005 Express Edition 。该IDE 是免费且主流的RAD （快速应用开发工具），有着丰富的成功案例和大量的免费第三方组件，是当今中小型系统的、通用的窗体应用系统开发工具之一，也是我们开发“公路交通量数据综合处理系统”、“营运车辆数据库”等软件的工具之一。 3、报表处理
YYCBK 需要编制明细表、汇总表、月报表、年报表等。这些报表格式复杂、灵活多变。鉴于此，本系统将采用.NET 下的Excel.Interop.dll 库，直接制作Excel 报表，可以满足各类复杂报表格式需求。 4、关键技术
本系统的技术主要体现在分布式处理技术、集中式数据库技术、系统安全技术等方面。
1）分布式处理技术
在Internet 网络环境下，YYCBK 采用当前主流的基于SOA 架构的开放式分布处理技术WebService ，客户端子系统通过普通的Internet 网和HTTP/SOAP协议与Web
服务器上的Web 服务（CBKWebSerivce ）交互。该技术基于HTTP 协议和80号端口，不受常规防火墙限制。
2）集中式数据库技术
全省有近万艘船舶，按每年新增4000艘船舶或变更记录（40%比例估算），5年后船舶库记录总量为3万笔。按10个市州机构、100个县所机构估算，每个市州平均不超过3000条记录、县所不超过300条记录。如果记录大小为1K （按附件二初步估计，一个记录字段大小合计为0.6KB ），那么10个市州需要下载30M 的数据，100个县所也需要下载30M 的数据。即，全部机构一次登录下载量为60M 。显然，将船舶记录集中保存在服务器上，一般的服务器机器配置可以满足这种下载访问需求。
3）系统安全技术
系统将对登录口令、传输数据进行加密处理，具体方法如下：
新增帐号确认 按管辖权限，省局管理全省帐号、市州管理本辖区及县所帐
号。新增帐号时，系统产生一个8位随机数字作为初始口令。另，操作者遗忘口令后，可以通过与帐号绑定的邮箱申请确认一个新口令。
认证与加密传输 口令经MD5加密后传到服务器，认证后服务器返回一个
RSA 公钥，接着客户端随机产生一个DES 加密矢量，经RSA 加密后发送到服务器，客户端与服务器的通信均使用该矢量加密，参见图4。此时，即使数据被第三方截获，也不能破解其内容。
图4 帐号认证与加密传输
操作帐号分级 操作帐号的权限确定为五级：系统、管理、编辑、报表、查
询：系统帐号具有顶级管理权限，可以做其它级的操作，该帐号只能是省级用户；管理帐号可以增加下级辖区的管理帐号、本级辖区的编辑、报表与浏览帐号，不能增加本级的管理帐号；编辑帐号可以浏览与更改记录，但不能
查看报表；报表帐号可以查看报表与查询船舶记录；查询帐号只能查看船舶记录。系统规定，市州、县所只能有一个管理级帐号。
四、运行条件与开发进度
1、运行条件
按照前面描述的网络结构和技术路线，船舶数据库运行的前天条件是：省局必须具备如下1）、2）、3）项基本条件，省三级用户必须具有如下第4）项条件：
1）一个合法的公网IP 地址；
2）一个受防火墙保护的内部网，该网络可以通过Internet 上网； 3）一台可以用作服务器的计算机设备；
4）市州、县所机构具有计算机设备并可以通过Internet 上网。 2、开发进度
YYCBK 需要三个月、分4个阶段完成调研、设计、开发、测试与培训等工作，时间安排如下：
第一阶段：2010年2月。系统调研、需求分析与需求确认，相关设备购置和网络环境建设，系统分析与设计等；
第二阶段：2010年3月。数据库构建、系统实现、跟踪船舶数据库转换，营运船舶库录入功能投入使用；
第三阶段：2010年4月。集成测试，撰写操作手册，操作培训。月底，船舶数据库系统全部功能投入运行。
五、系统可行性
按软件工程规范和要求，从如下方面分析YYCBK 的可行性： 1）技术可行性
本文中提出的技术平台、开发工具是当前主流与成熟解决方案常用的技术，有非常多的成功应用案例。特别地，该系统与我们研制并投入使用的“公路交通量数据综合处理系统”、“营运车辆数据库”具有相似的技术路线：省三级客户端通过Web 服务访问远程服务器，传输数据经过DES 加密、客户端可以自行升级、汇总输出报表，等等。
2）经济与社会可行性
本项目将共享全省营运船舶和变更信息、减少数据差错、显著提高工作效率，把人员从重复与琐碎的统计汇总中解脱出来，这些都将产生一定的经济效益和良好的社会效益。
3）操作可行性
目前，全省市州与县级航务管理机构都配备了计算机并联网，操作人员可以熟练使用计算机。经过适当的培训，可以掌握YYCBK 的操作。
4）法律可行性
本项目采用Visual C# 2005 Express Edition开发工具和免费的或具有自主版权的操作系统和数据库管理系统，报表制作使用Excel.Interop.dll 库。按前面的运行环境要求，客户端具有这些运行条件。因此，本项目技术方案不会涉及软件侵权等问题。
综合上面的分析，本项目是可行的。
附件一：输出报表清单
表1 部省报表清单
附件二：船舶库结构
参考2008年《全国公路水路运输量专项调查方案第三部分：水路运输量专项调查技术方案》、《交通信息基础数据元第5部分：船舶信息基础数据元》，以及2008年10月交通运输部发布的《交通运输综合统计报表制度》、2009年10月发布的《省航务统计报表制度》，结合前面的总体需求和我省实际，给出了船舶库结构表2。
表2 营运船舶数据库结构
说明：√表示必填项、＋表示发生时必填（如船舶变更），空白表示不填写内容。
营运船舶数据库 可行性分析报告
（YYCBK ）
教学用文档·内部资料·版权所有
2010年2月
目 录
一、背景、需求与目标 .............................................. 2 1、项目背景 ..................................................... 2 2、系统需求 ..................................................... 2 3、实现目标 ..................................................... 3 二、系统总体方案 .................................................. 3 1、系统总体功能 ................................................. 3 2、应用系统组成 ................................................. 4 3、系统网络结构 ................................................. 4 三、技术路线 ...................................................... 5 1、运行平台 ..................................................... 5 2、开发工具 ..................................................... 5 3、报表处理 ..................................................... 5 4、关键技术 ..................................................... 5 四、运行条件与开发进度 ............................................ 7 1、运行条件 ..................................................... 7 2、开发进度 ..................................................... 7 五、系统可行性 .................................................... 7 附件一：输出报表清单 .............................................. 9 附件二：船舶库结构 ................................................ 10
一、背景、需求与目标
1、项目背景
营运船舶是水路运输行业管理的基础对象，如何及时与准确地获得船舶拥有量信息及其变更情况，对促进水路运输行业管理和宏观调控及决策有重要的作用。当前，市州营运船舶都是以纸质档案或以单机或局域网应用系统进行管理，各自形成分块的信息孤岛，船舶信息之间没有联系也不能共享，不能真正反映船舶总体情况，不能掌握船舶的变更情况，导致船舶基础信息没有在行业管理中发挥更好的作用。
为此，省交通厅2009年发文《关于印发2009年公路水路运输量统计调查试行方案的通知》，要求尽快建立一个全省联网的船舶数据库系统。
为配合2008年的水路运输专项调查工作，我们研制开发了一个应用程序，建立了一个满足部省要求的全省船舶数据库。在2009年的水路运输量跟踪调查工作中，又进一步完善了该船舶数据库。但是，该软件主要为专项调查和跟踪调查服务，缺少有关报表汇总和船舶变更等功能，也不具备全省联网与数据共享能力。有用之处在于，该数据库较新、记录较全，可以作为本次建立船舶库的初始数据。 2、系统需求
1）建立一个满足部省行业统计需求的省三级（即省、市、县三级，这里县还包括县级市、县级区、独立设置机构的所，下同）共享的全省营运船舶数据库（以下简称船舶库，记为YYCBK ）。统计报表清单参见本报告的附件一，船舶库结构参见附件二。
2）转换市州2009年的跟踪调查船舶库记录到YYCBK 中。 3）按照谁录入谁维护的原则编辑与管理辖区内的船舶记录。
4）按照辖区审核原则，省局可以审核全省的船舶与变更信息, 市州可以审核全辖区的船舶与变更信息，县所可以审核全县的船舶与变更信息。
5）登记船舶的年度审验与变更情况，按船检登记号唯一原则，查询船舶变更历史，包括过户到其它辖区的船舶变更与现状。
6）省三级可以汇总部省船舶年报与月报、查询与汇总船舶及其变更信息、输出（打印/保存）船舶台帐和汇总报表，打印营运证、经营许可证、注销证等水路运输营业性证照。
7）其它需求包括：用户帐号及权限管理、密码更新与找回、客户端软件自升级、数据传输加密等。
3、实现目标
1）建立一个省三级共享的、可以授权访问的营运船舶数据库。
2）转换市州2009年的跟踪调查船舶库记录到新的YYCBK 中，作为省三级船舶库的初始数据库，并进行必要的规范化。
3）应用于省三级的、可自升级的客户端，该客户端通过Internet 访问YYCBK ，可以浏览、查询、编辑船舶信息，查询与登记船舶变更记录，输出部省报表和汇总结果，打印经营证照，审核本辖区船舶及其变更记录。
4）客户端具有操作简便、界面友好、响应快捷等特点，支持弹出菜单、表格列点击排序、敏感数据操作警告、重要数据授权修改等，输出信息可以预览、打印或保存为Excel 文件。
5）加密通过Internet 传输的数据（口令、船舶信息），操作口令定期强制变更、遗忘口令通过email 找回等。
二、系统总体方案
1、系统总体功能
根据前面的总体需求和目标，YYCBK 的总体功能见图1。
图1 系统总体功能
1） 船舶与变更 浏览、录入、修改、删除营运船舶记录，登记船舶年审情况，
登记船舶变更信息。
2） 审核船舶 审核辖区内的船舶及其变更信息。
3） 查询与报表 按多种条件查询船舶及变更记录，汇总与输出查询结果，汇总
即时的船舶拥有量，汇总输出月度和年度报表，浏览报表汇总进度。 4） 数据库转换 转换市州2009年跟踪调查船舶库到YYCBK 中，审核市州及
全省船舶库记录，首次使用时确认船舶的管辖单位。
5） 系统管理 功能包括：管理操作帐号及帐号权限，制作授权修改钥匙，找回
遗失密码，等等。
2、应用系统组成
根据总体需求和目标，YYCBK 应用系统由三个独立的子系统组成，见图2。
图2 应用系统构成
1) 客户端子系统（YYCBK ）：系统的核心软件，可以自升级版本，省三级用户
使用它完成全部的船舶库维护、变更、查询、汇总等操作。
2) 服务器端子系统（CBKWebService ）：服务器端处理系统，直接访问YYCBK
，
是YYCBK 与客户端之间的代理。
3) 数据库转换子系统（CBKTransfer ）：转换2009年跟踪调查船舶库到新的营
运船舶库中，并检测转换后的数据的规范性。
3、系统网络结构
YYCBK 应用系统的网络结构见图3。
图3 系统网络结构
服务器端由一台船舶数据库服务器和一台Web 服务器构成，省三级用户通过客户端和Internet 网访问Web 服务器，后者直接与船舶数据库服务器交互。根据本系统的数据规模、用户数和访问频率，船舶数据库和Web 服务器可以共用一台计算机。
特别指出，Web 服务器必须具有合法的IP 地址，省三级用户可以通过Internet 、HTTP 协议和80号端口访问该IP 地址的Web 服务器。
三、技术路线
根据YYCBK 总体需求和水路运输行业现状，结合我们的技术积累和成功项目，就YYCBK 的开发工具、数据库管理系统、报表输出等方面，拟采取如下的技术方案。 1、运行平台
服务器和客户端的运行平台如下：
服务器端：采用Microsoft 公司的2000/2003/2008 Server操作系统（自带IIS
5.0及以上版本的Web 服务器），并安装免费的.NET Framework 2.0及以上版本的运行包，数据库管理系统选用Microsoft 公司的SQL Server 2000或SQL Server 2005。考虑开发成本、营运船舶库大小和应用频率等，可以使用免费数据库管理系统，如：SQL Server 2005 Express Edition等。
客户端：采用Microsoft 公司的Windows 2000/XP/2003/Vista等，需要安装免
费的.NET Framework 2.0及以上版本的运行包和Office 的Excel 软件。
2、开发工具
采用当前优秀的.NET 平台下Windows 应用系统开发工具Visual C# 2005 Express Edition 。该IDE 是免费且主流的RAD （快速应用开发工具），有着丰富的成功案例和大量的免费第三方组件，是当今中小型系统的、通用的窗体应用系统开发工具之一，也是我们开发“公路交通量数据综合处理系统”、“营运车辆数据库”等软件的工具之一。 3、报表处理
YYCBK 需要编制明细表、汇总表、月报表、年报表等。这些报表格式复杂、灵活多变。鉴于此，本系统将采用.NET 下的Excel.Interop.dll 库，直接制作Excel 报表，可以满足各类复杂报表格式需求。 4、关键技术
本系统的技术主要体现在分布式处理技术、集中式数据库技术、系统安全技术等方面。
1）分布式处理技术
在Internet 网络环境下，YYCBK 采用当前主流的基于SOA 架构的开放式分布处理技术WebService ，客户端子系统通过普通的Internet 网和HTTP/SOAP协议与Web
服务器上的Web 服务（CBKWebSerivce ）交互。该技术基于HTTP 协议和80号端口，不受常规防火墙限制。
2）集中式数据库技术
全省有近万艘船舶，按每年新增4000艘船舶或变更记录（40%比例估算），5年后船舶库记录总量为3万笔。按10个市州机构、100个县所机构估算，每个市州平均不超过3000条记录、县所不超过300条记录。如果记录大小为1K （按附件二初步估计，一个记录字段大小合计为0.6KB ），那么10个市州需要下载30M 的数据，100个县所也需要下载30M 的数据。即，全部机构一次登录下载量为60M 。显然，将船舶记录集中保存在服务器上，一般的服务器机器配置可以满足这种下载访问需求。
3）系统安全技术
系统将对登录口令、传输数据进行加密处理，具体方法如下：
新增帐号确认 按管辖权限，省局管理全省帐号、市州管理本辖区及县所帐
号。新增帐号时，系统产生一个8位随机数字作为初始口令。另，操作者遗忘口令后，可以通过与帐号绑定的邮箱申请确认一个新口令。
认证与加密传输 口令经MD5加密后传到服务器，认证后服务器返回一个
RSA 公钥，接着客户端随机产生一个DES 加密矢量，经RSA 加密后发送到服务器，客户端与服务器的通信均使用该矢量加密，参见图4。此时，即使数据被第三方截获，也不能破解其内容。
图4 帐号认证与加密传输
操作帐号分级 操作帐号的权限确定为五级：系统、管理、编辑、报表、查
询：系统帐号具有顶级管理权限，可以做其它级的操作，该帐号只能是省级用户；管理帐号可以增加下级辖区的管理帐号、本级辖区的编辑、报表与浏览帐号，不能增加本级的管理帐号；编辑帐号可以浏览与更改记录，但不能
查看报表；报表帐号可以查看报表与查询船舶记录；查询帐号只能查看船舶记录。系统规定，市州、县所只能有一个管理级帐号。
四、运行条件与开发进度
1、运行条件
按照前面描述的网络结构和技术路线，船舶数据库运行的前天条件是：省局必须具备如下1）、2）、3）项基本条件，省三级用户必须具有如下第4）项条件：
1）一个合法的公网IP 地址；
2）一个受防火墙保护的内部网，该网络可以通过Internet 上网； 3）一台可以用作服务器的计算机设备；
4）市州、县所机构具有计算机设备并可以通过Internet 上网。 2、开发进度
YYCBK 需要三个月、分4个阶段完成调研、设计、开发、测试与培训等工作，时间安排如下：
第一阶段：2010年2月。系统调研、需求分析与需求确认，相关设备购置和网络环境建设，系统分析与设计等；
第二阶段：2010年3月。数据库构建、系统实现、跟踪船舶数据库转换，营运船舶库录入功能投入使用；
第三阶段：2010年4月。集成测试，撰写操作手册，操作培训。月底，船舶数据库系统全部功能投入运行。
五、系统可行性
按软件工程规范和要求，从如下方面分析YYCBK 的可行性： 1）技术可行性
本文中提出的技术平台、开发工具是当前主流与成熟解决方案常用的技术，有非常多的成功应用案例。特别地，该系统与我们研制并投入使用的“公路交通量数据综合处理系统”、“营运车辆数据库”具有相似的技术路线：省三级客户端通过Web 服务访问远程服务器，传输数据经过DES 加密、客户端可以自行升级、汇总输出报表，等等。
2）经济与社会可行性
本项目将共享全省营运船舶和变更信息、减少数据差错、显著提高工作效率，把人员从重复与琐碎的统计汇总中解脱出来，这些都将产生一定的经济效益和良好的社会效益。
3）操作可行性
目前，全省市州与县级航务管理机构都配备了计算机并联网，操作人员可以熟练使用计算机。经过适当的培训，可以掌握YYCBK 的操作。
4）法律可行性
本项目采用Visual C# 2005 Express Edition开发工具和免费的或具有自主版权的操作系统和数据库管理系统，报表制作使用Excel.Interop.dll 库。按前面的运行环境要求，客户端具有这些运行条件。因此，本项目技术方案不会涉及软件侵权等问题。
综合上面的分析，本项目是可行的。
附件一：输出报表清单
表1 部省报表清单
附件二：船舶库结构
参考2008年《全国公路水路运输量专项调查方案第三部分：水路运输量专项调查技术方案》、《交通信息基础数据元第5部分：船舶信息基础数据元》，以及2008年10月交通运输部发布的《交通运输综合统计报表制度》、2009年10月发布的《省航务统计报表制度》，结合前面的总体需求和我省实际，给出了船舶库结构表2。
表2 营运船舶数据库结构
说明：√表示必填项、＋表示发生时必填（如船舶变更），空白表示不填写内容。