劉捷，龐冬梅

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一種新型反假貨幣宣傳工作站的設(shè)計與實現(xiàn)

劉捷，龐冬梅

摘 要：針對當(dāng)前反假貨幣宣傳工作站中存在的功能單一、難以修改、互動性差等問題，從硬件和軟件兩個方面進行了架構(gòu)上的改進。硬件上加入了無線網(wǎng)卡、驗偽儀和攝像頭；軟件上將系統(tǒng)分為客戶端和服務(wù)端兩部分，使用數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)配合管理數(shù)據(jù)。改進后的新一代反假貨幣宣傳工作站實現(xiàn)了即時聯(lián)網(wǎng)更新數(shù)據(jù)、遠程監(jiān)控、光源及鏡頭自由切換、實時圖像比對、圖像局部放大、真實貨幣與標(biāo)準(zhǔn)圖樣比對、多光源照射高級比對、圖文音視頻多角度宣傳等功能。新一代反假貨幣宣傳工作站切實符合“互聯(lián)網(wǎng)+”理念，宣傳手段更加豐富，宣傳內(nèi)容更加靈活、可定制，各種比對功能有效提高了與受眾之間的互動性，同時極大地提高了維護效率、減少了維護費用。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+，反假貨幣宣傳

0 引言

2015年3月5日上午十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。李克強總理在政府工作報告中提出，制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融發(fā)展［1］。

根據(jù)中國人民銀行對假幣的定義，假幣是指偽造、變造的貨幣。偽造的貨幣是指仿照真幣圖案、形狀、色彩等，采用各種手段制作的假幣。變造的貨幣是指在真幣的基礎(chǔ)上，利用挖補、揭層、涂改、拼湊、移位、重印等多種方法制作，改變真幣原形態(tài)的假幣［2］。

反假幣工作存在的各種問題，原因復(fù)雜，但其根本原因在于我國現(xiàn)行的反假幣管理體制不適應(yīng)當(dāng)前的嚴峻形勢，反假幣力量嚴重不足，從而影響了反假幣工作的成效［3］。人民銀行作為人民幣管理的法定機構(gòu)，反假幣力量薄弱。一是從事人民幣反假工作的人員對假幣印制、流通形勢缺乏系統(tǒng)分析，對反假幣法律法規(guī)缺乏系統(tǒng)研究；二是各分支機構(gòu)專職反假人員嚴重不足［3］。另外，當(dāng)前我國反假貨幣宣傳工作面臨的困難包括五個方面［4］：宣傳不夠日?；?、宣傳不夠模式化、宣傳不均衡、宣傳形式化、宣傳單一化（方式和內(nèi)容單調(diào)）。

1 本文所做的工作及意義

針對當(dāng)前反假幣宣傳工作中存在的問題，對原有的宣傳工作站進行了架構(gòu)上的改進。硬件上加入了無線網(wǎng)卡，實現(xiàn)了即時聯(lián)網(wǎng)更新數(shù)據(jù)、遠程監(jiān)控等功能；加入了驗偽儀和攝像頭，實現(xiàn)了光源、鏡頭自由切換和實時圖像捕捉。軟件上將系統(tǒng)分為客戶端和服務(wù)端兩部分；使用數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)配合管理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與界面的分離；實現(xiàn)了實時圖像比對、圖像局部放大、真實貨幣與標(biāo)準(zhǔn)圖樣比對、多光源照射高級比對、圖文音視頻多角度宣傳等功能。

通過硬件和軟件兩方面對架構(gòu)進行改進之后，新一代反假貨幣宣傳工作站切實符合“互聯(lián)網(wǎng)+”理念，宣傳手段更加豐富，宣傳內(nèi)容更加靈活、可定制，各種比對功能有效提高了與受眾之間的互動性，同時極大地提高了維護效率、減少了維護費用。

2 新架構(gòu)對原有架構(gòu)的改進

2.1 原有架構(gòu)分析

反假貨幣宣傳工作站原有架構(gòu)中包括硬件和軟件兩個部分。硬件包括主機、觸摸屏；軟件上則向受眾展示貨幣防偽知識，提供受眾操作入口。當(dāng)前市面上已有的反假貨幣宣傳工作站，主要為貨幣防偽知識宣傳服務(wù)，著重點在于展示。廠家預(yù)先準(zhǔn)備好已發(fā)行的貨幣的各種防偽信息，制作相關(guān)文字、圖片、音頻、視頻等內(nèi)容，然后一次性寫入到反假貨幣宣傳工作站中。這樣做的優(yōu)勢在于：

硬件簡單，成本較低。

可以為每種貨幣優(yōu)化界面，提供給用戶很好的展示效果。用戶購置工作站后，如無改動則沒有額外的運營費用。經(jīng)過多年的使用，原有的架構(gòu)逐漸暴露出以下問題：功能單一，只能進行貨幣防偽知識的簡單宣傳，難以進行功能擴展。

防偽信息一旦寫入，就難以更改，任何的改動都可能涉及軟件的整體改動，產(chǎn)生軟件修改費用。

工作站與受眾之間缺少互動，受眾只能被動接收防偽知識。

升級工作站軟件時，廠家需要派人到達現(xiàn)場，導(dǎo)致昂貴的人工、差旅等維護費用。

2.2 新架構(gòu)的幾點改進

圖1 總體架構(gòu)圖

針對反假貨幣宣傳工作站原有架構(gòu)存在的問題，我們在架構(gòu)上將工作站分為客戶端和服務(wù)端兩個部分，在硬件和軟件兩方面都進行了改進，如圖1所示：客戶端和服務(wù)端分別有各自存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)，組成獨立的信息管理系統(tǒng)。客戶端直接面向反假貨幣宣傳工作的受眾，而服務(wù)端則面向各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理者，兩個部分之間可以通過移動網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)更新與同步。

2.2.1 硬件方面

為了實現(xiàn)上述的架構(gòu)，我們在硬件方面做了兩方面的改進：

客戶端增加無線網(wǎng)卡模塊。

考慮到客戶端部署在銀行營業(yè)廳，無法通過其原有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進行接入，所以我們?yōu)槊恳慌_客戶端配備了無線網(wǎng)卡。經(jīng)過電信運營商的配合，實現(xiàn)了所有客戶端和服務(wù)端處于同一個虛擬內(nèi)網(wǎng)中。聯(lián)網(wǎng)之后，客戶端可以從服務(wù)端即時聯(lián)網(wǎng)更新數(shù)據(jù)，服務(wù)端也可以遠程監(jiān)控、分析客戶端的運行情況。

客戶端增加了驗偽儀與攝像頭，組成了貨幣比對模塊。

這個改動解決了客戶端與受眾之間缺少互動的問題，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)比對和高級比對功能。受眾除了觀看各種防偽知識的文字、圖片、視頻等之外，還可以自由操作客戶端，選擇各種專業(yè)光源照射真實貨幣、調(diào)整攝像頭放大倍數(shù)，觀察攝像頭所拍攝到的不同光源照射下的貨幣圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖樣之間差異，從而初步判斷真實貨幣是否為假幣。

標(biāo)準(zhǔn)比對指的是受眾選擇防偽特征后，客戶端自動切換到人民銀行所指定的標(biāo)準(zhǔn)光源照射真實貨幣，并展示人民銀行公布的標(biāo)準(zhǔn)防偽圖樣以供比對。高級比對指的是受眾可以自由選擇各種專業(yè)光源組合照射真實貨幣，客戶端展示廠商提供的防偽圖樣以供比對。

2.2.2 軟件方面

為了實現(xiàn)上述的架構(gòu)，我們在軟件方面做了三方面的改進：

將系統(tǒng)劃分為展示界面、數(shù)據(jù)同步和管理界面

展示界面運行在客戶端上，負責(zé)讀取數(shù)據(jù)、展示防偽信息、與受眾的交互。數(shù)據(jù)同步運行在客戶端上，負責(zé)從服務(wù)端上下載數(shù)據(jù)更新包、解壓數(shù)據(jù)更新包、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、解析資源等。管理界面運行在服務(wù)端上，提供給管理者統(tǒng)一管理貨幣防偽知識、銀行服務(wù)、法律法規(guī)等各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、查詢客戶端監(jiān)控數(shù)據(jù)以及其它管理功能。

使用數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)配合管理貨幣防偽信息。

數(shù)據(jù)庫負責(zé)存儲文字信息和各種防偽信息之間的邏輯關(guān)系，文件系統(tǒng)負責(zé)存儲各種圖片、音頻、視頻等資源。通過數(shù)據(jù)與界面的分離，實現(xiàn)了軟件開發(fā)人員與運維人員工作的分離。使用數(shù)據(jù)庫之后，客戶端可以對受眾的各種操作進行記錄，服務(wù)端歸總之后便可以對受眾點擊模式進行分析，為后續(xù)研發(fā)提供決策支持。

客戶端增加各種擴展功能。

通過前述的幾項軟硬件的改進，新一代反假幣宣傳客戶端實現(xiàn)了實時圖像采集、圖像局部放大、真實貨幣與標(biāo)準(zhǔn)圖樣比對、多光源照射高級比對、圖文音視頻多角度宣傳等功能。

3 功能設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 功能劃分

3.1.1 客戶端功能劃分

客戶端主要負責(zé)與用戶的交互，展示貨幣防偽知識、銀行服務(wù)、法律法規(guī)等信息，提供真實貨幣與標(biāo)準(zhǔn)圖樣比對、可自由切換光源的高級比對等功能，包括了8個模塊，功能模塊圖如圖2所示：

圖2 客戶端模塊圖

展示模塊提供了客戶端所有數(shù)據(jù)瀏覽的功能，包括對貨幣防偽知識、銀行服務(wù)、法律法規(guī)的瀏覽。

比對模塊提供了對驗偽儀和攝像頭的控制，實現(xiàn)了各種燈光控制和圖像采集。

日志模塊提供了記錄客戶端使用情況的功能，包括各頁面點擊情況。

統(tǒng)計模塊提供了以報表的形式展示當(dāng)前客戶端不同功能模塊、數(shù)據(jù)內(nèi)容的各種使用情況統(tǒng)計，包括貨幣防偽特征點擊量統(tǒng)計、業(yè)務(wù)板塊點擊量統(tǒng)計等。

通訊模塊提供了與服務(wù)端通訊的功能，包括開放WCF服務(wù)、監(jiān)聽端口請求、定時上報IP地址等。

更新模塊提供了數(shù)據(jù)更新包下載、解壓、導(dǎo)入、解析的功能。

上傳模塊提供了將客戶端使用情況記錄上傳到服務(wù)端的功能。

管理模塊提供了對客戶端的參數(shù)管理的功能，包括對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、系統(tǒng)音量、自動開關(guān)機時間、數(shù)據(jù)同步時間的設(shè)置等。

3.1.2 服務(wù)端功能劃分

服務(wù)端為管理者提供了對各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（包括防偽知識、銀行服務(wù)、法律法規(guī)）、數(shù)據(jù)版本、客戶端信息及數(shù)據(jù)、權(quán)限管理和客戶端在線率及使用情況統(tǒng)計的管理界面，包括了七個模塊、十二個子模塊，功能模塊圖如圖3所示：

圖3 服務(wù)端模塊圖

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理模塊提供了對各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的新增、刪除、修改、查詢的功能，通過數(shù)據(jù)版本的定義實現(xiàn)了在服務(wù)端上控制客戶端所能顯示的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

防偽知識管理子模塊提供了對貨幣信息、防偽特征信息、防偽點信息的新增、刪除、修改、查詢的功能。

銀行服務(wù)管理子模塊提供了對銀行服務(wù)的新增、刪除、修改、查詢的功能。

法律法規(guī)管理子模塊提供了對法律法規(guī)的新增、刪除、修改、查詢的功能。

數(shù)據(jù)版本管理模塊提供了對數(shù)據(jù)版本的新增、刪除、修改、查詢的功能。通過數(shù)據(jù)版本的定義，能夠區(qū)分各客戶端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)所處狀態(tài)，從而實現(xiàn)增量更新，減少數(shù)據(jù)傳輸量。

客戶端管理模塊提供了對客戶端及各項數(shù)據(jù)的新增、刪除、修改、查詢的功能。

客戶端信息管理子模塊提供了對客戶端的新增、刪除、修改、查詢的功能。

通過數(shù)據(jù)推送的方式，客戶端數(shù)據(jù)管理子模塊提供了對客戶端上各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的新增、刪除、修改的功能。

通過數(shù)據(jù)推送的方式，客戶端參數(shù)管理子模塊提供了對客戶端上各項參數(shù)的修改的功能。

通訊模塊提供了與客戶端通訊的功能，包括開放WCF服務(wù)、監(jiān)聽端口請求等。

權(quán)限管理模塊在功能和數(shù)據(jù)兩個維度上提供了對管理員用戶權(quán)限的劃分的功能。

銀行管理子模塊提供了對銀行信息的新增、刪除、修改、查詢的功能。

用戶管理子模塊提供了對管理員用戶信息的新增、刪除、修改、查詢的功能。

功能授權(quán)子模塊對系統(tǒng)功能進行劃分，管理界面只顯示當(dāng)前登陸用戶有權(quán)限的功能按鈕，確保管理員用戶只能進行權(quán)限內(nèi)的操作。

不同的銀行擁有不同的客戶端和銀行服務(wù)，為了避免數(shù)據(jù)混亂、明確職責(zé)，數(shù)據(jù)授權(quán)子模塊提供了根據(jù)實際情況為每個管理員用戶分配所能訪問的銀行的功能。

日志模塊對用戶登陸和各種操作進行記錄，并提供查詢界面。

統(tǒng)計模塊提供了客戶端在線率和使用情況的統(tǒng)計功能。

在線率統(tǒng)計子模塊提供了對各客戶端的當(dāng)前在線情況進行綜合統(tǒng)計的功能，具有三種顯示方式，分別是列表式、報表式和圖形式?？梢愿鶕?jù)條件篩選進行統(tǒng)計的客戶端。

點擊量統(tǒng)計子模塊提供了各客戶端使用情況綜合統(tǒng)計的功能，以報表的形式展現(xiàn)不同功能模塊、數(shù)據(jù)內(nèi)容。可以根據(jù)條件篩選進行統(tǒng)計的客戶端。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

3.2.1 客戶端數(shù)據(jù)庫設(shè)計

如圖4所示：

圖4 客戶端數(shù)據(jù)庫設(shè)計圖

客戶端數(shù)據(jù)庫包含14個表，按照功能劃分介紹如下：

法規(guī)信息：包括法規(guī)表。法規(guī)表包含法規(guī)號（主鍵）、法規(guī)名稱、內(nèi)容、文件位置等字段，用于存儲法律法規(guī)的文字、圖片等信息。

銀行服務(wù)信息：包括服務(wù)類型表、銀行服務(wù)信息表。服務(wù)類型表存儲服務(wù)的分類情況，分類可以嵌套從而形成一個樹狀的分類體系。銀行服務(wù)信息表包含服務(wù)號（主鍵）、服務(wù)類型號（外鍵）、發(fā)布日期、內(nèi)容、文件位置等字段，以圖文并茂的方式來展示銀行的服務(wù)信息。

日志信息：包括訪問日志表，該表包含記錄號（主鍵）、模塊、操作時間等字段，用于存儲客戶端的使用情況。

系統(tǒng)參數(shù)：包括系統(tǒng)元數(shù)據(jù)表，該表包含名稱（主鍵）、取值兩個字段，用于存儲客戶端運行的必備參數(shù)，如客戶端編號、銀行號、開機時間等。

貨幣及貨幣防偽信息：包括貨幣種類表、貨幣版本表、貨幣詳情表、防偽特征表、防偽點信息表、光源表、鏡頭表和專業(yè)比對圖樣表。前四個表從前往后都是一對多的關(guān)系，即每個貨幣種類包含多個貨幣版本，每個貨幣版本包含多個貨幣，每個貨幣包含多個防偽特征，每個防偽特征包含多個防偽點；每個防偽點屬于一個防偽特征，每個防偽特征屬于一個貨幣，每個貨幣屬于一個貨幣版本，每個貨幣版本屬于一個貨幣種類。每個防偽點只匹配一種標(biāo)準(zhǔn)光源和一種標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。每個貨幣包括多張專業(yè)比對圖樣，每張專業(yè)比對圖樣對應(yīng)一種專業(yè)光源和鏡頭的組合，每一種專業(yè)光源和鏡頭的組合可包含多張專業(yè)比對圖樣。

3.2.2 服務(wù)端數(shù)據(jù)庫設(shè)計

如圖5所示：

圖5 服務(wù)端數(shù)據(jù)庫設(shè)計圖

服務(wù)端數(shù)據(jù)庫包含22個表，按功能模塊劃分介紹如下：

客戶端配置：包括涉及銀行表和客戶端表。其中銀行表存儲銀行營業(yè)點的基本信息，包括銀行號（主鍵）、中文名稱和英文名稱等；客戶端表存儲工作站的基本信息，包括客戶端編號（主鍵）、IP地址等。銀行表與客戶端表是一對多的關(guān)系，一個銀行營業(yè)點可放置多臺工作站，一個工作站只對應(yīng)一個營業(yè)點。

法規(guī)管理：包括法規(guī)表。該表的設(shè)計與客戶端的法規(guī)表的設(shè)計一致。

銀行服務(wù)管理：系統(tǒng)提供銀行服務(wù)“私人定制”的功能，不同的銀行網(wǎng)點推行不同的銀行服務(wù)，這一功能包括銀行表、服務(wù)類型表、銀行服務(wù)信息表。銀行表與服務(wù)類型表之間是一對多的關(guān)系，服務(wù)類型表與銀行服務(wù)信息表之間是一對多的關(guān)系，即每個銀行包含多個服務(wù)類型，每個服務(wù)類型包含多個銀行服務(wù)；每個銀行服務(wù)屬于一個服務(wù)類型，每個服務(wù)類型屬于一個銀行。這里的銀行服務(wù)信息表比客戶端的服務(wù)信息表多出一個字段“銀行號”記錄服務(wù)信息與銀行的對應(yīng)關(guān)系。

用戶及用戶權(quán)限的管理：包括用戶表、功能表、用戶功能權(quán)限表、銀行表、用戶數(shù)據(jù)權(quán)限表。用戶表包含用戶ID（主鍵）、用戶名、密碼、姓名、所在銀行號（外鍵）。用戶名和密碼是用戶登錄服務(wù)端軟件的口令，通過所在銀行號來劃分不同的用戶。功能表包含功能ID（主鍵）、功能名稱、父功能ID（外鍵）等字段，用于存儲服務(wù)端軟件的菜單和按鈕功能。用戶擁有的功能都被記錄在用戶功能權(quán)限表里，由此，管理員可以非常方便地為不同的用戶分配不同的功能權(quán)限。用戶數(shù)據(jù)權(quán)限表里記錄了不同的用戶能操作的銀行數(shù)據(jù)，由此限制了用戶的數(shù)據(jù)操作范圍。

日志管理：包括登陸日志表和操作日志表，分別記錄用戶登錄服務(wù)端軟件的情況和操作軟件的情況。操作日志表外鍵關(guān)聯(lián)功能表，表示記錄用戶執(zhí)行軟件功能的信息。

系統(tǒng)參數(shù)管理：包括系統(tǒng)元數(shù)據(jù)表，包含名稱（主鍵）、取值兩個字段，存儲服務(wù)端軟件運行所必須的一些參數(shù)，如服務(wù)器IP地址。

貨幣及貨幣防偽信息管理：此部分的設(shè)計與客戶端的貨幣防偽信息數(shù)據(jù)庫的設(shè)計完全一致，不再贅述。

4 使用說明及運維分析

新一代反假貨幣宣傳工作站面世以后，客戶端已提供給不同區(qū)域、不同級別的各家大中小銀行使用，遍及大江南北。采購客戶包括人民銀行、四大行、各大商業(yè)銀行、各中小型農(nóng)商行、城市銀行等。經(jīng)過兩年多的實際使用，客戶普遍反應(yīng)良好，認為新一代反假貨幣宣傳工作站在原有工作站的基礎(chǔ)上所增加的功能，不但能夠更好地解決工作中存在的問題，滿足實際的需要，而且使用方便靈活，宣傳效果更好。

服務(wù)端已提供給某家企業(yè)進行日常運營維護工作，從反饋來看，新一代反假貨幣宣傳工作站極大地提高了維護效率，并減少了維護費用。以修改客戶端所展示的某項信息為例，平均所需時間從以往的至少2天縮短為半小時之內(nèi)，平均所需費用從至少幾百元減少為幾元之內(nèi)，無論時間和費用上都有了量級上的提高。

5 總結(jié)

針對當(dāng)前反假貨幣宣傳工作站中存在的功能單一、難以修改、互動性差等問題，本文從硬件和軟件兩個方面進行了架構(gòu)上的改進。新一代反假貨幣宣傳工作站切實符合“互聯(lián)網(wǎng)+”理念，宣傳手段更加豐富，宣傳內(nèi)容更加靈活、可定制，各種比對功能有效提高了與受眾之間的互動性，同時極大地提高了維護效率、減少了維護費用。

在進一步的工作中，可以利用驗偽儀中提供的多種光源，配合攝像頭的使用，實現(xiàn)其它防偽證件如身份證等的鑒別功能，使工作站的功能更加多樣化；可以向銀行提供定制化服務(wù)，在客戶端中展示各銀行自身的服務(wù)介紹等，使系統(tǒng)的內(nèi)容更加多樣化；可以在服務(wù)端對受眾點擊量進行后續(xù)分析，為后續(xù)研發(fā)提供決策支持。

參考文獻

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Design and Imp lementation of New Type of Anti-fake Currency Propaganda Workstation

Liu Jie， Pang Dongmei
（School of Computer Science and Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510006， China）

Abstract:This paper makes an improvement on hardware and software of current anti-fake currency propaganda workstation to solve the existing problems， such as single function， hard to modification， poor interaction and so on. As hardware aspect， it adds w ireless network card， fake currency detector and camera. As software aspect， it divides whole workstation into client and server， and uses database and file system to manage data. New type of anti-fake currency propaganda workstation implements some new functions， for example， real-time online updating， remote supervising， light source and camera lens sw itching， real-time image comparison， image enlarging， real currency standard comparison， multiple light source advanced comparison， multi-media propaganda， etc. The new one fully complies with the ―Internet plus” concept. It has more propaganda methods and content， and comparison functions effectively increase interaction between workstation and users. Meanwhile， the new one can greatly improve the maintenance efficiency and reduce costs.

Key words:Internet Plus； Anti-fake Currency Propaganda

中圖分類號：TP399

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-757X（2016）05-0053-05

作者簡介：劉 捷（1981-），男，廣西賀州人，華南理工大學(xué)，計算機科學(xué)與工程學(xué)院，碩士，實驗師，研究方向：軟件開發(fā)技術(shù)研究，廣州，510006龐冬梅（1987-），女，廣西北海人，華南理工大學(xué)，計算機科學(xué)與工程學(xué)院，碩士，助理實驗師，研究方向：軟件開發(fā)技術(shù)研究，，廣州，510006

收稿日期:（2015.09.08）