慈善智能捐助服务平台的设计与实现 - 图文

慈善智能捐助服务平台的设计与实现 Design and Implementation of Charitable Donations Intelligent Service Platform

领 域： 软件工程 研 究 生： 朱雷华 指导教师： 张建勇 高级工程师 企业教师： 魏国帅 高级工程师

天津大学软件学院 二零一四年十一月

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）

学位论文作者签名： 导师签名：

签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日

摘要

随着互联网技术的发展，网络正在不断改变人们的生活方式，慈善事业也开始进入网络。利用互联网和移动互联网技术，设计与实现慈善智能捐助服务平台可以让慈善面对更多的公众，让公众成为慈善的主角，让慈善和公众互动起来，同时也可以让慈善公益组织更好地为捐赠者和求助者服务，让慈善公益组织的执行变得透明公开。

本文首先对国内慈善行业的开展情况进行了分析，指出目前国内慈善事业存在行为不透明、求助和捐赠信息不对称、缺乏有效的资源共享平台等问题，指出利用互联网和移动互联网技术，通过整合门户网站、微博、微信、手机短信、智能终端APP等，建立资源统一的慈善智能捐助服务平台具有良好的应用前景。分析了慈善事业的功能需求和业务流程，讨论了详细的分析过程，接着设计了平台的技术架构和平台分为那些功能模块和子系统。分别讨论了用户界面设计、核心业务流程设计和数据库设计。在此基础上，阐述了主要功能的采用什么技术实现，并给出实现的效果图。对系统测试中的测试环境配置、功能测试和性能测试进行了分析与讨论。

最后对系统的应用情况进行了介绍，通过该慈善智能捐助服务平台，可以给慈善组织、捐赠者、求助者提供一个高效、便捷的慈善公益平台来开展网络慈善公益活动。

关键词：慈善；智能捐助服务；慈善信息化平台

ABSTRACT

With the development of internet technology, the network is changing the way people live，the philanthropy also affected by network. The implementation of charitable donations intelligent service platform which by using the internet and mobile internet technology can make the public know more about the charity ,make the public become the protagonist of the charity, make the public interacted with the charity. The platform can allows charitable organizations to better service for donors and those who seeking help, it can also make the perform of the charitable organization becomes transparent and open.

This paper analyzed the situation of domestic philanthropy, pointed out that the philanthropy have the problems of opaque behavior, asymmetric information between seeking help and donations and lack of effective resource sharing platform. Proposed that establish a unified resource charitable donations intelligent service platform which by integrating portals, micro blogging, letter, SMS, mobile terminal APP by using the internet and mobile internet technology have good prospects. Analyzed the function requirements and business processes of the philanthropy. The detailed analysis of the process, overall functional architecture of the system and functions of each part of the system are also explained in paper. On the basis of the detailed design, the main function modules were introduced, the system environment configuration system testing were described, the system of functional testing and performance testing analysis were discussed.

Finally, the application of the platform system were introduced. We can say that the efficient and convenient platform can be provided to the charitable organizations, donors, callers with the use of the system.

Key words：Charity; Smart Donations services; Information Platform of the Charity

I

目 录

第一章 绪论 .................................................................................................................. 1

1.1 慈善与公益 .............................................................................................. 1 1.2 课题背景及意义 ...................................................................................... 2 1.3 国内外研究应用现状 .............................................................................. 2 1.4 论文研究内容 .......................................................................................... 3 1.5 论文组织结构 .......................................................................................... 3 1.6 本章小结 .................................................................................................. 4

第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析 .................................................................. 5

2.1 实现目标分析 .......................................................................................... 5 2.2 功能需求分析 .......................................................................................... 5 2.3 组织机构分析 .......................................................................................... 6 2.4 参与者分析 .............................................................................................. 8 2.5 数据流程分析 .......................................................................................... 8 2.6 用例分析 ................................................................................................ 10

2.6.1 会员管理用例 ............................................................................... 11 2.6.2 慈善信息管理用例 ....................................................................... 11 2.6.3 慈善捐助活动用例 ....................................................................... 12 2.6.4 慈善项目管理用例 ....................................................................... 13 2.6.5 慈善增值服务用例 ....................................................................... 14 2.7 非功能需求 ............................................................................................ 15

2.7.1 可用性 ........................................................................................... 15 2.7.2 可靠性 ........................................................................................... 15 2.7.3 性能需求 ....................................................................................... 16 2.7.4 安全性需求 ................................................................................... 16 2.8 本章小结 ................................................................................................ 16

第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计 ................................................................ 18

3.1 系统平台架构设计 ................................................................................ 18

3.1.1 物理架构设计 ............................................................................... 19 3.1.2 逻辑架构设计 ............................................................................... 19

II

3.1.3 Web服务器选择 ............................................................................ 20 3.1.4 数据库选择 ................................................................................... 21 3.1.5 开发平台选择 ............................................................................... 22 3.2 功能架构设计 ........................................................................................ 23 3.3 本章小结 ................................................................................................ 25

第四章 慈善智能捐助服务平台设计与实现 ............................................................ 26

4.1 界面设计 ................................................................................................ 26

4.1.1 界面设计原则 ............................................................................... 26 4.1.2 门户网站首页设计 ....................................................................... 27 4.1.3 公益宝智能终端App界面 .......................................................... 29 4.2 核心业务流程设计 ................................................................................ 31

4.2.1 会员在线注册流程 ....................................................................... 31 4.2.2 在线求助业务流程 ....................................................................... 31 4.2.3 在线捐赠业务流程 ....................................................................... 32 4.2.4 项目管理流程 ............................................................................... 33 4.3 数据库设计 ............................................................................................ 33

4.3.1 数据库逻辑设计 ........................................................................... 33 4.3.2 数据库物理设计 ........................................................................... 34 4.4 主要功能实现 ........................................................................................ 37

4.4.1 慈善信息整合传播 ....................................................................... 37 4.4.2 慈善信息公开透明 ....................................................................... 41 4.4.3 在线支付功能 ............................................................................... 41 4.4.4 慈善消费捐赠 ............................................................................... 43 4.4.5 慈善捐助数据统计报告 ............................................................... 44 4.5 本章小结 ................................................................................................ 46

第五章 慈善智能捐助服务平台测试与应用 ............................................................ 47

5.1 系统测试 ................................................................................................ 47

5.1.1 测试环境配置 ............................................................................... 47 5.1.2 系统功能测试 ............................................................................... 49 5.1.3 系统性能测试 ............................................................................... 51 5.1.4 测试结论 ....................................................................................... 55 5.2 系统应用情况 ........................................................................................ 55 5.3 本章小结 ................................................................................................ 56

III

第六章 总结与展望 .................................................................................................... 57 参考文献 ...................................................................................................................... 58 致 谢 .......................................................................................................................... 61

IV

第一章 绪论

第一章 绪论

互联网正在重新定义人们的日常生活，购物、社交、教育等行为正在被互联网颠覆。同时，慈善公益行业也在被互联网颠覆，从公共信息传播的初始网站的论坛和讨论组，然后是建立专业的公益网站的公共机构和互联网巨头，在互联网平台上建立了一个又一个的类似“2008汶川地震捐款”，新浪微博“微博打拐”等公益项目继续推进微博的舆论氛围，直到目前妇孺皆知的移动互联网公益。毫无疑问，互联网正在改变中国慈善[1]。

1.1 慈善与公益

很久以前，“慈善”不是一个词，而是分开的两个词，怀有仁爱之心称之慈，广行济困之举为之善。后来由于“慈”与“善”字义相近，最终就被合起来形成“慈善”这个词。中国的慈善意识历史深远，先秦时期的诸子百家对此都曾有过精辟的描述。老子曾在《道德经》中讲：“上善若水，水利万物而不争”。孔子和孟子也都曾说道：“老者安之，朋友信之，少者怀之；则：老吾老以及人之老，幼吾以及人之幼；出入为友，守望相助，疾病相扶”[2]。维基百科给的定义：慈善是一种善良的意愿社会活动，关系到“施予者”和“受施者”。在社会上，不问物质回报他，给予有需要的社会群体帮助、支持等。慈善是促进人类福利进步的利他关爱，通常透过捐赠款物、资产或活动，由公益社会组织捐赠予有需求的人，或公益协助其他社会需求[3]。

公益是公共利益事业的简称。指有关社会公众的福祉和利益。这是为人民服务的一种通俗讲法。五四运动后方才出现，“公益”为后起词，其意是“公共利益”，“公益”是它的缩写。社会公益组织，一般是指那些非盈利性社会组织、不以盈利为目的，且以社会公益慈善事业为主要追求目标的社会组织。原先的公益机构主要从事人道主义救援和贫民救济活动，很多公益组织起源于慈善机构。这种广义的大慈善，就是公益[4]，也叫现代公益，概念来源来自于西方国家，就是现代的慈善事业，是广义的大慈善，而不是狭义的传统慈善。

原民政部部长崔乃夫曾说过，“在美国，直到现在，这两个字的差异并不大，在很多时候很多地方都是混用的。慈善与公益，在英文里仅仅是字面的不同。”慈善和公益也是有一些区别。主要是在资助对象上面，慈善是对穷人的救济、救助及援助；而公益是一种大慈善，资助的对象不仅是穷人，还有交响乐团、图书馆等文化和科学公共事业。无论公益，还是慈善，出发点都是围绕爱、爱心和对

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第一章 绪论

别人的帮助。她们最终的归宿，也都是促进社会的公平正义或者说是实现第三生产力再分配。

1.2 课题背景及意义

随着我国经济高速发展，国际地位不断上升，慈善公益事业发展也蒸蒸日上，慈善公益组织数量持续上升，各项善款捐赠也逐年增多。慈善公益组织在调节利益分配，缓解社会矛盾，促进社会公平与和谐等方面扮演着很重要的角色[5]。然而，近年来一系列慈善公益丑闻揭开了我国慈善公益组织的并不算神秘面纱，公众对慈善信息公示的需求也供大于求。部分慈善公益组织却因为信息透明度低而丧失了社会公众的信任，各种善款募捐也因此降至冰点。这些充分暴露目前我国慈善公益事业发展中还存在一些突出的矛盾，一、慈善公益事业缺乏资源共享平台，因此也就不能进行全面的数据统计和量化标准, 政府对于其指导及慈善政策的制定缺乏依据与参考；二、求助信息与捐赠信息不对称，从而导致慈善资源分配不均，甚至于求助者求助无门，捐赠者不知如何捐赠的尴尬境地；三、慈善机构善款管理不透明，捐赠者所捐赠财物用到何处，何时送达受助人手中，没有及时向捐赠人反馈，再加上社会诚信问题，造成社会公众主动参与慈善公益活动的积极性不高[6]。

所以在此背景下，针对我国慈善事业发展的需要，利用互联网技术、移动互联网技术和软件工程方法，设计与实现慈善智能捐助服务资源共享平台，致力于解决慈善公益事业缺乏资源共享、求助与捐赠信息部对称和慈善行为不透明的问题就具有重大意义。

1.3 国内外研究应用现状

目前，国内外慈善事业研究大多局限在传统慈善业务领域，对于互联网技术、移动互联网技术如何应用于慈善事业的研究非常少[7-22]。不过，随着互联网技术的日新月异和慈善公益事业的发展蒸蒸日上，越来越多的公众参与慈善公益活动。不仅是普通的公众，还包括发起“免费午餐”的媒体人邓飞、发起“大爱清尘”计划的知名记者王克勤等“名人”，还有以环球时报和湖南卫视为代表的传统媒体也再加大慈善公益的宣传力度，并将慈善很好的融入媒体平台，纷纷以慈善媒体自居。腾讯、新浪和百度等网络媒体也纷纷设立慈善基金或专项慈善基金，组织参与整个公益活动和管理慈善基金的运作。类似电子商务的“B2C”营销理念，慈善机构也在利用互联网实现“善2C”慈善营销理念，淘宝网上多家公益店铺开张、新浪微博平台上的微慈善对接、以及由中国妇女发展基金会发起，中

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第一章 绪论

国邮政开发的“母亲邮包”项目的与贫困母亲对接的信息救助平台等等，都是“善2C”的成功尝试。

在激烈的市场竞争和慈善的信任危机的背景下，慈善事业不断转型升级是一个慈善机构赖以生存的重要武器，许多慈善机构试图调整业务，纷纷推出信息化平台，开发与管理慈善业务[23]。中民慈善捐助信息中心推出全国性慈善信息平台。目前该平台已初步建成，已经包含了信息发布、查询与共享功能，报送和统计功能，舆情监测功能，数据库管理功能，以及宣传推广等功能。中国红十字会也利用互联网技术开发了慈善项目公示与查询、网络在线求助、大数据分析筹款等功能。爱德基金会也不断拓展与淘宝、腾讯和新浪微博的合作，利用第三方的在线支付功能开发出多种网络捐赠方式，还借助新浪和腾讯微博等社交媒体，实现公益信息的快速传播与基金项目的舆情监测。

1.4 论文研究内容

本文在现有慈善公益信息系统基础上，分析了慈善事业的实际需求和业务流程，并结合软件工程的思想，设计和实现了慈善智能捐助服务平台。论文的主要研究内容如下：

首先，讨论了慈善公益项目背景和当前所面对问题。针对缺乏资源共享平台、慈善行为不透明和求助与捐助信息不对称等问题，提出了利用互联网技术、移动互联网技术，整合门户网站、微博、微信、手机短信、智能终端APP等，建立资源统一的慈善智能捐助服务平台。

然后，对慈善智能捐助服务平台进行功能需求分析与非功能性需求分析，并采用流程图和用例图的形式进行需求详细说明。

接着，讨论慈善智能捐助服务平台架构设计，充分考虑平台的扩展性、维护性以及性能问题，阐述了慈善智能捐助服务平台各部分的组成。

再者，在详细设计阐述中，分别讨论了用户界面设计、核心业务流程设计、数据库设计，以及主要功能模块的实现，给出了功能实现的效果图。

最后，介绍慈善智能捐助服务平台系统测试，主要介绍了测试的环境配置、功能测试和性能测试，对该平台的应用情况作了简单说明，提出了展望和改进建议，并对本论文进行了总结。

1.5 论文组织结构

本文共六章，按照先提出问题，再分析问题，最后解决问题的结构进行阐述，其组织结构如下：

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第一章 绪论

第一章序言，首先描述了课题的选择背景和意义，分析目前国内外慈善公益事业和慈善捐助服务的研究应用现状及目前存在所的问题。

第二章慈善智能捐助服务平台需求分析，主要进行慈善智能捐助服务平台的进行功能需求分析和非功能需求分析。

第三章慈善智能捐助服务平台架构设计，对系统技术架构设计和功能架构设计进行了阐述。

第四章慈善智能捐助服务平台设计与实现，首先介绍用户界面设计、核心业务流程设计和数据库设计，最后，介绍了主要功能的采用什么技术实现，并给出实现的效果图。

第五章慈善智能捐助服务平台测试与应用，介绍系统测试中的测试环境配置、功能测试和性能测试，并对系统应用情况做了简要说明。

第六章总结及展望，对本论文进行总结，对慈善智能捐助服务平台提出了展望和改进建议。

1.6 本章小结

本章首先介绍了课题选取的背景和意义，分析研究目前国内外慈善事业存在的问题及对慈善捐助服务信息化建设应用的现状，最后，列举了论文研究内容与论文组织结构。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

在软件工程中，需求分析指的是改变一个现存的电脑统或建立一个新的电脑系统时描写新系统的定义、目的、范围和功能时所要做的所有的工作[24]。需求分析是软件工程中的一个关键过程，下面结合笔者对某省级公益组织的业务调研进行需求分析。

2.1 实现目标分析

慈善智能捐助服务平台是面向社会公众的平台，需要实现的目标如下： 1.通过自身营销推广来吸引爱心人士向求助者发出爱心捐赠；

2.支持多种方式处理求助和捐赠申请，以工作流方式处理捐助双方意愿，在义工的配合下达成“公开、透明、直接、即时、全额”的捐助行为；

3.服务与捐赠者和求助者，在求助者和捐助者之间架起一座互动的桥梁； 4.完善内部业务流程，公示和披露捐赠和拨付数据；

5.实现求助者求助快捷，捐赠者捐赠方便，公众热情参与，工作人员服务热情，突出某省级公益组织公开、透明、诚信的慈善组织印象。

2.2 功能需求分析

功能需求是对软件系统在功能方面应具备能力的要求，是软件需求分析的主要组成部分，在软件需求分析过程中起着决定性作用[25]。通过对某省级公益组织捐赠求助流程的调研分析，结合计算机、互联网和移动互联网等技术，本着为捐赠人、受助人、志愿者和某省级公益组织工作人员提供方便快捷的自动化服务的原则，完善的慈善捐助信息服务平台需具备以下功能：

1.慈善信息整合发布功能。

借助门户网站、微博、微信、手机短信、智能终端APP等，整合发布慈善活动、捐助信息动态与政策法规等相关慈善信息。

2.慈善捐助活动管理功能。

实现捐助活动的管理信息系统，管理慈善捐助活动的整个过程，为捐赠者提供实时查询所捐赠款物的捐赠与拨付详细情况，为捐赠者和求助者搭建信息桥梁，实现在线求助与捐赠、自动匹配捐与助的功能，为政府提供慈善行业的实时数据，作为决策参考，为捐赠者提供一站式的“慈善管家”服务。

3.慈善公益项目的管理功能。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

实现慈善公益项目发布与公示管理，记录项目救助情况，让公众可以实时查询和统计项目救助信息，便于公众申请、了解慈善援助项目情况。

4.慈善捐助服务平台增值服务功能。

尝试实现如淘宝网上交易类似的慈善物资在线拍卖服务——“淘善社区”，开发自主式慈善服务——小额爱心冠名基金，通过在智能手机平台上运行的慈善消费公益App软件，为公众提供更多样化参与慈善方式，让更多的人了解慈善，参与慈善。

2.3 组织机构分析

某省级公益组织是一个覆盖河南全省的综合性公益慈善组织，组织机构如图2-1所示。

组织机构主要包括理事会、常务理事会、监事会、会长办公室、会员代表大会和秘书处，秘书处负责具体工作，下属各部门职能如下：

1.综合部：负责会员发展、管理，基层慈善组织的联络与服务，义工管理制度制定。还主要负责文秘、行政管理、人力资源管理、财务管理、对外联络和法律事务等工作；

2.宣传策划部：负责媒体联络，慈善宣传活动的策划、统筹、传播，慈善信息的统计、研究、发布，慈善文化和政策的研究与传播，慈善评选表彰活动的组织，慈善文化教育基地的命名与管理，内刊的编印、发行，总会的文字综合工作。

3.捐赠服务部：主要负责捐赠客户资源的开发与维护，全年筹资计划的统筹制定，慈善款物的联合募集，专业捐赠管理服务的提供，慈善款物的接收、分配、调拨等专业捐赠管理服务的职能。自主式慈善基金的管理，爱心企业的命名与管理。

4.综合项目部：重点实施公益伙伴计划、爱心1+1—农民创业计划。负责社会优秀慈善项目的筛选、资助和资助资金的募集；捐赠者定制和其它机构委托项目（济困类、儿童类、助老类除外）的实施；总会各类慈善项目的监测评估。

5.紧急救助项目部：重点实施慈善SOS—紧急救助、为生命续航—大病患者慈善赠药项目、微笑列车；负责社会困境人群的救助，日常求助接待，相关项目的开展、开发、对外合作与资金筹集并负责总会慈善医院的命名与管理。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

图2-1 组织结构

6.儿童项目部：重点实施点亮生命计划—贫困儿童大病救助、事实无人抚养儿童助养、梦想家园项目、阳光助学等项目。负责儿童类慈善项目的开发、对外合作与资金募集。

7.助老项目部：重点实施乐龄计划项目。负责助老类项目的开发、开展、对外合作与资金募集。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

2.4 参与者分析

确定系统参与者就是分析使用该系统主要功能的是哪些人，谁需要该系统的支持以完成其工作。针对前面提到的系统实现目标和组织结构，慈善智能捐助服务平台的参与者如下：

1.管理员：管理员又分为财务管理员、项目管理员、捐赠服务管理员、编辑管理员和理事会管理员，分别管理各自业务。

2.捐赠者：捐赠者可以是个人，也可以是企业，首先需要注册，经过管理员审核通过后，可以进行在线捐赠、查询所捐赠财物的详细使用情况。

3.求助者：求助者可以是个人，也可以是公益机构，求助者也需要注册，经过管理员审核通过后，可以进行发布求助信息，接受捐赠。

4.义工：义工需要注册，通过审核后才能正式成为义工，主要负责求助信息的现场核实。

5.公众：公众用户不需要注册，可以在线浏览任何被允许的信息，也可以注册成为捐赠者或求助者。

2.5 数据流程分析

数据流程分析的结果会用数据流图来进行表示，数据流图简称为DFD，它是数据流程分析最常用的表达方式。数据流图可以使开发人员较全面的了解到数据的流动与变换，也可以帮助开发人员更快速的开发出符合用户需求的系统是从一个整体的系统性的角度进行的数据流分析，如图2-2 所示。

[26]

。

复杂系统的数据流程图，需要通过分层的方式来实现，首先是顶层数据流图，这

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

公众用户1.0注册注册信息成功4.0登录申请信息捐助用户申请信息2.0申请求助3.0申请捐赠评论信息求助申请捐助申请13.0发表评论11.0添加政策法规12.0审核6.0审核管理员政策法规捐赠信息新闻信息求助信息项目信息7.0添加捐赠8.0添加新闻9.0添加求助信息10.0添加项目信息 图2-2 顶层数据流图

由顶层数据流图并不能详细的描述系统的所有数据流向，因而该图还可以进行分解细化，如图2-3所示，该图是以捐赠者和求助者之间的数据流图为例来进行顶层数据流的分解细化。

1.1捐款请求捐款接受请求合法性检查1.21.3收入处理3捐赠者合法捐助产生报表D3收支状况2.1求助请求求助要求2.2合法支出2.3收入处理财政报表求助者接受请求合法性检查理事会图2-3顶层数据流图

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

2.6 用例分析

用例分析是从用例模型到分析模型的过程，用例就是系统的功能模块，是需求和设计之间的桥梁，是系统分析的起点。用例图用来描述客户的需求，它是主要用来表示图示化系统的主事件流程，也就是完成一定功能的动作。用例分析把系统的行为分配给分析类，让分析类交互完成系统的行为。系统分析人员根据客户的需求来绘制用例图，描述软件系统具有哪些功能模块，以及各个模块之间的相互依赖关系[26,27]。用例图包含用例和参与者，用例之间的联系的反映了系统的整体结构和功能的软件的用户关联，相应的软件是分解的结构和功能。

用例是从系统外部可见的行为，是系统为每个Actor（参与者）提供的一套服务。原则上讲，用例之间相互独立和并列的，不存在包含与隶属关系。但为体现一些用例之间的业务关系，采用面向对象的思想，用例之间也能抽象出extend (扩展) 、include (包含)和generalization(泛化)等几种关系[28]。慈善智能捐助服务平台系统整体用例图如图2-4所示。

<><><>浏览慈善信息<>慈善信息管理<>发布慈善信息<>公众义工<><><>慈善捐助活动<>在线求助<><><><><>在线捐赠审核<>会员管理<>求助者<>注册<><><><><>管理员慈善项目管理<>慈善增值服务捐赠者

图2-4系统整体用例图

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

系统整体用例图不能把一个复杂系统的参与者和功能都表达清楚，还需要对

较复杂的功能进行分解，下面对分解后的功能用例进行分析。

2.6.1 会员管理用例

会员管理包括会员增加新会员、删除会员、修改会员信息、审核等功能。会员管理用例图如图2-5所示。

<>注册<><><>查询其他会员信息公众义工查看会员信息<>查看自己信息<><>审核<><><><><>求助者修改会员信息<>管理员<>添加新会员捐赠者删除会员

图2-5 会员管理用例图

公众可以注册为义工，也可以注册为求助者或捐赠者，通过管理员审核后就成为正式会员。

2.6.2 慈善信息管理用例

慈善类信息包括慈善新闻、公益资讯、政策法规、财务信息、捐赠信息和拨付信息等。管理员有编辑修改的权限，其他参与者只有浏览的权限，慈善信息管理用例图如图2-6所示。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

微薄慈善信息<><>公众查看慈善信息<><>公益宝App信息<><><><>发布慈善信息<><><><><><><>门户网站慈善信息修改慈善信息<><><><><>删除慈善信息<>管理员微信慈善信息 图2-6慈善信息管理用例图

管理员可以选择把慈善信息发布到门户网站、微博、微信或公益宝智能终端App。

2.6.3 慈善捐助活动用例

慈善活动的参与者是管理员、义工、求助者和捐赠者。管理员负责捐助活动的维护与工作，义工协助管理员审核求助者的反应情况是否属实，求助者使用在线求助发布求助信息，也可以查询在线捐赠信息。捐赠者可以查看在线求助信息，可以在线捐赠。慈善捐助活动用例图如2-7所示。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

发布在线捐赠信息<><>在线捐赠<>维护在线捐赠信息<><>求助者<><>审核<><>管理员<>义工维护在线求助信息在线求助<><>捐赠者发布在线求助信息

图2-7慈善捐助活动用例图

公众要想进行捐助活动必须注册成为求助或捐赠会员。求助者或捐赠者可以使用门户网站进行在线捐助，也可以使用公益宝智能终端App进行捐助。

2.6.4 慈善项目管理用例

慈善项目管理中管理员可查询、发布、修改和删除，并可以对不同类型的慈善项目进行统计。公众登录系统后可进行慈善项目的查询，根据项目介绍，参与到项目中或进行慈善捐助活动。慈善项目管理用例图见图2-8。

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第四章 慈善智能捐助服务平台设计与实现

图4-9 新浪微博显示效果

3.腾讯微博发布慈善信息

虽然腾讯微博没有新浪微博推出的早，但是借助于腾讯QQ的影响力，腾讯微博后来者居上，目前的用户数和影响力已经不亚于新浪微博。腾讯微博也未开发者提供了调用的接口API，用户注册成为开发者后登录到腾讯微博开放平台，就可以使用腾讯微博开放平台提供的开放API，从腾讯微博系统获取微博内容的评论和用户信息等，也可以将新的信息或评论写入整个微博系统中。腾讯微博的开放平台为开发者提供了丰富多样的API接口和应用实例[57]。慈善智能捐助服务平台基于腾讯微博OpenJS(JS接口)实现了直接在后台管理系统发布慈善信息到腾讯微博的功能，发布后的效果图如4-10所示。

图4-10 腾讯微博显示效果

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第四章 慈善智能捐助服务平台设计与实现

4.微信发布慈善信息

正当人们还沉溺于微博为社交带来的喜悦时，一款智能终端即时通讯服务应用App——微信，在2011年1月21日，由腾讯公司正式推出。微信通过2G/3G或蜂窝网络快速发送免费文字信息、图片、语音和视频，它支持跨操作系统平台、跨通信运营商进行通讯。微信发布后像计算机病毒一样迅速传播，截止到2013年11月，注册用户已经突破六亿，成为亚太地区用户群体最大移动即时通讯软件[58]。微信公众平台也提供了二次开发接口，通过开发接口可以把消息推送给所有关注公众号的微信用户。图4-11就是通过后台管理系统发布的慈善信息在微信中的显示效果。

图4-11 微信显示效果

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第四章 慈善智能捐助服务平台设计与实现

4.4.2 慈善信息公开透明

我国慈善事业正处在重要发展时期，对慈善信息有规则的公开透明关系到现代慈善发展的格局，充分利用网络这一现代化信息平台对慈善信息进行公示对慈善事业的发展有着非常重要的意义。本系统对慈善信息进行披露效果如图4-12所示。公众及捐赠者通过该页面可以查询捐赠者捐助的时间、捐赠意愿以及金额等，以达到捐赠信息公开透明。

图4-12 信息披露显示效果

慈善拨付信息、捐赠物资信息和财务信息也都可以在门户网站上进行查询。

4.4.3 在线支付功能

在线支付是指在网上的卖家和买家通过商业银行提供的网上银行支付服务，在电子商务网站上面完成资金结算服务的一种业务。它为买家和卖家提供了一个方便、快捷与安全的电子商务交易环境和网上资金结算方式。在线支付不仅能帮助卖家实现销售资金的快速归集，缩短资金周转周期，同时它作为一种网上消费

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第四章 慈善智能捐助服务平台设计与实现

支付结算的新方式，也能帮助买家实现真正的足不出户，就能实现网上购物。在线支付是一种由第三方机构提供的银行拨款的支付接口，这种方法的好处是，用户可以直接从银行卡转帐到网站的账户资金，可以做到汇款即时到帐，这个过程不需要人手工确认。最常用的第三方在线支付方式有财付通、银联在线、支付宝、易宝支付、快钱。这种新的支付方式与网上个人银行转账或到银行柜台办理现金转账的最大区别就是能否自动确认预付款。

慈善智能捐助服务平台已经接通了支付宝和银联在线，通过在线支付功能可方便捐赠更快捷的奉献爱心，在线支付不收取任何费用，捐赠这捐出的每1分钱都将100%实时到底慈善基金会公募账号。网站在线捐赠与智能终端在线捐赠界面如图4-13、4-14所示。

图4-13 网站在线捐赠显示效果

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第四章 慈善智能捐助服务平台设计与实现

图4-14 公益宝智能终端捐赠显示效果

4.4.4 慈善消费捐赠

慈善消费是指消费者不直接慈善捐赠，而是通过消费间接进行慈善捐赠，慈善消费将消费者个人利益、爱心企业效益和慈善公益有机地融在一起，通过消费者个人一次普通消费活动，实现了消费者个人、爱心企业和慈善公益机构多赢的局面。慈善智能捐助服务平台在提供慈善捐助服务功能的基础上，尝试推出了公益宝App慈善消费功能。公益宝App利用百度LBS接口实现了查询附近爱心商家功能，也可以通过摇一摇随机推荐附近的爱心商家，如图4-15所示。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

查询慈善项目<>统计项目<>公众<>发布慈善项目<><><>修改慈善项目管理员删除慈善项目 图2-8 慈善项目管理用例图

2.6.5 慈善增值服务用例

慈善增值服务，是某省级公益组织为了让更多的公众方便、积极、快捷地参与慈善捐助活动，提出的全新的慈善捐助服务理念。本系统慈善增值服务共分为公益宝慈善消费、淘善社区、爱心基金三部分。其中淘善社区又分为淘项目和淘物质，爱心基金分为设立爱心基金和维护爱心基金。公众可登录平台参与公益宝慈善消费活动，捐助者可登录平台参与淘项目和淘物质，捐助者也可设立爱心基金。慈善增值服务用例图见图2-9。

慈善消费、淘善社区和爱心基金等由专门的管理员进行管理维护。

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

<>公益宝慈善消费公众<><>淘善社区<><>淘项目<>淘物质<><><><>管理员爱心基金<>设立爱心基金捐赠者维护爱心基金

图2-9慈善增值服务用例图

2.7 非功能需求

非功能性需求是指依据特定的条件来判断系统运作的情形，而不是针对系统特定行为的功能需求。包括安全性、可用性、可靠性、可维护性、可移植性、互操作性、健壮性、可重用性和可扩充性等[29]。

2.7.1 可用性

可用性是通俗的概念，指那些能让用户很容易使用系统的指标，包括易于使用（易于操作，容易理解），准确性，安全（准入制度，准入限制），兼容（兼容的服务器，客户端）等。

2.7.2 可靠性

可靠性就是保证慈善智能捐助服务平台连续不停机正常工作，具体要求如下：

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

1.除了计划的维护之外，系统应该能 24?7 正常工作； 2.计划维护工作每周不能超过一次，一次不能超过 6 小时； 3.系统应具有99%的时间正常工作的性能。

2.7.3 性能需求

1.速度要求：

在线捐赠善款方面的数据必须实时更新。

任何通过慈善智能捐助服务平台进行的操作，其响应时间必须少于10 秒。 除去图片比较多的页面外，其他页面加载相应时间必须少于6秒。 2.并发要求：

使用高峰期能够满足上万人同时在线的访问和使用。 能满足上千人同时注册和在线捐助。 3.容量要求：

能够满足动态增长的会员和慈善信息存储要求。 每个求助主题一般都有5张以上的图片源文件。 能够满足动态增长的图片、视频等文件存储要求。

2.7.4 安全性需求

1.加密验证需求：

保存在Session与Cookie里面的用户身份验证和密码等信息需要加密。 用户在不经常使用的电脑或手机上访问后台时候，需要进行身份验证。 在线捐款时向网银、支付宝等站点发送请求中的数据需要加密。 与第三方合作的数据传输时候需要加密和 IP 地址绑定。

其他一些敏感信息或者重要信息的地方需要加密，例如：数据库中存放的用户的密码、配置文件中的数据库链接字符串等等。

2.病毒控制需求：

所有上传的文件在存入服务器前都要进行查毒。

2.8 本章小结

这一章从慈善智能捐助服务平台要实现的目标开始分析，针对要实现的功能，借助组织结构分析、参与者分析、数据流程分析和用例分析，详细阐述了平台具有那些方面的功能需求，给出了平台的会员管理、慈善信息管理、捐助活动、

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第二章 慈善智能捐助服务平台需求分析

项目管理、增值服务等功能的应用案例。最后，从可用性、可靠性、系统性能，以及安全性等非功能需求方面进行分析。

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第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

通过前期的用户需求分析，了解了目标用户对于系统的要求，接着就是根据需求文档进行系统的设计工作。系统的主要核心是系统设计，主要包括系统的架构设计、功能实现模块设计和数据库设计等，需要从整体上勾画出系统的开发框架，为了提高系统设计的效率，软件工程学原理中规定了软件设计的一系列原则，在这些原则的指导下可以快速开发出需要的产品。相关原则如下[30]：

1.高效性原则

高效性原则是针对系统的数据处理速度而言的，一个优秀的系统必须要具备高效性原则，在系统开发过程中，采用不同的数据处理方法所得到的响应速度都是不同的。处理效率在不同性质的系统中，称谓也不同，比如在联机实时处理系统中，通常被称为响应时间，又比如在批处理系统中，通常被称为处理速度，无论这些称谓是什么，它们的意义都是一样的，即代表处理效率。系统设计过程中要充分考虑到这一原则，在选择相关的硬件或软件过程中要谨慎。

2.高可靠性原则

高可靠性原则是针对系统的性能而言的，一个优秀的系统需要能够确保可靠性，要具备灵活应对各种突发情况的能力，比如自动纠错功能、抗干扰能力等。而最能体现系统可靠性的指标是平均无故障时间，即在平均时间内不发生故障的时间。

3.1 系统平台架构设计

架构设计是系统建设成败的关键，是系统建设的基础，就如同建一座大厦，基础没打好，随时可能倒塌。软件系统的架构设计也是如此，架构设计不好，随着业务越复杂就越危险，最后很可能造成系统推翻从来。

系统的体系结构设计的重点是一些非功能属性，诸如性能，可维护性，可扩展性，可靠性，可测试性等。本系统架构设计是在全面分析系统功能，充分考虑系统实施情况下设计出来的。下面就从物理架构和逻辑架构方面分别讨论慈善智能捐助服务平台的技术架构设计。

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第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

3.1.1 物理架构设计

慈善智能捐助服务平台不仅是面向广大公众的服务平台，而且还记录着重要的慈善捐助信息，比如一些与善款相关的信息。该平台对系统的稳定性和安全性有很高的要求，要有完备的数据存贮和备份策略。物理架构设计图如图3-1所示。

公众集群服务器 1捐赠者/求助者防火墙Web服务器集群服务器 2管理员共享服务器集群服务器 n

图3-1 系统物理架构图

Web服务器是统一的门户入口，用户可以通过浏览器登录，也可以使用移动端App登录。用户登录后，系统会根据集群服务器的负载平衡情况自动匹配给相对空闲的服务器。在共享服务器上储存用户信息及所有需要共享的数据信息。集群服务器分为图片服务器、工作服务器、备份服务器等。这样的系统架构具有高度灵活，随着用户数量的不断增加，可以扩展更多的服务器来满足大用户量的并发访问请求，保证系统性能。

3.1.2 逻辑架构设计

描述软件系统由几部分组成、讨论各个部分相互之间关系的过程就是逻辑架构。设计先进的，可扩展的，标准一致的逻辑架构，需要遵循易于使用，易于管理和安全的原则，采用分层设计，如图3-2所示。门户网站、微博/微信、智能终端App是用户接口层；慈善信息管理系统、慈善捐助业务系统和其他业务增值系统属于应用层；Web应用服务系统，数据库和服务器硬件属于系统层。分层式设计可以达到低耦合、高内聚、模块复用、定义规范的目的。采用分层设计具有以下优点：

1.开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；

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第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

2.可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现； 3.可以降低层与层之间的依赖； 4.有利于标准化； 5.利于各层逻辑的复用。

不同的软件层次只与其相邻的层次发生数据交互，并且通过接口实现和包装类了层间耦合。软件层次划分方案使得系统能够满足现代软件工程对于软件的“高内聚、低耦合”的要求。

门户网站微博/微信移动终端访问控制平台技术架构体系Web保护慈善信息发布系统捐助业务系统其他增值服务系统应用服务(.NET)数据库系统（SQL Server）硬件及环境平台图3-2 系统逻辑架构图

应用平台系统平台

3.1.3 Web服务器选择

本平台选择IIS 7.5作为Web服务器。IIS 7.5是Windows Server 2008 R2（第二版）自带的Web服务器，不需要再花费额外的费用进行购买。

IIS 7.5具有集成企业内部网、互联网和外联网上的Web服务的能力，它具有可靠性、安全性、可伸缩性以及可控性等特点。可以用IIS 7.5为动态网络应用程序创建功能强大的基于B/S结构的Web服务平台。IIS 7.5充分利用了最新的Web技术标准(例如：ASP.NET、XML可扩展标记语言、以及SOAP简单对象访问协议)来开发和部署Web应用程序。IIS 7.5还提供了一些新特性，可以让Web管理员在单个IIS服务器或多个IIS服务器上发布上千个高性能的网站。无论是

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第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

只有几个用户的系统，还是上万用户的大系统，都可以使用IIS 7.5发布和管理互联网上的网页以及FTP (文件传输协议)站点，还可以使用IIS 7.5利用SMTP与NNTP发布和传输邮件与新闻。

3.1.4 数据库选择

数据库系统已经从最初的层状和网状型数据库，发展到最常用的关系型数据库，再到目前的流行的面向对象型数据库。常用的大型数据库管理系统主要有：

1.Oracle

Oracle是美国甲骨文公司推出的大型数据库管理软件，支持Unix、Solaris、Windows等多种操作系统平台，Oracle是目前市场占有率最高的大型企业级数据库，具有易于使用、稳定性强、便于扩展和数据安全性强等优点，支持分布式应用，并发处理能力强，支持多种国家语言，但价格昂贵，安装和维护费用都很高。

2.DB2

DB2是IBM公司出品的一套大型数据库管理软件，主要应用于大型应用系统，虽然它也支持多种操作系统平台，但是它主要在Unix大型机上使用，很少应用在Windows系统中。

3.Sybase

Sybase是美国的Sybase公司研发的一套跨平台的典型的C/S模式大型关系型数据库管理软件。Sybase对分布式支持很好，提供完美的数据备份同步方案，Sybase在我国的大中型系统中得到广泛应用，如加油站系统。

4.Informix

Informix最开始是由Laura King和Roger Sippl基于ISAM技术开发的一个小型的关系数据库，目的是当作报表记录器来使用的。后来经过数年发展和多次收购，最终归到IBM公司囊中，IBM把它定位为在OLTP（线事务处理）方面的样板级关系数据库管理软件。 IBM对Informix和DB2进行了长远的规划，两个数据库产品互相独立、取长补短、共同发展。

5.MySQL

MySQL最初是瑞典的AB公司开发的一套开源的小型关系数据库管理软件，后来被美国的甲骨文公司收购。MySQL由于开源免费、速度快、可靠性和适应性强等特性，导致很多中小型的网站都使用MySQL作为数据库管理软件，它经常和PHP编程语言一起使用，PHP提供了一套完整的MySQL函数，便于在PHP语言中直接操作MySQL。

6.PostgreSQL

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第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

美国加州大学伯克利分校计算机系基于研究的需要开发了一套开源的关系型数据库管理软件，命名为PostgreSQL，它是支持操作系统平台最多的数据库，支持大部分的标准SQL， 还支持外键、触发器、复杂查询、视图和事务完整性。目前，PostgreSQL在性能和稳定性方面的表现不尽人意，还缺少如数据库集群、数据仓库等大型数据库所必备的功能。

7.SQL Server

SQL Server是微软公司推出的基于服务器端的中型关系数据库管理软件，目前已经发布SQL Server 2008 R2版本。它采用分布式客户机/服务器模式，与Windows系统完美集成，可以使用Windows的很多功能，例如管理用户登录、发送与接受系统消息等。它具备Windows风格的图形化用户操作界面，让管理和操作数据库变得简单直观，它支持标准SQL，支持分布式应用，支持汉字处理，支持Web技术，支持把存储在数据库中的数据很容易地到发布网络上。它还提供了数据仓库功能，数据仓库是Oralce与其他昂贵的大型数据库管理系统软件才提供的功能。SQL Server 2008 R2在安全性、可靠性和可扩展性方面有了很大改进，性能方面也有很多的提升。

针对上述几个大型数据库管理系统，从操作系统平台、性价比、数据库构造难易程度、程序开发的难易程度、支持分布式应用、并发性能、事务处理、可移植性、可扩展性、安全性、数据完整性约束、容错能力、以及支持汉字处理能力等多方面进行综合对比分析，再结合建立慈善智能捐助服务平台的实际需要。本平台的选择SQL Server 2008 R2企业版作为数据库管理系统软件来使用。

3.1.5 开发平台选择

在Windows操作系统上开发Web服务，最好最完美的应用服务平台当然是.NET框架。.NET是微软公司在Web服务时代，推出的一套整体开发环境技术框架[31,32]。. NET软件开发平台是微软承诺未来十年的服务器和桌面软件快速开发应用程序启动的项目，具有网络透明性和平台独立性。.NET包含很多有利于互联网Web应用和企业内部网应用快速开发的技术。为了让互联网作为建造新一代操作系统的基础，.NET对互联网及操作系统的设计思想进行了延伸。也就是说，.NET技术是建立在不同站点之间的协议，鼓励合作站点之间交换信息，自动实现信息交流，为了帮助用户最大限度地获取信息，且对其数据实现简单和有效的管理[33]。采用 XML格式数据作为Web服务的数据传输通讯数据格式，这就避免了由于使用不同系统平台、不同组件模型、以及不同编程语言而带来的各个应用之间通信数据的不兼容，造成的单个计算网络不能在不同的操作系统、组件

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第三章 慈善智能捐助服务平台架构设计

模型或编程语言之间协同运行。允许开发者使用来自不同数据源的Web服务组合来创建应用程序。

本平台选择Visual Studio 2012进行业务应用层和门户网站开发，VS视觉系列开发平台是由微软公司研发的，其强大的功能深受程序开发者的热烈欢迎。VS平台用途广泛，即可以开发Windows 桌面应用程序，也可以生成Web 应用程序和Web Services服务程序。为便于开发者作Web应用开发，Visual Studio 2012采用了先进的模板和性能卓越的发布工具，对HTML5和CSS3等新标准的提供全面支持。此外，还可以利用VS提供的Page Inspector 功能，在正在编码的页面与IDE中之间进行交互，更轻松地进行跟踪调试。另外，VS平台的主要开发语言是C#，它功能强大，且容易上手，利用ADO.NET组件能方便地存取数据库，还支持面向对象编程。利用ASP.NET 可以实现Web应用程序的简化生成，使一些原来需要手工编写代码完成的工作，变成由系统自动完成，从而减小了软件开发的工作量，同时也提高了应用的可靠性。另外，由于ASP. NET程序是在服务器端运行的，当客户端浏览器浏览ASP. NET网页时，Web服务器就会把相应ASPX网页文件重新解释一遍，同时生成的标准HTML文件后再发送到客户端浏览器，这样就不会有浏览器的不兼容的问题。

选择Eclipse + ADT开发安桌智能终端App， 用Xcode开发iPhone手机App，利用MVC设计模式进行软件分层，软件被划分为Mode、View和Control三层结构[34,35,36]。智能终端Web和App服务器之间是通过JSON格式数据进行通信的。JSON的全称是JavaScript Object Notation，是基于JavaScript的一个子集

[37]

，

它是一种轻量级的数据交换格式。JSON不仅采用完全独立于语言的文本格式，也使用了类似于C语言的习惯，包括C、C++、C#、Java、 JavaScript、Python和Perl等。这些特性就是JSON作为理想的数据交换语言的主要原因。

3.2 功能架构设计

系统的功能架构设计，就是设计系统的逻辑视图，即将系统按功能进行分层、分组件，并描述这些层及组件之间的关系。根据前面章节的需求分析和技术架构设计，慈善智能捐助服务平台的功能架构设计如图3-3所示。包含10个子系统：会员管理系统、慈善信息管理系统、在线求助管理系统、在线捐赠管理系统、慈善捐赠信息披露系统、慈善拨付信息披露、在线捐赠评价与异议处理系统、慈善数据分析系统、慈善项目管理系统和慈善捐助增值服务系统。

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