Subversion手册

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三层交换机

（文章搜集）
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为什么用三层交换机
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交换的基本功能在于将输入输出端口连接起来从而实现业务流转发，以往的二层报文交换使用MAC地址来判别数据包的去向，也就是说二层交换是转发基于第二层地址的业务流。三层交换则是转发基于第三层地址的业务流，除了还可以进行与二层交换相似的交换、认证、报文过滤等功能外，三层交换机还可以进行路由处理，这也是三层交换机特点所在。
我们知道二层交换是基于MAC寻址，但是对于我们想要联系的设备来说，MAC地址只是物理地址而不是逻辑地址，而实际应用中我们则需要比简单的物理地址更多的地址来达到应用的要求，而基于第三层的IP地址则比MAC更能合乎要求。TCP/IP是目前很多应用程序的通讯接口，它标明了实际通讯目标所拥有的逻辑地址，也是我们想要联系的设备的地址。我们连接网络的NIC都具有自己独一无二的MAC 地址，而在数据传输过程中MAC地址并不是应用程序所能够直接理解的地址，在数据的传输过程中物理地址不断的变化但是保持完整的是逻辑地址。为了更方便快捷地工作，我们使用可移动的寻址方式（IP）来获得数据目的地的信息而不用考虑下层信息，而且使用IP地址则拥有更好的扩展性能。

LAN交换机不但使用简单、费用较低，而且它的性能也非常不错，但是我们却不能把一个大型网络全部构建在交换机上。一个完全构建在交换机上的 LAN看上去就象一个广播网络，碰撞、堵塞以及通信问题会使你的网络变得一团糟。使用路由器则可以将网络划分为多个子网，通过路由所具备的功能来有效的进行安全控制策略以及避免堵塞等。数据报文以及数据包只能由路由在子网之间传输，因为子网地址是一种第三层地址，在这方面路由的功能是不能被取代的。路由另外一个功能就在于连接不同协议的网络。如果你拥有一个以太网和令牌环的组合网络，那么使用网桥和交换机是不能将其组合使用，而路由器则具备同时处理多个协议的能力。

在具备出色功能的同时，路由器也具备自己无法避免的缺点。路由的很多功能都是由软件所实现，这就不可避免的造成它成为网络的瓶颈，在速度上路由是无法与交换相比的，而通过使用三层交换机（路由交换机），我们就可以解决路由的速度问题。

三层交换机通过使用硬件交换机构实现了IP的路由功能，从而取代了以往的软件路由。三层交换机可以提供二层交换的网络速度以及每个连接端口的IP 路由功能。当基于MAC层的报文被三层交换机所接收，如果其目的地址属于已知地址，那么就直接以二层交换的速度进行交换；如果地址属于其他网络则进行路由。

简单的说三层交换机可以进行二层、三层的综合处理，其价格和性能可以达到以往二层交换机的位置，而又可以部分取代传统的路由器。相对于二层交换机，三层交换机具有连接大型网络的能力。


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三层交换
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三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈等问题。
三层交换原理

一个具有三层交换功能的设备，相当于是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。

其原理是：假设两个使用IP协议的主机A、B通过第三层交换机进行通信，发送主机A在开始发送时，把自己的IP地址与B主机的IP地址比较，判断B主机是否与自己在同一子网内。若B与A在同一子网内，则进行二层的转发。若两个主机不在同一子网内，如A要与目的主机B通信，发送主机A要向“缺省网关”发出 ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。当发送主机A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B主机的MAC地址，则向A回复B的MAC地址；否则三层交换模块根据路由信息向B广播一个ARP请求，B得到此 ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送主机A,同时将B主机的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。

因为通信双方并没有通过路由器进行“拆包”和“打包”的过程，所以那怕主机A、B或C分属于不同的子网，它们之间也可直接知道对方的MAC地址来进行通信，最重要的是，第三层交换机并没有像其它交换机一样把广播封包扩散，第三层交换机之所以叫三层交换机就是因为它可以看懂三层信息，比如IP地址、 ARP等。所以，三层交换机便能洞悉某一广播封包目的何在，在没有把它扩散出去的情形下，同时满足了发出该广播封包的人的需求(不论它们在任何子网里)。因为第三层交换机没做任何“拆、打”数据包的工作，所有经过它的数据包都不会被修改并以交换的速度传到目的地。所以，应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。

三层交换机种类

三层交换机可以根据其处理数据的不同而分为纯硬件和纯软件两大类。

(1)纯硬件的三层技术相对来说技术复杂，成本高，但是速度快，性能好，负载能力强。其原理是，采用ASIC芯片，采用硬件的方式进行路由表的查找和刷新。如图1所示。

当数据由端口接口芯片接收进来以后，首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，就进行二层转发，否则将数据送至三层引擎。在三层引擎中，ASIC芯片查找相应的路由表信息，与数据的目的IP地址相比对，然后发送ARP数据包到目的主机，得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。

图1 纯硬件三层交换机原理
① 端口A向三层交换模块发出ARP请求 ② 三层交换模块向端口B所在网段广播ARP请求 ③ 端口B的ARP应答 ④ 更新MAC地址表

广州百讯的SPEED ES3224及ES3800都属于这种类型。

(2)基于软件的三层交换机技术较简单，但速度较慢，不适合作为主干。其原理是，采用CPU用软件的方式查找路由表。如图2所示。

当数据由端口接口芯片接收进来以后，首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，就进行二层转发否则将数据送至CPU。CPU查找相应的路由表信息，与数据的目的IP地址相比对，然后发送ARP数据包到目的主机得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。因为低价CPU处理速度较慢，因此这种三层交换机处理速度较慢。

图2 软件三层交换机原理
① 端口A向三层交换模块发出ARP请求 ② 三层交换模块向端口B所在网段广播ARP请求 ③ 端口B的ARP应答 ④ 更新MAC地址表

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和路由器的区别
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传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用，而在一个划分了VLAN以后的网络中，逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。由于在局域网上，不同VLAN之间的通信数据量很大，这样，如果路由器要对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，它将成为瓶颈。而第三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现。而三层交换机的路由查找是针对流的，它利用CACHE技术，很容易采用ASIC实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。

　　但从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的引接执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。因此与三层交换机相比，路由器功能更为强大，像VPN等功能仍无法被完全替代。处于同一个局域网中的各子网的互联，可以用三层交换机来代替路由器，但局域网必须与公网互联以实现跨地域的网络，这时路由器就不可缺少。一个完全构建在交换机上的网络会出现诸如碰撞、堵塞以及通信混乱等问题。使用路由器将网络划分为多个子网，通过路由所具备的功能来有效进行安全控制策略，则可以避这些问题。三层交换机现在还不能提供完整的路由选择协议，而路由器则具备同时处理多个协议的能力。当连接不同协议的网络，像以太网和令牌环的组合网络，依靠三层交换机是不可能完成网间数据传输的。除此之外，路由器还具有第四层网络管理能力，这也是三层交换机所不具备的。

CUPS系统简介

Linux打印系统最早源于Unix打印系统，但Unix系统却一直缺乏统一的标准接口。由于历史原因，不同Unix平台使用着不同的打印系统。在各种Unix打印解决方案中，最流行的是Berkeley打印系统和 System V打印系统。一方面，不同打印系统需要不一样的打印驱动支持; 另一方面，Unix只拥有相对较小的客户群。这些因素使得很多打印机供应商完全放弃了对Unix平台的支持。统一打印接口的缺乏和底层驱动的不完善使打印在很长一段时间内成为了Linux平台的一大功能漏洞。

最终CUPS （Common Unix Printing System）的出现解决了上述窘境。CUPS是Unix/Linux上通用的打印系统。CUPS提供了一套CUPS API来完成Unix/Linux系统和打印机之间的交互。例如，用户可以通过CUPS获取打印机的信息，也可以通过CUPS设置打印机。CUPS提供了对Berkeley和System V打印命令的支持，这种兼容性使得之前的系统不用进行大规模修改就可被延续使用。同时，CUPS还提供一系列模块化的过滤接口。通过这些接口，打印机提供商只需要开发一个驱动程序就可以满足所有平台的需求。至今为止，CUPS已被所有Unix和Linux平台所支持。

CUPS 是Unix/Linux平台上的打印系统。CUPS的定义和实现是基于IPP（Internet Printing Protocol）协议的。IPP是通用的打印系统标准，它的功能和操作被一系列RFC（Request for Comments）所详细定义。这些具体功能和操作包括:建立IPP请求、应答IPP请求和设置IPP请求等等。和IPP相关的RFC包括 RFC1179、RFC2910、RFC2911、RFC3196等。在网络协议中，IPP位于HTTP（Hyper-Text Transport Protocol）协议之上。

深入分析Windows和Linux动态库应用异同

Linuxeden.com---自由文档 / 编程开发 / 深入分析Windows和Linux动态库应用异同 2005-09-21
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深入分析Windows和Linux动态库应用异同

摘要：动态链接库技术实现和设计程序常用的技术，在Windows和Linux系统中都有动态库的概念，采用动态库可以有效的减少程序大小，节省空间，提高效率，增加程序的可扩展性，便于模块化管理。

但不同操作系统的动态库由于格式 不同，在需要不同操作系统调用时需要进行动态库程序移植。本文分析和比较了两种操作系统动态库技术，并给出了将Visual C++编制的动态库移植到Linux上的方法和经验。

1、引言

动态库（Dynamic Link Library abbr，DLL）技术是程序设计中经常采用的技术。其目的减少程序的大小，节省空间，提高效率，具有很高的灵活性。

采用动态库技术对于升级软件版本更加容易。与静态库（Static Link Library）不同，动态库里面的函数不是执行程序本身的一部分，而是根据执行需要按需载入，其执行代码可以同时在多个程序中共享。

在Windows 和Linux操作系统中，都可采用这种方式进行软件设计，但他们的调用方式以及程序编制方式不尽相同。本文首先分析了在这两种操作系统中通常采用的动态库调用方法以及程序编制方式，然后分析比较了这两种方式的不同之处，最后根据实际移植程序经验，介绍了将VC++编制的Windows动态库移植到 Linux下的方法。

2、动态库技术

2.1 Windows动态库技术

动态链接库是实现Windows应用程序共享资源、节省内存空间、提高使用效率的一个重要技术手段。常见的动态库包含外部函数和资源，也有一些动态库只包含资源，如Windows字体资源文件，称之为资源动态链接库。通常动态库以.dll，.drv、.fon等作为后缀。

相应的windows静态库通常以.lib结尾，Windows自己就将一些主要的系统功能以动态库模块的形式实现。

Windows动态库在运行时被系统加载到进程的虚拟空间中，使用从调用进程的虚拟地址空间分配的内存，成为调用进程的一部分。DLL也只能被该进程的线程所访问。DLL的句柄可以被调用进程使用；调用进程的句柄可以被DLL使用。

DLL 模块中包含各种导出函数，用于向外界提供服务。DLL可以有自己的数据段，但没有自己的堆栈，使用与调用它的应用程序相同的堆栈模式；一个DLL在内存中只有一个实例；DLL实现了代码封装性；DLL的编制与具体的编程语言及编译器无关，可以通过DLL来实现混合语言编程。DLL函数中的代码所创建的任何对象（包括变量）都归调用它的线程或进程所有。

根据调用方式的不同，对动态库的调用可分为静态调用方式和动态调用方式。

(1) 静态调用，也称为隐式调用，由编译系统完成对DLL的加载和应用程序结束时DLL卸载的编码（Windows系统负责对DLL调用次数的计数），调用方式简单，能够满足通常的要求。通常采用的调用方式是把产生动态连接库时产生的.LIB文件加入到应用程序的工程中，想使用DLL中的函数时，只须在源文件中声明一下。

LIB文件包含了每一个DLL导出函数的符号名和可选择的标识号以及DLL文件名，不含有实际的代码。Lib文件包含的信息进入到生成的应用程序中，被调用的DLL文件会在应用程序加载时同时加载在到内存中。

(2)动态调用，即显式调用方式，是由编程者用API函数加载和卸载DLL来达到调用DLL的目的，比较复杂，但能更加有效地使用内存，是编制大型应用程序时的重要方式。在Windows系统中，与动态库调用有关的函数包括：

①LoadLibrary（或MFC 的AfxLoadLibrary），装载动态库。

②GetProcAddress，获取要引入的函数，将符号名或标识号转换为DLL内部地址。

③FreeLibrary（或MFC的AfxFreeLibrary），释放动态链接库。

在windows 中创建动态库也非常方便和简单。在Visual C++中，可以创建不用MFC而直接用C语言写的DLL程序，也可以创建基于MFC类库的DLL程序。每一个DLL必须有一个入口点，在VC++中， DllMain是一个缺省的入口函数。DllMain负责初始化(Initialization)和结束(Termination)工作。

动态库输出函数也有两种约定，分别是基于调用约定和名字修饰约定。DLL程序定义的函数分为内部函数和导出函数，动态库导出的函数供其它程序模块调用。通常可以有下面几种方法导出函数：

①采用模块定义文件的EXPORT部分指定要输入的函数或者变量。

②使用MFC提供的修饰符号_declspec(dllexport)。

③以命令行方式，采用/EXPORT命令行输出有关函数。

在windows动态库中，有时需要编写模块定义文件(.DEF)，它是用于描述DLL属性的模块语句组成的文本文件。

2.2 Linux共享对象技术

在Linux 操作系统中，采用了很多共享对象技术（Shared Object），虽然它和Windows里的动态库相对应，但它并不称为动态库。相应的共享对象文件以.so作为后缀，为了方便，在本文中，对该概念不进行专门区分。Linux系统的/lib以及标准图形界面的/usr/X11R6/lib等目录里面，就有许多以so结尾的共享对象。

同样，在Linux下，也有静态函数库这种调用方式，相应的后缀以.a结束。Linux采用该共享对象技术以方便程序间共享，节省程序占有空间，增加程序的可扩展性和灵活性。Linux还可以通过LD-PRELOAD变量让开发人员可以使用自己的程序库中的模块来替换系统模块。

同Windows 系统一样，在Linux中创建和使用动态库是比较容易的事情，在编译函数库源程序时加上-shared选项即可，这样所生成的执行程序就是动态链接库。通常这样的程序以so为后缀，在Linux动态库程序设计过程中，通常流程是编写用户的接口文件，通常是.h文件，编写实际的函数文件，以.c或.cpp为后缀，再编写makefile文件。对于较小的动态库程序可以不用如此，但这样设计使程序更加合理。

编译生成动态连接库后，进而可以在程序中进行调用。在Linux中，可以采用多种调用方式，同Windows的系统目录(..\system32等)一样，可以将动态库文件拷贝到/lib目录或者在/lib目录里面建立符号连接，以便所有用户使用。

下面介绍Linux调用动态库经常使用的函数，但在使用动态库时，源程序必须包含dlfcn.h头文件，该文件定义调用动态链接库的函数的原型。

(1)_打开动态链接库：dlopen，函数原型void *dlopen (const char *filename, int flag); dlopen用于打开指定名字(filename)的动态链接库，并返回操作句柄。

(2)取函数执行地址：dlsym，函数原型为: void *dlsym(void *handle, char *symbol); dlsym根据动态链接库操作句柄(handle)与符号(symbol)，返回符号对应的函数的执行代码地址。

(3)关闭动态链接库：dlclose，函数原型为: int dlclose (void *handle); dlclose用于关闭指定句柄的动态链接库，只有当此动态链接库的使用计数为0时,才会真正被系统卸载。

(4)动态库错误函数：dlerror，函数原型为: const char *dlerror(void); 当动态链接库操作函数执行失败时，dlerror可以返回出错信息，返回值为NULL时表示操作函数执行成功。

在取到函数执行地址后，就可以在动态库的使用程序里面根据动态库提供的函数接口声明调用动态库里面的函数。在编写调用动态库的程序的makefile文件时，需要加入编译选项-rdynamic和-ldl。

除了采用这种方式编写和调用动态库之外，Linux操作系统也提供了一种更为方便的动态库调用方式，也方便了其它程序调用，这种方式与Windows系统的隐式链接类似。其动态库命名方式为“lib*.so.*”。在这个命名方式中，第一个*表示动态链接库的库名，第二个*通常表示该动态库的版本号，也可以没有版本号。

在这种调用方式中，需要维护动态链接库的配置文件/etc/ld.so.conf来让动态链接库为系统所使用，通常将动态链接库所在目录名追加到动态链接库配置文件中。如具有X window窗口系统发行版该文件中都具有/usr/X11R6/lib，它指向X window窗口系统的动态链接库所在目录。

为了使动态链接库能为系统所共享，还需运行动态链接库的管理命令./sbin/ldconfig。在编译所引用的动态库时，可以在gcc采用 –l或-L选项或直接引用所需的动态链接库方式进行编译。在Linux里面，可以采用ldd命令来检查程序依赖共享库。

3、两种系统动态库比较分析

Windows和Linux采用动态链接库技术目的是基本一致的，但由于操作系统的不同，他们在许多方面还是不尽相同，下面从以下几个方面进行阐述。

(1) 动态库程序编写，在Windows系统下的执行文件格式是PE格式，动态库需要一个DllMain函数作为初始化的人口，通常在导出函数的声明时需要有 _declspec(dllexport)关键字。Linux下的gcc编译的执行文件默认是ELF格式，不需要初始化入口，亦不需要到函数做特别声明，编写比较方便。

(2)动态库编译，在windows系统下面，有方便的调试编译环境，通常不用自己去编写makefile文件，但在linux下面，需要自己动手去编写makefile文件，因此，必须掌握一定的makefile编写技巧，另外，通常Linux编译规则相对严格。

(3)动态库调用方面，Windows和Linux对其下编制的动态库都可以采用显式调用或隐式调用，但具体的调用方式也不尽相同。

(4) 动态库输出函数查看，在Windows中，有许多工具和软件可以进行查看DLL中所输出的函数，例如命令行方式的dumpbin以及VC++工具中的 DEPENDS程序。在Linux系统中通常采用nm来查看输出函数，也可以使用ldd查看程序隐式链接的共享对象文件。

(5)对操作系统的依赖，这两种动态库运行依赖于各自的操作系统，不能跨平台使用。因此，对于实现相同功能的动态库，必须为两种不同的操作系统提供不同的动态库版本。

4、动态库移植方法

如果要编制在两个系统中都能使用的动态链接库，通常会先选择在Windows的VC++提供的调试环境中完成初始的开发，毕竟VC++提供的图形化编辑和调试界面比vi和gcc方便许多。完成测试之后，再进行动态库的程序移植。

通常gcc默认的编译规则比VC++默认的编译规则严格，即使在VC++下面没有任何警告错误的程序在gcc调试中也会出现许多警告错误，可以在gcc中采用-w选项关闭警告错误。

下面给出程序移植需要遵循的规则以及经验。

(1) 尽量不要改变原有动态库头文件的顺序。通常在C/C++语言中，头文件的顺序有相当的关系。另外虽然C/C++语言区分大小写，但在包含头文件时， Linux必须与头文件的大小写相同，因为ext2文件系统对文件名是大小写敏感，否则不能正确编译，而在Windows下面，头文件大小写可以正确编译。

(2)不同系统独有的头文件。在Windows系统中，通常会包括windows.h头文件，如果调用底层的通信函数，则会包含 winsock..h头文件。因此在移植到Linux系统时，要注释掉这些Windows系统独有的头文件以及一些windows系统的常量定义说明，增加Linux都底层通信的支持的头文件等。

(3)数据类型。VC++具有许多独有的数据类型，如__int16，__int32， TRUE，SOCKET等，gcc编译器不支持它们。通常做法是需要将windows.h和basetypes.h中对这些数据进行定义的语句复制到一个头文件中，再在Linux中包含这个头文件。例如将套接字的类型为SOCKET改为int。

(4)关键字。VC++中具有许多标准C中所没有采用的关键字，如BOOL，BYTE，DWORD，__asm等，通常在为了移植方便，尽量不使用它们，如果实在无法避免可以采用#ifdef 和#endif为LINUX和WINDOWS编写两个版本。

(5) 函数原型的修改。通常如果采用标准的C/C++语言编写的动态库，基本上不用再重新编写函数，但对于系统调用函数，由于两种系统的区别，需要改变函数的调用方式等，如在Linux编制的网络通信动态库中，用close()函数代替windows操作系统下的closesocket()函数来关闭套接字。另外在Linux下没有文件句柄，要打开文件可用open和fopen函数，具体这两个函数的用法可参考文献[2]。

(6)makefile 的编写。在windows下面通常由VC++编译器来负责调试，但gcc需要自己动手编写makefile文件，也可以参照VC++生成的 makefile文件。对于动态库移植，编译动态库时需要加入-shared选项。对于采用数学函数，如幂级数的程序，在调用动态库是，需要加入-lm。

(7)其它一些需要注意的地方

①程序设计结构分析，对于移植它人编写的动态库程序，程序结构分析是必不可少的步骤，通常在动态库程序中，不会包含界面等操作，所以相对容易一些。

②在Linux中，对文件或目录的权限分为拥有者、群组、其它。所以在存取文件时，要注意对文件是读还是写操作，如果是对文件进行写操作，要注意修改文件或目录的权限，否则无法对文件进行写。

③ 指针的使用，定义一个指针只给它分配四个字节的内存，如果要对指针所指向的变量赋值，必须用malloc函数为它分配内存或不把它定义为指针而定义为变量即可，这点在linux下面比windows编译严格。同样结构不能在函数中传值，如果要在函数中进行结构传值，必须把函数中的结构定义为结构指针。

④路径标识符，在Linux下是“/”，在Windows下是“\”，注意windows和Linux的对动态库搜索路径的不同。

⑤编程和调试技巧方面。对不同的调试环境有不同的调试技巧，在这里不多叙述。

5、结束语

本文系统分析了windows和Linux动态库实现和使用方式，从程序编写、编译、调用以及对操作系统依赖等方面综合分析比较了这两种调用方式的不同之处，根据实际程序移植经验，给出了将VC++编制的Windows动态库移植到Linux下的方法以及需要注意的问题，同时并给出了程序示例片断，实际在程序移植过程中，由于系统的设计等方面，可能移植起来需要注意的方面远比上面复杂，本文通过总结归纳进而为不同操作系统程序移植提供了有意的经验和技巧。

各类开源协议介绍

Mozilla Public License

　　MPL License，允许免费重发布、免费修改，但要求修改后的代码版权归软件的发起者。这种授权维护了商业软件的利益，，它要求基于这种软件得修改无偿贡献版权给该软件。这样，围绕该软件得所有代码得版权都集中在发起开发人得手中。但MPL是允许修改，无偿使用得。MPL软件对链接没有要求。

　　BSD开源协议

　　BSD开源协议是一个给于使用者很大自由的协议。可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布。 当你发布使用了BSD协议的代码，或则以BSD协议代码为基础做二次开发自己的产品时，需要满足三个条件：

　　1． 如果再发布的产品中包含源代码，则在源代码中必须带有原来代码中的BSD协议。

　　2． 如果再发布的只是二进制类库/软件，则需要在类库/软件的文档和版权声明中包含原来代码中的BSD协议。

　　3． 不可以用开源代码的作者/机构名字和原来产品的名字做市场推广。

　　BSD代码鼓励代码共享，但需要尊重代码作者的著作权。BSD由于允许使用者修改和重新发布代码，也允许使用或在BSD代码上开发商业软件发布和销售，因此是对商业集成很友好的协议。而很多的公司企业在选用开源产品的时候都首选BSD协议，因为可以完全控制这些第三方的代码，在必要的时候可以修改或者二次开发。

　　Apache Licence 2.0

　　Apache Licence是著名的非盈利开源组织Apache采用的协议。该协议和BSD类似，同样鼓励代码共享和尊重原作者的著作权，同样允许代码修改，再发布(作为开源或商业软件)。需要满足的条件：

　　1． 需要给代码的用户一份Apache Licence

　　2． 如果你修改了代码，需要再被修改的文件中说明。

　　3． 在延伸的代码中（修改和有源代码衍生的代码中）需要带有原来代码中的协议，商标，专利声明和其他原来作者规定需要包含的说明。

　　4． 如果再发布的产品中包含一个Notice文件，则在Notice文件中需要带有Apache Licence。你可以在Notice中增加自己的许可，但不可以表现为对Apache Licence构成更改。

　　Apache Licence也是对商业应用友好的许可。使用者也可以在需要的时候修改代码来满足需要并作为开源或商业产品发布/销售。

GPL

　　GPL许可证是自由软件的应用最广泛的软件许可证，人们可以修改程式的一个或几个副本或程式的任何部分，以此形成基於这些程式的衍生作品。必须在修改过的档案中附有明显的说明：您修改了此一档案及任何修改的日期。您必须让您发布或出版的作品，包括本程式的全部或一部分，或内含本程式的全部或部分所衍生的作品，允许第三方在此许可证条款下使用，并且不得因为此项授权行为而收费。

　　LGPL

　　Linux就是采用了 GPL。GPL协议和BSD, Apache Licence等鼓励代码重用的许可很不一样。GPL的出发点是代码的开源/免费使用和引用/修改/衍生代码的开源/免费使用，但不允许修改后和衍生的代码做为闭源的商业软件发布和销售。这也就是为什么我们能用免费的各种linux，包括商业公司的linux和linux上各种各样的由个人，组织，以及商业软件公司开发的免费软件了。

　　GPL协议的主要内容是只要在一个软件中使用(“使用”指类库引用，修改后的代码或者衍生代码) GPL协议的产品，则该软件产品必须也采用 GPL协议，既必须也是开源和免费。这就是所谓的”传染性”。GPL协议的产品作为一个单独的产品使用没有任何问题，还可以享受免费的优势。

　　由于GPL严格要求使用了GPL类库的软件产品必须使用GPL协议，对于使用GPL协议的开源代码，商业软件或者对代码有保密要求的部门就不适合集成/采用作为类库和二次开发的基础。

　　其它细节如再发布的时候需要伴随GPL协议等和BSD/Apache等类似

　　Public Domain

　　公共域授权。将软件授权为公共域，这些软件包没有授权协议，任何人都可以随意使用它。

　　Artistic许可

　　使作者保持对进一步开发的控制。

ISBN（国际标准书号）

各位看了那么多年书，看了那么多书，可了解或想了解“书号”这个书的唯一标识？
在国际上有种通行的“书号”标准——ISBN（国际标准书号），我国在1982年起加入ISBN，现在国内正规途径出版的每一本书都有唯一的ISBN号。例如7-121-02344-X。现在我国的ISBN号为10位，到2007年将会升为13位。
我国的标准书号除了包含ISBN外，还有一个“图书分类—种次号”。“图书分类—种次号”由图书所属学科的分类号和该类号下的种次号两段组成，其间用中圆点“·”隔开。如TP·340。
所以，在我国一本书的书号一般形为：7-144-00316-X/TP·340。

那么ISBN和“图书分类—种次号”是怎么编码，不同的字母和数字代表什么意思呢？我不是这方面的专家，所以在网上找了几份资料给大家参考。希望能增长大家的知识。

另外，豆瓣网上面可以根据ISBN号搜索图书，只要你使用这样的URL——http://www.douban.com/isbn/ISBN号/ ——进行访问就可以看到该ISBN对应的书籍的信息了。此外还提供了该书籍在当当网、蔚蓝网、China-Pub上面的价格信息，非常实用。

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ISBN号介绍

ISBN号是国际标准书号的简称，它是国际标准化组织于1972年公布的一项国际通用的出版物统一编号方法。所有正规出版的普通图书版权页都有 ISBN号，ISBN是international standard of book number 几个英文字母的缩写，即国际标准书号。它由10位数字组成，这10位数字由组号、出版者号、书名号、校验号这四部分组成，其间用“-”相连。

ISBN号是由10位数字组成，共分四段：

1.组号: 代表出版者的国家,地理区域,语种等.我国的组号为“7”。

2.出版者号: 代表组内所属的一个具体出版者(出版社,出版公司等)。由国家或地区的ISBN中心设置和分配，可取1-7位数字。

3.书名号:书名号是由出版者给予每种出版物的编号。

4.校验号: 校验号是ISBN号的最后一位数值，它能够校验出ISBN号是否正确，即：将ISBN1-9位数字顺序乘以10-2这9个数字，将这些乘积之和再加上校验号，假如能被11整除，则这个ISBN号是正确的，算式为7*10+3*9+0*8 +5*7+0*6+1*5+5*4+6*3+8*2+ 7=198，198/11=18，能被11整除。校验号只能是1位数，当为10时，记为罗马数字X。

例如: 《 Frontpage 98网页设计》一书的ISBN号是： 7-118-01984-4，所代表的意思是：7，代表中国；118，代表国防工业出版社；01984，是书名号；4，是检验码。

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中国标准书号和分类法解说

　　本标准的目的在于使在中国注册的出版社所出版的每一种图书的每一个版本都有一个世界性的惟一标识代码，使利用计算机或其他现代化技术进行图书的贸易管理和信息交换得到更高的效率和可靠性，并为图书的分类统计和销售陈列工作创造方便条件。
　　1．中国标准书号的结构
　　一个中国标准书号由一个国际标准书号（International Standard Book Number，缩写为ISBN）和一个图书分类——种次号两部分组成，其中国际标准书号（ISBN）是中国标准书号的主体，可以独立使用。
　　1.1 国际标准书号（ISBN）的结构
　　国际标准书号由分为以下四段的十位数字所组成：
　　第一段——组号
　　第二段——出版社号
　　第三段——书序号
　　第四段——校验码
　　1.1.1 组号：组号是国家、地区、语言或其他组织集团的代号。由国际书号中心（International ISBN agency）负责分配。中国组号为一位数字“7”。
　　1.1.2 出版社号：由国家标准书号中心负责分配，其位数视申请出版社图书出版量多少而异。出版社号的设置参见本标准第2章。
　　1.1.3 书序号：由出版社负责管理分配，每个出版社所出各种图书的书序号的位数L是固定的，计算公式如下：
　　　　　L=9 －（组号位数＋出版社号位数）………（1）
　　1.1.4 校验码：为中国标准书号的第十位数字。其数值C10由中国标准书号的前九位数字（C1～C9）依次以10～2加权之和并以11为模数按式（2）（略）计算得到。
　　1.2 图书分类——种次号的结构
　　图书分类——种次号由图书所属学科的分类号和种次号两段组成，其间用中圆点“·”隔开。如：
　　A·125； TP·301等等。
　　1.2.1 分类号：由出版社根据图书的学科范围参照《中国图书馆图书分类法》的基本大类给出，其中工业技术类图书按二级类目给出。因此本段代码为1～2个汉语拼音字母。
　　1.2.2 种次号：为同一出版社所出版的同一图书分类号的不同图书的流水编号，由出版社自行给出。其最大数字不应超过国际标准书号第三段书序号（见1.1.3）的数字。
　　2．出版社号的设置
　　为使在相当长的历史时期内，满足申请中国标准书号的出版社的需要，并使各个出版社分配到与其出版量相适应的出版社号，本标准确定如下出版社号的分段范围设置表：

　　出版社号长度　　　　 出版社号范围 　　　出版社数量
　　2位数字 　　　　　　　　00～09　　　　　　　10
　　3位数字 　　　　　 　 　100～499 　　　　　　400
　　4位数字 　　　　　　　5000～7999　 　 　　　3000
　　5位数字 　　　　　 　 80000～89999　　　　　10000
　　6位数字 　　　　　　900000～999999 　　　　100000

　　3．中国标准书号的印刷与存储格式
　　中国标准书号应印在图书的版权页与封底（或护封）上。国际标准书号前应冠以ISBN字样；书号的四段（组号、出版社号、书序号、校验码）之间要用一个字符相连接。例如：
　　ISBN 7－01—134069—6
　　国际标准书号和图书分类——种次号之间应以水平线或斜线隔开。
　　例如：

　　 或：
　　ISBN 7—144—11316—X／TP·1064
　　中国标准书号的印刷字体不应小于13级照排字（新五号铅字）。
　　当在计算机内部存储中国标准书号的ISBN部分时，可在相应字段内省略ISBN及连字符。如：7011340696，以节省存储空间。当由计算机内读出这种压缩形式的书号时，可借助本标准第2章所列出的出版社号分段范围设置表，打印ISBN分段格式。
　　本标准从1987年1月1日起实施。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　附录　A
　　　　　　　　　　　　　　　　　《中国图书馆图书分类法》
　　　　　　　　　　　　　　　　　　采用类目—览表（补充件）

　　A 马克思主义、列宁主义、毛泽东思想
　　B 哲学
　　C 社会科学总论
　　D 政治、法律
　　E 军事
　　F 经济
　　G 文化、科学、教育、体育
　　　G0 综合性文化刊物
　　　G1 世界各国文化事业
　　　G2 各项文化事业
　　　G3 科学、科学研究工作
　　　G4 教育
　　　G8 体育
　　H 语言、文字
　　I 文学
　　J 艺术
　　K 历史、地理
　　N 自然科学总论
　　O 数理科学和化学
　　　O1 数学
　　　O3 力学
　　　O4 物理学
　　　O6 化学
　　P 天文学、地球科学
　　Q 生物科学
　　R 医药、卫生
　　S 农业、林业
　　T 工业技术总论
　　　TB 一般工业技术
　　　TD 矿业工程
　　　TE 石油、天然气工业
　　　TF 冶金工业
　　　TG 金属学、金属工艺
　　　TH 机械、仪表工业
　　　TJ 武器工业
　　　TK 动力工程
　　　TL 原子能技术
　　　TM 电工技术
　　　TN 无线电电子学、电讯技术
　　　TP 自动化技术、计算技术
　　　TQ 化学工业
　　　TS 轻工业、手工业
　　　TU 建筑科学
　　　TV 水利工程
　　U 交通运输
　　V 航空、宇宙飞行
　　X 环境科学
　　Z 综合性图书

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关于国际标准书号和中国标准书号

国际标准书号 / ISBN

（本部分摘自《外文文献采访工作手册》。编写者：朱硕峰；校订者：顾?）

　　国际标准书号的英文全称为International Standard Book Number，简称ISBN。1966年11月，西柏林第三届国际图书市场研究和图书贸易合理化会议(International Conference on Book Market Research and Rationalization in the Book Trade)上，当时的联邦德国的克莱特(Klett)出版公司的艾勒(H. J. Ehlers)提出了标准号码的倡议，被公认为是国际标准书号的历史起点。当时，欧洲的许多出版社和图书发行商正在考虑把计算机用于图书订购和书目控制。 1967年英国在惠特克(Whitaker)公司成立了标准书号(SBN - Standard Book Number)中心。1969年4月国际标准组织第46技术委员会(ISO/TC46 - International Standard Organization / Technique Committee 46)在斯德哥尔摩起草了ISBN方案。1971年国际标准组织批准了国际标准书号在世界范围内实施，前后历时五年。

　　国际标准书号由十位数字组成。被三条短横线分为四段，每一段都有不同的含义。

　　第一个号码段是地区号，又叫组号(Group Identifier)，最短的是一位数字，最长的达五位数字，大体上兼顾文种、国别和地区。把全世界自愿申请参加国际标准书号体系的国家和地区，划分成若干地区，各有固定的编码：0、1代表英语，使用这两个代码的国家有：澳大利亚、加拿大、爱尔兰、新西兰、波多黎各、南非、英国、美国、津巴布韦等；2代表法语，法国、卢森堡以及比利时、加拿大和瑞士的法语区使用该代码；3代表德语，德国、奥地利和瑞士德语区使用该代码；4是日本出版物的代码；5是俄罗斯出版物的代码；7是中国出版物使用的代码。

　　组号分为五个档次，长度为1―5位数字，其具体设置范围如下：

组号位数 设置范围 可分配的组区数 每组号允许出版量（种） 每档总计出版量（种）

一位 0~7 8 1亿 8.00亿
二位 80~94 15 0.1亿 1.50亿
三位 950~997 48 0.01亿 0.48亿
四位 9980~9989 10 0.001亿 0.01亿
五位 99900~99999 100 0.0001亿 0.01亿
合计 181 10.00亿

　　第二段号码是出版社代码(Publisher Identifier)，由其隶属的国家或地区ISBN中心分配，允许取值范围为2-5位数字。出版社的规模越大，出书越多，其号码就越短。

　　第三个段是书序号(Title Identifier)由出版社自己给出，而且每个出版社的书序号是定长的。最短的一位，最长的六位。出版社的规模越大，出书越多，序号越长。

　　第十位是电子计算机的校验码(Check Digit)。固定一位，起止号为0-10，10由X代替。

　　四段数字之间应该用连字符( - )连接（例如：2-02-033598-0）。但是，有些图书馆集成系统不能自动分配连字符，图书馆编目人员也对ISBN的分段方式不甚了解，所以人们经常在书目记录中省略连字符（例如：2020335980）。

　　标准书号的核对方法是加权法，即用10至2这9个数分别去乘标准书号的前9位数，其乘积之和加上校验码再除以常数11，如能整除，说明书号正确，如不能整除，表明书号错误。

　　国际标准书号的使用范围是：印刷品、缩微制品、教育电视或电影、混合媒体出版物、微机软件、地图集和地图、盲文出版物、电子出版物。

　　总管国际标准书号的机构是设在德国柏林国立普鲁士文化遗产图书馆(Staatsbibliothek zu Berlin - Preußischer Kulturbesitz)的国际国际标准书号管理局(International ISBN Agency)。该机构的主要工作之一是向下一级地区机构分配地区号码。一般的地区机构都设在国家图书馆内，但是一些大的国家和地区却不是这样。例如，英国的地区机构是惠特克公司(Whitaker)，该公司在国际标准书号尚未问世前，就是英国的国家书号中心，可以说是国际标准书号的先驱；美国的地区中心是鲍克公司(R.R. Bowker)；我国的地区机构设在新闻出版署。地区机构的主要工作是接受出版社的申请，批给第二段号码，即出版社的代码。第三个号码和校验码就由出版社自己决定了。

　　要让全世界出版的书，每一种都有一个编号，又不重复，这决不是一件易事。要把书号严格控制在10位以内，就必须有一套精密的设计安排。首先是地区号。世界上应用最广泛的文种英、法、德、日、中、俄都只占一位，目的是留下更多的位数安排大量的出版社和图书。而最小的地区，如苏里南、特立尼达和多巴哥则占用五位数。最让国际标准书号设计者头痛的是出版社号码。以英文为例，除了地区号和校验码，还有八位用来解决英文地区的每个出版社和每一种书。出版社号码定为2至7位，书号定为1至5位，各出版社国际标准书号的分配成如下格局：

出版社号码位数 出版社起始号 书号位数 可出版的图书种数

2 00 6 1 000 000
3 200 5 100 000
4 7000 4 10 000
5 85000 3 1 000
6 900000 2 100
7 9500000 1 10

　　最小的出版社只有10个书号，很容易用完，用完后可向地区机构申请再给一个号码。例：

0-13-001660-8是美国Prentice-Hall出版社的一个ISBN；

0-471-00084-1是美国Wiley出版社的一个ISBN；

2-7000-2444-3是法国Gründ出版社的一个ISBN；

4-80970-182-4是日本东洋文库的一个ISBN；

1-919876-03-0是南非NAEP出版社的一个ISBN；

3-9800462-3-0是德国Freitag für Umwelttechnik的一个ISBN；

981-238-187-2是新加坡World Scientific出版社的一个ISBN

　　有的出版社在不同国家或地区的分社出版的同一种书，用两个不同的ISBN。例如，德国施普林格出版社(Springer-Verlag)出版的Introduction to the Mori Program一书，在纽约出版用0-387-98465-8，在柏林出版则用3-540-98465-8。对于这个出版社，两个ISBN的后六位（书序号和校验位）都相同。对于这种情况，图书馆员要从实践中总结经验，通过多个途径检索，减少查重中的遗漏。不过，许多出版社在不同地点出版的书的书序号不同。不过，许多出版社在不同国家或地区出版时，不同的ISBN之间并没有必然的关系。

　　国际标准书号问世后，很快得到推广。主要是因为是出版商首先倡议的，对出版商、书商的工作有很大的益处。其优点主要体现在：国际标准书号是机读的编码，从图书的生产到发行、销售始终如一，对图书的发行系统起了很大的作用；它的引入使图书的定购、库存控制、帐目和输出过程等任何图书业的分支程序都简化了；国际标准书号也对图书馆和文献中心的订购、采选、编目和流通程序都有促进作用；ISBN系统的引入也服务于书目信息的流动和使用，而且为一个国家的图书生产提供经济的书目控制；ISBN对图书市场更有效率，它能确定国际上出版的任何图书及其出版社。在书业中习惯称ISBN为库藏码(Stock Number)，就是因为被普遍应用于书库管理。可见，它对书业的发展的作用很大。

　　下面主要说一下国际标准书号的采用对图书馆的影响。出版商和书商与图书馆的着眼点不同。图书馆侧重于区别书的品种，最好是同样内容的书只有一个ISBN号。这样，查重时，只要查ISBN就能确定是否重复。但在出版商那里，一个ISBN说明了一本书的版本、装帧、文种、材料和出版地等内容。同一内容的书，因版本、装帧、文种、材料和出版地的不同，ISBN就不同。这样，ISBN与图书之间就出现了一些特殊关系，一种书就出现了多个ISBN，给图书馆采选人员带来了很大的麻烦，不能仅仅根据ISBN的不同来确定是否复本。能否利用ISBN查重，看法不一。可以这样说，ISBN具有唯一性，只要其相同，肯定是同一种书。这样，可以避免因目录报导有误，订单打错，排片错误造成的重复；但目前ISBN还不是唯一的查重方法，必须与书名等项目相结合。另外，ISBN是适应电子计算机的需要产生的机读编码，利用其通过计算机查重，可以节省时间。

　　由于国际标准书号是书目数据中唯一可以识别一种出版物的国际通用代码，所以现在许多图书馆将其应用于采访和编目中的查重。例如，对于普通图书，各个机构的编目方式可能略有差异，出版社和书商的信息报道也不尽相同，所以我们几乎不可能让计算机通过著者或书名进行查重。但是国际标准书号具有唯一性和标准性，人们可以让计算机自动对其查重，从而省去了不少手工劳动，然后再进行人工判断。

　　但是，我们也应当在使用国际标准书号查重时注意由于一些特殊问题。有些书可能有三个书号（丛书书号、分丛书书号、本书书号）。例如，英国罗德里奇(Routledge)出版社出版的《文明史》(History of Civilization: a Complete History of Mankind from Pre-Historic Times)共有50卷，其总的ISBN是0-415-14380-2；它下面分六个部分，包括《希腊文明》(Greek Civilization)（7册）(ISBN 0-415-15612-2)、《东方文明》(Eastern Civilization)（10册）(ISBN 0-415-15614-9)等；而各个部分下的每一册也有自己的ISBN，包括《马其顿帝国主义和东方的希腊化》(Macedonian Imperialism and the Hellenization of the East) (ISBN 0-415-15577-0)、《中国文明》(Chinese Civilization) (ISBN 0-415-15591-6)等。在这套书中，每本书上都印有三个ISBN。此外，同一种书在不同国家出版有不同的书号，不同的装帧形式（例如平装和精装）有不同的书号；这些情况都是很常见的。

查阅出版社ISBN的工具书有国际标准书号管理局(International ISBN Agency)编的《出版社的国际ISBN指南》(Publisher’s International ISBN Directory)。有关ISBN的详细说明，可以参见ISBN国际中心的网站(http://www.isbn.org/)。



中国标准书号 / China Standard Book Number

（本部分摘自《外文图书采选工作》。编写者：朱硕峰）

　　1982年，中国参加ISBN系统，并成立中国ISBN中心（设在国家新闻出版署）。中国标准书号自1987年1月1日起实施，至1988年 1月1日完全取代原用的统一书号。中国标准书号共分两部分, 第一部分为ISBN，是主体部分；第二部分为《中国图书馆图书分类法》基本大类类号和种次号。类号除工业技术诸类图书用两个字母外，其他各学科门类图书均用一个字母。种次号是同一出版社出版同一学科门类图书的顺序号，由出版社自行编定。类号与种次号之间用中圆点(•)隔开。第一部分和第二部分分两行排列，也可用斜线隔开，排成一行。例如： ISBN 7-144-00316-X/TP•340。

　　如前面所述，ISBN代表一种图书的一个版本，甚至代表一个分册。但是当ISBN应用到中国以后，由于中国的具体历史情况和不规范管理，出现了一号多书的现象。我们在图书采选工作中应当注意到这种情况，避免产生差错。

　　参见：《中华人民共和国国家标准：中国标准书号》


13位的国际标准书号 / 13-Digit ISBN

　　2004年，位于柏林的国际ISBN机构(International ISBN Agency)出版了《13位国际标准书号指导方针》(Guidelines for the Implementation of 13-Digit ISBNs)，描述了将于2007年启用的13位的ISBN的概况。

　　新的ISBN实际上就是现在的EAN号（European Article Number, 即欧洲商品号）。大家现在就可以看到，图书封四的ISBN上有一个13位的号码，其实就是EAN号，即在ISBN前加978（代表图书），但是最后一位（校验码）与ISBN不同。正式启用13位ISBN以后，可能会增加前三位的号码（例如：978, 979, 980），但是后面的号码用法与过去一样。

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《中国标准书号》使用手册
《China Standard Book Number》 User'sManual


　　《中国标准书号》（《China Standard Book Number》）是1986年1月由国家标准局批准颁布的一项国家标准(GB　5795－86)。该标准是在采用国际标准ISO 2108—国际标准书号（International Standard Book Number简称ISBN）的基础上制订的，于1987年1月1日起在全国实施。

　　现就《中国标准书号》的使用做如下说明：

　　一、“中国标准书号”产生的历史背景及其意义

　　1966年11月，在西柏林召开的第三届国际图书市场研究与图书贸易合理化会议上，首次提出了制订一种国际通用的图书编号系统的问题。具体要求是：使每一种出版物都有一个唯一的、简单的识别号，以便于有效地使用计算机系统进行管理。

　　1967年，英国按照上述要求制订了一个图书编号方案，并在国内推行。在此基础上，经过各国专家的反复讨论，国际标准化组织（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ简称ＩＳＯ）于1972年制订了ＩＳＯ２１０８—国际标准书号(ＩＳＢＮ)，并在西柏林成立了该标准实施的管理机构：国际ＩＳＢＮ中心（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ＩＳＢＮ　Ａｇｅｎｃｙ）。二十多年来，ＩＳＢＮ在国际上获得了广泛应用。到1987年，国际ＩＳＢＮ中心已记录有65个国家和地区的约16万家出版者。

　　我国是世界上最早使用图书统一编号的国家之一。1956年2月，文化部出版局颁发《全国图书统一编号方案》(简称“全国统一书号”)，并付诸实施。三十年来，“全国统一书号”在我国图书出版发行管理中起了重要的作用。为适应我国“四化”建设的发展和出版发行、情报文献等部门的工作需要，根据国务院关于积极采用国际标准的政策，原国家出版局决定采用《国际标准书号》，以取代原有的“全国统一书号”。经过几年的准备，我国已正式加入国际ＩＳＢＮ系统，并制订了相应的国家标准——《中国标准书号》。《中国标准书号》在等效采用《国际标准书号》的基础上，结合我国国情做了适当补充。

　　按照国际ＩＳＢＮ中心的规定，加入ＩＳＢＮ系统的国家或地区，必须成立相应的国家或地区级管理机构，称做组区中心（Ｇｒｏｕｐ　Ａｇｅｎｃｙ）。我国已成立了中国ＩＳＢＮ中心（Ｃｈｉｎａ　ＩＳＢＮ　Ａｇｅｎｃｙ）。设在国家新闻出版署内。中国ＩＳＢＮ中心将负责《中国标准书号》的实施。

　　ＩＳＢＮ是目前在国际上通用的一种科学合理的编码系统。ＩＳＢＮ在我国的实施，将有效地促进我国图书出版发行业和整个文献工作的现代化建设，使以图书为主的出版业能充分发挥自己作为信息行业对社会发展的重要贡献；同时也为中国图书扩大国内、外市场开辟了广阔的前景。

　　二、中国标准书号的结构及其使用

　　中国标准书号是由“国际标准书号”（ＩＳＢＮ）和“图书分类一种次号”两部分组成。其中“国际标准书号”（ＩＳＢＮ）是中国标准书号的主体，可以独立使用。

　　每一个“国际标准书号”都由10位数字组成，前面均冠以字母ＩＳＢＮ。这10位数字为不同长度的四段，每段之间用连字符隔开。这四段的名称分别是：组号、出版者号、书名号和校验位。

　　例如：组号—出版者号—书名号—校验位

　　ＩＳＢＮ　90—7000—134—5

　　ＩＳＢＮ　7—144—11316—Ｘ等。

　　除校验位固定用一位数字之外，其余三段的长度可变。但这前三段长度的位数之和，必须是9。再加上一位校验位，使ＩＳＢＮ编号长度的位数恒等于10。

　　(1)组号（Ｇｒｏｕｐ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）

　　这一段编号代表出版者的国家、地理区域、语种或其他分组特征。

　　组号由国家ＩＳＢＮ中心分配。愿意参加ISBN系统的出版者必须隶属于一个已经加入了ISBN系统的国家或地区中心。

　　组号分为五个档次，组号长度可取１～５位数字，其具体设置范围如下：

　　组号档次　　　　　设置范围　　　　　　可分配的组区数　　　　　每组号允许出版量(种)　　　　每档总计出版量(种)

　　一位　　　　　　　０—７　　　　　　　　　８　　　　　　　　　　　　　　　　　１亿　　　　　　　　　　８亿

　　二位　　　　　　　８０—９４　　　　　　　１５　　　　　　　　　　　　　　０．１亿　　　　　　　　１．５亿

　　三位　　　　　　９５０—９９５　　　　　　４６　　　　　　　　　　　　　０．０１亿　　　　　　　０．４６亿

　　四位　　　　　９９６０—９９８９　　　　　３０　　　　　　　　　　　　０．００１亿　　　　　　　０．０３亿

　　五位　　　　９９９００—９９９９９　　　　１００　　　　　　　　　　０．０００１亿　　　　　　　０．０１亿

　　合计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１９９(个)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０亿

　　由表1可见，ＩＳＢＮ总容量是10亿种不同的出版物，可分配给199个出版量大、小不同的国家和地区。出版量大的国家、地区，获得位少的组号。如：一位数字组号可分配8个国家或地区，每组可出书1亿种；两位数字组号可分配15个国家或地区，每组可出书1千万种。反之出版量小的国家，地区获得位数多的组号。如：三位数字组号可分配46个国家或地区，每组可出书1百万种；四位数字组号可分配30个国家或地区，每组可出书10万种，等等。

　　我国加入ＩＳＢＮ系统后，已获得一位数字组号“7”。可以出书一亿种。

　　(2)出版者号（Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）

　　这一段编号代表组区内的具体出版者。

　　出版者号由其所隶属的国家或地区ＩＳＢＮ中心分配，可允许取值范围1～7位数字。

　　我国的出版者号，由中国ＩＳＢＮ中心分配。我国出版者号分为五档，其长度为２～６位数字。具体设置范围如下：

　　出版者号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　可分配的　　　　每出版者号允　　　　　　　　　每档总计

　　　档次　　　　　　设置范围　　　　　　　　　　　出版者数　　　　许出版量(种)　　　　　　　　出版量(种)

　　　二位　　　　　　００—０９　　　　　　　　　　　　１０　　　　　　１００万　　　　　　　　１０００万

　　　三位　　　　　１００—４９９　　　　　　　　　　４００　　　　　　　１０万　　　　　　　　４０００万

　　　四位　　　　５０００—７９９９　　　　　　　　３０００　　　　　　　　１万　　　　　　　　３０００万

　　　五位　　　８００００—８９９９９　　　　　１０，０００　　　　　　０．１万　　　　　　　　１０００万

　　　六位　　９０００００—９９９９９９　　　１００，０００　　　　　０．０１万　　　　　　　　１０００万

　　　合计　　　　　　　　　　　　　　　　　１１３４１０（个）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１亿

　　根据各出版社出版量大小的不同，分别给予2～5位数字出版者号。其中6位数字出版者号暂不动用，留待开拓非书出版物的出版单位之用。

　　由表２可见，每个两位数字出版者号，可容出书量1百万种；三位数字出版者号，可容出书量10万种，依此类推。当一个出版者号所容出书量用完之后，出版者可以向中国ＩＳＢＮ中心申请新的出版者号。

　　ＩＳＢＮ的前两段编号，即组号和出版者号加在一起称之为“出版者前缀”（Ｐｒｅｆｉｘ　ｏｆ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ）。出版者前缀是一个出版机构在国际上的唯一识别号。

　　中国ＩＳＢＮ中心已经根据国家出版局统计的历年来各出版者的出版量，给全国各出版者分配了出版者前缀。

　　(3)书名号（Ｔｉｔｉｌ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）

　　这一段编号代表某出版者出版的具体出版物。

　　书名号由出版者自己分配。每个出版者所支配的书名号长度的位数是恒定的。在ＩＳＢＮ编号的前两段(组号和出版者号)即出版者前缀已经确定之后，书名号的位数也就是9和出版者前缀位数之差。出版者可以在自己支配的书名号的范围内，给自己的出版物分配书名号。分配时一般可按出版的先后顺序编制流水号。

　　现将分配书名号有关规定说明如下：

　　ａ）书名号必须占满其固定位数。

　　例如：一个书名号定长为四位，那意味着该书名号允许在0000到9999之间取值。而且不足四位的数，也一定要用“0”在该数字之前补足四位。如：当出版第16本书时，应给书名号“0015”，切不可只给“16”或“15”。

　　ｂ）出版者必须给其出版的每一种不同出版物(包括外观方面的不同)以一个书名号，作为ＩＳＢＮ唯一识别号。对同一种书的不相同版本，也必须给予不同的书名号。但是对内容和外观毫无变化的重印图书，不另给新的书名号。切忌把一个书名号给两种书。

　　ｃ）ＩＳＢＮ编号在任何情况下都禁止重复使用。如：由于笔误使一本书带上了错误的书号，那么这个号必须从可用书号段中撤销，而且不能再给其他出版物使用；并应将这种撤销的号码，通知中国ＩＳＢＮ中心。

　　ｄ）连续出版物中的期刊不要使用ＩＳＢＮ编号。而应用ＩＳＳＮ编号。但对连续出版物中的年鉴、丛刊，其各辑除使用ＩＳＳＮ编号外，还应各分配一个ＩＳＢＮ编号。

　　ｅ）出版者在重印或再版其没有ＩＳＢＮ的库存图书时，必须补编ＩＳＢＮ号，并在书上刊印。

　　ｆ）出版者应设专人负责，正确、科学地管理和使用授于本社的ＩＳＢＮ编号段。这段编号为该出版者专用，任何其他出版者不得占用。

　　出版者要对其已出版和行将出版的图书的ＩＳＢＮ号码建立登录账。登录账应按数字顺序进行登记。

　　(4)校验位（Ｃｈｅｃｋ　Ｄｉｇｉｔ）

　　校验位是ＩＳＢＮ编号的最后一位数字，用以检查ＩＳＢＮ编号转录过程中的错误。

　　校验位是其他9位数字的求余函数。计算方法是：用10～2这九个数分别顺序乘ＩＳＢＮ的前九位数字，所得乘积之和被模数11除，其余数与11 的差，即是校验位的数值。所以，校验位的数值可能是1～11中的任何一个整数，当校验位为10时，用大写字母“Ｘ”表示；当校验位为11时，用“0”表示。由此可见校验位只能是0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，Ｘ，恒为一位数。

　　例１．

　　ＩＳＢＮ　　组号　　　　出版者号　　　　　书名号　　　　　　校验位

　　ＩＳＢＮ　　　0　　—　　8436　　—　　　　1072　　—　　　　　(7)

　　　　×　　　　10　　　　　9876　　　　　　　5432

　　　　　０＋７２＋３２＋２１＋３６＋５＋０＋２１＋４＝１９１

　　　　　　　　　１９１÷１１＝１７……余４

　　校验位＝１１－４＝７

　　验算０＋７２＋３２＋２１＋３６＋５＋０＋２１＋４＋７＝１９８

　　　　　　　　　　　　１９８÷１１＝１８

　　因为：校验位与前九个乘积之和正好被模数11除尽。

　　所以：ＩＳＢＮ　0—8436—1072—7是一个正确的ＩＳＢＮ编号。

　　例2．

　　　　　　　ＩＳＢＮ　7—144—11316—（Ｘ）

　　　　　　　　　×　　10　987　65432

　　　　７０＋９＋３２＋２８＋６＋５＋１２＋３＋１２＝１７７

　　　　１７７÷１１＝１６余……１

　　　　１１－１＝１０

　　　　校验位为10，记做“Ｘ”

　　　　验算：７０＋９＋３２＋２８＋６＋５＋１２＋３＋１２＋１０＝１８７

　　　　　　　　　　　１８７÷１１＝１７

　　　　所以：ＩＳＢＮ　7—144—11316—Ｘ为正确的ＩＳＢＮ编号。

　　中国ＩＳＢＮ中心向各出版者提供他们所需的带有校验位的ＩＳＢＮ编号清单，供出版者分配书名号用。

　　(5)ＩＳＢＮ编号结构的特点

　　掌握ＩＳＢＮ编号结构的特点，是正确使用它的前提。

　　ａ）ＩＳＢＮ编号采用10位数字定型定长的结构；同时各段编号(除校验位之外)长度可变。

　　目前，世界上不同国家和地区之间；同一国家或地区的不同出版者之间，在出版量上存在很大差别。ＩＳＢＮ系统采用出版量越大；前缀越短，书名号越长；反之出版量越小，前缀越长，书名号越短的方法，既保证了ＩＳＢＮ编号定长，便于计算管理；又由于出版者前缀长度随出版量大小变化，而使编号容量得到充分合理的利用。

　　ｂ）采用错位分档的办法，设置组号和出版者号，保证ＩＳＢＮ编号分段的唯一性。

　　ＩＳＢＮ编号是遵守下述原则分档设置组号和出版者号的：每一档取值范围的下限数，加1乘10后得到下一档取值范围的上限数。例如：一位数字组号范围是0—7。将下限数7加1后乘10：(７＋１)×10＝80，得到80。80为下一档、二位数字组号范围的上限数。二位数字组号范围是80－94， (94＋1)×10＝950，950为三位数字组号范围的上限数，等等。

　　采用这种分档方法，使ＩＳＢＮ编号每段之间没有连字符隔开，也能准确分段。为计算机管理提供了方便。

　　例如：

　　　　　　　　　　组号设置　　　　　　　　　　　　　　　　　　我国出版者号设置

　　　　　　　　　　　０－７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　００—０９

　　　　　　　　　　８０—９４　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００—４９９

　　　　　　　　　９５０—９９５　　　　　　　　　　　　　　　　５０００—７９９９

　　　　　　　　９９６０—９９８９　　　　　　　　　　　　　　８００００—８９９９９

　　　　　　９９９００—９９９９９９　　　　　　　　　　　　０００００—９９９９９９

　　所以，当看到ＩＳＢＮ　7149627854时，首先你可从组号设置表判断，其第一段组号只能是7，决不可能是71或714等，因为两位组号是 80—94；三位组号是950—997等。于是得到ＩＳＢＮ7—149627854。“7”是中国地区组号，可参见中国出版者号设置表，判断第二段编号，只能是149，决不可能是1496或14962等。于是又得到ＩＳＢＮ7—149—627854。再将最后一位校验位分出，于是可得ＩＳＢＮ　7—149 —62785—4。

　　ｃ）设置校验位，有很高的查错功能。

　　如10位数字中某一位有误，查错率为100%；即使10位数字中两位有误(这种情况发生的几率很小)，仍有909%的查错率。

　　ｄ）整个编号结构的层次性，便于计算机在世界范围的分散管理及各种自动化处理。

　　中国标准书号的第二部分是“图书分类——种次号”。

　　ＩＳＢＮ系统与我国三十年来一直沿用的“全国统一书号”相比，缺少图书分类标识。鉴于我国目前图书出版、发行及图书馆行业是以手工检索、手工排架为主，在图书中印有分类标识仍是必要的。

　　所以在制订《中国标准书号》时，经反复讨论决定在ＩＳＢＮ编号之外，增加“图书分类——种次号”。

　　“图书分类——种次号”由图书所属学科的分类号和该类号下的种次号两段组成，其间用中圆点“·”隔开。

　　如：Ａ·１２５

　　ＴＰ·３０１等。

　　“分类号”按照《中国图书馆图书分类法》编制。其中工业技术类图书按二级类目给出。因此本段代码为１～２个汉语拼音字母。

　　（附表：《中国图书馆图书分类法》）

　　“种次号”是同一出版社所出版的同一类图书的流水编号。其最大数字不应超过ＩＳＢＮ编号第三段书名号的数字。

　　“图书分类——种次号”由出版者自己给出。

　　三、中国标准书号的印刷

　　“中国标准书号”应印在图书的版权页和封底(或护封)上。

　　国际标准书号和“图书分类——种次号”之间应以水平线或斜线隔开。

　　例：ＩＳＢＮ　７—１４４—１１３１６—Ｘ

　　　　　　　　ＴＰ·１０６４

　　　　或ＩＳＢＮ　７—１４４—１１３１６—Ｘ／ＴＰ·１０６４

　　中国标准书号的印刷字体，不应小于13级照排字(新五号铅字)。

　　当在计算机内部存储中国标准书号时，可以省略ＩＳＢＮ字样和连字符。如：714411316Ｘ，以节省存储空间。当由计算机读出书号时，可根据组号和出版者号的分档范围设置表，即表1、表2，打印出ＩＳＢＮ编号分段格式。

　　四、中国标准书号适用范围

　　中国标准书号适用于下述出版物：

　　印刷的图书及小册子

　　缩微出版物

　　盲文出版物

　　混合媒介出版物(注：声、像出版物)

　　用来产生可读印本的机读带

　　包括教学影片和幻灯片在内的其他类似媒介出版物

　　微型计算机软件

　　电子出版物

　　地图及教学制图、图示类出版物

　　不适用于下述出版物：

　　暂时性印刷材料。如：日历、广告等。

　　无书名页和正文的美术印制品及美术折页印张

　　转录录音材料

　　连续出版物(但请参见二、(3)，ｄ）的说明)

　　五、中国标准书号的管理

　　中国标准书号是ＩＳＢＮ系统的一个子集。ＩＳＢＮ系统既是一个科学的编号系统，又是一个职责分明的管理体系。

　　ＩＳＢＮ系统的行政管理分三级：国际中心；组区中心(即国家或地区中心)和出版者。国际ＩＳＢＮ中心通过组号设置和分配对各组区中心进行管理；组区ＩＳＢＮ中心通过出版者号的设置和分配对各出版者进行管理；出版者通过书名号的分配对其出版物进行直接管理。

　　国际ＩＳＢＮ中心设在西柏林。

　　中国ＩＳＢＮ中心设在国家新闻出版署内。

　　中国ＩＳＢＮ中心的职责是：

　　（１）负责给所有在中国注册的出版者分配出版者前缀。对全国出版者前缀进行登记管理。

　　（２）代表国内所有出版者与国际ＩＳＢＮ中心联系。

　　（３）为全国出版者提供使用书号的各种技术指导和制订使用手册。

　　（４）向出版者提供他们所要求的、带有校验位的ＩＳＢＮ编号清单。

　　（５）协调解决出版、发行、图书、情报各部门在使用书号时遇到的问题。

　　出版者的职责是：

　　（１）中国标准书号是通过出版者最后落实的。各出版者应严格按照本手册有关条款规定使用中国标准书号。

　　（２）按照书名号的使用规定，负责分配书名号。

　　（３）向中国ＩＳＢＮ中心提供使用书号的各有关数据及信息。

　　（４）向各有关单位提供书号方面的服务。

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新版《中国标准书号》国家标准明年一月实施

　　新版《中国标准书号》实施和中国标准书号升位工作是目前出版业关注的课题之一。由新闻出版总署图书司和总署条码中心举办的2006年全国书号条码工作会议10月25日
至26日在京举行。此次会议与2006年全国图书出版管理工作会议套开。新闻出版总署副署长邬书林出席会议并讲话。

　　本次会议旨在部署升位后新版《中国标准书号》的实施、使用和管理工作。据悉，《中国标准书号》（GB／T5795－2006）国家标准已于今年10月18日经国家标准化管理委员会批准，将于2007年1月1日正式实施。届时，中国标准书号将与国际同步从10位升至13位。

　　邬书林在讲话中强调，国际标准书号标准的修订和书号升位，对全世界出版业和我国出版界都是一件大事，是关系到出版业管理和出版业信息化发展的基础性工作。要认真执行书号升位，积极做好各项工作：第一，正确认识中国标准书号的使用和管理意义，条码的顺利升位是维持中国出版业正常秩序的一件大事，同时也关系到我国出版业的国际形象；第二，高度重视前一阶段中国标准书号使用中出现的问题，争取通过新标准的推行加以克服解决，并借新书号的推行，对中国标准书号使用情况进行清理；第三，要完善制度，坚决贯彻、严格执行新标准，做好中国标准书号的使用和管理工作；第四，中国标准书号的正确使用和管理，是中国出版业信息化建设的基础，要将出版物元数据做好，实现一次编码全程享用。

　　会上，总署条码中心主任齐相潼着重介绍了新版《中国标准书号》修订情况、实施过程中应注意的相关事项。有关部门负责人还就新版《中国标准书号》的实施、使用和管理作了讲解和答疑。 （姚贞　冯威）

据中国新闻出版网


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2007年书号执行新标准 “10”退位“13”登场

　　2005年6月，国际标准化组织(ISO)发布新版国际ISBN标准即ISO 2108：2005《信息与文献——国际标准书号（ISBN）》，该标准规定新的13位国际标准书号的执行日期为2007年1月1日。

　　ISBN早已被人们所熟知，它是英文International Standard Book Number的缩写，是国际通用的图书或独立的出版物(不含定期出版的连续出版物，如期刊)代码，即出版物的身份证。因为一个出版物按照ISBN取得的编号，将自始至终伴随着该出版物从编辑制作到出版发行的整个过程。任何人都可以通过ISBN清晰准确地辨认所有非连续出版物——书籍或其他形式，并通过 ISBN的信息知道该出版物所属的国家或地区或语言。一个ISBN只能有一个或一份相应的出版物与之对应。

　　ISBN 标准对世界图书贸易起着十分重要的作用，同时它也是图书或其他出版物建立目录档案不可缺少的组成部分。从图书或其他出版物出版、发行和管理的角度看， ISBN标准不仅是图书或其他出版物分类系统的关键数据，也是方便版权管理和监视销售数字的关键环节。因此，它在世界范围内得到了极大的推广。然而，由于该系统创建时只考虑到了印刷类出版物，随着电子及多媒体出版物的出现和出版业的蓬勃发展，ISBN 系统的编号容量正在迅速减少，其速度并不亚于当年该系统的推广速度，远远超过了该系统设计时的预想消耗速度。

　　需要促使ISBN增容

　　我们目前使用的ISBN标准是由10位数字组成，系统编号的理论容量为10亿。这个容量看上去似乎有很大的发展空间，但实际上，ISBN的内部结构限制了系统的有效容量。例如：ISBN 7-5064-2595-5，这是一本图书的ISBN标识，该标识分为4部分，第一部分“7”是“群体识别号”代表语言区域或国家，由国际ISBN中心分配。第二部分“5064”是“出版者识别号”代表出版者，由ISBN组区中心根据出版者预期出版量的大小分配。这种在10位数字范围内将成段的号码分配给具体组区和出版者的分配方法限制了ISBN系统的总容量。如果ISBN只是 “默认编号”（也就是说，它不包含任何意义），那么，整个ISBN系统所有未被分配的编号都可以用来调剂分配，但由于该系统划分为预先设定的ISBN区域，则许多号码就不能调配使用，比如：中国的“群体识别号”是“7”，允许编号1个亿，从目前编号的消耗速度预测，20年内不会发生危机，但是这些未分配的号码已经限定了区域，其他区域是不能使用的，所以ISBN系统的实际容量也就小多了。也就是说只要ISBN系统内的任一区域出现了编号短缺，都将会影响到整个系统的正常运转。另外，10位数的结构也限制了系统的发展，它只能容10个亿，超过10个亿时系统将无法编号。

　　13位ISBN标准解决难题

　　新版国际ISBN标准修订的目的是全面提升ISBN系统的编码能力，标准中详细规定了ISBN的基本形式、分配规则以及ISBN系统的管理，使在出版业成功运行了30余年的系统走上一个新的平台，标准化、规范化、科学化地保障了系统的可持续发展。

　　新版国际ISBN标准主要修订的内容包括：（1）、增加ISBN系统的编号容量和出版物的范围，第一版的国际ISBN标准（ISO 2108：1972），只是用来为印刷版图书编号，而新版国际ISBN标准适用于各种作品形式（例如，精装、平装、盲文、录音带、视频、在线电子出版物等）、各种电子出版物格式（例如，“.lit”，“.pdf”，“.html”，以及“.pdb”等），而不仅仅是印刷版。（2）、确定了与ISBN编号相结合的元数据以及它们的关联方法。（3）、确定了ISBN分配与使用的规则。（4）、确定了分配ISBN的权利和ISBN系统的管理。（5）、明确了 ISBN系统的费用收取问题。

　　13位ISBN的结构

　　10位数的ISBN由4部分组成，它分为组号、出版者号、书序号、校验号。比如：ISBN 7-5064-2595-5，“7”是组号，代表中国；“5064”是出版者号，代表出版社，由中国ISBN中心根据出版社预期出版规模的大小分配； “2595”是书序号，“5”是校验码。

　　13位数的ISBN分为5部分，即在10位数前加上3位ENA(欧洲商品编号)图书产品代码“978”,这样书号标识与物品标识就完整结合在一起了。上面的ISBN 编号显示为：ISBN 978-7-5064-2595-7。

　　条形码显示为：

　　校验码将根据前面的12位数而不是9位数计算得出。13位数的系统与10位数的系统是兼容的。为了使系统资源供给充足并且能连续不间断地运行下去，同时为使更多的组织和个人进入出版界成为可能，在“978”用完后，可以用“979”“980”或者……，这样，EAN产品代码成为了ISBN的一部分，13位数的ISBN系统就与国际供应链上的EAN-UCC系统完全吻合了，出版物从此不再作为另类产品有独立的渠道发售，而是作为产品的一个分支存在，在贸易上的运做更容易进行，同时也可以预防任何可能的混淆、重复和错误的问题。

　　我国于1991年加入国际物品编码协会(EAN)，1993年开始在出版物上使用条码，预计新标准的实施将不会给出版业的各个环节带来障碍。

　　修订ISBN标准是ISBN系统管理方式改革的一个契机，ISBN系统的发展如同生命一样有成长周期，ISBN系统在经历了30余年的发展后，应该有更科学、更规范、更标准化的管理方式以维持它的可持续性发展。

　　2007年1月1日，新标准将全面实施。（邢瑞华）

据中国ISBN信息网

科学发现与方法：黑箱、灰箱、白箱

【转贴】科学发现与方法：黑箱、灰箱、白箱

在人类认识世界、从事科学研究的时候，常常会遇到这样的情况，有一些我们所要认识或控制的客体，由于种种条件的限制，其内部的结构一时不能够(不允许或不容易，被我们直接观测到，仿佛是一个既不透明且又密封的箱(盒)子，其复杂的结构和神妙的机理，珍藏其中，人们无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘。例如人类思维着的大脑，直至目前，人们还不能直接从外部，或通过生理解剖窥视其内部·构造细节和思维机理。对于这样一种内部结构尚不能直接观测，只能从外部去认识的客体，控制论创始人维纳起先称它为“闭盒”(Closed Box)，后来艾什比、维纳又称它为“黑箱”(Black Box，又译出“暗盒”)。

　　黑箱这种认识对象，在现实中简直是随处可见。例如：商店中待顾客选购的电视机；电工中被封闭在盒子内的“四端网络”；军事上不准拆开而要对其内部故障作出判断的“保密的密封投弹瞄准器”；门诊医生面前就诊的“患脑震伤或失语症的病人”；一批受到心理学家跟踪观察的儿童；国家欲实行计划控制的人口系统；如此等等，都可称为“黑箱”。

　　当然，黑箱的概念是相对的。同一研究对象，对于不同的认识主体，由于主体拥有的经验、技术手段及认识任务的不同，可以是“黑箱”，也可以不是；在不同的历史时期，由于人类认识能力的提高，某一客体开始是黑箱，后来可能是“灰箱”(Grey Box，其内部结构可部分直接观测的系统)，或是“白箱”(White Box，其内部结构可以直接观测的系统)。认识对象是否是黑箱，不仅取决于客体本身，同时也与认识主体有关。认识对象的黑箱属性，是认识过程中主体与客体相互关系的一种反映。可见，“黑箱”并不是对现实某些事物的生动形象的比喻，而是具有认识论和方法论意义的概念。

　　为了研究这个黑箱，应该使用哪些一般的方法呢？黑箱内部的那些性质可以探出来，哪些根本探不出来？这就成了认识论和方法论的重要课题，由此发展成一种研究事物的黑箱方法，形成了黑箱理论。

　　很早以前，人们为了研究黑箱这类认识对象，就不自觉地采取了现今被称为“黑箱方法”的一些基本原则：不打开黑箱，而是利用外部观测，考察对象与周围环境的相互联系来了解黑箱的特征和功能，猜测其内部构造和机理。我国人民通过长期考察人体与生活条件的联系，考察人体对各种刺激的反应，逐渐熟悉了人体的各种功能，创立了关于人体生命控制系统的经络学说，总结出一套“望、闻、切、问”，“审证求因”，“辨证施治”的诊断与治疗医学技术和理论，就是典型的事例。但是，自觉地把“黑箱”概念引入方法论领域，把黑箱方法上升为一种具有普遍意义的方法，并赋予它现代科学形态，则应归功于控制论的创始人维纳和艾什比。

　　控制论所研究的对象是技术、生命、社会的控制系统，这是一个极为复杂而又高度活动性的系统，运用近代科学历形成的传统方法，即把复杂的事物分解为简单的元素。把整体肢解为部分。用简单事物来说明复杂事物，用部分来说明整体，显然是无能为力的。例如人脑这个系统，仅大脑皮层就有一百多亿个神经元，每个神经元平均又与约一千个其他神经元相联接，要弄清每一个元素及每一个具体联系几乎是不可能的，即使弄清了也不能简单地说明人脑的整体功能。维纳等人不愧是富于创新精神的科学家。他大胆冲破了近代科学所形成的传统的方法论思想的束缚。继承和发展了古代本质上是从整体、从整体与外界环境的相互联系中研究事物的辩证思维方式，又吸收了近代科学实践中所形成的一套行之有效的精密的科学研究方法(如实验方法、数学方法、模拟方法等)，并且引进入“系统”、“信息”等新的概念，从而形成了适合于控制论研究对象的新方法——控制论黑箱方法。

　　控制论黑箱方法一般包括如下的基本原则和步骤：

　　(1)相对孤立的原则，确认黑箱。就是说，把所要研究的对象看成是一个整体。把它相对地从其环境中孤立出来；把研究对象所受到周围环境的影响看成是通过特定通道实现的“输入”，把研究对象对周围环境的作用看成是通过特定通道来实现的“输出”。根据研究对象的性质相研究目的，划定了研究对象与周围环境的边界。选定了对象与环境的相互联系的特定通道，确定了对象的一组输入和输出，就意味着一个黑箱的确立。

　　(2)观测和主动试验，考察黑箱。考察黑箱就是要考察对象的输入、输出及其动态过程。由于控制论所要研究的是有组织系统的目的性行为和控制功能，而行为指的就是对象在周围环境作用(输入)下所作出的反应(输出)，功能是对象对于周围环境的变化作出反应的能力，所以考察输入、输出及其变化，在控制论系统的研究中具有特别重要意义。对黑箱的考察可以采取直接观测的办法，对系统不加干预的情况下测量系统的输入和输出，取得系统输入一输出状态变化的记录。亦可以采取主动试验的办法，人为地在系统的输入端，加入某种典型的测试信号(如在控制工程中，采用单位阶跃式、单位脉冲式、正弦式的测试信号等)然后再观测对应的输出及其变化。从而获得对象的功能特性和内部结构的大量信息，作为认识黑箱的根据。

　　(3)建立模型，阐明黑箱。即利用系统的输入、输出的观测试验的数据，以及原有对系统的知识，建立关于研究对象的模型(框图模型、动态登记表，数学模型等)，然后据此对系统的功能特性进行定性、定量和静态、动态的分析评价，对系统的未来行为作出某种预测，对系统的内部结构和机理作出某些推测和假说。在这方面，近年来已发展了一个新的学科分支——系统辨识。

　　值得指出的是，黑箱方法也给探索物质结构奥秘指出了一条重要的途径。早在1911年卢瑟福面对着原子这一黑箱，由于利用α射线轰击(输入)金属箔，观测粒子散射(输出)的特性，根据α粒子行为特性提出了原子结构的新模型。本世纪五十年代末期，人们面对基本粒子这一黑箱，用能量为十亿电子伏特的电子，对质子进行弹性散射试验，研究电子散射的角分布(输出)，发现质子电荷分布在半径为0.8×10一13厘米的球形区域内；六十年代后半期，人们又用能量高达二百亿电子伏特的电子轰击质子(输入)，进行动量传递很大的非弹性碰撞试验，进一步发现质子内部电荷分布不均匀，存在一些颗粒状散射中心，根据上述考察的事实，使人认识到强子内部具有内部结构，导致了各种基本粒子模型的提出。

　　总之，从工程技术到社会领域，从无生命到有生命系统，从宏观世界到微观世界，黑箱方法都有其用武之地。

　　当然，黑箱方法同任何其他方法一样，也有局限性，黑箱方法强调从整体、从整体与外部环境联系中认识事物，而不去深究其内部结构和局部细节，这是它的长处，也是它的不足。结构与功能是辩证的统一，运用黑箱方法来研究系统的功能和行为特性时，由于完全不对其内部结构进行研究，必然不可能更深刻地认识系统的功能和行为特性的基础与本质，运用黑箱法来对系统的内在结构和机理进行推测和辨识时。也必须特别谨慎小心，切莫轻率从事。现代系统辨识理论指出：并非所有系统都可以从它的输入、输出完全确定其结构和参数。正确的态度应当是把黑箱方法与其他科学方法结合起来。取长补短，相得益彰。