數(shù)字化校園應(yīng)用集成模式的探討

鮑劍洋，項馨立

（南京中醫(yī)藥大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)中心，江蘇 南京210046）

一、數(shù)字化校園應(yīng)用系統(tǒng)集成模式與商業(yè)智能

在數(shù)字校園的建設(shè)中，隨著技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)集成要求能夠無縫集成來自多個異構(gòu)數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而且必須很好地支持標準元數(shù)據(jù)交換、模式映射并且支持標準數(shù)據(jù)傳輸格式。這就對信息集成解決方案提出了更高的要求，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)集成主要有以下的兩種模式：

（1）數(shù)據(jù)倉儲模式：這種模式首先從一個或多個數(shù)據(jù)源中抽取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行必要的處理，最終將數(shù)據(jù)存儲到目標數(shù)據(jù)倉庫中，建立一個全校共享的數(shù)據(jù)中心。各個部門所需要的數(shù)據(jù)都在數(shù)據(jù)中心中提取。最終操作將針對目標數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)進行。

（2）數(shù)據(jù)聯(lián)邦模式：在各個應(yīng)用系統(tǒng)中只提取統(tǒng)計分析時所需要的數(shù)據(jù)，它將分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)集成到一個虛擬表中，而不用建立共享數(shù)據(jù)中心。用戶或應(yīng)用程序可以通過該虛擬表對數(shù)據(jù)進行實時操作。

目前大多數(shù)高校都采用的是第一種解決方案，第一種解決方案有它自身的優(yōu)點，但是在共享數(shù)據(jù)中心的投入與維護運行費用巨大，共享數(shù)據(jù)中心基本需要小型機或大型服務(wù)器支持，巨大，為了安全起見，還要建立小型機集群以保證系統(tǒng)的安全性。

因此我們在應(yīng)用系統(tǒng)集成采用第二種解決方案，使用IBM公司的解決方案，在各個應(yīng)用系統(tǒng)中只提取統(tǒng)計分析時所需要的數(shù)據(jù)，而不用建立共享數(shù)據(jù)中心。使用IBM的Cognos軟件成功地將學(xué)校有關(guān)的幾個應(yīng)用系統(tǒng)進行整合，不但可以進行相關(guān)的查詢統(tǒng)計工作，還可以進行更深層次的分析工作，較好的達到了我們的目標。

商業(yè)智能（BI）是由數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理OLAP和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的綜合運用。商業(yè)智能的關(guān)鍵是從許多來自不同的應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中提取出有用的數(shù)據(jù)并進行清理，以保證數(shù)據(jù)的正確性，然后經(jīng)過抽取（Extraction）、轉(zhuǎn)換（Transformation）和裝載（Load），合并到一個企業(yè)級的數(shù)據(jù)倉庫里，從而得到學(xué)校數(shù)據(jù)的一個全局視圖，在此基礎(chǔ)上利用合適的查詢和分析工具、數(shù)據(jù)挖掘工具、OLAP工具等對其進行分析和處理 （這時信息變?yōu)檩o助決策的知識），最后將知識呈現(xiàn)給管理者，為管理者的決策過程提供支持。

二、數(shù)字化校園應(yīng)用集成架構(gòu)及特點

南京中醫(yī)藥大學(xué)數(shù)字化校園的數(shù)據(jù)集成平臺的結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 南京中醫(yī)藥大學(xué)數(shù)字化校園的數(shù)據(jù)集成平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

Cognos結(jié)構(gòu)在邏輯上可以分為瀏覽器層、Web Server層、應(yīng)用服務(wù)層和數(shù)據(jù)源與內(nèi)容庫層（如圖2）。Cognos提供了強大的OLAP多維分析、查詢、報表、地圖、儀表板、門戶等多種前沿展現(xiàn)手段，對數(shù)據(jù)進行多維分析并定制生成報表。

圖2 Cognos的體系結(jié)構(gòu)圖

Cognos具有強大的OLAP數(shù)據(jù)引擎，能產(chǎn)生多維數(shù)據(jù)分析的立方體Cubes。多維數(shù)據(jù)立方體是由各維度數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集市，保證只占用很少的存儲空間就能處理大量數(shù)據(jù)，能夠使用戶以更多的角度分析更多的指標。

Cognos數(shù)據(jù)源可以是 Oracle、SQL Server、DB2、Sybase等大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，也可以是Access、dBase等桌面型數(shù)據(jù)庫；可以是未經(jīng)處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，也可以是經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)集市。

Cognos統(tǒng)一了Web應(yīng)用架構(gòu)與元數(shù)據(jù)，通過抽取各數(shù)據(jù)源中所需數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)立方體的方法訪問企業(yè)的所需信息，為用戶提供了基于純?yōu)g覽器的全面的BI功能。

南京中醫(yī)藥大學(xué)數(shù)字化校園的數(shù)據(jù)集成平臺主要功能與應(yīng)用集成的過程如下：

（1）采用了聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫模式，以IBM Cognos為基礎(chǔ)的應(yīng)用集成平臺。

（2）采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦技術(shù)的建設(shè)模式，原始數(shù)據(jù)分布在各自應(yīng)用系統(tǒng)中，用戶直接在全局模式的基礎(chǔ)上提交調(diào)用各個數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)的請求，由Cognos轉(zhuǎn)換成各個數(shù)據(jù)源在本地數(shù)據(jù)視圖基礎(chǔ)上能夠執(zhí)行的請求。

（3）以國家《教育管理信息化標準》規(guī)范為基礎(chǔ)，建立南京中醫(yī)藥大學(xué)數(shù)字化校園的信息化建設(shè)規(guī)范。

（4）IBM Cognos為用戶提供透明的數(shù)據(jù)訪問方法，對所要集成的不同應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進行抽取，將原來異構(gòu)的數(shù)據(jù)模式作適當?shù)霓D(zhuǎn)換，建立數(shù)據(jù)Cube。

（5）在抽取的過程中，根據(jù)南京中醫(yī)藥大學(xué)數(shù)字化校園的信息化建設(shè)規(guī)范，對不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗，使得數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范。

（6）完成了數(shù)據(jù)抽取與匯總之后，根據(jù)學(xué)校對具體應(yīng)用的需求，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型與腳本，運用Cognos報表制作功能就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的過程。對數(shù)據(jù)Cube進行數(shù)據(jù)挖掘，得出所需的信息，并通過前端展現(xiàn)設(shè)計進行展示。

圖3 數(shù)據(jù)集成平臺主要功能結(jié)構(gòu)圖

三、使用Cognos進行應(yīng)用集成的實例

在高校學(xué)生教育管理工作中，學(xué)生的評優(yōu)工作是一項重要而復(fù)雜的工作。獎勵種類多，涉及的金額高，參與的學(xué)生眾多。每種獎勵都有相應(yīng)的評定條件，學(xué)生要獲得某種獎勵就必須要滿足該項目的最低條件。

評綜合獎只需要成績數(shù)據(jù)因此只涉及教務(wù)管理一個數(shù)據(jù)源，但評院優(yōu)干不僅需要成績數(shù)據(jù)還需要學(xué)工數(shù)據(jù)，因此涉及教務(wù)管理和學(xué)工管理這兩個異構(gòu)數(shù)據(jù)源。教務(wù)管理數(shù)據(jù)庫為Oracle數(shù)據(jù)庫，而學(xué)工數(shù)據(jù)庫為SQL數(shù)據(jù)庫，這兩種數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)格式、標準和訪問接口方面都有著重大區(qū)別。如何將這兩個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集成直接影響到評優(yōu)過程的開展。

評優(yōu)過程的實現(xiàn)步驟如下：

首先，在數(shù)據(jù)源中選擇教務(wù)數(shù)據(jù)庫中的表和表中需要的字段，并建立表之間的連接。然后用同樣的方法再選操作學(xué)生工作數(shù)據(jù)庫，并建立兩個數(shù)據(jù)庫之間表的連接（如圖4）。

圖4 兩個異構(gòu)數(shù)據(jù)源的連接

接著在將需要的數(shù)據(jù)過濾出來并打包發(fā)布，新建一張空白報表，運用列表工具，將運行后要顯示的字段拖入。

接下來過濾出精確數(shù)據(jù)，要在數(shù)據(jù)項中寫表達式，將2007-2008學(xué)年的成績和學(xué)生工作數(shù)據(jù)過濾出來。如“院優(yōu)干”這一數(shù)據(jù)項的表達式的意思應(yīng)為在2007-2008學(xué)年擔(dān)任過班級以上干部并且單科成績不低于60分（如圖5）。

圖5 數(shù)據(jù)過濾

按上述操作后運行，得出評優(yōu)結(jié)果（如圖6），該結(jié)果與2007-2008年度院優(yōu)干入圍學(xué)生名單相符。由上可以看出：采用Cognos系統(tǒng)實現(xiàn)評優(yōu)過程是真實可行的，而且有效的。

圖6 評選優(yōu)秀干部的結(jié)果

四、結(jié)論

經(jīng)過對南京中醫(yī)藥大學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)集成的應(yīng)用，證明了采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦模式和商業(yè)智能平臺能夠在建立數(shù)字化校園系統(tǒng)的時候，對應(yīng)用系統(tǒng)能夠進行較好的集成，并且很好的實現(xiàn)了系統(tǒng)的可擴展性和兼容性，大大降低了系統(tǒng)集成的復(fù)雜性和集成成本。相對于目前許多高校采用的大型數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)進行應(yīng)用集成，具有投入少、實現(xiàn)快的優(yōu)點，并可利用平臺所具備數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)，快速建立決策分析平臺，是進行校園應(yīng)用集成與應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的一條新的快速途徑，是一些高校進行數(shù)字化校園建設(shè)可采用的有效技術(shù)。

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