大數(shù)據(jù)時(shí)代的高校共享數(shù)據(jù)平臺(tái)研究

王加年　徐晴

摘 要：在教育領(lǐng)域中，管理和決策越來(lái)越依賴于數(shù)據(jù)和分析，如何利用大數(shù)據(jù)科學(xué)決策是高校近年來(lái)信息化建設(shè)關(guān)注的主題。文章分析了高校共享數(shù)據(jù)中心平臺(tái)的理論知識(shí)和相關(guān)技術(shù)，討論了面向服務(wù)的數(shù)據(jù)交互技術(shù)方法及共享數(shù)據(jù)中心的非技術(shù)因素。最后分析設(shè)計(jì)了面向主題域的常熟理工學(xué)院共享數(shù)據(jù)中心，并對(duì)其體系架構(gòu)及關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向做了詳細(xì)的分析敘述。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)交換；數(shù)據(jù)中心

中圖分類號(hào)：TP392 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2015）10-0010-03

大數(shù)據(jù)科學(xué)決策是高校治理體系和治理能力現(xiàn)代化的關(guān)鍵。在教育領(lǐng)域中，管理和決策越來(lái)越依賴于數(shù)據(jù)和分析，而非基于經(jīng)驗(yàn)和直覺，然而，目前大多數(shù)高校的管理模式中信息化的作用尚未充分體現(xiàn)，盡管在長(zhǎng)期的辦學(xué)過(guò)程中積累了大量的數(shù)據(jù)，但這些寶貴的決策信息資源沒有得到相應(yīng)的整合和開發(fā)，更談不上利用這些數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)校的教學(xué)、科研、管理等各項(xiàng)事務(wù)進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。隨著大數(shù)據(jù)發(fā)展而帶來(lái)的教育政策研究與決策“用數(shù)據(jù)說(shuō)話”的趨勢(shì)亦漸明顯，構(gòu)建共享數(shù)據(jù)中心，將這些海量、分散、異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源集成起來(lái)達(dá)到共享、融合，通過(guò)多維度、多層次、多群體、多因素?cái)?shù)據(jù)分析并形成一定的應(yīng)用模式，從中分析和挖掘潛在的價(jià)值，去解決高校事業(yè)的瓶頸問(wèn)題，是將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的重要舉措。

一、大數(shù)據(jù)時(shí)代的高校共享數(shù)據(jù)平臺(tái)的相關(guān)技術(shù)及理論

1.信息編碼標(biāo)準(zhǔn)

信息編碼標(biāo)準(zhǔn)是做好信息管理的基礎(chǔ)，信息只有遵循一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織，才可能構(gòu)成一個(gè)可流通、可共享的信息庫(kù)。信息編碼標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字化校園中不同層次的系統(tǒng)尤其是應(yīng)用系統(tǒng)能夠相互訪問(wèn)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)交互過(guò)程中，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息要按照信息編碼標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和過(guò)濾，處理后的數(shù)據(jù)才會(huì)存儲(chǔ)到中心數(shù)據(jù)庫(kù)。信息編碼標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)校信息化建設(shè)的必要條件；同時(shí)信息標(biāo)準(zhǔn)的水平也反映了學(xué)校信息化建設(shè)的水平和高度。

2.共享數(shù)據(jù)模型

共享數(shù)據(jù)中心主要完成學(xué)校各類跨地區(qū)、跨部門、跨系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)與信息資源的數(shù)據(jù)交互和共享，是各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的中轉(zhuǎn)站，是信息資源的存儲(chǔ)中心。由于各學(xué)校早期的信息化建設(shè)基本都是由業(yè)務(wù)部門主導(dǎo)，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)考慮成本以及推倒重來(lái)的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)等因素，一般建議采用交集數(shù)據(jù)中心模式建立共享數(shù)據(jù)中心，即：各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互完全通過(guò)數(shù)據(jù)中心來(lái)完成；共享數(shù)據(jù)中心只對(duì)交互系統(tǒng)之間需要交互的數(shù)據(jù)建模，各系統(tǒng)沿用原有的權(quán)限模型，需要交互的數(shù)據(jù)在相關(guān)系統(tǒng)中獨(dú)立的存在，但所有數(shù)據(jù)有且只有唯一的維護(hù)源頭。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代的高校共享數(shù)據(jù)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

1.共享數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)（圖1）

（1）數(shù)據(jù)采集層

采集的數(shù)據(jù)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如人、財(cái)、物等基本信息；學(xué)校開展教與學(xué)主體事務(wù)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如教師教學(xué)、學(xué)生選課等；體現(xiàn)教師學(xué)生成長(zhǎng)與發(fā)展的過(guò)程數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)采集層主要完成上述相關(guān)數(shù)據(jù)的采集工作，其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)隨著其相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)日常運(yùn)作過(guò)程而積累下來(lái)，還有一部分是相關(guān)管理人員手工錄入，或者電子表格批量導(dǎo)入。

（2）數(shù)據(jù)集成層

數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在很多個(gè)不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，從所有源中提取數(shù)據(jù)并將其合并到單個(gè)一致的數(shù)據(jù)集中確實(shí)有一定的難度。數(shù)據(jù)交換工具通過(guò)轉(zhuǎn)換功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、標(biāo)準(zhǔn)化及轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兼容格式后，就可以將其物理合并到一個(gè)數(shù)據(jù)集中，并且數(shù)據(jù)在合并成功且應(yīng)用轉(zhuǎn)換后，通常會(huì)被加載到一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)。

數(shù)據(jù)集成層同時(shí)還負(fù)責(zé)加載數(shù)據(jù)庫(kù)中的維度表和事實(shí)數(shù)據(jù)表，處理 Analysis Services 多維數(shù)據(jù)集和維度，使用 Integration Services 任務(wù)和轉(zhuǎn)換來(lái)自動(dòng)處理更新多維數(shù)據(jù)集和維度，使用戶始終獲得最新的數(shù)據(jù)。

（3）管理操作層

管理操作層的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來(lái)自各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，有的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)類數(shù)據(jù)是經(jīng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)加工提供。管理操作層面向教育治理者日常管理，主要包括師資隊(duì)伍建設(shè)管理、師資結(jié)構(gòu)分析、學(xué)業(yè)預(yù)警、教學(xué)考核等。歸納如下：

為滿足日常管理，提供了以固定報(bào)表為主的綜合報(bào)表統(tǒng)計(jì)平臺(tái)。

為便于突發(fā)性和臨時(shí)查詢需要，提供了各大主題的綜合查詢平臺(tái)以及基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的靈活查詢功能。

為規(guī)范對(duì)外數(shù)據(jù)報(bào)送，提供了統(tǒng)一的對(duì)外數(shù)據(jù)報(bào)送接口。

2.主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向

共享數(shù)據(jù)中心本身不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，所有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的維護(hù)遵循數(shù)據(jù)生命周期按照“誰(shuí)產(chǎn)生，誰(shuí)維護(hù)”的原則，各自業(yè)務(wù)系統(tǒng)分別產(chǎn)生數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)只有唯一的生產(chǎn)源頭。共享數(shù)據(jù)中心與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間進(jìn)行交互，一方面保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)中的一致性，同時(shí)也對(duì)主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行積累沉淀。

以學(xué)生數(shù)據(jù)為例，學(xué)生的人頭數(shù)據(jù)以學(xué)籍系統(tǒng)為準(zhǔn)，而學(xué)生的其它基礎(chǔ)數(shù)據(jù)又在學(xué)工系統(tǒng)中維護(hù)完善。數(shù)據(jù)共享中心既負(fù)責(zé)從學(xué)籍系統(tǒng)中抽取學(xué)生人頭數(shù)據(jù)推送學(xué)工系統(tǒng)，同時(shí)又從學(xué)工系統(tǒng)中抽取完整的學(xué)生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心，圖書系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)從共享數(shù)據(jù)中心訂閱學(xué)生相關(guān)數(shù)據(jù)。其主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向如圖2所示。

三、共享數(shù)據(jù)中心的非技術(shù)因素

1.數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

數(shù)據(jù)是高校有效開展信息化管理和輔助決策分析的依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)高校治理現(xiàn)代化的重要保障，因此其質(zhì)量和時(shí)效性已經(jīng)越來(lái)越受到高度關(guān)注。提高數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量，加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理，不僅需要在高校日常工作中充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，強(qiáng)化高校業(yè)務(wù)與信息技術(shù)的融合，還要依靠廣大師生的配合參與，必須循序漸進(jìn)，穩(wěn)步推進(jìn)。

（1）從源頭治理，從數(shù)據(jù)錄入、內(nèi)部處理入手，把好數(shù)據(jù)質(zhì)量“入口關(guān)”；

（2）督促問(wèn)題治理，部署檢查規(guī)則，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、分發(fā)、治理、監(jiān)督、考核閉環(huán)管理，把好數(shù)據(jù)質(zhì)量“治理關(guān)”；

（3）做好規(guī)范管理，完善制度、規(guī)范流程、系統(tǒng)硬控制，把好數(shù)據(jù)質(zhì)量“流轉(zhuǎn)關(guān)”。

2.數(shù)據(jù)安全管理

大數(shù)據(jù)既意味著機(jī)遇，也蘊(yùn)涵著挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)安全管理問(wèn)題，是高校應(yīng)用大數(shù)據(jù)面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)。雖然共享數(shù)據(jù)中心模式數(shù)據(jù)管理，方便了數(shù)據(jù)分析和處理，但由于安全管理不當(dāng)所造成的大數(shù)據(jù)丟失和損壞，則將引發(fā)毀滅性的災(zāi)難。在使用數(shù)據(jù)過(guò)程中應(yīng)遵循以下原則：

（1）使用生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)申請(qǐng)和審批，開發(fā)測(cè)試環(huán)境使用生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須進(jìn)行數(shù)據(jù)混淆。

（2）對(duì)生產(chǎn)用戶進(jìn)行嚴(yán)格的授權(quán)管理，防范非授權(quán)訪問(wèn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

（3）含敏感信息的生產(chǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)使用專用郵箱傳輸?shù)取?/p>

（4）對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立和實(shí)施嚴(yán)格的備份機(jī)制。

四、總結(jié)

在大數(shù)據(jù)的支撐下，高校運(yùn)行過(guò)程的各種元素能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化的呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)得到實(shí)時(shí)流轉(zhuǎn)、存儲(chǔ)和整合，信息按照權(quán)限充分公開。大數(shù)據(jù)能夠聚焦于決策對(duì)象的微觀層面，將原本模糊的現(xiàn)象通過(guò)數(shù)據(jù)逐步清晰的描述出來(lái)，大數(shù)據(jù)是超越個(gè)體與局部的相對(duì)靜態(tài)視野，更容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在、可能弱點(diǎn)和盲區(qū)的宏觀動(dòng)態(tài)視野并且用于各項(xiàng)事務(wù)的預(yù)測(cè)和決策。本文討論了面向服務(wù)的數(shù)據(jù)交互技術(shù)方法、數(shù)據(jù)流向以及一些非技術(shù)因素，設(shè)計(jì)了面向主題域的共享式數(shù)據(jù)中心。本共享數(shù)據(jù)平臺(tái)成功應(yīng)用在常熟理工學(xué)院數(shù)字化校園建設(shè)項(xiàng)目中，通過(guò)數(shù)據(jù)交換、主題分析，為學(xué)校的科學(xué)決策提供了有力保障，推進(jìn)了學(xué)校的現(xiàn)代化治理能力和水平。

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（編輯：郭桂真）