基于數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)分析探索與實(shí)踐

戴紅芳　羅金光　先曉兵

摘 要：文章從數(shù)據(jù)分析的目的和基礎(chǔ)出發(fā)，以常熟理工學(xué)院校園卡、教務(wù)數(shù)據(jù)分析為例，具體闡述了數(shù)據(jù)分析在高校管理與教學(xué)中產(chǎn)生的實(shí)際效果和意義，并明確了下一步數(shù)據(jù)分析的努力方向。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)倉庫；數(shù)據(jù)分析；校園卡；教務(wù)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-8454（2015）10-0013-03

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，各行各業(yè)都在利用大數(shù)據(jù)推動(dòng)本領(lǐng)域的發(fā)展。常熟理工學(xué)院自2009年開展教育信息化建設(shè)以來，在數(shù)據(jù)分析方面進(jìn)行了不斷地探索與實(shí)踐，目前廣泛應(yīng)用于教學(xué)和管理中。

一、數(shù)據(jù)分析的必要性和可行性

高校內(nèi)部一般都建有：教務(wù)系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、學(xué)工管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等獨(dú)立業(yè)務(wù)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都各自記錄著學(xué)校方方面面的數(shù)據(jù)，卻都靜靜地躺在服務(wù)器硬盤里，猶如埋藏在地下的金礦，不能為高校全局決策提供支撐。

數(shù)據(jù)分析的目的就是要讓數(shù)據(jù)發(fā)聲，通過直觀的數(shù)據(jù)圖表來為高校管理提供輔助決策。例如：對教師的專業(yè)與學(xué)校開設(shè)專業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析可以為人才引進(jìn)提供參考；對學(xué)生的校園卡使用記錄和校內(nèi)上網(wǎng)認(rèn)證記錄結(jié)合起來，可以為判斷學(xué)生的行為指明方向；對各二級學(xué)院的資產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析有助于學(xué)校對二級學(xué)院進(jìn)行成本核算。

二、數(shù)據(jù)倉庫的建立

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)分析的源頭，數(shù)據(jù)倉庫的建立是數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。

建設(shè)過程中，首先要統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，只有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才是有價(jià)值的，如果各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，就會(huì)造成不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，也就無法為高校管理提供真實(shí)有效的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

其次要建立公共數(shù)據(jù)平臺(tái)，公共數(shù)據(jù)平臺(tái)是指實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)各種信息系統(tǒng)的互通互連和數(shù)據(jù)共享，包括多個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、備份、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)管理的公共平臺(tái)，為學(xué)校各應(yīng)用系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

三是要規(guī)范數(shù)據(jù)流程，把各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中形形色色的數(shù)據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)定期抽取到學(xué)校公共數(shù)據(jù)平臺(tái)中。確保任何業(yè)務(wù)系統(tǒng)的添加和修改不影響其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)新建應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范基礎(chǔ)和統(tǒng)一身份認(rèn)證基礎(chǔ)上，調(diào)用公共數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如部門、教工、學(xué)生等基礎(chǔ)信息），應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也應(yīng)成為公共數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可供數(shù)據(jù)平臺(tái)共享訪問。確保提供反映學(xué)校全面情況的數(shù)據(jù)信息，為整個(gè)學(xué)校提供決策支持所需的數(shù)據(jù)信息，為今后應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)和信息服務(wù)奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖1為數(shù)據(jù)架構(gòu)圖，最底層的是各業(yè)務(wù)系統(tǒng)，他們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)按編碼標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過抽取、轉(zhuǎn)換、加載到數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心再按需要把相關(guān)數(shù)據(jù)同步給相應(yīng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫或各數(shù)據(jù)集市，最后形成各類主題數(shù)據(jù)分析或綜合決策系統(tǒng)。

三、基于數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)分析

在統(tǒng)一數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上，我們利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)（ETL、OLAP、REPORT）和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對多種數(shù)據(jù)集市進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立了校情綜合統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)從學(xué)校基本情況、教職工信息、學(xué)生信息、教學(xué)信息、科研信息、資產(chǎn)與設(shè)備信息、圖書資料信息與師生消費(fèi)等八大方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為學(xué)校管理提供輔助決策支撐數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)從學(xué)校全局出發(fā)，通過多元主題展開分析，以文字、報(bào)表、圖表等多種形式展現(xiàn)分析成果。

該系統(tǒng)的推出實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)、生活行為等各種信息的監(jiān)控與分析，對高校資源配置優(yōu)化、提高高校管理科學(xué)化等方面具有不可估量的重要意義。這里筆者將以校園卡和教務(wù)數(shù)據(jù)分析功能為例進(jìn)行闡述。隨著校園卡在校園生活中使用范圍的日益擴(kuò)大，在應(yīng)用過程中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)。校園卡僅僅一年的交易數(shù)據(jù)就有大約1000萬條記錄。

校園卡數(shù)據(jù)分析主要實(shí)現(xiàn)以下五大類的分析功能：

（1）各時(shí)間段消費(fèi)情況分析

①從“月、季度、半年、年”的角度來查詢消費(fèi)總額、消費(fèi)用戶數(shù)和人均消費(fèi)等，反映出用戶消費(fèi)支出的趨勢，也可反映出物價(jià)的變化情況。

②從“幾點(diǎn)幾分”的角度查詢消費(fèi)人數(shù)可反映用戶在時(shí)間點(diǎn)上的消費(fèi)習(xí)慣，對于各營業(yè)部門來說可以合理地調(diào)整工作時(shí)間、工作人員等，以加強(qiáng)服務(wù)。還可根據(jù)教職工就餐時(shí)間點(diǎn)來分析他們是否嚴(yán)格遵守學(xué)校作息時(shí)間。

③從“早、中、晚”的角度統(tǒng)計(jì)分析學(xué)生早餐、中餐、晚餐的就餐率。

（2）各類消費(fèi)人群消費(fèi)情況分析

①對于學(xué)生工作管理層來說，從“個(gè)人、班級、院系”的角度來查詢消費(fèi)金額作為發(fā)放貧困補(bǔ)助的依據(jù)。

②通過查詢一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)（三天）學(xué)生消費(fèi)人數(shù)，起到了解學(xué)生是否在校的危機(jī)預(yù)警作用。

③從學(xué)生所屬院系、專業(yè)、年級等角度來查詢消費(fèi)人數(shù)、消費(fèi)金額和分布情況。

④從學(xué)生性別、來源地區(qū)（省、市、區(qū)）、年齡等人的自然屬性來查詢消費(fèi)人數(shù)、消費(fèi)金額和分布情況。

⑤分析教職工的消費(fèi)水平。

（3）各營業(yè)單位消費(fèi)情況分析

從各個(gè)營業(yè)單位角度來查詢校園用戶消費(fèi)人數(shù)，消費(fèi)金額和分布情況。

（4）各交易類型消費(fèi)情況

從消費(fèi)類型角度來查詢用餐、購物、上網(wǎng)、上機(jī)、水電消費(fèi)等情況。

（5）工作站、終端個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)

為直觀反映上述消費(fèi)數(shù)據(jù)，我們除用表格形式將分析結(jié)果展現(xiàn)在用戶終端外，還提供了柱狀圖、餅圖、曲線圖、點(diǎn)圖等形式來展現(xiàn)。圖2展示了我校2010年至2014年學(xué)生早、中、晚三餐平均價(jià)格，呈逐年穩(wěn)步上升狀態(tài)，這給餐飲部門提供準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的同時(shí)，也穩(wěn)定了學(xué)生就餐消費(fèi)水平的承受心理。

高校教學(xué)信息化建設(shè)積累了豐富的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，根據(jù)需求，教務(wù)數(shù)據(jù)分析功能主要包括三大類：教學(xué)任務(wù)、學(xué)生成績和教學(xué)評價(jià)。圖3為教務(wù)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)源視圖，圍繞教師的教學(xué)工作量、學(xué)生取得的成績以及學(xué)生對教師的評價(jià)等，我們做了一系列的報(bào)表。例如：教學(xué)場地信息、學(xué)生情況、任課教師情況、各學(xué)期教學(xué)任務(wù)情況、成績信息、教學(xué)評價(jià)、歷年各專業(yè)招生人數(shù)、各學(xué)院歷年教學(xué)情況、各學(xué)院歷年學(xué)生對教師評價(jià)。

另外，為滿足各二級學(xué)院要求，做了學(xué)業(yè)預(yù)警方面相關(guān)報(bào)表，各二級學(xué)院可根據(jù)年級、專業(yè)，通過總學(xué)分排行、課程門數(shù)排行來關(guān)注排在后面的學(xué)生情況。

數(shù)據(jù)分析表明，教師平均教學(xué)任務(wù)逐年增多，教師總體比較年輕，平均年齡男教師比女教師高，年齡在30-39之間的教師平均課時(shí)最多。管理學(xué)院歷年招生數(shù)比其它學(xué)院明顯高出很多，其中財(cái)務(wù)管理專業(yè)的學(xué)生數(shù)百分比最高。我校學(xué)生的成績也完全符合正態(tài)分布曲線要求。

四、結(jié)束語

大數(shù)據(jù)分析是一種發(fā)展趨勢，我們目前也僅僅就單項(xiàng)主題進(jìn)行了逐個(gè)分析，如果把這些主題串起來，進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，將會(huì)得出更有趣更有價(jià)值的結(jié)果，這也是將來我們努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：李曉萍）