基于大數(shù)據(jù)的圖書館異構(gòu)數(shù)據(jù)整合機(jī)制研究

馬曉亭

〔摘要〕數(shù)據(jù)整合對提高圖書館的數(shù)據(jù)處理與共享能力，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)有效性、可用性和優(yōu)化決策等能力有重要意義。本文提出了一種基于大數(shù)據(jù)的圖書館異構(gòu)數(shù)據(jù)整合機(jī)制，該機(jī)制可提高圖書館大數(shù)據(jù)的利用效率，并有助于實現(xiàn)圖書館的信息資源整合。

〔關(guān)鍵詞〕大數(shù)據(jù)；圖書館；異構(gòu)數(shù)據(jù)；整合機(jī)制

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.08.010

〔中圖分類號〕G25076〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2015）08-0047-04

大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來。圖書館通過對所采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和分析，實現(xiàn)了對讀者閱讀行為、情緒、習(xí)慣和服務(wù)需求的精確測量，制定出符合讀者服務(wù)需求、興趣和閱讀習(xí)慣的服務(wù)策略、產(chǎn)品，能夠為讀者提供基于大數(shù)據(jù)的個性化閱讀服務(wù)。目前，圖書館數(shù)據(jù)環(huán)境已具備海量（Volume）、多樣（Variety）、快速處理（Velocity）、高價值（Value）的大數(shù)據(jù)4V特征。隨著數(shù)據(jù)總量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的快速增長，如何通過數(shù)據(jù)整合來消除圖書館大數(shù)據(jù)資源不同來源、不同結(jié)構(gòu)和不同定義格式等異構(gòu)性，提高數(shù)據(jù)的價值密度、可用性、可控性、共享性和使用經(jīng)濟(jì)性，已經(jīng)成為圖書館應(yīng)重點關(guān)注的問題。

1圖書館大數(shù)據(jù)整合的需求與挑戰(zhàn)

11大數(shù)據(jù)整合可有效弱化圖書館IT系統(tǒng)的多樣性

首先，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、傳感器和多媒體閱讀終端等技術(shù)的發(fā)展，圖書館數(shù)據(jù)中心的管理系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)和用戶閱讀終端設(shè)備，呈現(xiàn)出多平臺架構(gòu)、多接口類型、多數(shù)據(jù)模式和多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的特點，導(dǎo)致信息系統(tǒng)之間相互獨立和信息孤島呈現(xiàn)多維度特性。同時，大數(shù)據(jù)資源存在過度冗余存儲和數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象，使數(shù)據(jù)難以訪問、查詢、處理和分析，不能滿足圖書館大數(shù)據(jù)閱讀服務(wù)的分析和決策需求。其次，眾多的圖書館用戶服務(wù)系統(tǒng)分別構(gòu)建于不同的時期，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理方法差異性大。且不同系統(tǒng)之間存在集成度低、互聯(lián)性差、運行平臺不統(tǒng)一和信息管理分散的特點，嚴(yán)重影響了大數(shù)據(jù)的完整性、精確性、可用性和實時性。第三，圖書館復(fù)雜、多樣的管理與服務(wù)系統(tǒng)，大幅增加了大數(shù)據(jù)資源的采集、存儲、挖掘、整合、分析和決策應(yīng)用難度。

12大數(shù)據(jù)整合是圖書館提高云服務(wù)效率的保證

通過自建私有云或租賃云服務(wù)商服務(wù)的方式，為讀者提供安全、高效、經(jīng)濟(jì)、快捷的云閱讀服務(wù)，已成為圖書館云服務(wù)平臺構(gòu)建的主要模式。

云計算環(huán)境下，圖書館通過和云服務(wù)商簽署云服務(wù)租賃協(xié)議的方式，由云服務(wù)商借助網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的模式，為圖書館提供所需的云計算服務(wù)，圖書館根據(jù)服務(wù)的內(nèi)容、質(zhì)量和云資源使用量支付相應(yīng)的費用。隨著云計算技術(shù)在圖書館管理與服務(wù)應(yīng)用中的深入，云服務(wù)成本在圖書館運營總成本占據(jù)的比例將不斷上升。因此，如何通過數(shù)據(jù)整合有效降低大數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)總量和提高大數(shù)據(jù)價值密度，已成為關(guān)系如何降低圖書館云計算服務(wù)總成本和提升云服務(wù)收益率的關(guān)鍵。其次，在減少大數(shù)據(jù)存儲冗余度和數(shù)據(jù)總量的前提下，圖書館還可通過數(shù)據(jù)整合來增強(qiáng)大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和因果性，以此降低大數(shù)據(jù)分析過程對云計算平臺性能、云資源和應(yīng)用實時性的需求。第三，大數(shù)據(jù)整合也是將云計算技術(shù)與讀者需求相整合，將圖書館大數(shù)據(jù)資源變成大服務(wù)資源的重要途徑。

13數(shù)據(jù)整合是圖書館大數(shù)據(jù)分析與決策可靠的保證伴隨大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，圖書館對讀者閱讀行為、閱讀模式、社會關(guān)系和閱讀活動反饋信息的采集將更加廣泛與深入，將導(dǎo)致大數(shù)據(jù)的來源和類型復(fù)雜化，數(shù)據(jù)總量也呈現(xiàn)級數(shù)激增和價值密度大幅下降的趨勢。同時，大數(shù)據(jù)的分析過程也會對圖書館技術(shù)人員的水平和數(shù)據(jù)處理平臺性能提出更高要求。因此，如何通過對大數(shù)據(jù)資源的清洗、集成和整合，不斷增強(qiáng)圖書館大數(shù)據(jù)資源的價值密度、可用性、可控性和應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性，已成為提升圖書館大數(shù)據(jù)平臺運營效率和降低平臺運行成本的關(guān)鍵。其次，對大數(shù)據(jù)資源的有效整合，也是關(guān)系圖書館完全挖掘、開發(fā)大數(shù)據(jù)價值，精確識別讀者服務(wù)需求、個性化特征、閱讀習(xí)慣，準(zhǔn)確定位讀者大數(shù)據(jù)服務(wù)場景，以及優(yōu)化配置圖書館大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)資源的重要因素。第三，圖書館大數(shù)據(jù)資源具有海量、多源、異構(gòu)和多類型的特點，而大數(shù)據(jù)整合過程是降低數(shù)據(jù)復(fù)雜度、消除數(shù)據(jù)異構(gòu)性、提取數(shù)據(jù)價值和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的有效途徑。

14數(shù)據(jù)整合可消除大數(shù)據(jù)的分布異構(gòu)性

為了分擔(dān)用戶服務(wù)負(fù)載和保證讀者閱讀活動的效率、質(zhì)量、時效性，圖書館通常會根據(jù)讀者群分布狀況，在世界不同地域建設(shè)若干個子數(shù)據(jù)中心，依據(jù)地理位置就近的原則為讀者提供大數(shù)據(jù)閱讀服務(wù)。在讀者大數(shù)據(jù)資源的采集中，位于不同地理位置的子數(shù)據(jù)中心在對大數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和決策中，會由于數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的地域性面導(dǎo)致大數(shù)據(jù)的價值、應(yīng)用效率下降。因此，如何實現(xiàn)位于世界不同地理位置的子數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)資源的整合，是圖書館增強(qiáng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用整體效率和提升服務(wù)總體質(zhì)量的關(guān)鍵。此外，圖書館大數(shù)據(jù)資源的分布異構(gòu)性，也是導(dǎo)致數(shù)據(jù)多樣性、非結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)采集質(zhì)量等問題突出的根源，而數(shù)據(jù)整合正是有效解決這些問題的可靠方法和途徑。第三，在長期的圖書館建設(shè)與用戶服務(wù)過程中，圖書館自身積累、存儲了海量的元數(shù)據(jù)資源。由于歷史和現(xiàn)實等原因，不同的圖書館子數(shù)據(jù)中心在元數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲和應(yīng)用過程中，通常會采用各自不同的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和軟硬件平臺，會導(dǎo)致元數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中存在語義上的異構(gòu)和互操作性差等問題。

15數(shù)據(jù)整合是提高大數(shù)據(jù)閱讀服務(wù)質(zhì)量的保證

大數(shù)據(jù)時代，圖書館通過監(jiān)控服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、嵌入式傳感器、RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）芯片、視頻采集設(shè)備和閱讀終端等設(shè)備，采集與讀者閱讀活動相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)資源主要由文本、圖片、視頻等結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組成，并以每年40%的速度增長，是圖書館大數(shù)據(jù)決策和讀者個性化服務(wù)的主要依據(jù)[3]。endprint

大數(shù)據(jù)時代，隨著科技的發(fā)展和讀者閱讀需求的提高，圖書館之間的服務(wù)競爭已由傳統(tǒng)IT環(huán)境下依賴數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施性能、人力資源、數(shù)字與紙質(zhì)圖書資源消耗，轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽看髷?shù)據(jù)制定圖書館差異化服務(wù)戰(zhàn)略，為讀者提供個性化服務(wù)的綜合能力競爭。因此，對大數(shù)據(jù)資源的有效整合，是圖書館減少服務(wù)業(yè)務(wù)質(zhì)量波動、提升讀者滿意度和增強(qiáng)市場競爭力的保障。此外，服務(wù)即時性也是關(guān)系讀者閱讀愉悅感的一個重要因素。圖書館可通過對大數(shù)據(jù)的高效整合，提升大數(shù)據(jù)分析的實時性和決策即時性，為讀者提供安全、實時、經(jīng)濟(jì)和交互的個性化推送服務(wù)。

2圖書館大數(shù)據(jù)資源整合方案與策略

21圖書館大數(shù)據(jù)資源整合方案

本文設(shè)計的圖書館大數(shù)據(jù)整合方案如圖1所示。該方案主要由大數(shù)據(jù)資源層、數(shù)據(jù)過濾與解析層、數(shù)據(jù)整合層和數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)反饋控制層等4個功能層組成。大數(shù)據(jù)資源層主要由圖書館在讀者服務(wù)過程中采集的CRM（客戶關(guān)系管理）數(shù)據(jù)、服務(wù)系統(tǒng)運營與配置數(shù)據(jù)、讀者服務(wù)過程采集數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)庫組成。這些大數(shù)據(jù)資源依據(jù)數(shù)據(jù)的采集來源、數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)使用途徑和方法、數(shù)據(jù)訪問頻率等特點，分別存儲在大數(shù)據(jù)存儲平臺的客戶關(guān)系管理數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫、服務(wù)監(jiān)控數(shù)據(jù)庫和主數(shù)據(jù)庫等邏輯數(shù)據(jù)庫中，為圖書館大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)存儲與管理服務(wù)。數(shù)據(jù)過濾與解析層位于大數(shù)據(jù)資源層的上層，負(fù)責(zé)完成對圖書館大數(shù)據(jù)庫資源的提取、數(shù)據(jù)類型與正規(guī)性檢查、數(shù)據(jù)的清洗、數(shù)據(jù)的解析和準(zhǔn)備等工作，主要目的為過濾大數(shù)據(jù)資源層數(shù)據(jù)的噪音和規(guī)范數(shù)據(jù)類型，不斷提高大數(shù)據(jù)資源的價值密度和可用性[4]。數(shù)據(jù)整合層是將臨時數(shù)據(jù)庫中已進(jìn)行預(yù)清洗與過濾的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)源的讀取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則的解析和系統(tǒng)加載，將已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)寫入主數(shù)據(jù)庫的3個步驟，才能最終完成圖書館大數(shù)據(jù)資源的整合。大數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)反饋控制層，通過對大數(shù)據(jù)分析與決策過程大數(shù)據(jù)應(yīng)用有效性的評估，并借助數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)的反饋控制，完成對數(shù)據(jù)整合層的反饋控制、資源調(diào)度和系統(tǒng)優(yōu)圖1圖書館大數(shù)據(jù)整合方案設(shè)計圖

化，不斷增強(qiáng)數(shù)據(jù)整合層的運行效率、數(shù)據(jù)整合可用性和整合過程的可控性。此外，圖書館還應(yīng)對大數(shù)據(jù)整合全程實施監(jiān)控和管理，及時發(fā)現(xiàn)、調(diào)整、修改和完善數(shù)據(jù)整合過程中存在的問題與突發(fā)事件，保證大數(shù)據(jù)整合過程安全、高效、經(jīng)濟(jì)、便捷。

22圖書館大數(shù)據(jù)資源的整合管理策略

221實現(xiàn)數(shù)據(jù)在采集終端的過濾與整合

圖書館對用戶服務(wù)過程和讀者閱讀活動數(shù)據(jù)的采集，主要是由傳感器、視頻監(jiān)控器、服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)、服務(wù)器日志采集系統(tǒng)和閱讀終端設(shè)備數(shù)據(jù)采集器等完成，該類設(shè)備具有設(shè)備類型復(fù)雜、數(shù)量龐大、數(shù)據(jù)采集即時和海量、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)載壓力大的特點。因此，如何在大數(shù)據(jù)采集終端完成對所采集數(shù)據(jù)資源的過濾與整合，是圖書館減少終端采集數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量，降低數(shù)據(jù)沖突和減輕網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高大數(shù)據(jù)分析與決策效率、可用性的關(guān)鍵。因此，圖書館可對所采集的海量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行終端過濾、處理和數(shù)據(jù)整合，去除其中的冗余信息并過濾數(shù)據(jù)噪音，僅將價值高、可控性強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸至大數(shù)據(jù)庫存儲，實現(xiàn)降低數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)采集總量、提升數(shù)據(jù)價值密度、增強(qiáng)數(shù)據(jù)可用性和提高數(shù)據(jù)決策實時性的目標(biāo)。

222實現(xiàn)圖書館不同業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)的整合

圖書館管理與用戶服務(wù)系統(tǒng)是由讀者管理、用戶服務(wù)與應(yīng)用管理、服務(wù)系統(tǒng)配置與運營管理、CRM管理等多個具備獨立功能的子系統(tǒng)組成，系統(tǒng)之間相互獨立且關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，易導(dǎo)致數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間流動性差和產(chǎn)生數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象。因此，圖書館應(yīng)加強(qiáng)對不同業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合和價值提取。

首先，圖書館在對不同業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)的整合中，應(yīng)堅持整合系統(tǒng)支持Oracle、DB2、SQLServer、MySQL、Informix等多數(shù)據(jù)源類型數(shù)據(jù)，并且整合系統(tǒng)的程序接口也應(yīng)支持javaApi、Hibernate數(shù)據(jù)源和WebService、 SOA等標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，不斷提高數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)對不同業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)的兼容性[5]。其次，應(yīng)提升數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)對不同數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性挖掘、發(fā)現(xiàn)能力，可通過異構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)而發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新的數(shù)據(jù)價值。第三，圖書館不同業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)具有海量、多結(jié)構(gòu)類型、數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)固定、不易于直接分析和決策的特點。因此，應(yīng)將數(shù)據(jù)的ETL（Extract-Transform-Load，數(shù)據(jù)從來源端經(jīng)過萃取、轉(zhuǎn)置和加載至目的端的過程）過程融入不同業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)的整合中去。應(yīng)將從不同數(shù)據(jù)平臺抽取出的數(shù)據(jù)經(jīng)過ETL過程，最終按照預(yù)先定義好的數(shù)據(jù)倉庫模型將數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉庫中去，最終提高多平臺數(shù)據(jù)整合后的可分析、使用和決策特性。

223重點關(guān)注與第三方大數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)的整合

大數(shù)據(jù)時代，讀者個性化服務(wù)由圖書館、云服務(wù)提供商、移動通信運營商和相關(guān)政府機(jī)構(gòu)等多部門協(xié)作提供。圖書館只有實現(xiàn)對多部門數(shù)據(jù)的全面、高效整合，才能二次發(fā)現(xiàn)、提升圖書館大數(shù)據(jù)資源的價值，才能更加精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)讀者需求，才能有效提高圖書館讀者服務(wù)綜合收益率。例如，圖書館通過對移動運營商數(shù)據(jù)的整合與分析，可準(zhǔn)確預(yù)測出讀者在未來時間的移動路徑和閱讀需求、模式，精確評估出圖書館在未來時段的服務(wù)負(fù)載和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)荷，可有針對性地制定出服務(wù)資源調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)管理策略，確保在未來時段不會因為讀者需求的快速增長，而導(dǎo)致系統(tǒng)服務(wù)資源、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率、用戶QOS（服務(wù)質(zhì)量）和讀者閱讀活動滿意度等指標(biāo)大幅下降[6]。其次，圖書館應(yīng)在保證政府?dāng)?shù)據(jù)安全、可用的前提下，加強(qiáng)與政府公共大數(shù)據(jù)資源的開放、共享和整合力度，進(jìn)一步提高圖書館大數(shù)據(jù)庫資源的完整性、可用性和價值量，為圖書館建設(shè)和用戶服務(wù)提供宏觀層面上的大數(shù)據(jù)服務(wù)支持。第三，在圖書館大數(shù)據(jù)資源與第三方數(shù)據(jù)整合中，存在著各部門業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)相對獨立、數(shù)據(jù)所有權(quán)歸屬、數(shù)據(jù)接口復(fù)雜和數(shù)據(jù)交換頻繁的問題。因此，圖書館與第三方的數(shù)據(jù)整合，不僅要滿足當(dāng)前各方數(shù)據(jù)庫特性、數(shù)據(jù)端口標(biāo)準(zhǔn)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用與決策的需求，還應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，重點加強(qiáng)多方大數(shù)據(jù)集成的系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)整合能力和所采用整合技術(shù)等方面的建設(shè)。endprint

224實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的安全、高效整合

圖書館大數(shù)據(jù)整合過程的安全管理，是關(guān)系讀者個人隱私保護(hù)、圖書館管理與服務(wù)數(shù)據(jù)安全、第三方共享大數(shù)據(jù)資源可用和政府公共數(shù)據(jù)可控的重要保證。首先，圖書館應(yīng)依據(jù)國家相關(guān)法律制定安全的大數(shù)據(jù)存儲與整合策略，在堅持?jǐn)?shù)據(jù)完全整合和數(shù)據(jù)價值二次挖掘、發(fā)現(xiàn)的前提下，保護(hù)好讀者隱私和讀者大數(shù)據(jù)閱讀服務(wù)安全。此外，不能因為多方大數(shù)據(jù)資源的完全整合，而影響第三方服務(wù)商、政府等部門大數(shù)據(jù)資源的開放性、可用性和可控性。其次，圖書館應(yīng)加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)整合IT基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)的安全建設(shè)與管理。同時，應(yīng)依據(jù)大數(shù)據(jù)整合生命周期發(fā)展規(guī)律，做好大數(shù)據(jù)平臺設(shè)備的安全管理和數(shù)據(jù)存儲工作，嚴(yán)格控制大數(shù)據(jù)整合風(fēng)險，確保不會因數(shù)據(jù)整合而影響圖書館業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可持續(xù)發(fā)展性[7]。第三，圖書館大數(shù)據(jù)整合應(yīng)重點做好數(shù)據(jù)整合與數(shù)據(jù)集中存儲、整合系統(tǒng)的可擴(kuò)展與易維護(hù)、整合過程的安全與可靠性、整合過程的經(jīng)濟(jì)性與成本可控性管理等4個方面的工作，保證大數(shù)據(jù)整合過程安全、高效、經(jīng)濟(jì)和便捷。

3結(jié)語

對大數(shù)據(jù)資源的過濾和整合，是圖書館對大數(shù)據(jù)資源價值進(jìn)行二次挖掘、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的重要方式，也是圖書館增強(qiáng)大數(shù)據(jù)資源價值密度、提高決策科學(xué)性和提升讀者閱讀滿意度的重要途徑。在大數(shù)據(jù)資源的整合中，圖書館應(yīng)采取數(shù)據(jù)層面的整合、信息層面的整合、知識層面的整合三步走原則，堅持統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一整合程序、統(tǒng)一IT基礎(chǔ)設(shè)施資源、統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺、統(tǒng)一技術(shù)管理人員的做法，努力降低大數(shù)據(jù)的整合成本、IT基礎(chǔ)設(shè)施硬件管理與使用成本、數(shù)據(jù)整合過程復(fù)雜度，才能保證圖書館大數(shù)據(jù)整合過程安全、高效、實時和經(jīng)濟(jì)，才能提高大數(shù)據(jù)資源的價值總量、密度、可用性和可控性，才能為讀者大數(shù)據(jù)閱讀服務(wù)提供可靠的大數(shù)據(jù)決策支持。

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（本文責(zé)任編輯：馬卓）endprint