上海交通大學(xué)開放數(shù)據(jù)給學(xué)生創(chuàng)新舞臺(tái)

文/符冰　金耀輝

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上海交通大學(xué)開放數(shù)據(jù)給學(xué)生創(chuàng)新舞臺(tái)

文/符冰金耀輝

開放數(shù)據(jù)（Opan Data）最早是由政府發(fā)起和推動(dòng)，旨在為公眾提供信息透明和決策依據(jù)。如今，開放數(shù)據(jù)的受關(guān)注度越來越高，國內(nèi)各大城市也把開放數(shù)據(jù)作為智慧城市重要組成部分。與此同時(shí)，高校作為一個(gè)有鮮明特點(diǎn)的環(huán)境和群體，在相應(yīng)的智慧校園的建設(shè)中，也離不開校園開放數(shù)據(jù)。

開放數(shù)據(jù)的含義和現(xiàn)狀

開放數(shù)據(jù)是一類可以被任何人免費(fèi)使用、再利用、再分發(fā)的數(shù)據(jù)。開放數(shù)據(jù)幾個(gè)主要特性是：可獲取性和可訪問性、再利用和再分發(fā)、普遍參與性。開放數(shù)據(jù)與大多數(shù)的大數(shù)據(jù)不同，開放數(shù)據(jù)是公開并且有目的性的。最基本的例子比如手機(jī)的GPS（全球定位系統(tǒng)），或是天氣預(yù)報(bào)，就是開放數(shù)據(jù)。開放數(shù)據(jù)的目標(biāo)是，相關(guān)組織主動(dòng)發(fā)布開放數(shù)據(jù)，人們可以使用、分析和應(yīng)用個(gè)人所需的數(shù)據(jù)，帶動(dòng)公眾力量最大限度的挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。

從2009年起，隨著各國政府（比如美國，英國，加拿大，新西蘭等）相繼宣布了他們的公眾信息開放計(jì)劃，開放數(shù)據(jù)受到了主要關(guān)注。2012年起，隨著上海和北京相繼推出政府?dāng)?shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)，揭開了國內(nèi)政府開放數(shù)據(jù)的序幕，開放的數(shù)據(jù)內(nèi)容涵蓋了公共安全、公共服務(wù)、交通、環(huán)境、衛(wèi)生等重點(diǎn)領(lǐng)域，不僅為公眾和企業(yè)的數(shù)據(jù)查詢提供方便，也將為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)帶來巨大潛力。

就高校而言，國外不少高校制定了本機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)管理政策，對數(shù)據(jù)共享進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范，像伯克利大學(xué)、滑鐵盧大學(xué)都建立了開放數(shù)據(jù)平臺(tái)，并且提供服務(wù)。而國內(nèi)高校開放數(shù)據(jù)還未真正起步，智慧校園相關(guān)的一站式服務(wù)還僅限于整合現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源。管理者限于對普遍用戶需求的精準(zhǔn)把握以及對所掌握數(shù)據(jù)資源的謹(jǐn)慎性，導(dǎo)致現(xiàn)有存量數(shù)據(jù)并沒有發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。因此，推動(dòng)校園開放數(shù)據(jù)，借助眾包模式群眾智慧，共創(chuàng)智慧校園勢在必行。

高校開放數(shù)據(jù)的意義

大數(shù)據(jù)時(shí)代的基礎(chǔ)要求

開放數(shù)據(jù)有利于盤活存量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值。大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)是根本，高校也不例外。隨著信息化建設(shè)的推進(jìn)，高校各業(yè)務(wù)部門通過交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)的信息共享，但仍然有大量數(shù)據(jù)沉淀在各自的應(yīng)用系統(tǒng)中沒有被充分利用。數(shù)據(jù)被利用起來才有價(jià)值，管理者雖然可以通過建設(shè)數(shù)據(jù)倉庫來實(shí)現(xiàn)一定的決策統(tǒng)計(jì)分析，但大量數(shù)據(jù)仍然沒有轉(zhuǎn)化為信息并被利用，一方面是由于用于共享的交換數(shù)據(jù)仍然占很小的比例，大部分并沒有實(shí)際用起來；另一方面是由于各部門對數(shù)據(jù)的敏感性、隱私性、安全性考慮而限制開放。

智慧校園建設(shè)的重要組成部分

數(shù)據(jù)是智慧校園的基礎(chǔ)，開放數(shù)據(jù)則是打開智慧校園的鑰匙。智慧校園的根本是信息的精準(zhǔn)推送，用戶隨時(shí)隨地想要什么信息就能方便的獲取到才體現(xiàn)智慧。智慧校園不是一個(gè)人、一個(gè)部門的事情，需要群策群力，共同建設(shè)。智慧校園最有效的推動(dòng)力是大量的活躍的個(gè)體，核心力量是數(shù)據(jù)分析者和開發(fā)者，包括創(chuàng)新開發(fā)團(tuán)隊(duì)和第三方公司，公共部門要做的就是做好開放數(shù)據(jù)提供平臺(tái)。校內(nèi)師生不僅僅是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，更為重要的是，也可以作為數(shù)據(jù)的分解者，這就是智慧校園的生態(tài)系統(tǒng)。如何調(diào)動(dòng)全校的力量，探索適合自己的智慧校園建設(shè)模式，是各高校應(yīng)該著力探討的方向。

有利于提高運(yùn)行效率、激發(fā)創(chuàng)新

開放數(shù)據(jù)不僅僅只是增加信息透明度，更多有效信息的傳播通常能使得運(yùn)行效率更加高效。網(wǎng)絡(luò)、食堂、教室、一卡通等公共資源的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如果放在開放平臺(tái)上，就有可能被深度挖掘，變成有用的信息。從最基本的用途講，用戶就可以選取合適的時(shí)間、方式以最高效的方式去做自己的事情。進(jìn)一步講，無論從興趣還是從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)角度，開放數(shù)據(jù)都會(huì)大大激發(fā)用戶參與度，開發(fā)出各類創(chuàng)新應(yīng)用，這是從管理者層面憑一己之力很難做好的。下文提到的智慧校園開放數(shù)據(jù)大賽就是很好的例子。

高校開放數(shù)據(jù)推進(jìn)的關(guān)鍵要素

數(shù)據(jù)分級(jí)分類開放

隨著信息化建設(shè)的推進(jìn)，高校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過整合數(shù)據(jù)源、完善門戶、開發(fā)流程等應(yīng)用集成技術(shù)，基本都在各自云數(shù)據(jù)平臺(tái)建立了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)倉庫。但開放數(shù)據(jù)不是所有數(shù)據(jù)都公開，核心是要在開放數(shù)據(jù)層面和信息安全層面找到合適的平衡點(diǎn)。開放數(shù)據(jù)是一個(gè)逐步的過程，也伴隨管理決策者對開放數(shù)據(jù)的理解和意識(shí)，學(xué)校層面應(yīng)研究制定適合本校的開放數(shù)據(jù)管理政策，各業(yè)務(wù)職能部門制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)分類與分級(jí)方案，根據(jù)實(shí)際需要面向特定對象或用戶個(gè)體開放。

具體來說，數(shù)據(jù)可按部門和業(yè)務(wù)系統(tǒng)分類：人事、財(cái)務(wù)、資產(chǎn)、科研、一卡通等等，這些可稱為校務(wù)數(shù)據(jù)，是從管理層面來看的，每一類數(shù)據(jù)可按照表1中四個(gè)級(jí)別定義。

表1　數(shù)據(jù)分級(jí)定義

1.保密數(shù)據(jù)。顯然，這是國家法律法規(guī)以及各高校政策規(guī)定的需要保密的數(shù)據(jù)，屬于私密數(shù)據(jù)，只能內(nèi)部開放使用。比如涉密的科研課題相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.敏感數(shù)據(jù)。敏感的含義相對較廣，包括從管理層面考慮的個(gè)體群體對某些數(shù)據(jù)信息的接受程度、文化觀念差異等復(fù)雜因素，為避免不必要的負(fù)面效應(yīng)會(huì)比較謹(jǐn)慎，也包括從個(gè)人層面對個(gè)人信息、行為軌跡等隱私信息的開放接受程度不同，會(huì)造成大量數(shù)據(jù)都在此列。比如一卡通消費(fèi)記錄、考試成績等等。敏感數(shù)據(jù)的開放原則是在主管部門和個(gè)人授權(quán)許可的前提下控制性開放。

3.一般數(shù)據(jù)?？梢岳斫鉃榘葱栝_放的數(shù)據(jù)，不涉及保密和隱私，只要有需求，滿足相應(yīng)接口定義就能開放。比如環(huán)境信息、運(yùn)動(dòng)場館信息等等。

4. 公開數(shù)據(jù)。比如網(wǎng)站、搜索引擎獲取到的公開的信息。

校園開放數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)

開放數(shù)據(jù)僅僅是第一步，如何管理應(yīng)用好這些數(shù)據(jù)，還涉及到數(shù)據(jù)治理、權(quán)限控制、落地機(jī)制等諸多環(huán)節(jié)。做好開放數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，重點(diǎn)要做好落地環(huán)節(jié)（如圖1）。

圖1　校園開放數(shù)據(jù)平臺(tái)層次示意

落地環(huán)節(jié)保障了數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)化，是智慧校園精準(zhǔn)信息推送的基礎(chǔ)。其中關(guān)鍵要做好對開發(fā)、運(yùn)維者的服務(wù)和資源配給，同時(shí)又要兼顧管理需要。

1.完善的統(tǒng)一身份認(rèn)證和授權(quán)體系。高校都十分注重組織架構(gòu)和人員身份的管理，統(tǒng)一身份認(rèn)證和授權(quán)體系保證了各業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)的分級(jí)授權(quán)控制，確保信息安全。

2.云服務(wù)平臺(tái)。面向開發(fā)者提供的可靠、便捷的私有云資源，開發(fā)者無需投入過多精力在基礎(chǔ)架構(gòu)運(yùn)維上，可以更聚焦于應(yīng)用和創(chuàng)新。

3.接口開放的能力。不僅要包含傳統(tǒng)的網(wǎng)頁端接入能力，更要包含互聯(lián)網(wǎng)新媒體環(huán)境下移動(dòng)客戶端、微信端的接入能力。開放形式可以根據(jù)具體內(nèi)容、要求，通過標(biāo)準(zhǔn)API的形式，也可以用更直接的方式基于Web以特定格式提供下載。

可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)營機(jī)制

運(yùn)營是個(gè)商業(yè)化的概念，是指不斷體現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)價(jià)值的持續(xù)投入。具體到高校來說，開放數(shù)據(jù)的落地就是應(yīng)用，傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)往往是數(shù)據(jù)的擁有者和管理者獨(dú)自在玩，他們作為開放數(shù)據(jù)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)消費(fèi)者，往往注重了強(qiáng)關(guān)聯(lián)性的業(yè)務(wù)層面的數(shù)據(jù)使用，無論從功能需求上還是從UI設(shè)計(jì)上，都很難創(chuàng)造出吸引大多數(shù)年輕的學(xué)生群體的應(yīng)用。而學(xué)生中的草根團(tuán)隊(duì)作為一個(gè)個(gè)活躍的群體，卻往往處于四處爬數(shù)據(jù)甚至用釣魚方式獲取數(shù)據(jù)的尷尬境地。開放數(shù)據(jù)給了這些草根團(tuán)隊(duì)廣闊的舞臺(tái)，他們的熱情和參與度可以作為智慧校園開放數(shù)據(jù)的有力補(bǔ)充。需要建立以管理者為指導(dǎo)、充分帶動(dòng)、發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性的運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，不斷豐富和完善開放數(shù)據(jù)內(nèi)涵。

交大智慧校園開放數(shù)據(jù)的模式與實(shí)踐

上海交通大學(xué)在開放數(shù)據(jù)與共享上積累了一定經(jīng)驗(yàn)，建立了一套較為完整的授權(quán)體系，并利用開源軟件建立了開放數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過進(jìn)一步探索開放更多校園數(shù)據(jù)，可以為師生提供一個(gè)實(shí)踐開放數(shù)據(jù)和構(gòu)建智慧校園的生態(tài)環(huán)境，讓師生在豐富多樣的開放數(shù)據(jù)世界中，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。

校園開放數(shù)據(jù)平臺(tái)

開放數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)不僅要從政策上開放，還要從技術(shù)上開放，基本的準(zhǔn)則是：簡單易用、易發(fā)現(xiàn)、易獲取。開放數(shù)據(jù)是一個(gè)迭代的過程，可以先從小的、簡單的、快捷的數(shù)據(jù)開始開放，盡早且頻繁地讓現(xiàn)有的或潛在的用戶使用或再利用那些數(shù)據(jù)。

1.公共開放的CKAN平臺(tái)

CKAN（Comprehensive Knowledge Archive Network）提供了一種讓數(shù)據(jù)發(fā)布者便捷高效的展示開放數(shù)據(jù)以及再提交開放數(shù)據(jù)的方式，并且已被美國、英國、澳大利亞部署用于國家層面的政府開放數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)。CKAN是可以方便的搭建集數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)搜索和數(shù)據(jù)使用為一體的管理平臺(tái)，并且提供了強(qiáng)大而完善的RPC APIs供用戶調(diào)用。它的基本組成是數(shù)據(jù)集和組織，數(shù)據(jù)集是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單元，其中可以包含多個(gè)資源文件，提供豐富的元數(shù)據(jù)，同時(shí)可以方便快速地搜索和下載使用。組織是用來創(chuàng)建、管理、發(fā)布數(shù)據(jù)集集合的，用戶可以在組織中扮演不同的角色，并被賦予不同級(jí)別的權(quán)限來創(chuàng)建、編輯和發(fā)布數(shù)據(jù)。

公共開放的原始批量數(shù)據(jù)提供，使得使用者不存在對原始提供者的依賴，可以更自由地發(fā)揮使用。上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心利用開源平臺(tái)CKAN搭建了校園開放數(shù)據(jù)平臺(tái)，目前已有6個(gè)組織和20個(gè)數(shù)據(jù)集，提供CSV、TXT、PDF、JSON等多種便捷方式公開下載使用，其中也包括了為首屆智慧校園開放數(shù)據(jù)大賽提供的三個(gè)重量級(jí)的數(shù)據(jù)集。

2. OAuth體系保護(hù)的API建設(shè)

API方式是高校信息系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)接口方式，也是開放數(shù)據(jù)的重要提供形式。API方式的優(yōu)勢，一是可以結(jié)合高校自有的統(tǒng)一身份認(rèn)證和授權(quán)體系實(shí)現(xiàn)對用戶資源保護(hù)的權(quán)限控制，在管理角度和保護(hù)用戶角度做到很好的平衡；二是API通常和一個(gè)實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)庫連接起來，這意味著任何通過API的請求數(shù)據(jù)都將是最新更新的，不必實(shí)時(shí)盯著數(shù)據(jù)集更新。

上海交通大學(xué)已實(shí)現(xiàn)基于OAuth授權(quán)體系保護(hù)的API建設(shè)模型，在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，API建設(shè)也在同步進(jìn)行，并在學(xué)在統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范下已經(jīng)建設(shè)完成了約40個(gè)開放API，范圍涵蓋用戶基本信息、教學(xué)信息、信息流控制、工作流信息、非結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)等信息化常見的多個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)被多個(gè)應(yīng)用廣泛使用。對開發(fā)者來說，只需要申請一個(gè)令牌，就可以方便的調(diào)用API獲取相應(yīng)資源。API方式的不足之處在于開發(fā)和維護(hù)量的高成本投入，尤其是開放資源越來越多的趨勢下。

智慧校園開放數(shù)據(jù)大賽

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為成果落地智慧校園，需要添加催化劑，鼓勵(lì)大眾參與。比賽形式是較為直接的激發(fā)大眾創(chuàng)新的最有效的手段，甚至可以成為解決實(shí)際問題的眾智眾包平臺(tái)。上海交通大學(xué)通過舉辦首屆智慧校園開放數(shù)據(jù)大賽，最終效果超出了預(yù)期，吸引了校內(nèi)外500多人參與，經(jīng)過宣講會(huì)、數(shù)據(jù)訓(xùn)練營、初賽決賽，學(xué)生的參與度、想象力和數(shù)據(jù)分析能力超乎想象，甚至通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)了管理的盲區(qū)。開放數(shù)據(jù)大賽的成功可以歸結(jié)為于以下幾個(gè)方面：

1. 高質(zhì)量的開放數(shù)據(jù)

開放數(shù)據(jù)大賽首次開放了校內(nèi)某半年的一卡通消費(fèi)流水、WIFI上網(wǎng)日志、氣象信息共計(jì)千萬級(jí)別的記錄信息，賽前的數(shù)據(jù)清洗就花了兩個(gè)多月的時(shí)間，在最基礎(chǔ)的匿名化和去隱私化處理上，剔除了大量無關(guān)數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。

2. 數(shù)據(jù)訓(xùn)練營的引導(dǎo)與宣傳

數(shù)據(jù)訓(xùn)練營為開發(fā)者包括初學(xué)者提供量身定做的裝備，引導(dǎo)學(xué)生抓住重點(diǎn)，幫助他們迅速走上正軌。通過28天的社群化、實(shí)踐化學(xué)習(xí)，掌握數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)技能，并為訓(xùn)練營成員提供專業(yè)的數(shù)據(jù)分析工具和資源。這種領(lǐng)入比賽門檻的做法也吸引到了文科學(xué)生參與到作品的可視化展示中。

3.豐厚的回饋機(jī)制

學(xué)生參賽的目的性很強(qiáng)，或?yàn)閷?shí)實(shí)在在的獎(jiǎng)金，或?yàn)檎故咀约耗芰?，或?yàn)閯?chuàng)新創(chuàng)業(yè)找伙伴，但最終參賽者拿出的是一個(gè)個(gè)優(yōu)秀作品（如圖2）。比賽不僅僅是最后決出參賽者名次，大賽也請到了管理學(xué)院、數(shù)學(xué)系、工業(yè)設(shè)計(jì)系等校內(nèi)多個(gè)院系的專家教授以及校后勤集團(tuán)、贊助企業(yè)、投資人，匯集各方力量，從可行性的角度共同商討智慧校園開放數(shù)據(jù)環(huán)境下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)作品以校內(nèi)應(yīng)用或創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的形式落地。

精彩比賽之余，也看到有待進(jìn)步的地方，比如數(shù)據(jù)集的種類和規(guī)模可以繼續(xù)擴(kuò)大。對數(shù)據(jù)質(zhì)量、用戶隱私、網(wǎng)絡(luò)安全的把握還需努力，畢竟比賽數(shù)據(jù)是經(jīng)過處理的，真正將開放數(shù)據(jù)應(yīng)用到用戶端，還需要做更多的工作。

圖2　智慧校園開放數(shù)據(jù)大賽作品示例

學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)

開放數(shù)據(jù)的智慧校園發(fā)展有兩條線，一是自上而下的學(xué)校層面沿著推進(jìn)信息化建設(shè)的方向完善各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)向智慧校園過渡，另一條線就是從下而上用戶層面迎合草根用戶實(shí)際需求創(chuàng)建的各類接地氣的創(chuàng)新應(yīng)用。開放數(shù)據(jù)在學(xué)生團(tuán)隊(duì)運(yùn)作下，可以發(fā)揮更大價(jià)值，學(xué)生團(tuán)隊(duì)是學(xué)校在建設(shè)智慧校園過程中不可忽視的一支互補(bǔ)力量。學(xué)生的思維天馬行空較為發(fā)散，某方面講這是優(yōu)點(diǎn)，但需要引導(dǎo)，相對而言，導(dǎo)師指導(dǎo)下的學(xué)生團(tuán)隊(duì)更容易迸發(fā)凝聚的力量。在交大推進(jìn)開放數(shù)據(jù)的過程中，前后就有開放移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與信息服務(wù)創(chuàng)新工作室（OMNILab）、科賽競賽平臺(tái)（KESCI），上海交大數(shù)據(jù)分析俱樂部（D.A.CLUB_SJTU），成為開放數(shù)據(jù)推廣運(yùn)營的主力軍。

校園開放數(shù)據(jù)是高校管理者與師生溝通的關(guān)鍵，彼此在共同的數(shù)據(jù)上對話，才可有依據(jù)地進(jìn)行有效對話。開放更多的數(shù)據(jù)，讓師生都有感，管理者也會(huì)明白數(shù)據(jù)對師生的重要性，彼此就會(huì)產(chǎn)生正向循環(huán)。下一步，學(xué)校層面除了加速數(shù)據(jù)的開放，也期盼用戶端提供更多的創(chuàng)意、需求回饋，彼此找到真正的運(yùn)作模式；師生除了扮演監(jiān)督的角色，也盼望多加參與數(shù)據(jù)的使用，回饋需求想法；運(yùn)營者是管理層面與終端師生用戶重要的溝通平臺(tái)，應(yīng)運(yùn)作使力促進(jìn)各方的相互協(xié)同，朝向更互信互利的共贏模式，共創(chuàng)智慧校園。

（作者單位為上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心）