基于分層結(jié)構(gòu)的高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)架構(gòu)設計

莫紹強++劉江林

摘 要： 利用普通的文件管理系統(tǒng)會導致管理者經(jīng)常要做重復性的工作，不僅給管理者增加了壓力，也耗費大量的時間，即使這樣，信息收集統(tǒng)計常常也是不完整、不全面的。針對目前高?？蒲泄芾砻媾R的數(shù)據(jù)量十分龐大，科研管理流程十分復雜，還有管理的范圍很廣的問題，研究了基于分層結(jié)構(gòu)的高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)架構(gòu)設計，在高校建設科研管理信息系統(tǒng)，利用先進的計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對高校科研活動的有效管理，可以進一步優(yōu)化資源配置、提高管理效率。

關(guān)鍵詞： 科研管理； 分層結(jié)構(gòu)； 架構(gòu)設計； 管理信息系統(tǒng)

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）09?0173?03

Abstract： The common file management system may cause that the managers do the repetitive work frequently， which will increase the pressure to the manager， and make the teachers working for scientific research cost a lot of time to sort out the materials. Even if like this， the information gathering statistics is often incomplete. Since the scientific research management in colleges and universities is faced with the problems of huge data size， complex scientific research management process， and wide management range， the architecture design of the university scientific research management information system based on hierarchical structure is studied. The university scientific research management information system is constructed， and the advanced computer and Internet technology are used to manage the scientific research activity in colleges and universities effectively， which can further optimize the resource allocation and improve the management efficiency.

Keywords： scientific research management； hierarchical structure； architecture design； management information system

0 引 言

管理信息系統(tǒng)（Management Information System，MIS）是一個信息的綜合處理系統(tǒng)，包括對信息的收集、處理，以及對信息的存儲和傳遞等，它是一門全新的科學研究領域，致力于研究如何充分地將現(xiàn)代的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合，最大程度的發(fā)揮這三項技術(shù)的優(yōu)勢以應用于信息的管理，其處理的方式一般是通過調(diào)查整合現(xiàn)有的資源，然后將其數(shù)據(jù)化，建立數(shù)據(jù)庫，再依據(jù)需求對數(shù)據(jù)進行相應的處理，最終形成各種資料信息。

在全社會鼓勵創(chuàng)先的大勢之下，高校的科技創(chuàng)新意識也在不斷提高，加之高校的制度改革，對科研投入的力度越來越大，越來越多的高校教師在教學之余投入到科研工作，科研管理開始成為高校的一項十分重要的管理工作。目前高校的科研管理面臨極大問題：數(shù)據(jù)量十分龐大大，科研管理的流程十分復雜，還有管理的范圍很廣。利用普通的文件管理系統(tǒng)，就會導致管理者經(jīng)常要做重復性的工作，不僅給管理者增加了壓力，也是從事科研的老師耗費大量的時間去整理材料，即使這樣，信息收集統(tǒng)計常常也是不完整、不全面。為此，研究了基于分層結(jié)構(gòu)的高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)架構(gòu)設計，在高效建設科研管理信息系統(tǒng)，利用先進的計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對高?？蒲谢顒拥挠行Ч芾?，可以進一步優(yōu)化資源配置、提高管理效率。

1 系統(tǒng)功能和特點

高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)功能見圖1。依據(jù)高?？蒲泄芾砉ぷ鞯哪Ｊ?、具體工作過程中的實際情況等，該信息系統(tǒng)具有以下基本功能：

科研項目管理：對從國家、部委、?。ㄊ校┱葥芸钯Y助的研究項目、學校與企業(yè)合作的項目以及校級科研項目進行區(qū)別管理。

科研經(jīng)費管理：其主要內(nèi)容包括登記項目預算，到款經(jīng)費的確認、分配與統(tǒng)計，各項管理費的提取、預算執(zhí)行進度管理等。經(jīng)費管理流程通過數(shù)據(jù)交換平臺與財務系統(tǒng)實時交互。

科研成果管理：科研成果管理包括論文、著作、獲獎、技術(shù)標準和專利等的管理。系統(tǒng)支持期刊庫的管理，方便教師準確地找到論文的期刊信息，方便學校對論文等級的評定。

科研基地管理：科研基地指國家（?。┘壷攸c實驗室、工程研究中心等科研機構(gòu)。高校科研管理信息系統(tǒng)應該具有對本?？蒲谢剡M行管理的功能，包括基地的成員組成、資源概況、項目進展、成果匯總等管理，系統(tǒng)應該能夠把基地的成員負責或者參與的科研項目自動納入系統(tǒng)，并且可以自動生成高?？蒲谢氐哪陥?。

查詢功能：主要為了方便查詢課題情況、項目進展情況和科研詳情等，滿足系統(tǒng)不同使用者的查詢需要。

統(tǒng)計功能：系統(tǒng)的科研統(tǒng)計功能主要是為了使科研管理人員能夠更加快捷地統(tǒng)計制作報表，提高管理人員的工作效率。

權(quán)限管理：科研管理信息系統(tǒng)要面向許多用戶，不同用戶的權(quán)限不同，權(quán)限管理功能方便管理員對各級用戶進行權(quán)限設置。

2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 分層結(jié)構(gòu)的含義

分層結(jié)構(gòu)是指在系統(tǒng)或軟件的設計過程中，其框架是層次架構(gòu)的，如同樓房一般，層與層之間彼此獨立、互不干涉，但是彼此之間的信息與服務卻是相同的，一層為另一層提供服務，也接收其他層的服務，通常情況是下一層為上一層服務。在這些彼此獨立的分層之間，關(guān)鍵技術(shù)就是接口要定義精確，要使其滿足各層之間數(shù)據(jù)、信息和業(yè)務的流程抽象，通常的做法是利用拓撲約束的模型增加每一層結(jié)構(gòu)之間的抽象性和每一層結(jié)構(gòu)接口的約束性，這樣可以保證系統(tǒng)或者軟件具有較高的可維護性，也適用于系統(tǒng)或軟件重用的要求。

分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點十分明顯，總結(jié)起來主要有：易于模塊化功能的實現(xiàn)；易于實現(xiàn)模塊功能的泛化；易于標準化的實現(xiàn)；易于系統(tǒng)功能的全面設計。總之，采用分層結(jié)構(gòu)對高校科研信息管理系統(tǒng)進行架構(gòu)設計，可以保證對系統(tǒng)的整體性能和功能的實現(xiàn)，具有極高的效率。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)架構(gòu)，分為五個層次，其示意圖如圖2所示。

應用接口平臺層：應用層的應用程序接口有很多，并且發(fā)展很快，比較常見的如socket，F(xiàn)TP，HTTP以及telnet。這些接口從大類上可分為四類：遠程過程調(diào)用（Remote Procedure Call Protocol，RPC）、數(shù)據(jù)查詢接口、文件類接口、數(shù)據(jù)通信接口，這一層構(gòu)架主要支持各種軟件和硬件設備，以及程序、網(wǎng)頁、監(jiān)視器等。

業(yè)務應用層：應用層直接和應用程序接口并提供常見的應用服務，應用層也向應用支持層發(fā)出請求。應用層是開放系統(tǒng)的最高層，直接為應用進程提供服務，其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)應用進程相互通信的同時，完成一系列業(yè)務處理所需的服務。在高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)中，科研項目管理、經(jīng)費管理、成果管理、基地管理等功能均在這一層得到實現(xiàn)，包括網(wǎng)站、決策支持系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、評教系統(tǒng)、交互平臺、財務系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)等。

應用支撐層：是一個信息的集成環(huán)境，是把分散于不同地方的信息、各種異構(gòu)的應用進行聚合的結(jié)構(gòu)層。它利用一個設定的統(tǒng)一的訪問入口，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源、非結(jié)構(gòu)化文檔和互聯(lián)網(wǎng)資源、各種應用系統(tǒng)跨數(shù)據(jù)庫、跨系統(tǒng)平臺的無縫接入和集成，提供一個支持信息訪問、傳遞以及協(xié)作的集成化環(huán)境。并根據(jù)每個用戶的特點、喜好和角色的不同，為特定用戶提供量身定做的訪問關(guān)鍵業(yè)務信息的安全通道和個性化應用界面，使師生員工可以瀏覽到相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，進行相關(guān)的事務處理。包括權(quán)限控制，用戶管理，工作流程控制，界面管理，數(shù)據(jù)監(jiān)控，數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，中間件控制等。

數(shù)據(jù)資源層：包括數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)挖掘，機器學習，輔助決策等。

通信網(wǎng)絡基礎平臺層：該層對端到端的包傳輸進行定義，它定義了能夠標識所有節(jié)點的邏輯地址，還定義了路由實現(xiàn)的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小于包長度的傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。

3 系統(tǒng)創(chuàng)新點

通過上文討論，基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)的創(chuàng)新點包括：

（1） 打破“信息壁壘”，使財務經(jīng)費管理系統(tǒng)與科研管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)提高了科研項目經(jīng)費預算管理的效率，也為科研人員在申請科研經(jīng)費時節(jié)省了大量的人力物力，有效監(jiān)管各個科研項目的經(jīng)費使用情況，項目管理和經(jīng)費管理一體化，大大方便了科研人員和管理人員。在信息系統(tǒng)中，重新設計并實現(xiàn)新的科研經(jīng)費管理流程，通過學校數(shù)據(jù)交換體系，或重建財務系統(tǒng)和科研系統(tǒng)中的相關(guān)功能模塊，保障科研經(jīng)費管理相關(guān)數(shù)據(jù)的交換、共享和業(yè)務協(xié)同。

（2） 提高效率，大大促進了青年教師投入科研的熱情。高校為了鼓勵青年教師加大投入科研的力度，采取過許多措施，但是都收效甚微，主要原因之一就是科研項目管理的程序混亂、繁雜，導致許多沒有經(jīng)驗的青年教師被這些繁瑣的程序擋在了門外。許多青年教師在申請項目時，項目本身是一個很值得研究的課題，可是因為不了解流程，往往在申報的過程中出現(xiàn)問題，項目不被通過，這不僅浪費了青年教師的大量時間，也大大挫傷了青年教師的積極性。而科研管理信息系統(tǒng)可以很好地解決這一問題，項目申報全是在網(wǎng)上進行，只要申報就納入項目的管理，申報的格式是系統(tǒng)自動生成的模板，不會出現(xiàn)因為格式被審核不通過的情況，且申報后自動生成Word文件，方便閱讀和修改。

（3） 保證了可擴展性設計與模塊化實現(xiàn)。高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)架構(gòu)在分層結(jié)構(gòu)的基礎上，就能夠確保所有的科研數(shù)據(jù)、實驗圖像、實驗視頻等信息集成處理，而且進行一體化管理，使得數(shù)據(jù)能夠得到充分的利用；另一方面，系統(tǒng)能夠保證運用現(xiàn)代成熟的項目管理理論，結(jié)合先進成熟的計算機網(wǎng)絡技術(shù)，打通各個業(yè)務環(huán)節(jié)的壁壘，使各個系統(tǒng)溝通、通聯(lián)，真正構(gòu)建一個統(tǒng)一權(quán)限、安全穩(wěn)定的管理信息系統(tǒng)平臺。另外，在項目申報層、項目管理層和項目審核層提供互動交流，資源信息共享，大大提升了科研管理的信息化水平和效率。

4 結(jié) 語

本文提出的基于分層結(jié)構(gòu)的高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)的設計和實現(xiàn)融合了目前高校各類科研活動的管理經(jīng)驗，覆蓋科研項目的全生命周期，對項目的流程管理、項目信息查詢統(tǒng)計等做出合理的優(yōu)化，結(jié)合科研信息化管理的理念以及先進的Web 2.0網(wǎng)絡應用框架、混合身份認證等成熟系統(tǒng)的建設經(jīng)驗，不僅可以提高高校資源配置的效率，也可以提高高?？蒲泄芾淼男剩瑸榇_?？蒲泄芾砉ぷ鞯拈_展提供了行之有效的工具，同時也為未來類似系統(tǒng)的建設做出了有益的嘗試。

參考文獻

[1] 林宇.數(shù)據(jù)倉庫原理與實踐[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[2] 柴明輝，嚴洪森，齊培娣.基于B/S的物料管理信息系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2008，18（1）：52?55.

[3] 王鑫，王洪國，王珺，等.數(shù)據(jù)挖掘中聚類方法比較研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2006，16（10）：20?22.

[4] 王曌，嚴洪森，張平.基于B/S結(jié)構(gòu)的知識化制造自重構(gòu)子系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2008，18（1）：25?29.

[5] 汪傳雷，劉蘭風，孫元杰.一種面向決策的企業(yè)商務智能系統(tǒng)研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2007，17（8）：8?11.

[6] 杜國寧，朱仲英.基于Web技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)研究與設計[J].微型電腦應用，2005，21（1）：10?12.

[7] INMON W H. Commentary：the migration path [J]. Computer world， 1996（29）： 66?72.

[8] 錢怡.高校科研管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)[J].華北水利水電學院學報（社科版），2003，19（3）：59?60.

[9] 陳英德.高?？蒲泄芾淼睦Щ笈c思考[J].浙江教育學院學報，2004（3）：72?77.

[10] 董傳良.高校信息系統(tǒng)共享和互操作的設計[EB/OL].[2006?10?18]. http：//www.doc88. com/p?40830999227.html.