區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)的構(gòu)建研究

高潔 王有學(xué)

【摘 要】本研究中的統(tǒng)計與分析系統(tǒng)是以教育統(tǒng)計指標體系為基礎(chǔ)，結(jié)合多年來區(qū)域教育事業(yè)統(tǒng)計工作實際管理經(jīng)驗，以互聯(lián)網(wǎng)為傳輸載體，以區(qū)域各類學(xué)校為數(shù)據(jù)采集對象，實現(xiàn)區(qū)域基礎(chǔ)教育、中等職業(yè)教育學(xué)校利用網(wǎng)絡(luò)高效、便捷、準確的統(tǒng)一渠道上報；通過系統(tǒng)可以對下級單位數(shù)據(jù)進行審核、匯總，并對上報進度和數(shù)據(jù)質(zhì)量進行監(jiān)控，從根本上提高統(tǒng)計質(zhì)量和統(tǒng)計效率，實現(xiàn)連年數(shù)據(jù)查詢與分析，打通區(qū)域教育事業(yè)統(tǒng)計歷年數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ确治觯瑸閰^(qū)域建設(shè)輔助決策分析系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域；教育大數(shù)據(jù)；統(tǒng)計系統(tǒng)；系統(tǒng)構(gòu)建

【中圖分類號】G40-058 【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2018）010-025-08

問題的提出

1.區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析現(xiàn)狀

對于區(qū)域來講，如果使用的教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件是單機版本，沒有建設(shè)自身的教育大數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，那樣會造成數(shù)據(jù)無法共建共享，形成數(shù)據(jù)孤島，也會造成數(shù)據(jù)無法在線實時收集，不能有效辦公。區(qū)域教育相關(guān)的數(shù)據(jù)都有一定的規(guī)模，但數(shù)據(jù)處于異構(gòu)且分散在不同部門不同系統(tǒng)中，沒有形成區(qū)域的教育大數(shù)據(jù)，對于教育大數(shù)據(jù)的分析挖掘與可視化展示方面的應(yīng)用也無法開展。

2.區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)構(gòu)建需求

區(qū)教委層面：系統(tǒng)能夠提高區(qū)級教育管理單位的統(tǒng)計管理水平，增強科學(xué)決策能力。

隨著教育事業(yè)的發(fā)展，區(qū)級教育管理單位對教育統(tǒng)計的管理日益精細化，需應(yīng)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段完成現(xiàn)有工作，并建立全區(qū)的教育大數(shù)據(jù)為教育教學(xué)以及教育管理提供決策支持服務(wù)。

如根據(jù)工作需要，快速的發(fā)布統(tǒng)計報表采集任務(wù)，在整個統(tǒng)計填報周期可全程監(jiān)控統(tǒng)計數(shù)據(jù)填報的進度與質(zhì)量，達到實時評價、實時指導(dǎo)、實時核查的目的從而進一步保障數(shù)據(jù)的質(zhì)量；再如通過大數(shù)據(jù)分析，區(qū)級教育管理單位可以及時了解區(qū)域在教育綜合改革中相關(guān)決策實施的效果，全面掌握全區(qū)智慧教育建設(shè)的進度和水平，準確把握各級學(xué)校在教學(xué)活動中的相關(guān)情況等。

基層學(xué)校層面：區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)能夠為基層學(xué)校統(tǒng)計工作減負，提高教育服務(wù)能力。在教育事業(yè)統(tǒng)計方面，單機版教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)需要在每個學(xué)校獨立安裝，由于統(tǒng)計人員變動大、信息化水平不高、系統(tǒng)安裝步驟繁瑣、沒有固定用于統(tǒng)計用的電腦等因素導(dǎo)致的學(xué)校每年在系統(tǒng)安裝上的工作難度較大。

在大數(shù)據(jù)分析方面，學(xué)校需要通過對教師、學(xué)生在教學(xué)活動中各方面數(shù)據(jù)的收集、分析，挖掘出有利于提高學(xué)校管理效率、提升教學(xué)質(zhì)量、輔助學(xué)生健康成長等多方面的決策服務(wù)數(shù)據(jù)，真正意義上實現(xiàn)智慧教育下教育質(zhì)量的躍升。

系統(tǒng)構(gòu)建原則

實用性原則。首先應(yīng)該保證在系統(tǒng)生命周期內(nèi)系統(tǒng)的實用性，選用成熟的技術(shù)，確保滿足實際業(yè)務(wù)需求。

先進性原則。在技術(shù)選擇上，應(yīng)充分考慮技術(shù)先進性和成熟性之間的平衡，一方面保證整體信息體系的先進性，同時有效避免尖端技術(shù)給信息系統(tǒng)帶來的不確定性和潛在風(fēng)險。

業(yè)務(wù)性原則。緊密圍繞區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計業(yè)務(wù)，系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)目標的多重性，環(huán)境的多變性，方法的多樣性。

可靠性原則從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、系統(tǒng)管理等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大的平均無故障時間。

易操作性原則。系統(tǒng)使用和操作界面應(yīng)該遵從行業(yè)應(yīng)用需求和習(xí)慣，開發(fā)具有教育行業(yè)特色、標準化操作模式、友好的人機界面、可視化功能展示的應(yīng)用系統(tǒng)，做到功能強大、界面友好、貼近實際、操作簡單、使用方便。

標準化原則。系統(tǒng)構(gòu)建、業(yè)務(wù)處理和技術(shù)方案應(yīng)符合國家、地方、行業(yè)的有關(guān)信息化標準的規(guī)定。代碼體系統(tǒng)一化、標準化，符合國標或者部頒標準。

安全性原則。系統(tǒng)要滿足區(qū)域信息化建設(shè)的安全標準，要求在系統(tǒng)設(shè)計上考慮整個系統(tǒng)的安全措施，使用業(yè)界技術(shù)成熟的產(chǎn)品，采用安全可靠的系統(tǒng)架構(gòu)，利用完善的安全策略保證信息的安全可靠。同時，要確保密級數(shù)據(jù)的保密性原則。

可擴充性原則。系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計和實現(xiàn)須有良好的可擴充能力，以滿足不斷增加的用戶、業(yè)務(wù)變化、架構(gòu)調(diào)整等擴展需求。

系統(tǒng)需求分析

構(gòu)建區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)，需要進行需求分析，涉及到的需求分為學(xué)校用戶功能需求和非功能性需求。學(xué)校用戶功能需求包括：系統(tǒng)用戶登錄需求、個人工作桌面需求、報表填報需求、數(shù)據(jù)校驗需求、上報與審核需求、數(shù)據(jù)匯總需求、數(shù)據(jù)質(zhì)量核查需求、進度監(jiān)控需求、統(tǒng)計工作管理需求、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出需求、系統(tǒng)角色權(quán)限需求和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)需求；非功能性需求包括：基礎(chǔ)代碼入庫需求、軟件適用條件需求、穩(wěn)定性需求、保障性需求、可擴展性需求和系統(tǒng)性能需求。

系統(tǒng)功能指標及業(yè)務(wù)流程

根據(jù)區(qū)域教育系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，結(jié)合教育系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作特點，總體上系統(tǒng)功能共分為十二個子系統(tǒng)：系統(tǒng)用戶登錄、個人工作桌面、統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)填報、數(shù)據(jù)校驗分析、數(shù)據(jù)審核上報、數(shù)據(jù)匯總分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量核查、上報進度監(jiān)控、統(tǒng)計工作管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、系統(tǒng)管理和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)。具體各子系統(tǒng)的功能指標如下。

1.系統(tǒng)用戶登錄

登錄是用戶進入系統(tǒng)大門的鑰匙，區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)可以使用區(qū)域?qū)W校（機構(gòu)）代碼作為學(xué)校、區(qū)教委用戶的唯一標識，通過代碼和密碼來控制登錄用戶的身份信息。功能指標有：用戶角色關(guān)聯(lián)、創(chuàng)建教委用戶、創(chuàng)建學(xué)校用戶、跨塊附設(shè)用戶、學(xué)校復(fù)合篩選、友情鏈接。

如圖1，用戶登錄系統(tǒng)，輸入機構(gòu)代碼，系統(tǒng)驗證單位的性質(zhì)，性質(zhì)分為教育行政管理部門和學(xué)校兩種，根據(jù)單位的行政，生成用戶的角色，根據(jù)選擇的角色分別進行驗證，教委是主管科室還是審核科室，學(xué)校的辦學(xué)類型是哪一種。

2.個人工作桌面

建設(shè)個人工作桌面模塊，應(yīng)滿足區(qū)域教育單位工作人員在系統(tǒng)中活動中的所有相關(guān)工作內(nèi)容，可以為用戶提供便捷的操作引導(dǎo)和瀏覽，個人工作桌面按照業(yè)務(wù)范圍不同分為學(xué)校端和教委端，學(xué)校端主要以查詢審核上報情況為主，教委端主要以查詢所轄范圍內(nèi)學(xué)校上報情況為主。同時集成通知和公告等功能，實現(xiàn)完整且功能強大的個人工作虛擬工作桌面。將用戶的工作任務(wù)、報表填報、審核等工作梳理出標準操作流程，通過流程的設(shè)計降低用戶操作難度節(jié)約時間和能源。功能指標有：待辦事宜、通知公告、統(tǒng)計日歷、問題答疑、審核進度展示、上報進度展示、消息盒子、統(tǒng)計資料下載、通訊錄等模塊。

3.統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)填報

統(tǒng)計報表填報是系統(tǒng)的核心功能，根據(jù)用戶的類型系統(tǒng)自動判斷出該學(xué)校辦學(xué)類型下所需要填寫的報表列表，點擊報表名稱顯示報表的指標項。用戶可以填寫當(dāng)年報表、查看上年報表內(nèi)容、兩年數(shù)據(jù)進行對比分析，如圖2。

（1）學(xué)校用戶在登錄系統(tǒng)時根據(jù)學(xué)校機構(gòu)代碼自動判斷出學(xué)校的性質(zhì)（基礎(chǔ)教育學(xué)校、中等職業(yè)教育學(xué)校）。

（2）根據(jù)學(xué)校屬性自定判斷出學(xué)校的辦學(xué)類型，比如小學(xué)、初中、特殊教育學(xué)校、十二年一貫制學(xué)校等。

（3）根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)類型，顯示出該類型學(xué)校應(yīng)該填寫報表列表，再根據(jù)學(xué)校屬性在報表中顯示出哪些該填寫的指標和不該填寫的指標。

（4）根據(jù)上年數(shù)據(jù)填寫當(dāng)年數(shù)據(jù)，保存。

（5）兩年數(shù)據(jù)進行對比分析，當(dāng)年填報數(shù)據(jù)指標超過50%的進行提示標紅顯示并進行修改。

4.數(shù)據(jù)校驗分析

系統(tǒng)校驗從大的方面分為兩種，國家校驗和區(qū)域自設(shè)校驗兩類，如圖3。

用戶通過區(qū)域教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)對所管理的數(shù)據(jù)進行校驗。校驗結(jié)果分為邏輯性校驗、經(jīng)驗性校驗和數(shù)據(jù)完整性校驗，邏輯性校驗是必須要修改的錯誤，經(jīng)驗性校驗是需要進行合理性核實的兩種類型可以一起校驗，也可分開校驗。

學(xué)校端：（1）學(xué)校填報人員報表填報完成后，執(zhí)行校驗，校驗分為國家校驗和地方自設(shè)校驗，學(xué)校執(zhí)行校驗時，兩種校驗保證同時執(zhí)行。（2）執(zhí)行完校驗后形成校驗報告，校驗報告列出學(xué)校報表錯誤了多少張。（3）根據(jù)校驗報告結(jié)果查詢詳細校驗錯誤信息，同時也可以查詢校驗指標公式的計算方法。

教委端：（1）教委端可以查詢學(xué)校校驗執(zhí)行情況，通過校驗報告可以按照學(xué)校查詢錯誤了多少張報表，也可以按照報表查詢錯誤了多少學(xué)校。（2）區(qū)教委可以自設(shè)校驗公式，校驗公式在上報過程中發(fā)生變化時，由教委執(zhí)行校驗重置，將已經(jīng)校驗過的學(xué)校重新執(zhí)行校驗；不通過的學(xué)校打回。

5.數(shù)據(jù)審核上報

用戶通過系統(tǒng)根據(jù)上級統(tǒng)計主管部門的要求，對下級單位上報的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)審核，如圖4。

審核經(jīng)驗性校驗信息：用戶對經(jīng)驗性校驗信息進行合理性審核，如果合理的通過審核，如果有不合理信息的請下級填報單位確認或修改數(shù)據(jù)。

學(xué)校用戶分為報表人填報人員、主管統(tǒng)計領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)校校長三個角色，填報人員負責(zé)報表的填報和校驗核查工作，主管統(tǒng)計領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校校長負責(zé)對本校數(shù)據(jù)進行審核，并需要填寫審核意見，學(xué)校校長審核完成后系統(tǒng)自動提交到教委進行審核。

先經(jīng)過教委業(yè)務(wù)科室審核，科室全部審核通過后提交主管科室審核。

6.數(shù)據(jù)匯總分析

數(shù)據(jù)匯總分析是系統(tǒng)的核心功能模塊之一，學(xué)?；硖顖笸瓿珊?，生成全區(qū)匯總報表，匯總報表能夠按報表指標進行過錄學(xué)校的數(shù)據(jù)進行綜合分析，如圖5。

7.數(shù)據(jù)質(zhì)量核查

數(shù)據(jù)核查是保證數(shù)據(jù)填報質(zhì)量的重要手段之一，此功能面向區(qū)級教育單位管理用戶，在全部學(xué)校數(shù)據(jù)上報完成后進行，對全區(qū)整體數(shù)據(jù)進行核查，核查有問題的學(xué)校數(shù)據(jù)打回學(xué)校修改，如圖6。

用戶通過系統(tǒng)并依據(jù)教育統(tǒng)計主管部門定制好的數(shù)據(jù)核查格式和對數(shù)據(jù)的標準要求對所管理的數(shù)據(jù)進行質(zhì)量核查。另外，用戶也可以根據(jù)需要自行設(shè)置自由靈活的核查數(shù)據(jù)的格式。

8.上報進度監(jiān)控

數(shù)據(jù)采集進度監(jiān)督：是對數(shù)據(jù)采集過程中，每個環(huán)節(jié)完成的單位數(shù)量、未完成單位數(shù)量、數(shù)據(jù)的問題進行監(jiān)督。

教委用戶可以通過模塊，直觀了解到下屬單位當(dāng)前上報的進度情況，學(xué)校用戶可以查看到本校統(tǒng)計報表逐級審批的進展情況。統(tǒng)計工作進度模塊采用餅狀圖、柱狀圖等圖形、圖表方式進行展現(xiàn)。

上級管理單位可以通過系統(tǒng)對管理范圍內(nèi)下級單位的數(shù)據(jù)采集進度進行監(jiān)督，功能指標包括：監(jiān)督上報單位數(shù)量、數(shù)據(jù)校驗的經(jīng)驗性信息、審核通過單位數(shù)量、審核未通過單位數(shù)量、審核未通過單位審核信息、完成工作單位數(shù)量、完成工作單位數(shù)量比例，業(yè)務(wù)規(guī)模覆蓋全部用戶。

9.統(tǒng)計工作管理

統(tǒng)計工作管理模塊是系統(tǒng)的前置模塊，主要給教委統(tǒng)計主管人員在每年統(tǒng)計工作開始時進行配置。統(tǒng)計主管部門的日常管理人員根據(jù)工作計劃項目的內(nèi)容和工作計劃，對統(tǒng)計日常工作中的資料發(fā)布、工作計劃管理、統(tǒng)計數(shù)據(jù)變更、統(tǒng)計數(shù)據(jù)確認、統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)布等工作進行管理，保證每一步工作的內(nèi)容和時間都按計劃的要求進行，為統(tǒng)計工作的順利完成提供了保障，如圖7。

10.數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出

數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊面向教委端和學(xué)校端全部用戶，數(shù)據(jù)填報審核完成后，學(xué)校導(dǎo)出數(shù)據(jù)進行備案，教委管理部門導(dǎo)出數(shù)據(jù)進行上報。

11.系統(tǒng)管理

完善的系統(tǒng)管理是系統(tǒng)的優(yōu)點之一，極大地方便了系統(tǒng)管理人員的管理和用戶的使用。

用戶管理模塊是把每個使用本系統(tǒng)的人員作為一個用戶，并根據(jù)每個使用人員的崗位所確定的使用范圍授予每個用戶不同的權(quán)限。通過對用戶和用戶權(quán)限的管理保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)管理和完善的日志記錄能夠使管理員保證系統(tǒng)的正常運行。

（1）教委管理用戶登錄系統(tǒng)，增減用戶，劃分角色，賦予權(quán)限。

（2）教委用戶的登錄系統(tǒng)可以進行數(shù)據(jù)庫備份還原操作。

（3）教委用戶可以查詢到系統(tǒng)登錄人員操作日志。

12.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)主要面向開發(fā)過程層面，是系統(tǒng)開發(fā)過程中必備的基礎(chǔ)性服務(wù)功能，主要為各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供統(tǒng)一服務(wù)組件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展性。功能指標包括報表展現(xiàn)模型、校驗公式轉(zhuǎn)換服務(wù)、上年數(shù)據(jù)接口服務(wù)和業(yè)務(wù)流程平臺服務(wù)。

數(shù)據(jù)和報表制作的原則

統(tǒng)計的生命在于真實，確保統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量，是統(tǒng)計工作者的中心任務(wù)。其統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性是分析區(qū)域教育事業(yè)的基礎(chǔ)，區(qū)域教育事業(yè)統(tǒng)計工作完成后，需要將采集的數(shù)據(jù)上報到市級教育主管單位，因此，確保每一個數(shù)據(jù)準確、可靠是系統(tǒng)構(gòu)建的核心。原則如下。

數(shù)據(jù)完整性原則。通過系統(tǒng)采集的全部指標數(shù)據(jù)和學(xué)校填寫的經(jīng)驗校驗錯誤說明，必須無差別導(dǎo)入到市級教育主管單位使用的統(tǒng)計軟件中，通過運行對比，要求數(shù)據(jù)完整性達到100%。

數(shù)據(jù)一致性原則。系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)據(jù)校驗生成的校驗結(jié)果，與數(shù)據(jù)在市級教育主管單位使用的統(tǒng)計軟件中執(zhí)行后生成的結(jié)果要求一致。

報表定制化開發(fā)原則。報表有其自身的特點和標準化格式要求，為了遵循國家教育管理信息化標準，確保與國家教育事業(yè)統(tǒng)計軟件無縫對接，使區(qū)域教育統(tǒng)計人員快速熟悉報表。本系統(tǒng)中構(gòu)建的各類填報報表、綜合匯總表，要求與國家教育統(tǒng)計軟件報表樣式、數(shù)據(jù)格式保持完全一致，所以系統(tǒng)應(yīng)能針對區(qū)域系統(tǒng)實際的基表和綜表進行定制化開發(fā)。

教育大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析系統(tǒng)可以為區(qū)級教育主管部門、各級各類學(xué)校等提供一個集信息采集、處理、存儲、傳輸、教育信息交流、協(xié)同工作、統(tǒng)一管理的統(tǒng)計及大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；建成開展教育事業(yè)統(tǒng)計的一流網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境。為教育管理部門、區(qū)域、學(xué)校提供功能完善、性能可靠的應(yīng)用和管理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上促進區(qū)域教育事業(yè)發(fā)展規(guī)劃，科學(xué)決策、科學(xué)管理提供強有力的數(shù)據(jù)支撐，具有重大意義。

作者單位：北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院