“大數(shù)據(jù)+微服務(wù)”為一站式改革賦能

文/邵美科 范宇辰 李廣宏 陳瑩 陳偉

（作者單位為東北財(cái)經(jīng)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息管理中心）

任何服務(wù)都能以“AI+大數(shù)據(jù)”進(jìn)行重塑，從而使其智慧化，而在學(xué)校落地的核心，就是一站式服務(wù)中心建設(shè)。

目前，高校正處于“內(nèi)涵發(fā)展、提高質(zhì)量”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期，越來越多的高校信息化戰(zhàn)略開始轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)治理、服務(wù)治理，各個(gè)高校信息化建設(shè)迎來新一輪建設(shè)高峰，進(jìn)入快速發(fā)展階段。

引入信息化手段，深化“放管服”改革，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)校日常管理和服務(wù)工作的信息化支撐力度，提高師生辦事體驗(yàn)。通過建設(shè)“一站式”師生服務(wù)中心，推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)”新模式，打造“一網(wǎng)通辦”“一站式服務(wù)”的新型模式，深化簡政放權(quán)，創(chuàng)新管理方式，優(yōu)化教育服務(wù)，以信息技術(shù)有力支撐學(xué)校傳統(tǒng)管理與服務(wù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

演進(jìn)過程

一站式服務(wù)大廳是實(shí)現(xiàn)學(xué)校業(yè)務(wù)真正網(wǎng)上辦理的服務(wù)平臺(tái)，能夠集中發(fā)布與管理學(xué)校適合網(wǎng)上辦理的業(yè)務(wù)，完成在線申請(qǐng)、審批、統(tǒng)計(jì)等功能，為各部門提供一個(gè)通用的、統(tǒng)一管理的、具有擴(kuò)展性的業(yè)務(wù)流程管理平臺(tái)，以信息化手段規(guī)范目前各部門的業(yè)務(wù)流程，并適應(yīng)學(xué)校未來業(yè)務(wù)的信息化發(fā)展要求。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)

傳統(tǒng)的信息化建設(shè)發(fā)展歷程中，學(xué)校各業(yè)務(wù)部門因?yàn)橘Y金、人員、學(xué)校重視程度等諸多因素的不同，其業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)均缺乏頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌規(guī)劃，造成較為嚴(yán)重的“信息孤島”情況，“數(shù)據(jù)煙囪”林立，數(shù)據(jù)只能在部門內(nèi)部以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部獨(dú)立單向垂直流動(dòng)，很難與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交換與共享。

為了滿足師生在用戶、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)方面的交換共享需求，當(dāng)時(shí)一般采用用戶集成、數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)集成的模式加以改進(jìn)，從而融合多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)為一個(gè)整體的數(shù)字化校園。簡單地說，就是在多個(gè)垂直的“煙囪”之間建立相應(yīng)的接口，以統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證的統(tǒng)一、以數(shù)據(jù)中心的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與交換、以統(tǒng)一信息門戶的形式實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄，滿足當(dāng)時(shí)師生管理、服務(wù)的需要。

以此為需求引領(lǐng)，以“統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)、統(tǒng)一信息門戶”的“三大平臺(tái)”作為數(shù)字化校園的核心基礎(chǔ)設(shè)施，也作為當(dāng)時(shí)數(shù)字化校園建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)解決方案在高校間形成了廣泛的共識(shí)，在一定程度上滿足了當(dāng)時(shí)發(fā)展的需求。

“煙囪模型”發(fā)展、應(yīng)用到一定階段后，弊端突出，尤其是在用戶、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)的集成方面。

傳統(tǒng)的信息門戶，只解決了業(yè)務(wù)系統(tǒng)級(jí)別的集成，訪問具體的業(yè)務(wù)，仍然要依托業(yè)務(wù)系統(tǒng)。從用戶登錄到訪問到具體業(yè)務(wù)點(diǎn)，往往需要熟悉多個(gè)系統(tǒng)，深入多個(gè)界面，用戶使用體驗(yàn)極其不友好。

對(duì)于跨部門、跨系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的集成方式都是采用加法、打補(bǔ)丁的形式進(jìn)行，依托原管理系統(tǒng)增加功能。如教師工作量系統(tǒng)，教學(xué)工作量、科研工作量分別來源于教學(xué)管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)集成的方式整合之后，增加相應(yīng)功能模塊來實(shí)現(xiàn)，這種模式需要投入較大的開發(fā)成本，且由于各學(xué)校數(shù)據(jù)環(huán)境差異較大，系統(tǒng)耦合程度高，用戶體驗(yàn)不佳。

同時(shí)，在高校永遠(yuǎn)都會(huì)有一些服務(wù)場景是業(yè)務(wù)系統(tǒng)無法覆蓋的，尤其是橫跨多個(gè)部門、多個(gè)系統(tǒng)的流程類業(yè)務(wù)，很難依托業(yè)務(wù)系統(tǒng)解決。如新員工入職、新生報(bào)到與離校、訪客綜合管理系統(tǒng)（涉及到門禁、食堂、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）等，依托于哪個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)都不是太合適，并且現(xiàn)實(shí)中類似這樣的需求層出不窮，以應(yīng)用系統(tǒng)打補(bǔ)丁的形式不管是在相應(yīng)速度上，還是服務(wù)體驗(yàn)上均遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足廣大師生的需求。

一站式服務(wù)大廳

典型的一站式服務(wù)大廳以業(yè)務(wù)協(xié)同、橫向集成、深度融合為建設(shè)理念，目標(biāo)是打造以事項(xiàng)、流程、服務(wù)為核心的線上服務(wù)中心，統(tǒng)籌各業(yè)務(wù)部門業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)資源，解決跨部門、跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)協(xié)同的難題，實(shí)現(xiàn)服務(wù)“標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化”，為師生提供全程、快捷、公開、透明的服務(wù)，促進(jìn)校園管理向服務(wù)轉(zhuǎn)型，“讓數(shù)據(jù)多跑路，讓師生少跑腿”（如圖1 所示）。

圖1 一站式服務(wù)大廳（數(shù)字化校園）

在技術(shù)架構(gòu)上，一站式服務(wù)大廳一般包括可視化流程開發(fā)工具與處理引擎，一方面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程化，另一方面通過可視化表單開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)各種線下傳遞的業(yè)務(wù)單據(jù)的電子化。在集成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過服務(wù)大廳的業(yè)務(wù)流程、表單提供的開發(fā)工具，在業(yè)務(wù)系統(tǒng)之外實(shí)現(xiàn)全校各類審批、服務(wù)、查詢、展示等業(yè)務(wù)場景，滿足師生服務(wù)的需要。

一站式服務(wù)大廳統(tǒng)一了各種接入服務(wù)的入口，對(duì)于廣大師生用戶來說，實(shí)現(xiàn)了入口的統(tǒng)一，一賬號(hào)通行，一網(wǎng)通辦；因?yàn)殚_發(fā)工具的統(tǒng)一化，也實(shí)現(xiàn)了用戶操作界面的統(tǒng)一，提升了用戶體驗(yàn)；由于采用流程化的工作引擎，同時(shí)以流程環(huán)節(jié)約束的形式有效防止執(zhí)行者的主觀隨意與拖沓，提升服務(wù)的規(guī)范化。

微服務(wù)架構(gòu)

目前，一站式服務(wù)大廳提供的服務(wù)均采用微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)。在服務(wù)設(shè)計(jì)上，將原本單一的應(yīng)用按照功能邊界分解成一系列獨(dú)立專注的微服務(wù)，每個(gè)微服務(wù)對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)的一個(gè)組件，可以單獨(dú)編譯、部署和擴(kuò)展，構(gòu)建較為靈活，橫向擴(kuò)展較為方便。

1.復(fù)雜度可控

在將應(yīng)用分解的同時(shí)，規(guī)避了原本復(fù)雜度無止境積累的問題。每一個(gè)微服務(wù)專注于單一功能，并通過定義良好的接口清晰表述服務(wù)邊界。由于體積小、復(fù)雜度低，每個(gè)微服務(wù)可由一個(gè)小規(guī)模開發(fā)團(tuán)隊(duì)完全掌控，易于保持高可維護(hù)性和開發(fā)效率。因?yàn)楦魑⒎?wù)組件之間通訊基于Web 形式，允許在不同的服務(wù)當(dāng)中使用不同的編程語言，有效滿足學(xué)校目前典型的服務(wù)場景。

2.獨(dú)立部署

由于微服務(wù)具備獨(dú)立的運(yùn)行進(jìn)程，所以每個(gè)微服務(wù)也可以獨(dú)立部署。當(dāng)某個(gè)微服務(wù)發(fā)生變更時(shí)無需編譯、部署整個(gè)應(yīng)用。由微服務(wù)組成的應(yīng)用相當(dāng)于具備一系列可并行的發(fā)布流程，使得發(fā)布更加高效，同時(shí)降低對(duì)生產(chǎn)環(huán)境所造成的風(fēng)險(xiǎn)，最終縮短應(yīng)用交付周期。

3. 技術(shù)選型靈活

服務(wù)架構(gòu)下，技術(shù)選型是去中心化的。每個(gè)團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)自身服務(wù)的需求和行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，自由選擇最適合的技術(shù)棧。由于每個(gè)微服務(wù)相對(duì)簡單，當(dāng)需要對(duì)技術(shù)棧進(jìn)行升級(jí)時(shí)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)較低，甚至完全重構(gòu)一個(gè)微服務(wù)也是可行的。

4.容錯(cuò)性優(yōu)

當(dāng)某一組件發(fā)生故障時(shí)，在單一進(jìn)程的傳統(tǒng)架構(gòu)下，故障很有可能在進(jìn)程內(nèi)擴(kuò)散，形成應(yīng)用全局性的不可用。在微服務(wù)架構(gòu)下，故障會(huì)被隔離在單個(gè)服務(wù)中。若設(shè)計(jì)良好，其他服務(wù)可通過重試、平穩(wěn)退化等機(jī)制實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層面的容錯(cuò)。

5.可擴(kuò)展性好

單塊架構(gòu)應(yīng)用也可以實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展，就是將整個(gè)應(yīng)用完整的復(fù)制到不同的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)應(yīng)用的不同組件在擴(kuò)展需求上存在差異時(shí)，微服務(wù)架構(gòu)便體現(xiàn)出其靈活性，因?yàn)槊總€(gè)服務(wù)可以根據(jù)實(shí)際需求獨(dú)立進(jìn)行擴(kuò)展。

一站式智慧服務(wù)中心

建設(shè)智慧一站式服務(wù)中心

目前，一站式服務(wù)中心的微服務(wù)建設(shè)、管理存在較大的提升空間。

在一站式服務(wù)中心中，服務(wù)一般都是按照業(yè)務(wù)、點(diǎn)擊次數(shù)等進(jìn)行分類。未來能不能結(jié)合用戶具體特征，包括畫像、位置、時(shí)間的因素，實(shí)現(xiàn)用戶界面的千人千面，系統(tǒng)能夠把用戶最需要的服務(wù)，以及最可能要的服務(wù)第一時(shí)間推送出來？

例如，離校季節(jié)到了，離校系統(tǒng)提醒畢業(yè)生辦理相關(guān)業(yè)務(wù)；文藝青年在大學(xué)生活動(dòng)中心附近，購票系統(tǒng)提醒他可以參加今晚的演出活動(dòng)；運(yùn)動(dòng)健將在體育館附近，提醒他及時(shí)參加今晚院系籃球?qū)官?。這才是一個(gè)智慧一站式服務(wù)中心應(yīng)該提供的支撐與服務(wù)能力。當(dāng)然，這也需要其他平臺(tái)，包括用戶中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、AI 中臺(tái)的相應(yīng)能力支撐。

建設(shè)智慧微服務(wù)

微服務(wù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)功能的解耦，但是在微服務(wù)的設(shè)計(jì)上目前沒有良好利用充分的大數(shù)據(jù)環(huán)境?；谌康拇髷?shù)據(jù)環(huán)境設(shè)計(jì)微服務(wù)，就要打破局限在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)環(huán)境中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路，以智慧化服務(wù)為目標(biāo)，以微服務(wù)為切入點(diǎn)，重構(gòu)與再造傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模型，從而逐步構(gòu)建起智慧校園服務(wù)體系。

如課堂點(diǎn)名服務(wù)，傳統(tǒng)的上課點(diǎn)名，教師依托學(xué)生名單，依次點(diǎn)名，目前可能有新的手段上創(chuàng)新，如人臉識(shí)別、二維碼等。那能否依托大數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)流程再造，如不用全部點(diǎn)名，老師可以依據(jù)學(xué)生歷史點(diǎn)名、網(wǎng)絡(luò)信息、門禁記錄進(jìn)行建模，只點(diǎn)最有可能沒到的20 個(gè)學(xué)生，極大地提升服務(wù)效率、用戶體驗(yàn)。

任何服務(wù)都能以“AI+大數(shù)據(jù)”進(jìn)行重塑，從而使其智慧化，而在學(xué)校落地的核心，就是一站式服務(wù)中心建設(shè)。

AI 在高校落地的成敗關(guān)鍵就在智慧微服務(wù)建設(shè)。一站式服務(wù)中心建設(shè)，要依托AI 中臺(tái)、用戶中臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)等基礎(chǔ)設(shè)施，以高標(biāo)準(zhǔn)、智慧化微服務(wù)為抓手來牽動(dòng)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施體系、服務(wù)體系的建設(shè)與應(yīng)用，促進(jìn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升。

發(fā)展趨勢

智慧校園場景中，應(yīng)用系統(tǒng)該做什么，一站式服務(wù)中心該做什么，中間該不該有界限？目前各學(xué)校、各廠商思路差異很大。

很多廠商目前正在以微服務(wù)的形式重構(gòu)所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，以客戶需求為目標(biāo)進(jìn)行組合交付，消除傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)與微服務(wù)系統(tǒng)的界限。在這種思路下，一站式服務(wù)中心被需求的空間就極小，如果存在完全微服務(wù)化的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過服務(wù)中臺(tái)加以組織管理，在門戶上發(fā)布就可以完全等同于一站式服務(wù)中心（如圖2 所示）。

此模式的問題在于，首先，技術(shù)棧變化較大，從MVC 到Kubernetes Serveice Mesh，從IaaS 到PaaS，從虛擬化到容器化，從開發(fā)到部署、運(yùn)維，均需要廠商、學(xué)校投入較大學(xué)習(xí)成本才能良好的對(duì)整個(gè)體系進(jìn)行管控。其次，對(duì)比技術(shù)棧，業(yè)務(wù)棧變化更大，智慧化的微服務(wù)應(yīng)該基于全量數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，以內(nèi)部控制管理、學(xué)校綜合改革為依托，適度進(jìn)行組織和流程再造，以開放的用戶中臺(tái)、AI中臺(tái)能力為支撐，全面徹底重新設(shè)計(jì)智慧服務(wù)，這是原來傳統(tǒng)廠商業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)人員無法駕馭的。

微服務(wù)是達(dá)到目的的手段，而不是目標(biāo)。微服務(wù)強(qiáng)調(diào)了服務(wù)大小，但實(shí)際上這并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)該按照什么規(guī)則劃分為微服務(wù)，這本身就是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)工程。微服務(wù)的“微”是相對(duì)的，不是絕對(duì)的。微服務(wù)的目標(biāo)是充分分解應(yīng)用程序，以促進(jìn)敏捷開發(fā)和持續(xù)集成部署。業(yè)務(wù)解構(gòu)到什么程度才是最適合的，依賴于目前廠商、學(xué)校、行業(yè)的服務(wù)能力、管控水平，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程。

圖2 全微服務(wù)化服務(wù)大廳（無業(yè)務(wù)系統(tǒng)）

對(duì)于學(xué)校傳統(tǒng)的管理類業(yè)務(wù)，有沒有必要微服務(wù)化，也是個(gè)問題。這些業(yè)務(wù)在部門內(nèi)部是高度內(nèi)聚的，和其他部門、系統(tǒng)交互較少，一般來說是各業(yè)務(wù)部門的核心業(yè)務(wù)，如教務(wù)系統(tǒng)教學(xué)管理，圖書系統(tǒng)圖書借閱，經(jīng)過多年應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成熟，會(huì)長期存在于業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，是職能部門安身立命所在，也是該業(yè)務(wù)系統(tǒng)存在的核心理由。

而對(duì)于不斷衍生出來的新型服務(wù)類業(yè)務(wù)，尤其是跨部門、跨系統(tǒng)類業(yè)務(wù)，如新生入校、新員工入職、訪客入校等，在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)領(lǐng)域一直是空白，很多學(xué)校尚處于無系統(tǒng)支撐的局面，這些是一站式服務(wù)中心能發(fā)揮其長處的地方，也是一站式服務(wù)中心重點(diǎn)要解決的問題。以服務(wù)的角度，從外圍切入，做好這些新型業(yè)務(wù)，對(duì)于一站式服務(wù)中心來說是正確的成長路徑。

傳統(tǒng)的服務(wù)類業(yè)務(wù)，也包含在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，但較為分散，對(duì)于面對(duì)廣大師生服務(wù)的高頻業(yè)務(wù)，建議以微服務(wù)形式移植到一站式服務(wù)中心，如各種證件證明類材料打印、財(cái)務(wù)報(bào)銷等，主要目標(biāo)是為了提升用戶體驗(yàn)和服務(wù)水平。

2018 年，國務(wù)院、教育部提出“建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)”是未來大勢所趨。新一代智能化校園建設(shè)，切入點(diǎn)就是一站式服務(wù)中心，目前欠缺的是基礎(chǔ)支撐平臺(tái)的建設(shè)。傳統(tǒng)的三大平臺(tái)，只能滿足數(shù)字化校園集成化建設(shè)的需要，屬于針對(duì)具體問題提出的具體方案，無法成為下一代智能校園基礎(chǔ)平臺(tái)的支撐。新一代一站式服務(wù)大廳，必須依托學(xué)校以開放、共享的思路建設(shè)的一系列AI 中臺(tái)、用戶中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)等賦能，構(gòu)筑起完整的多方參與的智能校園建設(shè)新生態(tài)。這需要廠商、高校、教育管理機(jī)構(gòu)共同協(xié)力，準(zhǔn)確定位，標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)和重點(diǎn)突破。