一卡通變身校務決策“情報員”

文/周晶晶 付愛英 魯

一卡通變身校務決策“情報員”

南昌大學一卡通每月僅交易記錄就達到500萬條左右，一年就有6000萬條記錄，這些數據蘊含著巨大的資源信息。如果對系統中累積起來的數據進行統計、分析、挖掘、整合，就可以對一卡通用戶所有用卡活動的整體狀況、規律有一個量化的概念，這不僅可以作為今后一卡通系統更新升級的參照標準，也可以為校務決策提供數據“情報”來源。

南昌大學校園一卡通系統自2003年投入運行至今已有8年之久，產生了豐富而龐大的一卡通數據，據統計，我校一卡通每月僅交易記錄就達到500萬條左右，一年就有6000萬條記錄，文件數據量一年達到了幾個Gbit。這些數據蘊含著巨大的資源信息，如果對系統中累積起來的數據進行統計、分析、挖掘、整合，就可以對一卡通用戶所有用卡活動的整體狀況、規律有一個量化的概念，這不僅可以作為今后一卡通系統更新升級的參照標準，也可以為校務決策提供數據“情報”來源。

然而，挖掘、分析、整合如此巨大的數據，對計算機性能要求很高。所以，我校構建了一套數據統計分析平臺，專門針對一卡通數據庫中的數據進行統計。我們采用Dell 的PowerEdgeC6145服務器，采用英特爾至強5000系列的Westmere－EP處理器，借助英特爾至強系列4核和6核處理器，能夠獲得比當前至強5600處理器最多提高33.92%的整數計算吞吐量，在性能上比上代系列提高67.3%，該款服務器能夠應對最高的數據庫與計算機工作負載。

通過一卡通，對圖書館的借閱記錄進行統計，將各類圖書的借閱次數做個曲線對比圖，可以分析出哪些種類的書籍是經常被借閱的，哪些書籍借閱率不高，這樣圖書館下次定購書籍時就可以加強借閱率高的書籍的購買。

隔離中心數據庫與應用層

南昌大學校園一卡通平臺采用三層架構，實現中心數據庫和應用層的隔離，屏蔽用戶對數據庫的直接操作，在保證數據安全的前提下，通過這些接口對中心數據庫進行間接訪問；支持多數據庫操作系統，多操作系統支持的數據訪問層具有標準的接口定義，當后臺數據庫操作系統發生變化時，前臺的應用系統無需變化；在應用層面，所有的子系統經過管理中心的授權，可以方便地接入一卡通中心平臺，接受系統集控平臺的統一管理。

與第三方系統對接時，傳輸基于TCP/IP網絡實現，系統軟件分別從Web Service接口層、應用程序層、卡片讀寫層提供多種接口實現；靈活的組網方式，接口的多樣化和標準化，為第三方系統接入提供堅實的基礎。

構建主從數據庫

對一卡通數據庫海量數據的提取以及分析統計，對服務器的響應性能提出了很高的要求，所以應該新建數據庫，使之與一卡通數據庫形成主從關系，將專門分析數據的數據庫作為從數據庫，與一卡通數據庫連接。這樣可以避免使一卡通數據庫增加不必要的負擔，另外，采用新的數據庫專門進行數據統計也會大大提供工作效率。

南昌大學一卡通數據庫采用的是Oracle10g，配置主從庫如下所示：

拷貝主庫C:oraclecontrol01.ctl到從庫C:oracleoradataporamals目錄下。

配置主庫listener.ora和tnsnames.ora文件，可以用net manager配置或者直接編輯c:oracleora92etworkadminlistener.ora和tnsname.ora文件，也即正常為主庫配置偵聽和連接到主庫（primary）、主庫到從庫（standby）的網絡服務名。啟動主從庫的listener，分別在主從數據庫上執行如下命令：

在主庫上創建pfile，因為10g缺省使用spfile：

拷貝剛才創建的C:oracleora92database.orainitpormals.ora到從庫相應目錄，修改從庫剛才拷貝的initpormals.ora文件。

圖 數據的提取和分析過程

配置完成后，主數據庫每天將系統產生的數據定時提取后轉存入從數據庫進行分析，數據處理過程以日志的形式寫入日志文件，不影響服務器的其他應用。根據選擇的模版和日期向數據庫請求數據，并將接收到的數據輸出到Excel表格上，使用程序提供的各種模版來進行分析。設計框圖如圖所示。

支持校務的典型應用

對食堂消費數據的統計分析

在系統的消費記錄中，食堂的消費數據占絕大部分。一卡通系統為每個食堂設立獨立的工作站，我們可以在中心庫中以食堂的原始就餐數據為基礎，以各個食堂工作站為方向對其進行統計分析。

對每個食堂一日三餐的消費總次數和分餐總次數做一個統計分析對比，由系統自動產生當天或當月的就餐營業量曲線圖，也可以按照時間段進行查詢，這樣可以一目了然地對比出各個食堂的營業量。因為學校新校區的占地面積很大，當需要新增食堂時，各個食堂營業量對比曲線圖可以作為新食堂選址的一個參考。

對食堂一日三餐每餐分時間段進行消費次數的統計，由系統自動產生每個時間段消費次數的高峰期和低谷期。因為食堂每天的銷售總份額都是基本固定的，師生數量并不固定，這就需要臨時增減份額，如果對食堂的高峰期和低谷期進行大概的了解，排除學校的假期時間，就可以提前準備增減所需的食材。

學生是食堂消費的主力軍，每個學生的消費能力參差不齊，所以食堂的價格一直是敏感話題。如果對所有食堂每天每餐的消費總額做一個曲線圖進行對比，可以對各個食堂的價格有個大致的了解，這樣也能遏制某些食堂亂漲價的現象。

對學生在食堂的消費額進行統計，例如設定消費金額范圍，統計各個范圍區的學生，如果長期在低消費區的學生，可能就是需要領取補助的困難學生，所以這個統計可以作為領取助學貸款的一個參考。

對學生行為數據的統計分析

在校園中，一卡通的功能不僅僅是消費，而且還包括門禁、圖書館、用電。在這幾個方面進行系統數據的統計，也是了解學生在校生活的一個手段。

首先，可以對學生門禁數據統計，以某個時間點為臨界值，超過該臨界值的門禁記錄即為晚歸學生的記錄，這樣就知道哪些學生經常晚歸，可以督促班主任查明原因，加大監管力度。

其次，通過一卡通，對圖書館的借閱記錄進行統計，將各類圖書的借閱次數做個曲線對比圖，可以分析出哪些種類的書籍是經常被借閱的，哪些書籍借閱率不高，這樣圖書館下次定購書籍時就可以加強借閱率高的書籍的購買。

其三，對宿舍的用電量數據進行分析，因為消防安全是學校的重中之重，用電不當會導致火災。很多學生會購置學校禁用的用電設備并私下使用，這樣用電量就會明顯增加。對用電數據進行統計，就能檢查出哪些宿舍的用電量居高不下，可以作為檢查宿舍違規用電的一個依據。

對系統數據量的統計分析

對系統數據庫每天都定時備份。因為數據庫數據不斷增加，日志不斷增加，每天的備份量也基本成比例增長，所以截取數據庫中的數據是必要的工作。可是截取多少數據？多長時間截取一次？這就可以通過系統數據量增長的曲線圖來判定。將每天備份的數據量畫出一個曲線圖，每天增長多少，磁盤空間還剩多少，然后制定出定時截取數據量的計劃。

校園一卡通是數字化校園的有機組成部分，對一卡通系統累積起來的各種數據進行統計分析，不僅為決策層提供有用的參考信息，也為將來構建完整的數字化校園提供經驗和實現方法。

（作者單位為南昌大學網絡中心）