大型儀器設備績效評價系統的設計與實現

朱漢明+劉彭義

摘 要： 為了解決高校在大型儀器設備績效考核中存在的隨意性和主觀性強、無法確保數據的有效性和真實性等問題，從機時利用、人才培養、科研成果、服務收入和功能利用與開發5個指標項出發，設計了大型儀器設備績效評價系統。結果表明，績效評價系統的使用，能夠真實地反映大型儀器設備的使用狀況，對提高設備管理人員的積極性和設備使用效益具有一定的作用。

關鍵詞： 大型儀器設備； 使用效益； 績效評價； 量化指標

中圖分類號： TN929.5?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）20?0048?04

Design and implementation of performance appraising system for large?scale instruments and equipments

ZHU Hanming， LIU Pengyi

（Siyuan Laboratory， Department of Physics， Jinan University， Guangzhou 510632， China）

Abstract： To solve the problems of strong arbitrariness and subjectivity existing in the performance assessment of large?scale instruments in universities， which can not insure validity and authenticity of data， a performance appraising system for large?scale instruments and equipments was designed by taking account of five indexes （machine utilization， talent cultivation， scientific research achievement， service revenue， function of development and utilization）. The experimental results show that this system can truly reflect service condition of large?scale instruments， and has a certain effect on improving the enthusiasm of equipment administrative staff and the use efficiency of equipments.

Keywords： large?scale instruments and equipment； use benefits； performance evaluation； quantitative indicators

0 引 言

隨著國家對高等教育投入力度的不斷加大，高校擁有的儀器設備特別是大型儀器設備快速增長，它們在人才培養、科學研究和社會服務等方面都發揮著重要的作用。為了加強這些大型儀器設備的使用管理，各高校都做了大量的工作，對大型儀器設備的利用率、使用效益和績效考核機制等進行了多方位的研究與探索[1?12]。這些措施對提高大型儀器設備的使用效益起到了很好的作用。本文結合我校大型儀器設備考核工作，從實際應用需求出發，設計開發了一個高效的績效評價管理系統。

1 大型儀器設備績效評價體系

目前，高校普遍采用的大型儀器設備績效考核制度是將大型儀器設備的考核內容分為5個方面：機時利用、人才培養、科研成果、服務收入和功能利用與開發，并給予相應的權重比例[9，11]。表1為暨南大學設定的評價指標體系，設備管理人員在每一個統計時段按評價指標填報“年度評價表”，并匯總至實驗室設備管理處。

在“評價表”的填報中，由于評價指標基礎數據的特殊性，手工考核工作量大，填報過程存在隨意性和主觀性強、實時性差、管理和核實困難等問題，難以確保數據的有效和真實性，無法完全以“評價表”的上報數據作為考核依據，使許多高校在大型儀器設備的考核中流于形式，無法建立有效的考核機制，大大降低設備管理人員的工作積極性。

采取有效對策，建立一個客觀規范的高效信息采集和使用效益評價系統，打破儀器設備使用效益的主觀評價方式，真正做到儀器設備資源的最優化配置和實現使用效益的最大化，已成為高校急需考慮和解決的核心問題。本文以暨南大學思源實驗室為平臺，設計并實現了思源實驗室大型儀器設備的績效評價系統，并對解決當前大型儀器設備績效考核存在的問題做初步的探討。

表1 暨南大學大型儀器設備量化評價指標

2 大型儀器設備績效評價系統的設計

2.1 系統平臺構建

系統以我校思源實驗室為依托平臺，設計了基于無線局域網的大型儀器設備績效評價系統，平臺構建如圖1所示。

圖1 思源實驗室大型儀器設備績效評價系統的平臺結構

平臺通過自構建的無線局域網進行數據的采集和傳輸，不改變當前的校園網配置，每個實驗室只需配備相應數量的刷卡器、無線網卡和無線路由器即可，以盡可能小的成本搭建系統平臺。

2.2 系統功能模塊設計

系統采用C/S架構設計，選擇Qt作為開發語言，分為服務器端應用程序和客戶端應用程序，主要功能模塊如圖2所示。

2.2.1 客戶端程序功能

每臺大型儀器設備上均安裝了客戶端程序，以設備編號做為設備惟一的標識碼，用戶憑校園卡刷卡登錄使用。為便于獲得“人才培養”評價指標的數據，用戶刷卡登錄后需要在系統彈出窗口中選擇相應類別的選項后才能繼續使用，默認選項下使用者具有獨立操作資格和進行科研實驗。

2.2.2 信息管理

設備信息主要包括：名稱、設備類別（教學型、科研型、公共服務型）、定額機時、儀器編號、型號規格、購置價格、所在單位、管理人、購置時間、放置地點等；

用戶信息主要包括：姓名、校園卡號、權限、組別（導師、課題組、單位等）、聯系電話等。

圖2 績效評價系統的功能模塊設計

2.2.3 評價指標管理

設置一級指標和二級指標的項目和權重，設置各項評分標準和設備服務費用標準，默認為表1量化指標結構。

2.2.4 考核數據管理

該項由設備管理員核實和錄入，經管理員確認數據無誤后，才能在下一功能模塊生成“大型設備使用效益年度評價表”。其中機時利用、人才培養和服務收入系統將依據使用時間、用戶信息和設備服務收費標準自動運算處理得到最終的加權得分，功能利用與開發由設備管理員錄入，科研成果數據以兩種方式獲取：手工錄入和網絡爬蟲程序抓取。

2.2.5 生成評價表

選擇規定的統計時間段，生成“大型設備使用效益年度評價表”。

如果考核數據管理模塊中設備管理員沒有進行確認，將彈出相應的提示窗口要求設備管理員進行確認。“評價表”可導出，另存為Word或PDF文件（利用Qt5中的QAxWidget，QAxObject和QPdfWriter類）。

2.2.6 數據庫操作

該功能項主要是對程序數據庫的維護、備份和查詢等操作。

3 大型儀器設備使用效益評價系統關鍵技術的實現

3.1 評價系統數據采集與傳輸

系統采用了TCP協議實現C/S架構程序， Qt提供了QTcpSocket和QTcpServer兩個核心類用來編寫客戶端程序和服務器端程序。TCP是端對端之間的網絡數據連接，通過IP地址和相應的端口號來實現客戶端程序和服務器端之間通信進程的連接，防止其他應用程序占用端口號，這里定義了服務器端的監聽端口號為6666。當發現客戶端的連接請求時，就會發出newConnection（ ）信號，可以關聯這個信號到自己的槽函數進行數據的接收和發送。一旦有數據到來就會發出readyWrite（ ）信號，客戶端就可以關聯此信號，進行數據的發送。每個客戶端的請求創建一個線程，以保證對每個客戶端的請求都能執行完畢。關鍵代碼如下：

//服務器端

QTcpServer *tcpServer = new QTcpServer（this）； //開啟監聽

tcpServer?>listen（QHostAddress：：LocalHost， port）； //port為端口號

//如果監聽失敗， 請查看tcpServer?>errorString（ ）

//可以連接tcpServer對象的newConnection信號， 這樣一有客戶端連接上來， 就可以調用連接槽進行處理

connect（tcpServer， SIGNAL（newConnection）， this， SLOT（slotNewClientConnect（ ）））；

//當斷開監聽時， 可以先判斷當前是否在監聽

tcpServer?>isListening（ ）；

//如果是，則調用tcpServer?>close（ ）關閉監聽

//當客戶端連接上來的時候，允許客戶端連接， 并返回客戶端的socket對象

tcpServer?>nextPendingConnection（ ）；

可以對連接上來的Socket對象進行信號?槽關聯， 這樣就可以對這個客戶端的Socket對象進行更多的控制。

//客戶端

//使用QTcpSocket對象連接到服務器

QTcpSocket *tcpSocket = new QTcpSocket（this）；

tcpSocket?>abort（ ）； //取消已有的連接

tcpSocket?>connectToHost（服務器ip， 服務器端口）；

//關聯tcpSocket的error信號， 這樣連接失敗時就可以得到通知

//關聯tcpSocket的readyRead（ ）信號， 這樣接收到數據時也可以得到通知

//同樣connected（ ）信號提示已成功連接到服務端

//disconnected（ ）信號提示已經斷開連接， 可以關聯到該對象的deleteLater（ ）槽上刪除連接（服務端）

這樣，只要得到通信的Socket對象， 關聯readyRead（）信號就可以讀取連接端發送過來的數據， 寫時直接調用write方法即可。

3.2 數據庫表的設計

數據庫設計是軟件設計的重要內容，同時也是支撐計算機軟件系統運行的關鍵，在進行數據庫設計時，必須考慮到系統的運行效率，遵循一定的設計步驟、范式理論和基本原則，保證數據的一致性和完整性，避免數據冗余和數據操作異常，注意字段命名等的規范性。通過分析系統的需求和功能，在本系統的數據庫設計時，從數據的高效可靠和可擴展性角度出發，設計了相互關聯的用戶信息表、設備信息表、刷卡記錄信息表、科研成果信息表、評價表等5個表。表2為系統設計的數據表及其功能。

表2 系統數據表及功能描述

3.3 科研成果信息自動采集的關鍵技術

科研成果信息是指用戶使用某大型儀器設備所取得的學術成就，包括用戶公開發表的論文信息、擁有的專利信息、主持的科研項目及獲得的各部級獎項。武漢大學的項英提出了一種通過Spider對各種表征用戶研究成果的信息進行搜集分析的思路[7]，但并未提到具體的技術實施方法。本系統中，已經實現了對中國知網論文信息的自動搜集，對其他學術數據庫的論文信息自動搜索可采用相同的辦法進行擴展，系統中還設有手工錄入功能作為補充。以中國知網為例，中國知網的高級檢索界面如圖3所示，設計了以作者和單位為檢索條件的爬蟲程序，步驟如下：

（1） 從http：//epub.cnki.net/kns/brief/result.aspx？dbprefix=scdb&action=scdbsearch&db_opt=SCDB網站（中國知網高級檢索）抓取信息，模擬輸入要搜索的作者姓名和作者單位（從用戶信息庫中提取），提交表單，獲得查詢結果的頁面。

（2） 使用正則表達式搜索結果頁面，分析頁面代碼結構，把需要的信息（題目、刊名、發表時間等）提取出來。

（3） 將提取出來信息分類存入科研成果信息庫。

圖3 中國知網高級檢索界面

4 結 語

目前，大型儀器設備績效評價系統還處于研究和探索階段，由于高校大型儀器設備管理和績效考核的特殊性，還有許多問題需要去思考和探索，需要不斷完善相關的功能。如科研成果信息的自動采集，可以通過與高校科技處或其他相關單位的信息平臺共享資源，獲取相應的科研成果統計信息；可以納入高校儀器設備共享平臺統一管理，完善共享平臺的建設等。相信隨著系統功能不斷的改進，將會為提高設備管理人員的積極性和發揮大型儀器設備在教學科研中的作用等做出更大的貢獻。

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