甘肅省教育精準扶貧大數據信息系統的研究與設計

郭佳

摘 要：精準扶貧工作在甘肅省內已進入到攻堅決勝階段，省扶貧辦為了更好的展開工作，將教育系統的扶貧任務委托至省教育廳成立的專項扶貧辦公室負責。目前，甘肅省內共計88萬教育精準扶貧對象，包含學前教育、基礎教育、職業教育。為全面把握教育扶貧現狀，實現對象精準識別、精準制訂扶貧對策，同時高效響應貫徹國家扶貧相關政策，傳統的人工統計方式存在錯誤率高、響應慢、效率低，無法根據實際需要立即生成數據統計分析表。文章研究如何通過使用大數據信息系統的方式來解決目前教育扶貧中遇到的問題。

關鍵詞：教育精準扶貧；大數據；信息系統

中圖分類號：TP39 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）32-0083-03

Abstract： Precision poverty alleviation work in Gansu Province has entered the decisive stage of tackling key problems. In order to better carry out the work， the provincial poverty alleviation office entrusted the task of poverty alleviation of the educational system to the special poverty alleviation office set up by the Department of Education of Gansu Province. At present， in Gansu Province， a total of 880，000 precise educational poverty alleviation objects， including pre-school education， basic education， and vocational education. In order to fully grasp the current situation of poverty alleviation through education， to achieve accurate identification of targets， accurate formulation of poverty alleviation strategies， and efficient response and implementation of national policies related to poverty alleviation， the traditional manual statistical method has high error rate， slow response and low efficiency. The statistical analysis tables for the data cannot be generated immediately according to actual needs. This paper studies how to use big data information system to solve the problems encountered in the current educational poverty alleviation.

Keywords： education precision poverty alleviation； big data； information system

1 項目建設背景

當前甘肅省教育扶貧工作正在由省教育廳統籌運作，甘肅省教育廳為此已成立了專項扶貧工作辦公室。目前扶貧工作進行到了信息收集摸底的階段，已經開始通過EXCEL模板的形式從市、縣一級的教育部門進行走訪收集了扶貧對象的信息，目前需要將省教育廳已經收集到的EXCEL數據導入到數據庫，利用大數據分析技術，對EXCEL數據進行校驗，并對不規范的數據生成錯誤數據導出EXCEL，自動適配并提示出數據存在的填寫問題，輸出報錯信息，然后，再將錯誤的數據下發到市、縣一級的教育部門，指導人員修復。當前該項工作主要面臨的問題有：（1）數據收集的實時性差。通過線下EXCEL的傳輸和收集的方式，需要大量的人工參與協調工作，投入較大的人力資源，而且實時性還得不到保障，不能按期完成任務。（2）數據質量低。EXCEL方式進行數據填報，由于人員的文化水平程度不同，理解不一，各縣區填寫的內容參差不齊，需要人工逐條核對，耗時耗力，效率不高。（3）數據統計困難。對全省上百萬條數據進行匯總，EXCEL已經達到極限，而且很難適配各種統計條件和場景，難以滿足上級部門的統計和分析需求。

2 業務使用場景

2.1 存量數據處理

各縣、區之前已經按要求手工填寫并上報過數據，雖然對上報的格式有嚴格要求，但上報數據仍存在差異較大、參差不齊的問題，需要對這部分數據進行清洗處理，篩選出合規的數據，剔除不合規的數據，并重新發給各縣、區填報，直至數據準確無誤。

2.2 在線填報校驗

各縣、區工作人員通過系統在線填報各類扶貧數據，系統根據既定的稽核規則進行數據項檢查，合規的入庫，不合規的當即提示具體錯誤的類型。對于確定的填報數據，如學校，通過基礎數據的維護，由縣、區工作人員匹配枚舉值進行選擇，而不是手工填寫，降低錯誤率。同時提供批量導入EXCEL的功能，批量導入數據并進行校驗。

2.3 精準統計分析

根據各縣、區上報的數據，針對不同維度，比如學校、地域、年級、年齡段、致貧原因進行統計、匯總和分析，通過表格、圖表展示。對填報數據進行一定程度的預警，提示哪些已經完成，哪些還沒有完成。對于分析的結果，制定不同的扶貧策略。

2.4 精準扶貧管理

針對不同的致貧原因，根據其特點和資源，制定不同的扶貧計劃和政策，形成具體的扶貧任務，由各縣、區執行。對于扶貧對象，實施動態管理，已經脫貧的實施退出管理，新致貧的納入扶貧管理對象進行管理。對于扶貧的效果，通過大數據等技術手段，形成后評估機制。

3 系統總體功能架構

本系統分為四層：展現層、業務層、數據層和運行環境，各層結構如圖1：

展現層：通過PC、手機終端、微信和大屏進行各類業務操作，以及指標展示、系統告警。業務層：通過系統中的各個模塊，完成數據采集、運行管理、運行監控等業務流程組合。數據層：對采集的各類數據進行緩存、存儲。運行環境：為上層提供基礎的運行環境和平臺。

4 核心業務流程

4.1 批量數據導入

（1）工作人員登錄。（2）登錄認證。（3）文件批量導入。（4）正確數據導入數據庫。（5）錯誤數據形成excel文件供導出修改。

4.2 正常數據錄入

（1）工作人員登錄。（2）登錄認證。（3）表單錄入。（4）正確數據導入數據庫。（5）錯誤數據無法導入數據庫，系統提示錯誤原因，重新錄入。

4.3 數據統計

（1）工作人員登錄。（2）登錄認證。（3）按照表單提示輸入統計要素。（4）數據庫自動統計。（5）統計數據形成excel文件供導出。

5 基本功能模塊

本系統主要由：學校、學生、家庭管理，扶貧管理、任務管理、數據管理、校驗規則管理、運行分析、分布式存儲、數據采集、系統管理、安全管理等10個模塊組成，各模塊的主要功能說明如下：

5.1 學校、學生、家庭管理

主要完成對學校名稱、學校類別等基礎數據的管理，確定學校的歸屬和管理機構。詳細管理每一位學生的詳細信息，以便統計、分析、指定相應的扶貧策略。詳細管理每一位貧困學生的家庭扶貧信息。

5.2 扶貧管理

針對不同學校的學生，以及致貧原因和扶貧策略進行管理。

5.3 任務管理

根據不同學年的扶貧對象，制定不同的扶貧策略。并形成任務單，由各縣、區執行。同時按一定的周期（如一學年）動態調整扶貧計劃。

5.4 數據管理

對于已經整理的存量數據按照校驗規則批量導入數據庫。對于已經導入數據庫的數據進行數據篩選，只保留合規的數據。對于導入數據庫但不合規、被清理的數據提供導出功能，供各縣區人員進一步校正。提供前端批量錄入數據的功能，以便高效率的完成數據錄入和校驗。

5.5 校驗規則管理

針對不同數據屬性，配置不同的校驗策略，確保錄入數據的合規性。

5.6 運行分析

根據需求方的各類統計需求，利用大數據分析技術，展示各類指標，提供匯總級和明細級的數據，通過圖表方式展現。

5.7 分布式存儲

完成對采集的各類數據進行分布式存儲，具備橫向水平擴展的能力。

5.8 系統管理

對系統本身權限、日志進行管理，并提供公共的服務，如發送郵件、微信、短信等。

5.9 安全管理

對系統本身和系統產生的數據具備加密、審計、溯源等安全措施。

6 大屏監控

將關鍵的指標通過大屏集中動態監控：

監控的主要指標有：填報完成率、數據準確率、扶貧任務執行率等。通過大屏方式監控各類指標，如填報完成情況、任務完成情況和扶貧執行情況等。

7 安全管理

因涉及到約80萬學生信息，故必須考慮到系統的安全管理。數據備份：為防止系統出現操作失誤或系統故障或人為失誤導致數據丟失，采用一式三份的數據備份策略，在不同的設備進行備份。每條數據的增刪改均保留之前的記錄，便于恢復，同時每日進行數據快照。數據加密：對敏感信息，如電話號碼、家庭住址、身份證、學生姓名、歸屬學校、家長姓名等進行加密或者模糊化處理，避免直接查詢造成的信息泄漏。

采用HTTPS：為了數據傳輸的安全，HTTPS在HTTP的基礎上加入了SSL協議，SSL依靠證書來驗證服務器的身份，并為瀏覽器和服務器之間的通信加密避免傳輸信息泄漏。事中權限管理：針對不同的角色提供不同的權限，包括調閱、更新等操作，避免信息泄漏和誤操作。所有的授權、操作過程均留痕，以備核查。事后審計：詳細記錄每一次操作的日志記錄，通過時候審計方式發現可能泄漏的原因。

8 結束語

甘肅省教育精準扶貧大數據信息系統在實現教育精準扶貧精準脫貧的戰略推進過程中發揮了較大的作用，為全面掌握教育扶貧數據、把握貧困人口需求、拓展教育扶貧功能提供了切實依據。 目前，隨著精準扶貧、精準脫貧工作的深入推進，面對打贏教育脫貧攻堅戰的新要求，甘肅省教育精準扶貧大數據平臺正在進一步完善、拓展平臺服務功能，努力探索以建立大數據收集中心為起點， 以布局大數據收集系統為依托，以成立協同處理數據中心為手段的基于大數據的精準扶貧機制，從而更好地發揮大數據發現潛在規律、實現預測等作用，更好地實現教育精準扶貧中的精準識別、精準預測、精準幫扶等工作。

參考文獻：

[1]封清云，郭炯，鄭曉俊.大數據支持的甘肅省教育精準扶貧科學決策研究[J].電化教育研究，2017（12）：21-26.