“大數據+微服務”為一站式改革賦能

文/邵美科 范宇辰 李廣宏 陳瑩 陳偉

（作者單位為東北財經大學網絡信息管理中心）

任何服務都能以“AI+大數據”進行重塑，從而使其智慧化，而在學校落地的核心，就是一站式服務中心建設。

目前，高校正處于“內涵發展、提高質量”的關鍵轉型期，越來越多的高校信息化戰略開始轉向數據治理、服務治理，各個高校信息化建設迎來新一輪建設高峰，進入快速發展階段。

引入信息化手段，深化“放管服”改革，進一步加強對學校日常管理和服務工作的信息化支撐力度，提高師生辦事體驗。通過建設“一站式”師生服務中心，推進“互聯網+服務”新模式，打造“一網通辦”“一站式服務”的新型模式，深化簡政放權，創新管理方式，優化教育服務，以信息技術有力支撐學校傳統管理與服務的轉型升級。

演進過程

一站式服務大廳是實現學校業務真正網上辦理的服務平臺，能夠集中發布與管理學校適合網上辦理的業務，完成在線申請、審批、統計等功能，為各部門提供一個通用的、統一管理的、具有擴展性的業務流程管理平臺，以信息化手段規范目前各部門的業務流程，并適應學校未來業務的信息化發展要求。

業務系統

傳統的信息化建設發展歷程中，學校各業務部門因為資金、人員、學校重視程度等諸多因素的不同，其業務系統建設均缺乏頂層設計、統籌規劃，造成較為嚴重的“信息孤島”情況，“數據煙囪”林立，數據只能在部門內部以及業務系統內部獨立單向垂直流動，很難與其他業務系統實現交換與共享。

為了滿足師生在用戶、數據、業務方面的交換共享需求，當時一般采用用戶集成、數據集成、業務集成的模式加以改進，從而融合多個業務系統為一個整體的數字化校園。簡單地說，就是在多個垂直的“煙囪”之間建立相應的接口，以統一身份認證平臺實現用戶認證的統一、以數據中心的方式實現數據的共享與交換、以統一信息門戶的形式實現各業務系統的單點登錄，滿足當時師生管理、服務的需要。

以此為需求引領，以“統一身份認證、統一數據平臺、統一信息門戶”的“三大平臺”作為數字化校園的核心基礎設施，也作為當時數字化校園建設的標準解決方案在高校間形成了廣泛的共識，在一定程度上滿足了當時發展的需求。

“煙囪模型”發展、應用到一定階段后，弊端突出，尤其是在用戶、數據、業務的集成方面。

傳統的信息門戶，只解決了業務系統級別的集成，訪問具體的業務，仍然要依托業務系統。從用戶登錄到訪問到具體業務點，往往需要熟悉多個系統，深入多個界面，用戶使用體驗極其不友好。

對于跨部門、跨系統的業務，傳統的集成方式都是采用加法、打補丁的形式進行，依托原管理系統增加功能。如教師工作量系統，教學工作量、科研工作量分別來源于教學管理系統、科研管理系統，通過數據集成的方式整合之后，增加相應功能模塊來實現，這種模式需要投入較大的開發成本，且由于各學校數據環境差異較大，系統耦合程度高，用戶體驗不佳。

同時，在高校永遠都會有一些服務場景是業務系統無法覆蓋的，尤其是橫跨多個部門、多個系統的流程類業務，很難依托業務系統解決。如新員工入職、新生報到與離校、訪客綜合管理系統（涉及到門禁、食堂、網絡服務）等，依托于哪個業務系統建設都不是太合適，并且現實中類似這樣的需求層出不窮，以應用系統打補丁的形式不管是在相應速度上，還是服務體驗上均遠遠無法滿足廣大師生的需求。

一站式服務大廳

典型的一站式服務大廳以業務協同、橫向集成、深度融合為建設理念，目標是打造以事項、流程、服務為核心的線上服務中心，統籌各業務部門業務、數據資源，解決跨部門、跨系統業務協同的難題，實現服務“標準化、規范化”，為師生提供全程、快捷、公開、透明的服務，促進校園管理向服務轉型，“讓數據多跑路，讓師生少跑腿”（如圖1 所示）。

圖1 一站式服務大廳（數字化校園）

在技術架構上，一站式服務大廳一般包括可視化流程開發工具與處理引擎，一方面實現業務流程化，另一方面通過可視化表單開發工具實現各種線下傳遞的業務單據的電子化。在集成各業務系統數據環境的基礎上，通過服務大廳的業務流程、表單提供的開發工具，在業務系統之外實現全校各類審批、服務、查詢、展示等業務場景，滿足師生服務的需要。

一站式服務大廳統一了各種接入服務的入口，對于廣大師生用戶來說，實現了入口的統一，一賬號通行，一網通辦；因為開發工具的統一化，也實現了用戶操作界面的統一，提升了用戶體驗；由于采用流程化的工作引擎，同時以流程環節約束的形式有效防止執行者的主觀隨意與拖沓，提升服務的規范化。

微服務架構

目前，一站式服務大廳提供的服務均采用微服務架構設計。在服務設計上，將原本單一的應用按照功能邊界分解成一系列獨立專注的微服務，每個微服務對應傳統的一個組件，可以單獨編譯、部署和擴展，構建較為靈活，橫向擴展較為方便。

1.復雜度可控

在將應用分解的同時，規避了原本復雜度無止境積累的問題。每一個微服務專注于單一功能，并通過定義良好的接口清晰表述服務邊界。由于體積小、復雜度低，每個微服務可由一個小規模開發團隊完全掌控，易于保持高可維護性和開發效率。因為各微服務組件之間通訊基于Web 形式，允許在不同的服務當中使用不同的編程語言，有效滿足學校目前典型的服務場景。

2.獨立部署

由于微服務具備獨立的運行進程，所以每個微服務也可以獨立部署。當某個微服務發生變更時無需編譯、部署整個應用。由微服務組成的應用相當于具備一系列可并行的發布流程，使得發布更加高效，同時降低對生產環境所造成的風險，最終縮短應用交付周期。

3. 技術選型靈活

服務架構下，技術選型是去中心化的。每個團隊可以根據自身服務的需求和行業發展的現狀，自由選擇最適合的技術棧。由于每個微服務相對簡單，當需要對技術棧進行升級時所面臨的風險較低，甚至完全重構一個微服務也是可行的。

4.容錯性優

當某一組件發生故障時，在單一進程的傳統架構下，故障很有可能在進程內擴散，形成應用全局性的不可用。在微服務架構下，故障會被隔離在單個服務中。若設計良好，其他服務可通過重試、平穩退化等機制實現應用層面的容錯。

5.可擴展性好

單塊架構應用也可以實現橫向擴展，就是將整個應用完整的復制到不同的節點。當應用的不同組件在擴展需求上存在差異時，微服務架構便體現出其靈活性，因為每個服務可以根據實際需求獨立進行擴展。

一站式智慧服務中心

建設智慧一站式服務中心

目前，一站式服務中心的微服務建設、管理存在較大的提升空間。

在一站式服務中心中，服務一般都是按照業務、點擊次數等進行分類。未來能不能結合用戶具體特征，包括畫像、位置、時間的因素，實現用戶界面的千人千面，系統能夠把用戶最需要的服務，以及最可能要的服務第一時間推送出來？

例如，離校季節到了，離校系統提醒畢業生辦理相關業務；文藝青年在大學生活動中心附近，購票系統提醒他可以參加今晚的演出活動；運動健將在體育館附近，提醒他及時參加今晚院系籃球對抗賽。這才是一個智慧一站式服務中心應該提供的支撐與服務能力。當然，這也需要其他平臺，包括用戶中臺、數據中臺、AI 中臺的相應能力支撐。

建設智慧微服務

微服務架構實現了業務功能的解耦，但是在微服務的設計上目前沒有良好利用充分的大數據環境。基于全量的大數據環境設計微服務，就要打破局限在業務數據環境中的業務系統設計的思路，以智慧化服務為目標，以微服務為切入點，重構與再造傳統業務模型，從而逐步構建起智慧校園服務體系。

如課堂點名服務，傳統的上課點名，教師依托學生名單，依次點名，目前可能有新的手段上創新，如人臉識別、二維碼等。那能否依托大數據進行業務流程再造，如不用全部點名，老師可以依據學生歷史點名、網絡信息、門禁記錄進行建模，只點最有可能沒到的20 個學生，極大地提升服務效率、用戶體驗。

任何服務都能以“AI+大數據”進行重塑，從而使其智慧化，而在學校落地的核心，就是一站式服務中心建設。

AI 在高校落地的成敗關鍵就在智慧微服務建設。一站式服務中心建設，要依托AI 中臺、用戶中臺、業務中臺等基礎設施，以高標準、智慧化微服務為抓手來牽動整個基礎設施體系、服務體系的建設與應用，促進數據質量的提升。

發展趨勢

智慧校園場景中，應用系統該做什么，一站式服務中心該做什么，中間該不該有界限？目前各學校、各廠商思路差異很大。

很多廠商目前正在以微服務的形式重構所有業務系統，以客戶需求為目標進行組合交付，消除傳統的應用系統與微服務系統的界限。在這種思路下，一站式服務中心被需求的空間就極小，如果存在完全微服務化的業務系統，通過服務中臺加以組織管理，在門戶上發布就可以完全等同于一站式服務中心（如圖2 所示）。

此模式的問題在于，首先，技術棧變化較大，從MVC 到Kubernetes Serveice Mesh，從IaaS 到PaaS，從虛擬化到容器化，從開發到部署、運維，均需要廠商、學校投入較大學習成本才能良好的對整個體系進行管控。其次，對比技術棧，業務棧變化更大，智慧化的微服務應該基于全量數據，在傳統業務流程的基礎上，以內部控制管理、學校綜合改革為依托，適度進行組織和流程再造，以開放的用戶中臺、AI中臺能力為支撐，全面徹底重新設計智慧服務，這是原來傳統廠商業務系統開發人員無法駕馭的。

微服務是達到目的的手段，而不是目標。微服務強調了服務大小，但實際上這并沒有一個統一的標準。業務邏輯應該按照什么規則劃分為微服務，這本身就是一個經驗工程。微服務的“微”是相對的，不是絕對的。微服務的目標是充分分解應用程序，以促進敏捷開發和持續集成部署。業務解構到什么程度才是最適合的，依賴于目前廠商、學校、行業的服務能力、管控水平，這是一個動態發展的過程。

圖2 全微服務化服務大廳（無業務系統）

對于學校傳統的管理類業務，有沒有必要微服務化，也是個問題。這些業務在部門內部是高度內聚的，和其他部門、系統交互較少，一般來說是各業務部門的核心業務，如教務系統教學管理，圖書系統圖書借閱，經過多年應用已經發展成熟，會長期存在于業務系統中，是職能部門安身立命所在，也是該業務系統存在的核心理由。

而對于不斷衍生出來的新型服務類業務，尤其是跨部門、跨系統類業務，如新生入校、新員工入職、訪客入校等，在傳統業務系統領域一直是空白，很多學校尚處于無系統支撐的局面，這些是一站式服務中心能發揮其長處的地方，也是一站式服務中心重點要解決的問題。以服務的角度，從外圍切入，做好這些新型業務，對于一站式服務中心來說是正確的成長路徑。

傳統的服務類業務，也包含在傳統業務系統中，但較為分散，對于面對廣大師生服務的高頻業務，建議以微服務形式移植到一站式服務中心，如各種證件證明類材料打印、財務報銷等，主要目標是為了提升用戶體驗和服務水平。

2018 年，國務院、教育部提出“建設智能化校園，統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺”是未來大勢所趨。新一代智能化校園建設，切入點就是一站式服務中心，目前欠缺的是基礎支撐平臺的建設。傳統的三大平臺，只能滿足數字化校園集成化建設的需要，屬于針對具體問題提出的具體方案，無法成為下一代智能校園基礎平臺的支撐。新一代一站式服務大廳，必須依托學校以開放、共享的思路建設的一系列AI 中臺、用戶中臺、數據中臺等賦能，構筑起完整的多方參與的智能校園建設新生態。這需要廠商、高校、教育管理機構共同協力，準確定位，標準引導和重點突破。