基于數據中臺架構的主數據平臺設計與研究

石冬喜 汪思冰

摘 要： 隨著信息化技術的快速發展，高等學校信息化建設已經基于數據采集工具實現了數據交換，基本上可以滿足跨部門數據的共享需求。但在實際數據相關工作中數據采集工具的局限性非常的明顯、數據質量存在的問題較為突出，主要原因是學校的業務發展比較快導致了數據類型的多樣化、數據規模非常龐大，而數據治理能力卻欠缺。建設學校數據中心已經成為各個高校關注的問題，本文將對數據中心建設提出框架和思路，對具體落地實施提出的想法，物聯網技術在智慧校園中的應用將會得到普及，其中的相關數據將會無縫的接入到數據中心，為學校師生提供更好的服務。

關鍵詞： 數據中心;數據治理;數據展示

中國分類號：G31?????????? 文獻標識碼：A

1、引言

現階段各高校數據治理遇到一些瓶頸，主要表現在：數據交換方式局限性高、數據資源目錄尚不清晰、數據處理自動化程度低、可視化監控能力待提升、數據治理和開發能力亟需加強、重復填報數據，降低工作效率等問題，數據中心建設就是為了解決以上問題并且采用先進的技術來解決高校多變的需求。

數據治理項目建設主要內容包括：數據治理服務、數據交換服務、數據總線服務、數據治理規范標準設計、數據應用建設、數據展示（人員畫像）應用建設、數據安全管理。作者在高校信息化部門從事十多年的工作，結合高校實際情況進行了深入理解和總結，通過本文使以后的數據中心建設提供一些建設性的意見，供教育界同行借鑒。

2、整體框架和建設思路

數據中心建設是一個系統工程，需要高校投入大量的人力和財力，是一個循序漸進逐步建設的過程，而不是一蹴而就的工程，作者認為數據中心建設需要分兩步完成，第一步是數據中心平臺基礎工作建設，第二步是智慧化數據中臺建設。第一步建設是后續工作建設的基礎，第二步建設是第一步建設的擴充。

2.1數據中心建設基礎工作

基礎建設工作如下圖1智慧校園建設基礎平臺所示：

數據中心平臺基礎工作主要包括：數據標準、主數據平臺、數據庫建設、數據交換平臺、數據服務總線、數據展示平臺六部分組成。所有的工作都是圍繞著數據標準這一工作進行，數據標準主要是依據“JY/T 1006-2012高等學校管理信息”、“JY/T 1001-2012教育管理基礎代碼”、“JY/T 1002-2012教育管理基礎信息”、“JY/T 1003-2012教育行政管理信息”、“JY/T 1007-2012教育統計信息”教育部標準，同時結合學校的實際情況建設學校的校標，這項工作關系到學校信息化建設的質量，具有關鍵性的作用。

2.2數據中心建設之數據中臺

數據中心平臺建設的第二階段是在第一階段完成以后進行展開，主要是對基礎階段的擴展與擴充，最大限度滿足學校師生的各種需求。如下圖2智慧校園數據中心平臺第二階段建設架構如圖2所示：

第二階段建設在第一階段的基礎上融合了大數據和人工智能技術，滿足更加復雜可變的需求變化。這個階段數據應用中心建設價值主要滿足快、準、省工作。快，主要是滿足學校快速多變的數據需求;準，主要是準確反映相關真實的數據情況;省、是實現最小的成本，滿足各種學校信息化需求。

3、關鍵技術介紹

3.1、數據治理服務

數據治理服務依托于主數據平臺完成，主數據平臺以教育部《教育部2012版教育信息化數據標準》為基礎。按照面向對象設計理念，主數據庫模式是按照對象和高校核心活動進行劃分的，從總體上對高校上層應用及數據進行梳理，由應用來推導模式的設計，由模式反向衍生、擴展上層應用。

3.2、數據交換服務

構建數據交換平臺，保障數據層的互聯互通。通過商用的數據交換平臺完成學校基礎數據庫、業務數據庫、主題數據庫和文件數據之間的數據交換作業設計、調度、管理和監控的軟件系統，為建立學校數據倉庫的鋪墊基礎。

3.3、數據總線服務

構建校園服務總線平臺，保障應用系統間互聯互通。通過專業的商用服務總線產品來保障學校應用系統之間在消息、事件和服務的級別上動態的互連互通軟件系統，通過校園服務總線消除異構系統間技差異，實現不同服務之間的通信與整合，推動學校業務部門之間業務協作。

3.4、數據治理規范標準設計

學校信息標準是學校范圍內的數據字典，為信息交換、資源共享提供基礎性條件。是學校信息化建設的重中之重，對推進學校信息化建設，保證各類信息的交流與共享，有著重要意義。信息標準需要保證采集、處理、交換、傳輸過程中有統一、科學、規范分類和描述，能夠使信息有序流通、最大限度地實現信息資源共享，使學校信息系統得到協同發展，發揮信息資源綜合效益。

3.5、數據應用建設

數據應用中心建設價值主要包括：快、準、省;概括來說就是快速、準確的對學校信息化相關需求進行回應，同時在最少可控的成本內完成。

3.6、數據展示（人員畫像）應用建設

通過圖形化手段清晰地傳達數據，促進信息的傳遞與溝通，是數據可視化的基礎要素，也是設計美學和功能相結合的具體表現形式。可視應用平臺理論的背景下，圍繞“數據視圖”和“可視組件”兩個核心概念設計，支持多種可視化功能。支持各種不同的數據源對接。

3.7、數據安全管理

建設可靠的數據安全保障體系，實現應用服務及數據調用的安全認證和安全審計，主動的異常數據操作行為的監控分析、預警機制，并提供異常問題的倒查追溯能力。

4、具體落地和實施步驟的思考

智慧校園建設之數據中心建設落地實施過程是一個系統工程，首先需要學校領導層的重視，給予信息化部門更多的權力，而不是僅僅資金上的支持，需要的是全校各個部門協作，共同制定學校的數據標準。其次需要高校信息中心領導和技術工程師的協作，管理和技術二個方面都不能或缺。管理方面主要包括協調學校各個二級部門和對中標公司項目的合作與管理。技術部分主要包括，標書技術方案的制定，核心技術可行性的調研，以及項目驗收過程中技術部分的檢查，后期項目的維護工作等。然后是中標公司的協作，中標公司需要按照學校合同標書嚴格執行相關工作，在實施過程中遇到困難及時和學校溝通、商議得到可行性的方案，共同完成合同規定的各項工作，服務于學校師生。

平臺架構的設計需要充分考慮其先進性并且可以落地實施，能為學校發展提供有力支撐，數據中心建設主要圍繞以下五點建設：

4.1、規劃先行，鞏固成果

根據校情現狀做好平臺框架的規劃設計，體現頂層設計上的大格局。需要建立數據生產、數據治理、數據開發（包含業務模型探索）以及數據應用的閉環數據生態，符合未來五年的政策發展要求，適應變化頻繁的業務發展要求，更好地滿足廣大教職工和學生在校工作、學習的發展要求。

4.2、積累數據，滴水成河

完善現有的數據采集機制，為把“小數據”做成“大數據”提供良好的基礎環境。主要包括以下三點：

豐富數據采集類型，利用更多的技術手段和工具從結構化數據往半結構化、非結構化數據的方向發展;

豐富數據采集的源頭，建設更多的小應用下沉收集數據，并提出小應用的管理辦法;

豐富采集數據的形式，為散落在電子表格中的、臨時需要填報的數據提供新渠道，利用長短結合的方式不斷突破、推進大數據的建設。

4.3、拓展對象，面向問題

在數據安全得到保障的前提下，擴大數據應用的對象和范圍。不斷強化信息安全意識，健全網絡安全管理制度，創建可靠、可控、可查的網絡信息安全技術防護體系，樹立正確的網絡安全觀，將服務對象拓展到校級領導、職能部門、教學單位、直屬單位和教職工以及學生，科學地分析、收集服務對象的數據應用需求，并提出對應的解決辦法，切實幫助服務對象解決目前在工作、學習中使用數據的困難，使他們在安全的閉環數據生態中持續獲益。

4.4、深化應用，融合創新

治理數據的目的是為讓數據用起來，讓數據“說話”，發揮其應有的價值。本期項目的建設需要立足于解決學校發展面臨的實際問題，堅持“以應用為導向，以好用為導向，以用好為導向”，促進管理水平和服務能力的提高。在服務對象覆蓋面越來越廣的基礎上建設以師生需求為導向的數據服務與大數據分析，配合目標管理系統的建設，實質性推動診改工作，體現產學融合的新實踐，探索準確評價的新模型。

4.5、橫向共建，促進協同

加強“數據”與“業務”的關聯性，引入“數據中臺”的關鍵設計理念，并通過數據中臺的架構完善數據平臺，降低重復建設，減少煙囪式協作的成本，將學校的發展需求和師生的發展需求納入數據應用協同的體系，提高將數據（信息）作為基礎設施的認知程度，不斷通過數據應用來滿足使用數據的需求，通過使用數據的需求又不斷促進數據應用的提升，這個過程就是跨部門橫向共建。項目要在理念設計和軟件實現上圍繞這一本質內容開展，建立學校的數據應用協作機制，推動信息系統建設和應用從服務教育部門和學校管理、監管為主的現狀往服務全校師生教育教學的過程發展。

5、數據中心發展展望

5.1、人工智能，深度學習在數據中心發展展望

AI賦能是一套智能模型全生命周期管理平臺和服務配置系統，基于數據中心平臺服務，通過對智能服務的共享復用、對智能服務研發相關角色進行管理，以及研發流程的標準化、自動化，對前臺業務提供個性化智能服務的迅速構建能力的支持。

以貧困生決策樹模型建設流程為例，具體需要如下工作：開始->數據中心平臺中選取消費數據->統計學生各類消費信息->將數據拆分成訓練集和測試集->利用訓練集構建決策樹模型->運用測試集對決策樹進行剪枝->結束。

5.2、物聯網技術相關數據的融合

本文以窄帶物聯網為例，智慧校園建設將會在不久的將來得到普及化的應用，數據中心將對接物聯網數據，具體實現如下圖3窄帶物聯網技術框架圖 所示：

終端設備發送信息，通過窄帶物聯網信息提供商電信郵局完成數據發送到云端服務器，云端服務器把數據保存到數據庫中，同時開放數據接口給各個應用，用戶可以在移動終端訪問終端設備，并且發送相關指令到終端設備中去。終端展示可以是PC電腦，微信，手機APP等。物聯網技術在智慧校園中的應用將會在不久的將來得到普及，其中的相關數據將會無縫的接入到數據中心，為學校師生提供更好的服務。

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郵寄地址：蘇州國際教育園北區學府路287號會國學院，215009

[作者簡介]石冬喜，（1984-），男，漢族，助理研究員，江蘇蘇州人，工學碩士，主要從事高等教育管理研究。