數字空間視角下的高校數據畫像理論研究*

余 鑫 周玲元 王秋先 賈偉強

（1.南昌航空大學經濟管理學院 南昌 330063；2.南昌航空大學組織部 南昌 330063）

1 引言

智慧校園概念的不斷完善，為高校信息化發展提供了源源不斷的建設思路。知識管理平臺、社交網絡平臺、教務管理系統、一卡通應用平臺等諸多信息平臺是智慧校園的重要組成部分。智慧校園利用信息技術連接物理空間、信息空間以及社會空間，將技術、系統、服務集合于一個開放靈活的有機網絡中，能夠為廣大師生及后勤管理人員提供快捷、高效的服務。

研究者們發現，充分利用大數據為用戶提供個性化服務是智慧校園建設的重要任務[1]。智慧校園的構建需要從多方位、多視角出發，利用大數據的用戶畫像優化用戶體驗[2]。楊帆[3]、許鵬程等[4]通過用戶畫像和資源畫像提升服務質量，胡蓉[5]融合多源數據對科研人員進行數字畫像以分析其行為，達到提高管理效率的目的。國內外對數據畫像的研究還有很多運用于城市的規劃與發展[6-8]，將信息通信技術（ICT）、物聯網、大數據、數據挖掘和數據融合的技術整合到城市各個領域，使城市管理者能夠獲得必要的信息，以便更好地進行規劃和資源管理。現今的大數據能夠聯結以及刻畫三大空間，包括客觀的物理空間、存在于人類精神世界的社會空間以及社會與物理空間交換的信息空間[2]。在這三個空間的相互融合中，信息、技術等迅速更新，我們要想全面、動態地利用大數據獲取特定信息，不僅需要依靠技術的推動，更需要建立集物理空間、社會空間、信息空間于一體的整合系統[9-10]。本文借鑒馬亞雪等[10]的思想，基于三元世界理論提出建立高校數字空間輔助智慧校園建設的構想，進一步凝練高校數據畫像內涵，以期運用高校物理空間、社會空間、信息空間中的海量數據，構建綜合性校園數據收集、處理、分析、輸出的高校數據畫像系統，助力智慧校園建設。

2 基于三元世界的高校數字空間構想

2.1 高校空間的構成

三元空間指的是物理空間、社會空間和信息空間，本文將這三者融合的世界稱為三元世界。隨著高校信息化的持續發展，高校各個信息系統積累的數據量越來越大，系統和系統之間的聯系日益增強、交互數據量也與日俱增，高校三元世界中的諸多對象之間的交互也愈加頻繁。本文試圖以三元世界理論為支撐，將高校作為一個整體進行系統研究，既考慮各子系統的數字空間，也考慮全域性展示高校整體數字空間的問題。在探索利用高校大數據來構建高校數字空間之前，我們先要明確高校物理空間、社會空間、信息空間的具體構成及其相互作用關系：①高校物理空間指客觀物質運行所涉及的空間范圍以及真實存在于物質世界中的事物總和，其主體是物；②高校社會空間指人與人交往構成的空間，與高校物理空間并存，其主體是人；③高校信息空間建立在高校物理空間和社會空間的基礎之上，其主體是數據。沒有物理空間和社會空間，就不會有信息空間。信息是一種狀態和一種移動方式，也是一種物質屬性，信息空間是一個虛擬空間。

物理空間和社會空間的互動產生信息鏈接，信息空間所產生的信息又會反饋到社會空間，形成對物理空間的相應改造，因此這三者之間是相互依存、相互發展的。盡管信息空間中的大多數實體是由物理空間和社會空間中的一系列動作或由信息空間的數據生成，但沒有物理屬性的數據很難連接到其他實體對象[11]。通過信息空間中的數據可清晰刻畫出高校物理、社會和信息空間，我們通過交換和共享這些數據，實現空間之間的相互聯系和控制，從而使高校成為一個可以由數據進行支撐治理、運營和發展的實體。

2.2 高校數字空間構想

高校數字空間是一個基于信息空間及智能數據的高度智能化空間。它利用高校物理、社會和信息空間的相互作用，通過數據形式整合三種類型的高校空間，使現實世界通過數字空間重建高校教學、科研及招生就業等問題。高校數字空間以高校數據為基礎，形成高校數字空間運行機制。它通過從高校三元空間獲取數據并將其投射到高校數字空間進行組織整合，促進高校各級信息的傳遞和相互理解，可以為學生、教師、管理人員提供智慧數據，全域性呈現高校各方面的信息服務能力。具體運行機制如圖1 所示：

圖1 高校數字空間運行機制

2.3 高校數字空間框架設計

當前高校的信息服務需要解決兩個主要問題：①準確獲取校內外實時數據：包括實時準確獲取用戶信息、查詢信息服務過程中的內外部環境信息等；②高校信息共享問題：高校不同平臺之間的信息資源無縫鏈接、數據共享共用。高校數字空間框架結構設計有助于實現高校數字空間范圍內信息系統的互聯互通，使高校物理、社會和信息空間數據更加智能，用數據畫像技術更好地全域性展示高校運行，為高校用戶提供實時、準確的個性化服務。本框架結構包括：①情境感知：情境感知的目的是為了可以從多個方面大規模地收集用戶信息和情境數據；②大數據智能分析：運用數據倉庫技術將所讀取到的數據在各系統之間及時共享，進行數據分析并提取有效信息；③交互應用：通過虛擬現實技術和終端設備向高校數字空間使用者進行個性化推送，實現用戶信息與高校數字資源之間的對接。

圖2 高校數字空間框架

高校數字空間的框架結構主要包括三層：感知層、分析層、交互層（圖2）。高校數字空間感知層通過RFID、傳感器、Wi-Fi 熱點等技術感知使用者信息和高校內外部環境變化，把感知到的信息通過網絡傳輸到高校數字空間的分析層進行數據運算與處理，最后把處理結果傳送到高校數字空間的交互層，給相關用戶提供智能化服務，為高校管理人員提供智能化管理，幫助決策者提出更好的戰略決定[12]。高校數據畫像在技術框架的支撐下，可以根據感知到的情境數據實時為高校數據畫像用戶提供合適的服務，還可以根據數據記錄向這些用戶推薦相關數字資源。

3 面向高校數字空間的高校數據畫像

基于高校數字空間的智慧校園建設是建立在情境感知、人工智能、物聯網等技術基礎上的，不僅需要對環境數據進行感知獲取，還需要對獲取到的數據進行整合，按某種組織結構進行存儲分析乃至知識發現輔助決策。它是一種全域性展示高校運行的數字模擬及知識發現體系機制建設，在建設過程中面臨三個關鍵性問題：①高校數字空間數據建模問題，即通過什么建模方式實現高校數據空間；②高校數字空間數據建模的擴展性問題，只有良好的擴展性才能保證全域性覆蓋整個高校運行領域；③服務內容設計問題，要確保設計的服務內容可以依靠高校數字空間實現全域性一體化信息服務。為了解決以上這些問題，本文提出“高校數據畫像”的概念。

高校數據畫像是以物聯網、數據倉庫與數據挖掘等學科的相關理論和技術為支撐，通過數據建模模擬高校運行，并對數據進行整合、存儲、分析及知識展示的過程。高校數據畫像是一種構建高校數字空間的方法，通過對高校社會、物理及信息空間的數據收集、數據整合來全域性展現高校的運行狀態，對全域性數據進行分析最終達到在數據層面上使用多源數據解釋目標問題的作用，使之為數據畫像用戶提供招生、就業、科研及教學信息等個性化服務成為可能。

4 高校數據畫像構建方法

4.1 高校切片切塊建模

高校運行數據模擬是一個復雜的系統，難以一次成型。本文借鑒復雜系統理論將高校運行進行切片切塊處理，針對每個業務邏輯構建描述性指標以實現各個子系統，再進行集成，最終實現高校全域性數字模擬的目的。本方法可以降低數據處理的復雜性，其步驟主要有以下兩個部分：

（1）高校切片切塊劃分。高校是一個復雜的有機體，由許多不同的子系統組成，把高校分為各種業務組成部分，可以更深入地了解高校的工作狀態，促進高校工作管理。高校切片切塊是在高校構成要素的基礎上劃分的，目的是從不同角度反映高校狀況。智慧校園最常見的特征包括網絡基礎設施、智慧招生和智慧就業以及把科技研究和教學作為基本發展戰略。針對高校組成要素的劃分，本文把智慧校園分解成智慧科研、智慧教學、智慧就業、智慧招生、智慧生活以及智慧管理等子系統。

圖3 高校切片切塊建模

（2）構建子系統具體描述指標體系。高校由多個系統組成，每個系統都有自己獨特的評估標準和具體實施細則，必須根據不同的標準進行評估。因此，高校的各個子系統都需要建立獨特描述指標體系。建立切片切塊的各子系統描述指標體系是為了全域性描述高校各個指定系統的整體情況和功能，并提供針對高校數據畫像結構的一般指導，以便通過整合和分析相關指標來獲得高校數據的畫像。這種架構可以全域性反映高校涉及的所有領域，是高校畫像的主要部分，也是建設智慧校園的基礎，如圖3 所示。

4.2 基于智慧數據的高校數據畫像構建

高校切片切塊建模為實現高校數據畫像提供了便利，而高校數據畫像需要數據的支撐。高校數據主要來自于物理空間、社會空間和信息空間，最終目標是全域性了解高校各方面的運作狀況。高校數據畫像的構建首先需要獲取高校數據，通過構建主題，實施切片切塊處理，然后通過多維數據模型構建多維數據庫，整合多維數據以實現知識發現，最終生成高校數據畫像，從不同維度展示高校現狀，實現利用智能數據對高校數字空間進行成像的目標。具體構建步驟如下：

（1）主題數據收集。關于高校物理空間、社會空間和信息空間運作的信息有很多，并且隨著時間的推移而增加。高校數據畫像的基礎是選擇并獲得能夠滿足高校數字空間建設要求的重要數據。其中，按照不同主題進行切片切塊構建子系統，各子系統根據描述指標體系進行數據收集，可能會使用各種數據采集技術來獲取高校數據。這些數據可以按形成的高校切片切塊進行分類，成為高校數據畫像的基本數據。

（2）多維數據分析。高校數據潛在價值巨大，我們可將主題數據按多維數據組織并存儲起來，構建多維數據庫以供分析、挖掘使用。多維數據分析可以對多維數據進行切片、切塊、聚合、鉆取、旋轉等分析操作，獲取基礎數據背后的信息；也可以讓用戶從多維視角、多個層次、多個粒度查看數據，讓多維數據立體呈現并揭示背后蘊含的規律。用戶借此理解高校運行狀況，預測各方面描述指標及提供決策支持。

（3）智能數據挖掘。智慧數據用于描述高校各方面的特定狀態和趨勢，而高校數據融合目的是描述全域性畫像中的高校瞬間狀態。多維數據分析只是對主題數據進行了描述性闡述和規律性預測，卻很難發現全局性的潛在知識。智能數據挖掘通過整合多維數據，勾勒高校運行脈絡與規則，挖掘各業務邏輯內部及之間的關聯知識；通過對多維數據的進一步整合形成全局性數字空間信息，即高校數字空間畫像。

高校數字空間畫像可以全域性展示高校運行現狀。從時間和空間兩個維度看，高校可以獲得三種不同表現形式的高校數據，分別是即時模擬、分析預測、知識發現。即時模擬是某一狀態下的高校運行狀況；分析預測是針對隨著時間變化而變動或隨著空間變化而變化的高校信息；知識發現融合時間和空間，立體全方位展示高校，為教學、科研、招生、就業等領域中的各類高校信息需求提供服務。基于上述步驟，高校數字空間畫像可以全面了解高校的工作條件，為用戶提供全面的高校信息服務，見圖4。

圖4 基于智慧數據的高校數據畫像

5 高校數據畫像典型應用場景分析

高校數據畫像以智慧數據為基礎描繪高校運行方式，并專門為用戶提供專屬高校運作狀況的全域性視圖，給學校教學、招生、科研、就業等提供信息支持。本節將探討高校數據畫像的應用前景，以期為高校數字化建設提供參考服務。

5.1 智能化推薦職業規劃

隨著高等教育的大眾化發展，高校畢業人數逐年增長，就業形勢嚴峻。高校畢業生面臨的就業壓力來自以下兩個方面：一是直接就業所面臨的職業生涯規劃問題，畢業生所學專業以及結合自身的發展特點適合從事什么樣的職業；二是繼續深造該如何選擇專業以及今后的職業發展問題。高校數據畫像可為畢業生進行數據分析，結合畢業生自身的實際狀況為其推薦相應的職業規劃。

高校數據畫像參考的數據來自對歷年的應屆本科生、碩士研究生、博士研究生進行的就業統計，記錄、保留并分析畢業生的學歷、就業單位、就業單位的性質、薪資待遇、畢業生的聯系方式等信息，持續追蹤畢業生的發展狀況，及時更新數據庫相關信息。高校通過高校數據畫像，建立起本校畢業生在各行業各省市的就業信息名單表，以特定的時間段調查該高校畢業生在就業單位的現狀、實際工作環境和薪資待遇水平等狀況，形成有效的交流反饋機制；利用高校數據畫像幫助高校畢業生找準自身的發展規劃，如信息管理與信息系統專業的應屆本科生從事信息傳輸、軟件開發行業的可能性等等，推動畢業生對職業生涯的科學規劃。

5.2 高效化擇校深造

近幾年，全國碩士研究生招生考試報考人數持續攀升，考研難度明顯加大，考生競爭壓力越來越大。選擇契合自身學習實力與興趣愛好的目標學校及專業，需要對高校的錄取難度、綜合排名、科研教學水平、目標專業實力進行分析。

高校數據畫像可讓考生多方位了解報考學校，增加成功幾率，通過展示該校綜合實力、專業技能、學科平臺、就業質量，提高考生對報考學校的基礎認識。高校數據畫像對于歷年錄報比、在校研究生科研狀況、研究生獎學金分配狀況等的數據記錄，能讓考生了解該校的內部學習氛圍。同時，高校如果將其研究生復試過程通過高效數據畫像進行展示，做到公開透明，將有效吸引考生報考。諸如利用實時監控設備對復試現場進行直播并記錄保存，將錄取信息和招生過程以公開形式展現給考生，可以讓研究生招生工作程序化、規范化，確保招生工作安全、公平、公正地進行。

5.3 精確化進校招聘

校園招聘是用人單位招聘適用人才的主要途徑之一。目前我國高校數量眾多，其種類、規模、教學質量等不盡相同，因此各高校的教學資源及學生培養方案存在巨大差異。用人單位進行校園招聘時需要對各高校有清晰認識并與之建立良好的關系來保障員工輸入的持續性。

在高校建立數據畫像之前，用人單位對一所學校的綜合實力及人才素質并沒有直觀認識，因此招聘難度較大。高校數據畫像的應用，能夠更加全面記錄學生的學業狀況，進校招聘的企業據此可以更加準確地了解學生在校的日常表現、基礎課成績、專業基礎課成績、專業課成績、思想政治素質、動手實踐能力水平、獎學金獲得情況等信息，能快速全面地掌握求職畢業生的工作學習能力、未來工作態度、特長愛好、上進心、事業心等。高校數據畫像根據高校的突出特點、優勢專業、歷屆畢業生工作表現來展現該校學生的能力與綜合素質水平，以便用人單位在眾多求職者中挑選出適合本單位相關崗位、具備培養潛質的學生。高校數據畫像能快速提高用人單位校園招聘的效率，高校畢業生在校園招聘中也能夠更加直觀地了解就業行情。

5.4 助力地方發展

高校數據畫像從整體上分析了學科結構特征及其演化趨勢，通過結合當地發展特色與需求進行產學研合作，能夠給地方政府提供數據支持，還能根據分析結果為當地政府充分利用現有資源與技術提升產業集聚能力、為促進區域經濟一體化發展提供參考。同時為緊密聯系社會發展需求，及時把科研創新成果轉換為實際產品，高校可根據各個學科的特色優勢設置相關專業、課程及人才培養方案，根據企業技術要求水準建立專業數據庫，避免高校的科研方向與社會實踐脫節，使人才培養方向適應外部社會發展的需要；進一步加強校企合作，使學生能夠在實踐中了解所在城市企事業單位的結構組織、盈利模式、研發能力狀況等；利用高校數據畫像記錄歷屆畢業生的就業狀況，實時增加相關數據，通過就業指導以及相關實訓課程讓學生了解所在城市發展狀況以及所需專業技能，更好融入城市發展。

以前政府、企業和當地高校常見的協作方式是與高校優勢學科進行產學研合作，這種協作的結果是高校某些非優勢學科成果因不被關注而弱化。而高校數據畫像能讓外界充分了解其全域性專利以及研究情況，方便企業、政府與高校建立合作關系，把研究成果投入實踐中，將理論成果轉換成實際應用。另外，高校數據畫像通過對收集到的數據進行分析組織整合，并將其最終呈現出來，實現全域性勾勒當地產學研發展態勢的功能，從而為當地政府提供參考支持，幫助政府實現對當地科研創新的把控，能從宏觀的視角及時對所在區域產業發展進行調整。

6 結語

本文立足于三元世界理論，分析了高校數字空間三維結構，提出了構建高校數字空間輔助智慧校園建設的構想，明確了高校數據畫像的概念及其內涵，提出了高校數據畫像的構建方法——高校切片切塊建模以及智慧數據下的高校數據畫像。構建高校數據畫像的最終目的是讓高校數據畫像服務于校內外人士，本文基于上文的闡述提出四個典型的應用場景分析，以期為高校數據畫像更好地服務于高校數字空間建設提供參考。

（來稿時間：2019 年10 月）