基于Web的圖書館覽閱座位管理系統(tǒng)

丁枝秀,王國棟

（1.南京信息工程大學圖書館，江蘇南京 210044；2.南京智能信息科技公司，江蘇南京 210028）

0 引言

圖書館閱覽座位是為讀者提供學習與研究所必需的硬件條件，其數(shù)量也是圖書館評價的一項重要指標［1］。在高校圖書館，占座問題一直困擾著管理人員，不僅降低了閱覽座位的利用率，也使有限的資源得不到充分利用，還會引發(fā)讀者與管理者、讀者之間的矛盾［2］。占座現(xiàn)象是由圖書館館舍條件、管理模式、服務(wù)模式等多種因素綜合制約而造成的讀者惡性競爭有限座位資源的結(jié)果。為保證讀者合理地使用閱覽室，許多高校投入大量的人力物力，目前采用的主要辦法是設(shè)置“座位監(jiān)察員”。監(jiān)察員每天需要花費大量的時間來巡視閱覽室座位使用情況，針對不同的情況根據(jù)圖書館管理規(guī)定做相應(yīng)的處理。這種處理方式的最大缺點是：第一，需要專門的負責人員，浪費了人力資源。第二，管理效率低下，監(jiān)察員并不能保證及時地發(fā)現(xiàn)占座現(xiàn)象。第三，不符合智慧圖書館發(fā)展需求。為高效管理閱覽室占位問題，本文利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計出一種基于Web的閱覽座位管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)圖書館座位資源的高效利用。目前很多高校已經(jīng)建立了校園一卡通系統(tǒng)，并與圖書館系統(tǒng)實現(xiàn)了互聯(lián)［3］，為圖書館閱覽座位信息化管理奠定了基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)設(shè)計思路

根據(jù)文獻［2-5］的設(shè)計思路，參照國外相關(guān)大學的圖書館使用說明，充分考慮到人性化設(shè)計要求、實施的難易程度、維護的方便性及相關(guān)費用要求，本文提出的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

在圖1描述的系統(tǒng)功能模塊中，讀者驗證模塊，座位查詢以及選取模塊主要參照了謝紅等［2］基于VB系統(tǒng)的設(shè)計方案。創(chuàng)新提出的模塊有特殊情況處理模塊、系統(tǒng)配置子系統(tǒng)模塊。配置子系統(tǒng)模塊主要基于靈活操作原則，即能靈活按照圖書館管理規(guī)定對閱覽座位管理系統(tǒng)做出相應(yīng)的調(diào)整。

1.1.1 讀者驗證模塊、座位查詢以及選取模塊

讀者使用校園一卡通提供的信息登錄本系統(tǒng)，首先需要進行身份驗證。身份驗證主要對讀者的身份進行查詢，檢驗該讀者是否在本館注冊。身份驗證成功（需要結(jié)合特殊處理模塊），則可以進行座位的查詢與預(yù)約。

1.1.2 特殊情況處理模塊

該模塊的主要作用是辨別讀者在“座位查詢及選取”模塊中成功預(yù)約座位后是否在預(yù)約時間內(nèi)使用了該座位。本文采用的解決方案是結(jié)合動態(tài)隨機編碼法和鬧鐘法來實現(xiàn)預(yù)約成功但未就座的特殊情況辨別。具體的操作方法如下。

基礎(chǔ)工作：在每個閱覽室內(nèi)加裝一塊LED顯示屏，用于顯示當天該閱覽室內(nèi)每個座位的隨機編碼。這些隨機編碼由一些常規(guī)隨機函數(shù)生成，如random.uniform函數(shù)，random.gauss函數(shù)等。為提高安全級別，可以使用更加復(fù)雜的生成算法。

鬧鐘法原理：讀者在成功預(yù)約或者取得座位后系統(tǒng)自動為座位的使用設(shè)置一個“鬧鐘”。例如，讀者成功預(yù)約在兩天后的上午9：30使用某個座位，此時系統(tǒng)為其設(shè)置一個“鬧鐘”，即最遲在這一天的上午10：30確認已使用了該座位，如果在截止時間之前沒有確認，則認為讀者預(yù)約成功而沒有使用座位，此時將“不良行為”記錄加入該讀者個人記錄并釋放該座位，以便其他讀者使用；成功確認則認為讀者使用了該座位，在讀者離開座位時可以登錄系統(tǒng)確認目前不再使用該座位并釋放座位的使用權(quán)。為保證讀者是在閱覽室發(fā)出確認座位信息的，本系統(tǒng)設(shè)置如下確認流程。

第一步：讀者在進入閱覽室后查找自己座位并在顯示屏上（用LED顯示的目的是為確保讀者物理狀態(tài)在閱覽室中）找到自己座位的當天確認編碼（此編碼與座位編碼不同，由動態(tài)隨機函數(shù)生成）。

第二步：登錄系統(tǒng)將編碼發(fā)送給本系統(tǒng)控制中心。

第三步：控制中心在接收到編碼后與讀者預(yù)定的座位信息進行比對。

第四步：如果信息匹配，提示可以使用該座位，進入第五步；如果信息不匹配則提示讀者該座位已被其他讀者預(yù)定，請查找正確座位并從第二步重新開始。

第五步：退出系統(tǒng)。

根據(jù)以上步驟可知，如果讀者沒有進入閱覽室，他（她）就無法獲取座位的編碼，因此不能發(fā)送驗證信息，從而辨別其是否進入閱覽室使用了座位。針對讀者預(yù)定了座位，但最終沒有使用座位的情況，系統(tǒng)為每個讀者建立“信用賬戶”而不是簡單地判定讀者是否破壞圖書館規(guī)則。

建立“信用賬戶”的目的是為了監(jiān)督讀者對閱覽室的使用，結(jié)合該系統(tǒng)，對于多次預(yù)約后而未使用座位的讀者，本文采用的“懲罰”方式是：如果讀者的信用級別低于預(yù)先設(shè)定的信用等級，則禁止其預(yù)約使用座位并減少其可以節(jié)約書籍的數(shù)量，但仍然可以進入圖書館。提高讀者信用級別的方式可以按照實際需求進行設(shè)置，結(jié)合本校圖書館實際情況，這里采用的方式是：讀者按照其信用等級降低的數(shù)量，提高一個信用等級值需要無償為圖書館勞動一周，其他情況依次類推。勞動完成后讀者在其個人中心提出申請，管理人員確認后系統(tǒng)重新提高讀者信用等級。

1.1.3 系統(tǒng)配置子系統(tǒng)

系統(tǒng)配置子系統(tǒng)主要是為實現(xiàn)靈活控制本系統(tǒng)而設(shè)置的模塊。例如，前文描述了讀者在預(yù)約而未使用座位的情況下對讀者的“懲罰”方式是：一個信用級別需要無償勞動一周（5天）。系統(tǒng)可以按照實際情況修改“懲罰”方式，比如修改勞動的天數(shù)，減少借閱的數(shù)據(jù)數(shù)量等。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)的設(shè)計簡單易行，安裝方便，既可以在校園內(nèi)網(wǎng)使用，也可在外網(wǎng)預(yù)約座位，重點供校內(nèi)使用。系統(tǒng)主要由以下幾個軟硬件組成：客戶端、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、信息機，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)組成

1.2.1 客戶端

由于本系統(tǒng)基于Web形式，因此，客戶端為常見瀏覽器，這樣降低了開發(fā)的成本和難度，同時也包含了WAP格式的瀏覽器，方便手機用戶登錄。

1.2.2 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)處理部分主要采用MySQL5.1服務(wù)器，它是一個開源的數(shù)據(jù)庫服務(wù)軟件，使用范圍廣泛，數(shù)據(jù)處理性能好，占用的內(nèi)存不大，安裝簡單。

1.2.3 應(yīng)用服務(wù)器

應(yīng)用服務(wù)器主要采用Apache2.0，它也是一個開源的軟件，可以免費獲取與使用，服務(wù)性能好。

1.2.4 信息機

信息機用來臨時取座位。系統(tǒng)可以直接采用圖書館已有的終端機。目前，此類終端機在高校圖書館各個閱覽室都有布置，但它的主要作用是用來查詢書籍的存放位置，這使得終端機的使用價值未得到充分利用。將本系統(tǒng)集成到此類終端機上，不僅使得系統(tǒng)的布置可以輕易實現(xiàn)，而且節(jié)省了相關(guān)硬件采購與布置費用。

1.2.5 操作系統(tǒng)

目前，在一般的B/C系統(tǒng)架構(gòu)中，常用的服務(wù)器操作系統(tǒng)有3類，即Unix，Linux以及Windows，參照文獻［6］對操作系統(tǒng)的一般發(fā)展歷程以及各類操作的優(yōu)缺點和使用范圍的論述，本文主要考慮到系統(tǒng)的性價比，決定采用Linux系統(tǒng)。考慮到實際用于使用情況，即大約3萬人的日常使用，Linux系統(tǒng)的中檔配置已可以滿足計算要求。

1.2.6 PHP

相較于傳統(tǒng)的CGI或者Perl，PHP可以更快地在Linux系統(tǒng)上執(zhí)行計算任務(wù)。隨著PHP的日益廣泛使用，PHP目前更新到5.6。更新后雖增加了新的功能，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性也造成了一定的影響，因此，綜合考慮，本文采用低于PHP5.6版本且較為穩(wěn)定的PHP5.1版本。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

座位管理系統(tǒng)主要有3種數(shù)據(jù)對象要處理：系統(tǒng)配置信息、系統(tǒng)使用人員信息、座位狀態(tài)信息。座位狀態(tài)信息的存儲在本系統(tǒng)中使用了改進存儲方法，即矩陣存儲法，把座位信息存放在矩陣中。下面主要闡述系統(tǒng)配置信息和系統(tǒng)使用人員數(shù)據(jù)對象的設(shè)計方法。

2.1.1 系統(tǒng)配置信息

由于這部分涉及的系統(tǒng)配置信息較多，大多數(shù)與本文闡述的主題關(guān)系不大，因此著重介紹座位系統(tǒng)信息的初始化表，方便每日圖書館座位表狀態(tài)恢復(fù)以及日后圖書館擴建新座位的生成等，如表1所示。

表1 座位信息初始化

2.1.2 系統(tǒng)使用人員信息

系統(tǒng)主要涉及普通用戶和管理員及其相應(yīng)權(quán)限設(shè)置，以及為以后的功能擴展做準備，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.1.3 系統(tǒng)邏輯及配置方法

通過用戶需求分析可知，圖書館座位管理系統(tǒng)應(yīng)當能夠滿足多角色、多用戶同時訪問操作和多業(yè)務(wù)流程并行的要求。系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖4所示。

2.2 系統(tǒng)嵌入方法

本文設(shè)計的系統(tǒng)作為原圖書館圖書借閱系統(tǒng)的子系統(tǒng)嵌入其中，具體方式是修改原讀者系統(tǒng)個人中心菜單，加入“座位管理系統(tǒng)”菜單項。讀者點擊此項，即進入座位選取系統(tǒng)。同樣管理員操作頁面也加入此菜單項，以便切入本系統(tǒng)。圖5顯示的是讀者借閱系統(tǒng)菜單和增加了本系統(tǒng)后的系統(tǒng)菜單界面。

圖3 用戶及權(quán)限數(shù)據(jù)抽象模型

圖4 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

本文提出的系統(tǒng)與原有的圖書館借閱系統(tǒng)的交互體現(xiàn)在它們共享同一個數(shù)據(jù)庫，主要是通過訪問圖書借閱系統(tǒng)來獲取用戶的基本信息，然后結(jié)合座位管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)來分析用戶的行為等。

3 系統(tǒng)運行與數(shù)據(jù)分析

3.1 系統(tǒng)運行流程

本系統(tǒng)的使用者分為兩類，一類是系統(tǒng)的管理人員，另一類是讀者。下面分別展示不同用戶使用系統(tǒng)時運行流程，如圖6所示。

3.2 系統(tǒng)使用效果分析

為驗證本文提出的基于Web的座位管理系統(tǒng)在實際使用中的效果，本研究對讀者使用滿意度，閱覽室占座率以及工作人員工作效率3個方面進行統(tǒng)計分析。為保證統(tǒng)計分析結(jié)果最小化誤差，這里選取的統(tǒng)計時間段均在2017年下半學年和2018下半學年。

3.2.1 讀者滿意度調(diào)查

圖5 系統(tǒng)嵌入

圖6 系統(tǒng)運行圖（讀者與管理員）

通過問卷調(diào)查以及網(wǎng)絡(luò)意見征集的方式，對系統(tǒng)的實際使用情況進行了對比分析。滿意度分析包括：系統(tǒng)是否使用方便，對減少占座率是否有效，是否愿意遵守并幫助系統(tǒng)改進等，具體情況如圖7所示。

圖7 滿意度調(diào)查

針對調(diào)研的數(shù)據(jù)，分析讀者不滿意的主要原因為幫助研發(fā)人員繼續(xù)改進，升級系統(tǒng)。

3.2.2 占座率對比

2017年2—5月和2018年2—5月學校圖書館占座情況的對比如圖8所示。由圖8可以產(chǎn)出基于web管理系統(tǒng)下的占座情況在不斷下降，而完全依靠管理人員的占座管理成效不大。

圖8 占座量對比

3.2.3 管理人員工作效率對比

建設(shè)本文所描述系統(tǒng)的基本意圖之一就是為提高圖書館工作人員的工作效率。為分析系統(tǒng)在這方面的實際效果，請求負責閱覽室工作的管理人員，對其日常工作情況進行記錄，主要記錄每天巡查閱覽室所花費的時間和效果，即每天占位數(shù)量，如表2所示。

表2 使用系統(tǒng)前后管理人員工作效率對比

從表2的統(tǒng)計來看，管理人員的工作效率有了明顯的提升。

4 結(jié)語

本文針對圖書館占座問題，設(shè)計了基于Web的閱覽座位管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)圖書館公共資源科學分配與管理。本系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于較好地解決了讀者成功預(yù)約座位后而未使用座位的問題，從而提高了座位管理的工作效率，且易于部署。

目前，本系統(tǒng)仍處于校內(nèi)測試使用階段，尚沒有對外正式發(fā)布，因此本系統(tǒng)雖經(jīng)過兩個階段的測試，但目前仍屬于測試版本。系統(tǒng)有很多問題尚未解決，比如讀者長時間離開座位但并未登錄系統(tǒng)進行“永久離開”操作等問題。為更好地監(jiān)督讀者的行為，待測試版本在實際使用中穩(wěn)定后，系統(tǒng)再升級，并在后續(xù)研究中不斷優(yōu)化。