基于智能區塊鏈技術的高校輔導員績效評估體系架構的研究

張朝霞，關俊明，熊茂華（通信作者）

（廣州商學院信息技術與工程學院 廣東 廣州 510555）

0 引言

輔導員的績效評估指標體系中通常包含有2 個一級指標，即“輔導員的學生工作績效”和“輔導員個人發展和素質提升績效”。在一級指標“輔導員的學生工作績效”下通常又包含4 個二級指標，即：學生思德政治素養、學生學習與工作能力、學生管理與學生發展、輔導員工作滿意度[1]。高校輔導員的主要工作也就是學生工作和輔導員個人發展與素質提升。本文采用智能區塊鏈技術對高校輔導員工作績效考核評估，利用區塊鏈的“去中心化”和“去高度權威化”；建立學生評價、教師評價、職能部門評價和本部門評價等指標體系，克服評估主體單一化、指標泛化、內容固化、方法機械化等問題。

1 區塊鏈技術

1.1 區塊鏈

區塊鏈有3 類鏈，即公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。

公有鏈具有去中心化的特點，不受任何機構控制。公有鏈的優點是具有開放的鏈上節點，任何人都可參與區塊鏈的計算，并可獲取完整的區塊鏈數據，依靠加密技術保證安全。其缺點是挖礦能耗高、交易量受限、節點信息傳遞速度慢。

私有鏈只有部分節點允許參與和查看鏈中全部數據，如一個公司或個人享有該區塊鏈的寫入權限。優點是規則易修改、交易量和交易速度不受限、網絡耗能低；其缺點是節點接入受限，信息交易中存在的問題不能及時解決。私有鏈以中心化換取了區塊鏈權限的一些特殊控制。

聯盟鏈具有多中心化，群體內部可預先設定權限對等的特殊特征的成員，在不完全互信時實現數據的可信交換，其他接入節點可用該區塊鏈開放的API 進行限定性的查詢、并參與交易。聯盟鏈的優點是易控制權限，擴展性強；缺點是不能完全解決信息問題。

區塊鏈技術的發展之迅速，其實際區塊鏈應用中僅憑單一形式的區塊鏈很難滿足需求，因此3 種形式的區塊鏈的界限比較模糊，原因是區塊鏈中每個節點的讀寫權限復雜，有的節點是完全開放，有的節點是部分開放或半開放。比如，有些記賬型節點和具有核心權限的節點僅能且只能向許可的節點開放，區塊鏈的實際應用系統中就不再是純粹的公有鏈或私有鏈。

1.2 區塊構成

區塊鏈（Blockchain）是一種數據結構，由一串通過密碼學方法產生的數據塊，即節點組成的分布式數據庫系統是不可更改偽造。每一個區塊（節點）都包含了上一個區塊（節點）的哈希值（Hash），從創始區塊（Genesis Block）開始連接到當前區塊。

區塊鏈技術其關鍵技術包括哈希函數、默克爾拓撲樹、家族算法和時間戳共識機制等。因此若要深入研究智能區塊技術下的高校輔導員績效評估的應用，就需要了解區塊的構成。

區塊是由區塊頭和區塊體2 部分組成，其兩者的橋梁是靠存儲父區塊哈希聯系起來。

區塊頭的結構中包括了Version（記錄了版本號）、Previous_block_hash（上一個區塊的Hash 地址）、Merkle_root（默克爾根）、time（區塊生成時間）、Target_bits（區塊的工作量難度目標）、nonce（用于計算目標的隨機數參數值）。

1.3 PoW 共識機制

PoW（Proof-of-Work，PoW）共識機制[2]主要是為了解決區塊鏈網絡中的各節點的一致性而采用一種競爭記賬方式，是由算力決定記賬權，依據自身的算力情況可獲得該次記賬權的概率。節點在不斷消耗算力，可通過哈希計算找到期望的隨機數。驗證節點被稱為“礦工”，隨機數查找過程稱為“挖礦”。“挖礦”有三個重要功能。在區塊鏈的共識機制設計時借鑒了PoW 工作量證明。常見的是利用HASH 運算的復雜度進行CPU 運算以實現工作量確定。

區塊鏈的PoW 共識機制是PoW 共識，借鑒了很多HashCash 的處理方法。PoW 證明過程實質上是挖礦過程，找到合適的哈希值。區塊頭里的各個值并不是隨機的，是通過固定的算法獲得，Merkle 根哈希值是把交易打包變成一顆Merkle 樹，最后得出根的哈希值，其難度值是由算法不斷調整。

PoW 工作量證明的流程需經歷3 步：

（1）生成Merkle 根哈希

首先生成Merkle 根哈希，即節點自產生一筆籌幣交易，并與其他所有即將打包的交易通過Merkle 樹算法生成Merkle 根哈希。

（2）組裝區塊頭

PoW 工作量證明的計算是以區塊頭作為輸入參數，由第1 步計算出來的Merkle 根哈希，再由區塊頭的其他組成部分組裝成區塊頭。

（3）計算出工作量證明的輸出

是把所有交易打包生成Merkle 樹，計算Merkle 根的哈希值，然后組裝區塊頭，再計算工作證明的輸出。

可直接通過公式和一些偽代碼表示工作量證明的輸出，具體如下：

（1）工作量證明的輸出=SHA256(SHA256（區塊頭）；

（2）if（工作量證明的輸出<目標值），證明工作量完成；

（3）if（工作量證明的輸出>=目標值），變更隨機數，遞歸i 的邏輯，繼續與目標值比對。

2 輔導員績效評估區塊鏈的架構

本文采用混合形式的區塊鏈[3]，即校內私有區塊鏈和機構間共有鏈。圖1所示的是輔導員績效評估區塊鏈架構圖[4]。輔導員的績效評價體系是在校內區塊鏈中，分為主體和服務對象兩大部分；主體部分包括教師、輔導員、學生、職能部門和所屬部門；服務對象是學生和家長。其工作流程分為3 部分，即學生處、團委、教務處和創新創業辦等節點是發布數據信息的節點，是領導節點、學生學習任務、學生各活動項目工作和創新創業等都是由這些節點管理和發布信息。校內各二級學院單位、二級學院的學生部、校內其他部門和學生節點共享區塊鏈發布信息，信息既誠實又透明，節點之間信息互通流暢。校內是私有區塊鏈，高校與校外平臺構建成機構間共有鏈，互通信息與交互信息等。

圖1 高校輔導員績效評估區塊鏈架構圖

2.1 輔導員績效評估區塊鏈的重要組件

基于區塊鏈技術的高校輔導員績效評估體系的組件主要包括技術組件、核心組件和配套組件。

（1）技術組件：輔導員績效評估區塊鏈各相關節點的信息傳播、節點識別、節點重構、節點管理等是以P2P技術為基礎運作，由哈希算法SHA256 將相關節點的交易打包生成Merkle 樹，計算Merkle 根的哈希值，再把組裝區塊頭不斷進行SHA256SHA256（區塊頭）操作，判斷是否達到網絡目標值，否則不斷繼續哈希。經過SHA256 的哈希和數字簽名等方法進行數據的簽名、加密和隱私保護，并以塊鏈式將節點信息儲存到數據庫中。

（2）核心組件：在輔導員績效評估區塊鏈中其核心組件是：針對高校輔導員績效評估工作的實際情況和應用場景，通過高校輔導員績效評估系統的信息發布功能模塊可選擇發布所需的信息，相關智能合約可通過腳本語言編寫，系統的安全運行是依靠激勵機制來維持[5]。

（3）配套組件：基于區塊鏈技術的高校輔導員績效評估體系中包括的校內私有區塊鏈和機構間共有鏈（即高等學校與社會各種其他機構組成的互通聯盟鏈）是由專人專職負責管理及運維。在試驗與初運期，需有各種配套的運維與管理機制和功能。為了提升系統性能與區塊鏈的測試，還需將輔導員績效評估區塊鏈部署到相應的服務器上，以提高相關節點的運行速度和吞吐量。

2.2 校內私有鏈

校內私有鏈以學生處、團委、教務處和創新創業辦等作為關鍵的領導節點，區塊鏈從學生處、團委、創新創業辦、教務系統和科研管理系統引入完整的學生信息作為關鍵節點1 和關鍵節點2。且這些領導節點通過學校的學生信息管理系統和教務管理系統中的精準數據來監管輔導員評估區塊鏈中其他節點。校內私有鏈中的相關聯部門節點的鏈條相互連通，區塊鏈中發布的信息“誠實透明”，且各節點共享數據。從技術層面和內涵層面作深入分析。

技術層面：主要是為了實現區塊鏈各相關節點單位的相互之間的彼此信任、記賬與對賬的統一性和一致性、信息交互與交流的對等性和互通性、工作流程便捷性與優化，突破傳統的以單位為中心的模式，實現去中心化、互信、一致、融通、便捷和高效。即：

從中心化至去中心化

從不信任到信任

從數據不一致到一致

從溝通不暢到信息互通

從業務流程繁復至便捷

內涵層面：契合國情、立足校本、貼近實景；從學生處、團委、教務處、創新創業辦和科研處等節點可獲得輔導員績效相關數據，即一級考核指標：學生工作績效、個人發展與素質提升績效數據；二級考核指標：一級考核指標“學生工作績效”下的二級指標為學生思德與政治素質、學生學習與工作能力、學生管理與學生發展、輔導員工作滿意度等；一級考核指標“人發展與素質提升績效數據”下的二級指標為輔導員品質與能力、輔導員的能力提升、輔導員職業發展等；在二級指標下的三級指標30 個。

以上的數據來源是從可信節點上獲取，數據源精準、可信度高；節點信息數據是依據輔導員績效評估指標體系中的3 級指標（一級指標2 個、二級指標7個、三級指標30 個）。輔導員績效評估采用層次分析法，建立輔導員績效考核的三層次模型，即目標層、準則層、指標層。其中：一級指標為目標層，從“學生工作績效”和“個人發展與素質提升績效數據”兩個方面考核輔導員的績效；二級指標為準則層；三級指標為指標層，是輔導員的績效考核的具體指標。

輔導員的績效評估方法采用了層次分析法，具體計算步驟如下：

（1）評判矩陣的構建

評判矩陣P=（pij）n×n中的pij用于表明第i評估體系指標對第j個評估體系指標的相對重要性。

（2）根據評判矩陣計算指標的權重值。權重計算公式如下：

式中，wi為各評判指標的重要程度的權數，W=（w1，w2，…，wn）為評判矩陣的特征向量。

由評判矩陣P即可計算各行的平均值。

（3）驗證評估矩陣的一致性

是驗證評估矩陣對不同指標重要程度能否真實反映指標。其驗證方法是：

首先計算評判矩陣最大特征值

式中的Pw是矩陣P與特征向量W的乘積。

其次計算評判矩陣的一致性指標

計算隨機一致性指標

式中，RI為平均隨機一致性指標。

（4）計算評估指標的權重值

區塊鏈的輔導員績效評估體系從4 個層面用層次分析法評判矩陣和區塊鏈技術構建評判矩陣，通過4 個層面各分量進行加權計算可得輔導員績效估計指標體系的權重值。

以廣州商學院為例，對應的4個層面分別是：學生層面、學工職能層面（學校的學工部、團委、創新創業辦、教務處）、二級學院層面和輔導員績效考評專家層面；根據經驗、推演、模型仿真、專家意見和優化，當選定4 個層面的點的分量為（0.249 0.151 0.315 0.285）時，進行加權平均計算可獲得輔導員績效評估指標的權重值。

（5）計算輔導員績效方法

計算輔導員工作績效一級指標下分值

式中，wi、Ei分別為第i個一級指標分值和權重值，n為一級指標數。

計算二級指標下的分值

式中，wij、Hij分別為第i個一級指標下第j個二級指標的得分值和對應的權重值，k1 為第i個一級指標下二級指標數。

計算三級指標下的分值

式中，Qijk為對應三級指標，為i、j、k分別對應一級指標、二級指標和三級指示下位置；nij為對應第i個一級指標下，第j個二級指標下的三級指標的個數。

（6）機構間共有鏈

校內的區塊鏈是私有鏈，輔導員的績效評估系統中除了校內私有鏈，還有機構間共有鏈，即與校外其他高校、機構建立在共識機制下的聯盟鏈；校外機構可通過共識機制獲得信息共享。聯盟鏈也可在獲得一定的權限時在校內發布信息。聯盟鏈可搭建師生學習的資源平臺、人才市場信息平臺、用人單位相關信息平臺等。

3 結語

本文提出一種基于智能區塊鏈技術的高校輔導員工作績效考核評估的混合式架構，利用區塊鏈的“去中心化”和“去高度權威化”建立學生評價、教師評價、職能部門評價和本部門評價系統的架構，克服評估主體單一化、指標泛化、內容固化、方法機械化等問題。結合高校輔導員工作績效評估的指標體系和評估計算方法，可為高校輔導員績效考核評估體系的設計與應用提供新思路。