基于大數據技術構建“數”“智”型管理模式

關鍵詞：大數據技術；“數”“智”型管理模式；公共基礎實驗室；構建路徑

作為可以滿足大量常規實驗的場所，公共基礎實驗室在支持研究中扮演著重要角色。目前，有許多高校如清華大學、吉林大學等院校都開設了多個公共基礎實驗室，為學校科研團隊提供研究場所。隨著公共基礎實驗室建設的不斷推進，管理工作成為一項重點內容。在現階段，數字化、智能化深受重視并逐漸與實驗室管理相融合。本文以公共基礎實驗室為例，探究如何基于大數據技術構建“數”“智”型管理模式，希望能為我國公共基礎實驗室進一步發展提供借鑒。

一、“數”“智”型管理模式闡述

隨著科技的發展和現代基礎設施的更新，數字化、智能化逐漸成為21 世紀的主題。在數字要素的進一步發展下，數智化這一管理模式應運而生[1]。它依靠現代化技術，如大數據技術和物聯網等，可以實現智能化管控以及數據自動化整合采集，進而更好地對整體進行有效運營和智能監控。數智化具有更為強勁的監控能力、分析能力、預測能力和數據挖掘能力，可以深入分析和挖掘數據信息，進而做出科學預測。同時，數智化也可以助力各部分實現協同運作，盡可能發揮統一指揮、任務直線傳遞及實施追蹤等功能，最大限度保證管理效果。因此，數智化已成為企業優化管理、提升效率、增強競爭力的必然選擇。

二、現階段公共基礎實驗室管理面臨的困境

（一）公共基礎實驗室相關內容闡述

公共基礎實驗室是一個向全社會開放的科學研究服務平臺。它不針對性服務某一支或者某個科研機構的研究團隊，只要通過審核申請，均可以利用實驗室進行科學研究活動。這些實驗室裝備先進、完善，同時具備專業技術人員和管理人員。尤其隨著時代的發展，公共基礎實驗室也在持續發展，不斷創新。為了保證其運行效果，實驗室管理模式也在不斷改革優化，并積極利用現代化技術搭建技術服務平臺，構建科學、智能化管理運營系統，以保證實驗室儀器設備正常運行、實驗數據科學精確及科學規劃實驗室使用權。綜合來看，實驗室管理工作主要包括三個方面：第一，儀器設備管理，具體可細化為儀器設備日常管理、維護保養管理、報廢及更換管理、新功能開發管理、新設備研制及基礎設施改造等內容。第二，人員管理，對所有進出實驗室的人員進行管理。第三，實驗室日常使用規范化管理，嚴格按照國家相關規定和行業技術標準等，科學應用儀器設備，并樹立安全、責任意識，貫徹執行實驗室管理規范[2]。

（二）案例分析

在此以xx 公共基礎實驗室為例，該實驗室成立于2013 年，側重于計算機研究，設備種類較為齊全，可以滿足大多數科學研究活動需要。該實驗室占地面積超過800 平方米，投入設備和儀器超過1000 萬人民幣，其中配備了計算機領域科研所需的常見儀器設備，同時配備了約370 臺電腦、5 套多媒體教學系統和4 臺服務器。為了保證公共實驗室的正常運行，各種配套設施也得到了完善，例如全覆蓋式網絡等。憑借完善的基礎設施，該實驗室可以支持計算機類公共基礎實驗活動。現階段，隨著智能化、數字化的發展趨勢，該公共基礎實驗室也在原有的管理體系和管理模式上不斷創新，依據大數據等技術構建“數”“智”型管理模式，以實現更加精細化和高效化的實驗室管理。

（三）面臨的困境

現階段，創新是社會發展的動力，而科研活動是保證創新的基礎。很多科研活動在實施過程中，需要實驗室提供支持，基于此，近些年公共基礎實驗室數量顯著增加，包括清華大學、吉林大學等知名高校都在實驗室建設方面取得了不小的成績。但在管理方面，由于多種因素限制，很多公共基礎實驗室管理模式仍然相對滯后，難以充分滿足現實需求，管理效果并不理想，實驗室利用率也相對較低。具體而言，問題主要集中在以下幾個方面：

1. 缺乏專業的管理隊伍

實驗室是一個需要專業人士操作和管理的場所，其中包含大量的專業設備、儀器以及各種復雜的材料等。作為公共實驗室，它往往需要服務于多個科研團隊，因此高效協調各團隊的時間和順序也非常重要，以最大化發揮實驗室的利用率。因此，一個專業的管理團隊對于提升實驗室的管理質量來說至關重要。但現在有許多實驗室的管理團隊都是由非專業人士負責，他們對各種儀器設備的了解程度有限，也不太了解安全操作規范和管理要點等重要內容。部分人員權限不足，也難以處理好各科研隊伍使用實驗室的時間和順序的平衡問題，這些都導致實驗室的管理水平較為低下。

2. 經費投入較少

目前，為實驗室提供的大部分經費幾乎都用在設備采購、系統更新及新技術引用等方面，對管理方面的投入相對較少，且當前很多公共基礎實驗室管理遵循傳統模式進行，管理制度、管理方法都相對落后，難以契合新時期實驗室使用和建設現狀。隨著時代不斷發展，實驗室中各種先進設備數量不斷增加，智能化、數字化管理系統逐漸普及，都需要大量的資金投入，以支持設備和系統的優化和升級。但就目前而言，公共實驗室現有經費投入少，很難支撐實驗室進行相關活動是事實[3]。

3. 配套設施有待建設

在公共實驗室管理系統優化更新的過程中，配套設施的完善和支持十分重要。例如，需要完善的網絡體系和強大的計算機網絡架構等設施，這些設施將支持實驗室管理系統的數字化和智能化，以保證實驗室管理的高效性和穩定性。但實際上，很多實驗室配套設施建設不夠完善，例如網絡風險防控體系、信息安全保障體系等方面的建設都存在不足，這會對數字化和智能化實驗室管理模式的推廣帶來負面的干擾和影響[4]。

三、基于大數據技術構建“數”“智”型管理模式公共基礎實驗室的路徑

結合上文對當前公共基礎實驗室管理面臨困境的分析，充分發揮大數據技術優勢，構建“數”“智”型管理模式的路徑如下：

（一）構建原則

想要實現公共基礎實驗室智能化、數字化管理目標，人才管理、設備管理及資金管理等極為重要，在構建過程中應遵循如表1 中所示的幾點原則。

（二）框架建設

構建“數”“智”型管理模式過程中，大數據技術、信息技術等發揮重要作用。首先，需要基于實際情況，完成配套設施建設，例如數據庫建設、智能管理平臺建設、分布式計算引擎MAPREDUCE 以及LINUX 集群等。完成基礎設施建設后，需要圍繞建設原則和建設目標，發揮大數據技術優勢，設計集分布式計算、云計算于一體，有高速網絡支撐和大容量存儲空間的設備，最后依據性能需求，設計軟件功能模塊，同時確保管理系統具備數據收集和智能分析等功能[5]。

（三）軟硬件平臺建設

依托公共基礎實驗室為框架，發揮大數據等技術建立實驗室管理平臺系統，按照主要功能設置模塊，并確保各模塊正常運轉，可以充分發揮功能。在此過程中軟硬件設施建設是基礎，結合當前發展來看，實驗室管理系統需要具備計算、數據存儲及可視化等功能，便于工作人員日常管理及管控實驗室內設備運行狀況，從而大幅度提升管控效率。軟件架構需要從數據管理、云資源數據池、網絡資源等進行思考，硬件資源需要思考大數據、云技術等應用要點。

（四）建立基于大數據的公共基礎實驗室管理平臺

在“數”“智”型管理模式構建中，為充分發揮大數據等現代化技術優勢，在軟硬件基礎上構建管理平臺是極為重要的。首先需要根據實際管理需求和管理面臨的困境選擇適合的平臺類型，并建立資源庫。將實驗室內所有儀器設備等進行數字化掃描和編號，轉化為數字信息存儲到資源庫中，便于使用人員依靠系統詳細了解該實驗室具備的各種儀器設備，從而基于具體需求進行選擇。其次在建設中，可以借助云計算實現資源共享，避免出現資源浪費現象，并實現實驗室內資源合理配置，盡可能為科研活動發展提供更多支持。其中關鍵在于建立信息協同開發服務的云平臺，加強設計和開發服務，確保不同類型管理模塊有效整合，協同發揮作用，同時還應用到仿真軟件，為計算和科研結果統計等提供支持。最后需要以大數據技術為支撐建立系統開發桌面云平臺。該系統可以確保管理系統與使用者之間存在信息交互渠道，例如客戶端硬盤和云數據中心有效鏈接，實現物理資源虛擬轉換，并構建虛擬化可視桌面，便于實驗人員進行操作。此外，該平臺的建設還可以為實驗室相關軟件系統進行整合，從而實現便捷化管理[6]。

（五）構建方法

圍繞上文對管理系統平臺軟硬件的相關分析，以及公共基礎實驗室職能分析，“數”“智”型管理模式構建方法如下：

第一，融合需求，確保各模塊有效集成。公共基礎實驗室類型廣泛，不同類型的實驗室內部儀器設備及日常開展實驗活動存在差異，所以在構建管理模式之前，明確梳理該實驗室的需求，科學設置功能模塊并實現各模塊有效集成是前提。隨著時代發展，數字化、智能化與各行業融入日益緊密，也為各行業發展提供指引，在科研活動領域，智能數據分析、智能統計和存儲成為實驗室建設重點。因此，建設過程中，科學利用大數據等搭建系統平臺，建立數據共享、數據分析等模塊極為重要[7]。

第二，融合使用，以用定建。基于實際情況，充分了解實驗室的使用率和設備維修維護及報廢率等信息，將其納入資源數據庫中，從而便于在使用者利用實驗室時，針對性給予指導意見，例如注意使用哪些設備儀器、哪些操作請提高安全意識等，最大限度發揮“數”“智”管理模式優勢，提升實驗室利用率，同時在實驗室投入使用階段，科學計劃實驗室在教學實驗、科研實驗及競賽實驗等方面的比例，并對可能應用實驗室的團隊進行預測，客觀估算時間劃分等，從而確保實驗室最大限度發揮價值，且避免多團隊同時應用的尷尬局面。

第三，發揮多方力量，共建“數”“智”化模式。新時期合作共贏得到廣泛認同，因此公共基礎實驗室在建設過程中也需要順應時代發展變化，發揮合力優勢，借助多方力量，助推“數”“智”管理模式形成，同時發揮合力作用，可以實現多個實驗室合作，提供更為全面的服務，例如多個實驗室構建合作聯系，彼此之間實現資源共享、信息共享，便于使用者基于自身需求靈活安排時間和就所需設備做出協調[8]。

第四，充分發揮技術優勢，優化“數”“智”管理平臺。隨著科研活動持續開展，更多新技術面世，在此過程中，管理模式也會隨著發展而出現不足之處，此時積極引進先進技術，優化管理平臺，更新管理系統，對充分展現數字化、智能化管理優化極為有利。

四、結束語

綜上所述，科學應用大數據技術，助力公共基礎實驗室構建“數”“智”型管理模式符合時代發展的需求。本文結合實際案例，系統梳理了公共實驗室管理面臨的困境，然后圍繞大數據技術，探究構建“數”“智”型管理模式的路徑，從構建原則、框架建設、軟硬件平臺建設、管理平臺建設等方面進行全面分析，希望本文研究內容可以為我國公共基礎實驗室發展提供更多參考。

作者單位：董哲宇 太原學院