多維視角高校管理信息系統(tǒng)構(gòu)建路徑

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摘要：管理信息系統(tǒng)建設(shè)是高校信息化的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)一般采用簡(jiǎn)單服務(wù)器模式，不具備分布式、多數(shù)據(jù)源等特點(diǎn)。本文討論了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)背景下高校管理信息系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)、內(nèi)涵，從技術(shù)層面闡述了管理信息系統(tǒng)與信息化建設(shè)的關(guān)系和各類型管理信息系統(tǒng)的組合框架和整合體系，并從數(shù)據(jù)管理、接口管理、流程管理、服務(wù)管理四個(gè)維度探討了管理信息系統(tǒng)建設(shè)中經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明，該方案以及所展示的創(chuàng)新措施能夠有效促進(jìn)學(xué)校信息化建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：管理信息系統(tǒng)；云計(jì)算；高校信息化

1引言

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，高校管理信息系統(tǒng)呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、服務(wù)化等特點(diǎn)。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)不再孤立地解決本部門的信息化問(wèn)題，而是相互聯(lián)通，通過(guò)整體規(guī)劃實(shí)現(xiàn)校園全流程管理，提高學(xué)校綜合治理能力。系統(tǒng)化、服務(wù)化特征表明管理信息系統(tǒng)在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下，傳統(tǒng)的單體程序進(jìn)化成分布式架構(gòu)，其交付部署模式、運(yùn)營(yíng)方式、管理方法有了本質(zhì)變化，師生有“整體性”的感受和體驗(yàn)。在傳統(tǒng)的信息化建設(shè)中，各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)沒(méi)有統(tǒng)一的入口。每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)都是一組功能的簡(jiǎn)單組合，還可能包含重復(fù)冗余不一致的數(shù)據(jù)。在這類系統(tǒng)的使用過(guò)程中，師生常常找不到需要的功能，學(xué)校管理者也因應(yīng)用與數(shù)據(jù)的綁定而無(wú)法得到跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)孤島增加了學(xué)校的管理成本。為了解決這些問(wèn)題，有必要在學(xué)校信息化建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)中，建立和制定新的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理模式，按照“系統(tǒng)化、服務(wù)化”的要求重構(gòu)管理信息系統(tǒng)，從“數(shù)據(jù)、接口、流程、服務(wù)”四個(gè)維度出發(fā)，提高信息化層次，完善服務(wù)質(zhì)量。

2管理信息系統(tǒng)

2.1管理信息系統(tǒng)的定義

管理信息系統(tǒng)是一個(gè)能夠進(jìn)行信息采集收集、信息傳遞、數(shù)據(jù)計(jì)算、報(bào)表打印、預(yù)測(cè)分析等功能的自動(dòng)化軟件系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)既依賴于系統(tǒng)軟件的底層支撐，如操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，也依賴于其他硬件環(huán)境，包括服務(wù)器設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等。在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，管理信息系統(tǒng)不再是單一的C/S或B/S模式[1]，而是具備分布式、服務(wù)容器化、移動(dòng)計(jì)算、多數(shù)據(jù)源等特征的智能信息系統(tǒng)。在硬件層面上，MIS系統(tǒng)被部署到虛擬云服務(wù)器上，同時(shí)被安裝到擁有獨(dú)立運(yùn)行環(huán)境的容器中（如Docker環(huán)境[2]），從而具備軟硬資源統(tǒng)一管理、按需分配、彈性調(diào)度、自動(dòng)化管理等特點(diǎn)。在軟件層面上，MIS系統(tǒng)基于分布式、移動(dòng)計(jì)算等技術(shù)，能夠集成多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源[3]，對(duì)外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、事務(wù)訪問(wèn)接口，為用戶生成一致的WEB和移動(dòng)交互視圖。高校管理信息系統(tǒng)涉及的種類繁多，既包括傳統(tǒng)的具備管理治理功能的教務(wù)管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化OA系統(tǒng)、學(xué)工管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)等，也包括具有預(yù)測(cè)、分析、診斷改進(jìn)功能的智慧校園系統(tǒng)。其中，后者的數(shù)據(jù)輸入來(lái)源于對(duì)前者沉淀數(shù)據(jù)的采集和挖掘，后者的數(shù)據(jù)輸出為高校加強(qiáng)教學(xué)管理、提升辦學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化管理流程、改進(jìn)規(guī)章制度提供了決策依據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)。

2.2管理信息系統(tǒng)的信息化建設(shè)

在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)時(shí)代，管理信息系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)早已不止依賴一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器。精細(xì)化管理、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等需求，以及綠色環(huán)保、節(jié)能減噪等指標(biāo)要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、存儲(chǔ)、服務(wù)器部署進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。把服務(wù)器搬到“云上”，采用虛擬化技術(shù)對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)資源進(jìn)行整體分配和管理[4]；構(gòu)建資源利用最大化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“彈性可伸縮”、“池化管理”、“負(fù)載自適應(yīng)”等功能，將資源分配給最需要的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。這種從硬件設(shè)備中使用虛擬化技術(shù)抽離計(jì)算和資源服務(wù)的功能，已在IaaS平臺(tái)中得到廣泛的應(yīng)用[5]。在高校信息化建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施為管理信息系統(tǒng)的運(yùn)行和使用提供關(guān)鍵支撐。它們是信息數(shù)據(jù)流動(dòng)的“管道”，有效保證了數(shù)據(jù)之間的連接性和暢通性，形成了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳動(dòng)的環(huán)路。隨著高校信息化建設(shè)進(jìn)入“智慧校園”階段，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與管理信息系統(tǒng)的建設(shè)不再是分割的，而是基于建設(shè)目標(biāo)、用戶需求、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境優(yōu)化等要求進(jìn)行整體規(guī)劃。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要充分考慮信息系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和功能特性，從而提供可控有效的解決方案。

2.3整合框架和技術(shù)體系

隨著技術(shù)的發(fā)展，信息系統(tǒng)建設(shè)正在由面向服務(wù)架構(gòu)（SOA，Service-OrientedArchitecture）轉(zhuǎn)向微服務(wù)架構(gòu)。SOA主張對(duì)不同功能的應(yīng)用程序組件（即服務(wù)）進(jìn)行分布式部署，并通過(guò)定義組件間的接口進(jìn)行服務(wù)通訊。SOA是一種體系架構(gòu)，既不是某種特定的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也不是幾種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的簡(jiǎn)單組合。它從異構(gòu)環(huán)境的視角規(guī)定了系統(tǒng)集成、服務(wù)提供的解決方案。為了實(shí)現(xiàn)SOA，企業(yè)架構(gòu)師往往要定義三個(gè)部分[6]：處于核心地位的注冊(cè)中心（RegisterCenter）、服務(wù)提供者（ServiceProvider）和服務(wù)消費(fèi)者（ServiceConsumer）。它們分別定義描述了服務(wù)的定義、使用及發(fā)現(xiàn)規(guī)則。SOA的優(yōu)點(diǎn)在于能夠較容易地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互通集成[7]，降低開(kāi)發(fā)和維護(hù)的成本。盡管如此，SOA還是存在組件邊界定義不清晰、轉(zhuǎn)換調(diào)用程序復(fù)雜度高等問(wèn)題。微服務(wù)架構(gòu)是對(duì)SOA思想的一種延續(xù)[8]。它提倡將系統(tǒng)分割成一個(gè)個(gè)“原子服務(wù)”，即最小的可獨(dú)立部署運(yùn)行的程序單元。這里的“服務(wù)”可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求和計(jì)算需求進(jìn)行快速?gòu)?fù)制，形成多個(gè)新的服務(wù)實(shí)例，從而增加系統(tǒng)并發(fā)響應(yīng)的能力。服務(wù)實(shí)例運(yùn)行在Docker引擎中，簡(jiǎn)化了服務(wù)的管理和治理能力。在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常常需要結(jié)合SpringBoot技術(shù)和SpringCloud技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)微服務(wù)框架的構(gòu)建[9]，完成服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)調(diào)用、服務(wù)監(jiān)控、服務(wù)網(wǎng)關(guān)、斷路器、服務(wù)追蹤、數(shù)據(jù)流等一系列功能。服務(wù)與服務(wù)之間通過(guò)RESTAPI進(jìn)行調(diào)用，系統(tǒng)對(duì)外則通過(guò)API網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)負(fù)載均衡、權(quán)限校驗(yàn)、流量控制、健康檢查等操作。圖1演示了微服務(wù)架構(gòu)在校園管理信息系統(tǒng)構(gòu)建中的實(shí)踐與應(yīng)用。

3管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建路徑

3.1數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)是校園信息化建設(shè)的重要資產(chǎn)，也是管理信息系統(tǒng)的血液。數(shù)據(jù)管理一般包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清理和維護(hù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等部分。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定是根據(jù)學(xué)校的發(fā)展要求[10]，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的代碼規(guī)范，以及對(duì)術(shù)語(yǔ)、名詞的專有定義，建立涵蓋師生、校園資產(chǎn)、教務(wù)教學(xué)、學(xué)工、人事等全領(lǐng)域的數(shù)據(jù)治理框架和規(guī)范體系。它從業(yè)務(wù)生產(chǎn)中抽取實(shí)體類的層級(jí)關(guān)系，以建表建庫(kù)的要求描述實(shí)體和關(guān)系的字段名稱、編碼、類型、約束、詳細(xì)說(shuō)明等。它是數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)和前提，也是高校信息化建設(shè)的重要內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集是指從多個(gè)源頭獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，校園數(shù)據(jù)包括人員、資產(chǎn)基礎(chǔ)信息在內(nèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，也包括生活、行為（特別是學(xué)習(xí)行為和教學(xué)行為）信息的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)從溯源來(lái)看，可分別從各種管理信息系統(tǒng)中抓取[11]，如記錄教學(xué)數(shù)據(jù)的教務(wù)管理系統(tǒng)、慕課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)；記錄學(xué)生情況的心理健康管理、學(xué)生體質(zhì)管理系統(tǒng)；記錄校園管理的移動(dòng)掌上校園、校園輿情分析、網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。為了更好地執(zhí)行數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集成，數(shù)據(jù)采集要求準(zhǔn)確、有效、完備。數(shù)據(jù)清理和維護(hù)是為了解決數(shù)據(jù)不一致、空值、重復(fù)、錯(cuò)誤等問(wèn)題。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換、數(shù)據(jù)共享主要是針對(duì)教學(xué)、科研、管理等業(yè)務(wù)平臺(tái)之間、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間、主從數(shù)據(jù)庫(kù)、各類型數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、集成等功能。數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估要求從完備性、及時(shí)性、有效性、一致性四個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)[12]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析是使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性和潛在價(jià)值。數(shù)據(jù)管理的成果是形成數(shù)據(jù)中心，如圖2所示。

3.2接口管理

由圖2可知，數(shù)據(jù)中心是全校數(shù)據(jù)采集、集中、轉(zhuǎn)換、交換、共享、沉淀、計(jì)算的控制中心。根據(jù)各種數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，分別建立采集庫(kù)、共享庫(kù)、歷史庫(kù)、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集市等。這些庫(kù)所的建立，既可以為上層微服務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，也可以生成外部API調(diào)用接口，輔助數(shù)據(jù)展示、決策、預(yù)警等功能，同時(shí)提供數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗等數(shù)據(jù)管理服務(wù)的有效接口。接口的管理形成開(kāi)放平臺(tái)層[13]，從而整體統(tǒng)一地對(duì)外提供服務(wù)。接口管理也包括API接入的驗(yàn)證和授權(quán)、流量管理、日志管理、配置和監(jiān)控管理等。

3.3流程管理

流程是指數(shù)據(jù)在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中“流動(dòng)”，由各業(yè)務(wù)部門和院系人員操作，解決跨部門辦公自動(dòng)化、數(shù)據(jù)孤島等問(wèn)題。流程管理是數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)整理的有效手段。它包括：解決高校實(shí)際業(yè)務(wù)流程與信息化建設(shè)不相適應(yīng)的步驟[14]，促進(jìn)學(xué)校管理與信息化相融合；編排業(yè)務(wù)流程以提高效率，使OA系統(tǒng)更有效率。在實(shí)際操作中，通過(guò)可視化界面建立新流程，或以組合、修剪等方式再造新流程，從而提供高效的流程編排平臺(tái)。

3.4服務(wù)管理

建立一站式服務(wù)大廳。基于各種場(chǎng)景，建立包括學(xué)生綜合服務(wù)、教學(xué)綜合服務(wù)、教務(wù)綜合服務(wù)、學(xué)工綜合服務(wù)、辦公綜合服務(wù)、財(cái)務(wù)綜合服務(wù)、決策綜合服務(wù)、生活綜合服務(wù)等在內(nèi)的服務(wù)集市。

作者：楊陽(yáng) 單位：湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息化中心