王華+李伶+楊帆

摘 要： 為了提高高校大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)水平，從校園一卡通系統(tǒng)海量的數(shù)據(jù)中提取分析出對(duì)高校管理層進(jìn)行輔助決策有幫助的信息，為高校數(shù)據(jù)資源的分析和利用提供參考。在研究大數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合校園一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)特點(diǎn)與應(yīng)用，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的校園一卡通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)模型，并將此模型應(yīng)用到高校消費(fèi)分析、圖書(shū)館設(shè)計(jì)服務(wù)、綜合預(yù)警等校園場(chǎng)景中，利用分析結(jié)果輔助學(xué)校決策，對(duì)推動(dòng)高校數(shù)據(jù)服務(wù)及數(shù)據(jù)應(yīng)用具有積極的作用與價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 大數(shù)據(jù)應(yīng)用； 校園一卡通； 數(shù)據(jù)分析； 平臺(tái)模型； 利用價(jià)值； 數(shù)據(jù)服務(wù)

中圖分類(lèi)號(hào)： TN911?34； TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2018）04?0056?04

Abstract： To improve the big data application service level in university， the information helpful to auxiliary decision of the university management staff is extracted from the huge amount of data in the campus card system to provide a reference for analysis and utilization of data resources in universities. A campus card data analysis platform model based on big data is built on the basis of research on big data and related technologies， combining with data characteristics and application of campus card system. This model is applied to university consumption analysis， library design services， comprehensive warning and other campus scenes to assist the decision making in university， which has a positive function and value for promoting data services and application in university.

Keywords： big data application； campus card； data analysis； platform model； utilization value； data service

大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)字化正改變著人類(lèi)的生活，大數(shù)據(jù)已給各個(gè)行業(yè)的發(fā)展和決策帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。國(guó)務(wù)院于2015年印發(fā)的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》指出大數(shù)據(jù)正日益對(duì)全球生產(chǎn)、流通、分配、消費(fèi)活動(dòng)以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制、社會(huì)生活方式和國(guó)家治理能力產(chǎn)生重要影響[1]。校園一卡通在高校中的應(yīng)用已日趨成熟，其功能涉及到校園生活的方方面面，如何更好地利用這些海量數(shù)據(jù)，成為很有價(jià)值的研究課題。

1 大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與特征

大數(shù)據(jù)（big data），也被稱(chēng)為巨量資料，其被定義為無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)用常規(guī)軟件工作對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理和處理的數(shù)據(jù)集合[2]。

大數(shù)據(jù)科學(xué)決策是高校治理體系和治理能力現(xiàn)代化的關(guān)鍵。在教育領(lǐng)域中，管理和決策越來(lái)越依賴(lài)于數(shù)據(jù)和分析[3]。在高校信息化建設(shè)過(guò)程中，積累了大量的教學(xué)、科研、運(yùn)行管理等方面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的有效利用，能讓管理決策者更全面地對(duì)校情進(jìn)行把控，提高決策能力。對(duì)師生用戶而言，大數(shù)據(jù)也可為用戶提供更多個(gè)性化的服務(wù)。數(shù)據(jù)是高校的無(wú)形資產(chǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘應(yīng)成為高校推進(jìn)教育信息化建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容[4]。

2 校園一卡通數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀

校園一卡通最早用于食堂消費(fèi)及浴室刷卡，并逐漸應(yīng)用于圖書(shū)借閱，上機(jī)登記等場(chǎng)合，統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)的建立，使校園卡更是具備了校園身份證的功能。目前幾乎所有高校都建成了應(yīng)用范圍不一的校園一卡通系統(tǒng)[5]。通過(guò)校園一卡通能夠清晰掌握一卡通用戶的活動(dòng)軌跡，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步推動(dòng)高校數(shù)字化管理系統(tǒng)建設(shè)和信息管理水平[6]。在校園一卡通系統(tǒng)的使用過(guò)程中，產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)真實(shí)地反映了師生在校園內(nèi)的多種行為記錄，但極少被學(xué)校管理者所用。

3 基于大數(shù)據(jù)的校園一卡通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)模型

結(jié)合校園一卡通數(shù)據(jù)特點(diǎn)，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)支持的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，構(gòu)建一卡通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。該平臺(tái)主要由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層構(gòu)成，依托一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)，基于統(tǒng)一身份認(rèn)證，結(jié)合人事、學(xué)生、教學(xué)、上網(wǎng)計(jì)費(fèi)等多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)不同主題的數(shù)據(jù)分析模型，進(jìn)行可視化展示及應(yīng)用。體系架構(gòu)如圖1所示，其中管理規(guī)范與信息標(biāo)準(zhǔn)體系，信息安全與運(yùn)維保障體系自始至終貫穿于這4個(gè)層次中。

3.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層主要是對(duì)數(shù)據(jù)通過(guò)不同的方式有效地采集到數(shù)據(jù)庫(kù)中。校園一卡通數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)源除了刷卡產(chǎn)生的流水?dāng)?shù)據(jù)外，還包括其基于身份認(rèn)證的各種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，以及所代表的人、物和行為軌跡等。采集的數(shù)據(jù)主要有以下幾個(gè)方面。

1） 身份信息?；诮y(tǒng)一身份認(rèn)證，從校園卡號(hào)識(shí)別到用戶身份、性別、年齡、籍貫、所在學(xué)院、專(zhuān)業(yè)等基本身份信息。

2） 消費(fèi)流水。全面記錄了用戶在校內(nèi)期間包括校內(nèi)食堂、周邊超市及各種開(kāi)放設(shè)施的刷卡消費(fèi)情況，同時(shí)還包括各種小額繳費(fèi)、校園卡充值、充值方式等數(shù)據(jù)。

3） 圖書(shū)借閱。校園卡兼具圖書(shū)借閱功能，通過(guò)校園卡結(jié)合圖書(shū)館書(shū)目檢索系統(tǒng)可獲得當(dāng)前借閱、歷史借閱等全部圖書(shū)借閱信息。endprint

4） 上網(wǎng)記錄。校內(nèi)學(xué)生用戶通過(guò)校園一卡通卡號(hào)作為上網(wǎng)虛擬賬號(hào)，結(jié)合認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)獲得學(xué)生的上網(wǎng)記錄。

3.2 數(shù)據(jù)處理層

該層負(fù)責(zé)處理底層的數(shù)據(jù)源，并實(shí)現(xiàn)各類(lèi)信息的存儲(chǔ)和管理，為分析層提供有效及可用的數(shù)據(jù)，其主要功能包含數(shù)據(jù)的清理、轉(zhuǎn)換、整合、提取、維護(hù)等。該層校園一卡通系統(tǒng)中存儲(chǔ)了用戶及相關(guān)聯(lián)的海量數(shù)據(jù)，為了保證分析的可靠性和穩(wěn)定性，需將影響數(shù)據(jù)真實(shí)性的或無(wú)效的數(shù)據(jù)去除，并將來(lái)自不同數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)分析樣本，為上層提供輸入，相對(duì)準(zhǔn)確的描述分析結(jié)果。

3.3 數(shù)據(jù)分析層

大數(shù)據(jù)技術(shù)最核心的價(jià)值在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析[7]。大數(shù)據(jù)分析是在強(qiáng)大的支撐平臺(tái)上運(yùn)行分析算法發(fā)現(xiàn)隱藏在大數(shù)據(jù)中潛在價(jià)值的過(guò)程[8]。數(shù)據(jù)分析層整合聚類(lèi)、分類(lèi)、回歸、時(shí)序等深度分析算法，通過(guò)建立相關(guān)模型，實(shí)現(xiàn)校園一卡通數(shù)據(jù)的綜合分析、管理及數(shù)據(jù)挖掘。按照分析應(yīng)用的需要，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)資源和服務(wù)資源進(jìn)行綜合分析，原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析層獲取到大數(shù)據(jù)的價(jià)值，以及大量數(shù)據(jù)間隱含的模式。通過(guò)深度分析算法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性洞察，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)含義和價(jià)值的深度挖掘。

3.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用層

該層主要將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果通過(guò)圖表等方式進(jìn)行可視化的展示，根據(jù)研究主題，將分析結(jié)果應(yīng)用于學(xué)校管理、分析決策以及為學(xué)生提供個(gè)性化應(yīng)用等，為高校管理部門(mén)提供快速的信息查詢(xún)及更好更科學(xué)的決策依據(jù)。

4 校園一卡通數(shù)據(jù)利用價(jià)值分析

應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，可對(duì)校園一卡通及其相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行以下維度的分析應(yīng)用，對(duì)學(xué)生資助、學(xué)業(yè)預(yù)警、圖書(shū)管理、個(gè)人數(shù)據(jù)服務(wù)等方面進(jìn)行初步應(yīng)用，取得了很好的效果。

4.1 消費(fèi)分析

校園一卡通系統(tǒng)主要記錄的為用戶消費(fèi)流水?dāng)?shù)據(jù)，僅通過(guò)時(shí)間維度來(lái)進(jìn)行消費(fèi)情況分析，可獲得消費(fèi)總額、人均消費(fèi)情況等，用于反映整體消費(fèi)趨勢(shì)。在消費(fèi)分析中，可采用K?means算法對(duì)清洗和集成后的數(shù)據(jù)做聚類(lèi)分析，將消費(fèi)次數(shù)、消費(fèi)金額、就餐地點(diǎn)等屬性作為輸入屬性，挖掘?qū)W生的消費(fèi)習(xí)慣。

結(jié)合大數(shù)據(jù)分析方式，將消費(fèi)情況與學(xué)生家庭狀況結(jié)合，還可采用apriori算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，即從校園一卡通所有關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)之間的隱藏關(guān)系，如貧困生與消費(fèi)額的關(guān)聯(lián)度等，可作為貧困學(xué)生助學(xué)金及貸款的發(fā)放依據(jù)，輔助學(xué)校精準(zhǔn)資助貧困生。

4.2 圖書(shū)館設(shè)計(jì)服務(wù)

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用為高校圖書(shū)館的功能拓展和服務(wù)創(chuàng)新帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過(guò)校園一卡通的借閱功能，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，可從讀者、圖書(shū)館、學(xué)校三個(gè)維度對(duì)傳統(tǒng)圖書(shū)館功能進(jìn)行新的設(shè)計(jì)分析，逐步構(gòu)建高校的智慧圖書(shū)館。

應(yīng)用該設(shè)計(jì)服務(wù)模型，對(duì)讀者來(lái)說(shuō)，可獲得個(gè)性化信息推送，如分析借閱偏好、借閱趨勢(shì)等，獲得精準(zhǔn)薦書(shū)服務(wù)，并可了解自己在全校范圍內(nèi)的圖書(shū)閱讀情況；對(duì)圖書(shū)館來(lái)說(shuō)，可獲得圖書(shū)的累計(jì)借閱量、熱門(mén)借閱等數(shù)據(jù)，使圖書(shū)館資源最大化利用，提升服務(wù)質(zhì)量；對(duì)學(xué)校層面，在此數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，還可結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)、成績(jī)等信息進(jìn)一步形成圖書(shū)借閱數(shù)據(jù)報(bào)告，為高校圖文信息分析提供一定的依據(jù)。高校圖書(shū)館借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以有效地提高服務(wù)效率、降低服務(wù)的成本[9]。

4.3 上網(wǎng)情況分析

網(wǎng)絡(luò)日益普及，大學(xué)校園成為網(wǎng)絡(luò)用戶最為密集的區(qū)域。入網(wǎng)認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)與學(xué)校的統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)的校園網(wǎng)接入策略，即可通過(guò)校園一卡通卡號(hào)作為登錄認(rèn)證客戶端的惟一賬號(hào)，這就使通過(guò)校園卡號(hào)結(jié)合認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行上網(wǎng)情況分析成為可能，即可通過(guò)不同時(shí)間段在線賬號(hào)數(shù)分析、用戶使用時(shí)長(zhǎng)分析、訪問(wèn)目的地址分析等了解大學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)使用情況。除對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)輿情進(jìn)行有效監(jiān)控外，還可對(duì)上網(wǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的用戶進(jìn)行預(yù)警，防止網(wǎng)絡(luò)沉迷，對(duì)用戶上網(wǎng)情況的分析也是進(jìn)行校園網(wǎng)流量控制、提升校園網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)有效途徑。

4.4 學(xué)生綜合預(yù)警

通過(guò)對(duì)校園一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，確定相關(guān)指標(biāo)的閾值，建立模型，一旦達(dá)到臨界值范圍，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)[10]，實(shí)現(xiàn)學(xué)生安全、消費(fèi)、上網(wǎng)等情況的預(yù)警機(jī)制，更進(jìn)一步地了解學(xué)生心理動(dòng)向，進(jìn)行成績(jī)、就業(yè)的預(yù)測(cè)，做到事先預(yù)防、適時(shí)干預(yù)、過(guò)程管控。

以不在校預(yù)警為例，傳統(tǒng)方式通過(guò)消費(fèi)、圖書(shū)借閱及場(chǎng)館出入、上網(wǎng)每單一指標(biāo)，很難確認(rèn)該學(xué)生是否在校，如學(xué)生可能不在食堂就餐或者不去圖書(shū)館等，但如果將此三方面信息綜合考慮，當(dāng)校園卡所有應(yīng)用均為空時(shí)，為其輔導(dǎo)員推送不在校預(yù)警信息，讓輔導(dǎo)員及時(shí)關(guān)注了解學(xué)生行蹤。結(jié)合校園一卡通數(shù)據(jù)分析研究學(xué)生在校生活習(xí)慣和學(xué)習(xí)規(guī)律，可作為學(xué)校學(xué)生管理預(yù)警機(jī)制的一部分，協(xié)助及早發(fā)現(xiàn)學(xué)生異常信息，發(fā)揮管理和教育的功能，有效提升教育質(zhì)量，幫助學(xué)生順利完成學(xué)業(yè)。

4.5 個(gè)人數(shù)據(jù)服務(wù)

校園一卡通涵蓋了大學(xué)生活的大部分信息，通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)校園一卡通數(shù)據(jù)的分析，不僅可以做宏觀的分析研究，為管理者提供決策，也可對(duì)師生在校行為進(jìn)行個(gè)性化分析，保證個(gè)人數(shù)據(jù)全面精準(zhǔn)，為用戶提供參考。

以江蘇師范大學(xué)為例，自2015年起，應(yīng)用校園一卡通大數(shù)據(jù)分析，為畢業(yè)生送出數(shù)字禮物“我的大學(xué)”，通過(guò)微信應(yīng)用在手機(jī)端為畢業(yè)生展示其在校四年來(lái)的生活、學(xué)習(xí)軌跡，為學(xué)生打造了一份獨(dú)特的校園回憶，收到了良好的效果。

后續(xù)，還可為在校生推出個(gè)性化應(yīng)用，如實(shí)時(shí)掌握個(gè)人消費(fèi)情況，適時(shí)進(jìn)行消費(fèi)提醒；了解個(gè)人圖書(shū)館借閱情況，精準(zhǔn)推薦圖書(shū)等。校園一卡通里記錄了學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律和生活習(xí)慣，對(duì)這些信息進(jìn)行收集整理、挖掘和分析，可為學(xué)生及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)、生活習(xí)慣提供參考，幫助學(xué)生更有效地成長(zhǎng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

大數(shù)據(jù)時(shí)代加速了社會(huì)的變化與發(fā)展，對(duì)高校數(shù)據(jù)資源利用與數(shù)據(jù)服務(wù)創(chuàng)新提出了新的挑戰(zhàn)。本文僅以校園一卡通數(shù)據(jù)為例，對(duì)高校數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析利用，其獲得的結(jié)果不僅為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了有用的信息，也為高校信息資源的應(yīng)用和增值，構(gòu)建完整的校情分析應(yīng)用系統(tǒng)及決策支持系統(tǒng)提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)方法；同時(shí)，也為在校學(xué)生的個(gè)體行為提供了一定的參考。隨著大數(shù)據(jù)在教育行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析對(duì)高校其他數(shù)據(jù)資源的利用價(jià)值也必將得到更大的顯現(xiàn)。endprint

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