王彤宇

摘? 要：當(dāng)前各類高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育呈燎原之勢(shì)，此教育改革產(chǎn)生海量的教師教學(xué)創(chuàng)新、學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)等數(shù)據(jù)，以及頻繁檔案更新任務(wù)，需要有高效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理能力的系統(tǒng)與之相匹配。本文重點(diǎn)探討以大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心的高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)理念，提出了解決信息處理速度和系統(tǒng)評(píng)價(jià)機(jī)制的軟件設(shè)計(jì)方向，并運(yùn)用Succinct、Spark、Mesos、SQL和Operator等技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，還給出了海量異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)硬件資源方案，為專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融合質(zhì)量評(píng)價(jià)、人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新評(píng)價(jià)構(gòu)建了高效分析環(huán)境。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;高校管理;創(chuàng)新分析系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP309? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Development and Design of the University Innovation Analysis

System from the Perspective of Big Data

WANG Tongyu

（Dapartment of Computer Science，Jinan Vocational College，Jinan 250103，China）

Abstract：The development and design of the innovative analysis system in universities from the perspective of big data needs to reflect the high efficiency of information processing.The paper explores the development and design thoughts of the innovation analysis system with the big data technology as the core，proposes and conducts the software design to improve information processing efficiency and system evaluation mechanism with the application of Succinct，Spark，Mesos，SQL，Operator and other technologies.Additionally，some schemes are also proposed for the massive heterogeneous data storage hardware resource，constructing the efficient analysis platform for the quality assessment of the integration of professional education and innovation education，and for the innovation evaluation of the talent cultivation mode as well.

Keywords：big data analysis;university management;innovation analysis system

1? ?引言（Introduction）

信息化時(shí)代發(fā)展背景下，高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)主要從提升信息處理速度方面進(jìn)行[1]。在高校信息化管理系統(tǒng)中，能夠應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)中的多種計(jì)算方式，對(duì)當(dāng)前所確定的系統(tǒng)開發(fā)方向做出控制，并通過(guò)創(chuàng)新分析系統(tǒng)的開發(fā)管理，形成高校信息化管理之間的相互結(jié)合[2]。信息處理速度提升，直接關(guān)系到高校信息系統(tǒng)運(yùn)行是否切實(shí)有效，面對(duì)海量的教學(xué)改革、學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)等數(shù)據(jù)，以及頻繁檔案更新任務(wù)，不僅信息處理速度要保證達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，除此之外還需要在信息處理中，引入數(shù)據(jù)自動(dòng)更新功能[3]。

2? 高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的主要方向（The

main development and design direction of the

university innovation analysis system）

2.1? ?加快信息處理速度

發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間彼此干擾，能夠通過(guò)有效信息分析處理技術(shù)做出隔離，保障信息處理過(guò)程中各個(gè)模塊處于獨(dú)立狀態(tài)[4]。同時(shí)在信息管理中也能根據(jù)請(qǐng)求有效聯(lián)系，對(duì)信息處理范圍進(jìn)行放大，大數(shù)據(jù)分析中的信息整合能力，以及海量信息提取處理能力，均是構(gòu)建高校創(chuàng)新管理信息系統(tǒng)所需要的[5]。目前所應(yīng)用的主流技術(shù)包括Succinct、SparkSQL等。

2.2? ?優(yōu)化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)機(jī)制

高校構(gòu)建創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)機(jī)制過(guò)程中，需要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行可行性，以及其中所存在的問(wèn)題做出評(píng)價(jià)。因此未來(lái)創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)主流方向之一是對(duì)于系統(tǒng)評(píng)價(jià)機(jī)制的優(yōu)化與完善[6]。能夠根據(jù)使用一段時(shí)間的數(shù)據(jù)反饋，對(duì)接下來(lái)的數(shù)據(jù)信息處理方向做出調(diào)整。優(yōu)化系統(tǒng)評(píng)價(jià)機(jī)制，這需要應(yīng)用高效計(jì)算技術(shù)來(lái)完成，在抽象數(shù)據(jù)集合中，能夠快速確定信息提取方向，并通過(guò)信息技術(shù)之間的整合，對(duì)數(shù)據(jù)分析整體速度做出提升。完善系統(tǒng)評(píng)價(jià)機(jī)制，需要建立在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)提取基礎(chǔ)上，尤其是針對(duì)當(dāng)前的主流新技術(shù)，更應(yīng)該考慮其運(yùn)行環(huán)境對(duì)自身數(shù)據(jù)安全性的威脅。系統(tǒng)構(gòu)建中會(huì)有平臺(tái)內(nèi)部的調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)時(shí)反應(yīng)信息變化，在不斷評(píng)價(jià)過(guò)程中尋求新的數(shù)據(jù)信息接口，避免接口選擇錯(cuò)誤而影響到存儲(chǔ)速度與安全性。在這一新型設(shè)計(jì)開發(fā)方向背景下，大數(shù)據(jù)分析成為主流技術(shù)支撐，主要應(yīng)用在基礎(chǔ)框架構(gòu)建與內(nèi)部程序匯編完善方面。大數(shù)據(jù)分析基本框架構(gòu)建見圖1。

3? 高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)思路（Development?and design thoughts of the university innovative?analysis system）

3.1? ?構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系

基于大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)所構(gòu)建的創(chuàng)新分析系統(tǒng)，首先是對(duì)多元化評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建，可以利用資源管理Mesos技術(shù)，構(gòu)建出用戶訪問(wèn)的等級(jí)框架任務(wù)。這樣當(dāng)用戶需要對(duì)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)部能夠通過(guò)分析運(yùn)算來(lái)自動(dòng)分類，對(duì)所接收到的信息請(qǐng)求自動(dòng)分層，能夠形成初步的多元評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系還需具備大數(shù)據(jù)查詢功能，在所構(gòu)建功能層的最基層利用Spark技術(shù)作為搜索功能實(shí)現(xiàn)引擎，啟動(dòng)SQL與Operator技術(shù)，形成評(píng)價(jià)搜索中的高速度類型劃分。Spark Streaming技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)評(píng)價(jià)時(shí)間的整合與區(qū)分，當(dāng)請(qǐng)求之間存在彼此聯(lián)系時(shí)，能夠通過(guò)這一技術(shù)方法進(jìn)行更為高效的內(nèi)部控制。多元評(píng)價(jià)體系構(gòu)建還需要形成類似樹狀結(jié)構(gòu)的分析基礎(chǔ)，這便要求在系統(tǒng)分析過(guò)程中，啟動(dòng)近似查詢引擎，通過(guò)賬戶查詢請(qǐng)求，能夠?qū)?shù)據(jù)的精密程度控制在允許誤差內(nèi)，通過(guò)GraphX基于BSP建立基本模型。常用技術(shù)方法對(duì)最終平臺(tái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建也發(fā)揮著基礎(chǔ)控制的功能。

3.2? ?建立評(píng)價(jià)互動(dòng)機(jī)制

利用算法公式建立評(píng)價(jià)互動(dòng)機(jī)制，基于大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)互動(dòng)機(jī)制的形成，需要在程序匯編中設(shè)置反饋系統(tǒng)。在創(chuàng)新分析系統(tǒng)投入使用后，所構(gòu)建的多元評(píng)價(jià)機(jī)制能夠根據(jù)最終數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果做出反饋，這樣便能夠形成完善的評(píng)價(jià)互動(dòng)機(jī)制。評(píng)價(jià)互動(dòng)不僅需要了解并獲取信息，還需要根據(jù)分析結(jié)果做出自動(dòng)調(diào)整，發(fā)出相應(yīng)的功能請(qǐng)求，在系統(tǒng)程序匯編中構(gòu)建出如下的運(yùn)算程序公式：

Var X=load（“some_data”.2 to 10）

Var Y=load（“some_data”.1）

Xar（fn-model，summary）=doClassify（X，Y）

公式中形成了評(píng)價(jià)互動(dòng)反饋機(jī)制，并在系統(tǒng)基本框架構(gòu)建出以xy為軸點(diǎn)的位置區(qū)域，這樣進(jìn)入到系統(tǒng)評(píng)價(jià)活動(dòng)中，對(duì)于數(shù)據(jù)信息獲取最終位置的確定也更加合理。評(píng)價(jià)互動(dòng)機(jī)制的形成，主要體現(xiàn)在功能層面之間的相互配合，互動(dòng)評(píng)價(jià)中的功能測(cè)試數(shù)據(jù)規(guī)模結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.3? ?完善配套維護(hù)制度

高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)構(gòu)建過(guò)程中，需要對(duì)所應(yīng)用的配套設(shè)施進(jìn)行完善，建立起完善的配套管理制度，并對(duì)所構(gòu)建的數(shù)據(jù)信息庫(kù)定期更新審核。觀察在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，是否受外界網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)環(huán)境影響，存在影響數(shù)據(jù)信息安全性的隱患，定期對(duì)軟件程序部分自動(dòng)化檢測(cè)。檢測(cè)任務(wù)同樣可以建立在信息系統(tǒng)中，由信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)后臺(tái)內(nèi)部完成。預(yù)留給操作者的界面十分簡(jiǎn)潔，大部分分析計(jì)算任務(wù)都是在后臺(tái)系統(tǒng)中自動(dòng)完成的，這樣既保證了速度但不會(huì)造成數(shù)據(jù)信息丟失問(wèn)題。使用Mahout/Spark完成維護(hù)過(guò)程中的程序分布查找，了解不同類型信息所處的具體位置，這樣在運(yùn)行使用過(guò)程中，可以最大程度確保信息化技術(shù)的高效實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)彼此之間的交互轉(zhuǎn)換來(lái)完成更高層次的功能任務(wù)。維護(hù)制度中還要體現(xiàn)信息技術(shù)之間的整合要求，高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)建中，軟件程序匯編達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后，便需要進(jìn)入到程序內(nèi)部控制中，通過(guò)幾種控制方法之間的相互融合，達(dá)到更為高效的控制效果。

3.4? ?開展指標(biāo)適用性分析

指標(biāo)適用性分析建立在數(shù)據(jù)獲取基礎(chǔ)上，高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)構(gòu)建后，隨著創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃開展會(huì)產(chǎn)生大批數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)整合在統(tǒng)一的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，并根據(jù)分析運(yùn)算結(jié)果判斷軟件控制程序是否符合當(dāng)前的信息化管理需求。根據(jù)數(shù)據(jù)信息指標(biāo)反饋結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)的適用性做出判斷。適用性也具有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，如果能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值上，便表示所確定的軟件匯編程序是正確的，反之則存在安全隱患。需要通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)化更新，保證穩(wěn)定性。系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)控制管理計(jì)劃開展，同樣需要通過(guò)各項(xiàng)管理功能之間整合聯(lián)系。高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)模塊劃分如圖3所示。

4? 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用（The application of big data analysistechnology in the development and design of the?innovation analysis system）

4.1? ?數(shù)據(jù)分布排列運(yùn)算

大數(shù)據(jù)分析中的分布排列運(yùn)算，是高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)中常用的功能部分，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)排列方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)類似數(shù)據(jù)庫(kù)的整合。這樣系統(tǒng)運(yùn)算過(guò)程中，便能夠減少數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部審核所浪費(fèi)的時(shí)間，大數(shù)據(jù)分析需要建立在數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)控基礎(chǔ)上，使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)創(chuàng)建不同開放接口，通過(guò)內(nèi)部控制流程開放，營(yíng)造出分布式排列中的內(nèi)部控制核心系統(tǒng)，Open API作為主要的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部控制核心部分，更需要體現(xiàn)出系統(tǒng)的核心功能穩(wěn)定性。尤其是在系統(tǒng)挖掘設(shè)計(jì)中，各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的相互整合聯(lián)系情況。區(qū)域智能數(shù)據(jù)中心提供基于云計(jì)算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)服務(wù)器對(duì)外接口提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析與挖掘服務(wù)。用戶使用Web瀏覽器或智能終端應(yīng)用程序提出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析的服務(wù)請(qǐng)求，經(jīng)Web服務(wù)器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將服務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給數(shù)據(jù)中心平臺(tái)服務(wù)器，平臺(tái)服務(wù)器對(duì)服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行解析，發(fā)送給工作流引擎調(diào)度執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給用戶終端。對(duì)于數(shù)據(jù)排列與運(yùn)算分析控制，系統(tǒng)內(nèi)部重點(diǎn)體現(xiàn)在管理功能層方面。數(shù)據(jù)分布排列運(yùn)算，通過(guò)不同排列方式整合來(lái)達(dá)到功能突破的效果，高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中應(yīng)該考慮多種客戶端的開發(fā)構(gòu)建，包括移動(dòng)手機(jī)客戶端。教師與學(xué)生使用移動(dòng)手機(jī)設(shè)備訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求不斷增多，通過(guò)數(shù)據(jù)分布排列形式變化，實(shí)現(xiàn)多種功能之間的融合，移動(dòng)手機(jī)客戶端功能開發(fā)，可增進(jìn)使用中的客戶體驗(yàn)感。

4.2? ?基于誤差補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)恢復(fù)

程序匯編可以使用函數(shù)式遞增方法來(lái)進(jìn)行，這樣更能夠區(qū)分出不同功能層之間的獨(dú)立性，所配備的核心硬件資源在大數(shù)據(jù)分析過(guò)程中要注重平臺(tái)的拓展性，尤其是針對(duì)當(dāng)前比較常見的原始數(shù)據(jù)缺失問(wèn)題，更應(yīng)該從缺失數(shù)據(jù)值的發(fā)現(xiàn)時(shí)間段開始記錄，對(duì)誤差進(jìn)行有效補(bǔ)償，避免誤差繼續(xù)嚴(yán)重影響到最終的使用。數(shù)據(jù)缺失值發(fā)現(xiàn)如圖4所示。

原始數(shù)據(jù)一旦缺失在記錄中會(huì)有明顯異常，觀察異常情況便能夠了解到原始數(shù)據(jù)的變化問(wèn)題，將其標(biāo)錄在系統(tǒng)中，能夠構(gòu)建出的系統(tǒng)應(yīng)用功能，與常規(guī)數(shù)據(jù)之間的結(jié)合效果十分突出，在分析運(yùn)算中也要重點(diǎn)注意這一標(biāo)識(shí)。針對(duì)傳統(tǒng)分析方法交互性和可理解性不足的問(wèn)題，研究啟發(fā)式、人機(jī)交互、可視化數(shù)據(jù)挖掘新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘的高度人機(jī)交互功能。針對(duì)大數(shù)據(jù)挖掘分布式調(diào)度的挑戰(zhàn)，研究基于云計(jì)算的分布式工作流調(diào)度、負(fù)載均衡技術(shù)，構(gòu)建高效分布式工作流執(zhí)行引擎。通過(guò)這些技術(shù)方法來(lái)減少系統(tǒng)運(yùn)行中的原始數(shù)據(jù)缺失。

4.3? ?海量異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

海量異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能夠幫助擴(kuò)大信息化系統(tǒng)的分析能力，首先計(jì)算資源要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，高校在創(chuàng)新分析系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中配備的計(jì)算硬件資源參考如下：30臺(tái)RH2288運(yùn)算處理服務(wù)器，CPU核心處理器的內(nèi)核共應(yīng)該達(dá)到860核，總共內(nèi)核達(dá)到存儲(chǔ)量8TB。硬件部分的核心總存儲(chǔ)量達(dá)到600TB。這樣的硬件存儲(chǔ)，在運(yùn)行過(guò)程中可以達(dá)到預(yù)期的控制效果，能夠與軟件部分充分配合，從而達(dá)到核心處理效果。進(jìn)入到核心運(yùn)算處理環(huán)節(jié)中，海量異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)量十分大，能夠在存儲(chǔ)中達(dá)到數(shù)據(jù)中心點(diǎn)的整合，確定中心點(diǎn)后，即使通過(guò)數(shù)據(jù)配合，也能避免數(shù)據(jù)基礎(chǔ)中出現(xiàn)相互干擾。海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合與控制能力，是當(dāng)前大部分?jǐn)?shù)據(jù)分析功能不能達(dá)到的。高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)中，側(cè)重于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)信息匯編整合，幫助學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間能夠更深入的了解市場(chǎng)需求變化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)信息變化速度十分快，要求將變化中的信息特征體現(xiàn)在分析系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)分析中的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)處理，重點(diǎn)體現(xiàn)在這一方面，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的構(gòu)建，以及相互處理十分重要。

4.4? ?多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合

構(gòu)建異構(gòu)處理控制功能層，通過(guò)系統(tǒng)之間的相互交換來(lái)提升穩(wěn)定性，并避免系統(tǒng)感染，尤其是針對(duì)當(dāng)前的異構(gòu)數(shù)據(jù)源問(wèn)題，處于功能相互控制系統(tǒng)中，兩者之間相互交換共同控制干擾，提升管理效率。數(shù)據(jù)之間的融合，與數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建有直接聯(lián)系，通常情況下是將數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行深層次的構(gòu)建，體現(xiàn)出數(shù)據(jù)之間的融合性，并與管理計(jì)劃相互結(jié)合，共同實(shí)現(xiàn)管理效率的提升進(jìn)步。多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的來(lái)源不同，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用，將其結(jié)合在有效的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更加高效的控制與內(nèi)部整合，數(shù)據(jù)庫(kù)之間的聯(lián)系性是變化的，同時(shí)也能在完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，達(dá)到更理想的控制效果。將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用在高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中，設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新同時(shí)還需要考察實(shí)際情況，評(píng)估是否具有可行性。

5? ?結(jié)論（Conclusion）

大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為全社會(huì)的共識(shí)，大數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和創(chuàng)新價(jià)值已經(jīng)引起社會(huì)各界的高度關(guān)注。我國(guó)擁有海量豐富的數(shù)據(jù)資源，廣闊多樣的應(yīng)用場(chǎng)景，潛力巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，當(dāng)務(wù)之急是如何快速有效突破數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘的瓶頸。大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用平臺(tái)，是大數(shù)據(jù)時(shí)代必備的基礎(chǔ)設(shè)施，也是突破當(dāng)前技術(shù)瓶頸的有效突破口。開發(fā)和建設(shè)大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用平臺(tái)將帶來(lái)三個(gè)方面的價(jià)值：第一，有助于不斷匯集大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新成果，并用最先進(jìn)的技術(shù)為用戶提供一站式的應(yīng)用服務(wù);第二，有助于降低用戶技術(shù)門檻，為應(yīng)用開發(fā)提供共性基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)，從而加快應(yīng)用創(chuàng)新;第三，有助于形成大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)品和行業(yè)解決方案，促進(jìn)我國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)加快形成。將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用在高校創(chuàng)新分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，具有廣闊的開發(fā)前景。

參考文獻(xiàn)（References）

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