李文姍，馬勝文，姜宇琪，曹文超★

（1.牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 154011）

0 引言

近些年來(lái)，隨著普通高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，大學(xué)生招生數(shù)量逐漸增多。尤其是受互聯(lián)網(wǎng)自媒體等因素的影響，新一代的大學(xué)生思想更為多元化、行為管理更為復(fù)雜化。高等學(xué)校的學(xué)生管理業(yè)務(wù)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，而學(xué)生管理本質(zhì)上屬于決策層面的管理。學(xué)生管理數(shù)據(jù)真實(shí)的反映出學(xué)校的定位、具體管理的健康狀況。

高等學(xué)校的信息化建設(shè)進(jìn)程導(dǎo)致學(xué)生管理的數(shù)據(jù)增多，學(xué)生事務(wù)一直處于學(xué)校管理的重心，學(xué)生事務(wù)管理方面的決策需要有效的數(shù)據(jù)提供決策支撐。基于學(xué)校的教學(xué)、科研、管理、發(fā)展的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可供學(xué)校學(xué)生管理人員做出綜合分析、專項(xiàng)分析、學(xué)業(yè)預(yù)警分析及個(gè)體化定制分析，即支持學(xué)生管理人員智能化決策。

因此，高校學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)須具備：學(xué)生管理數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化；學(xué)生管理數(shù)據(jù)來(lái)源多元化；學(xué)生管理數(shù)據(jù)分析需要開(kāi)放性與個(gè)體化定制；用戶可自主選擇決策支持的類型。

1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 高校學(xué)生智能化決策支持系統(tǒng)的功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

在高校學(xué)生管理智慧化、信息化、數(shù)字化進(jìn)程中，大量學(xué)生相關(guān)的數(shù)據(jù)由此產(chǎn)生，這些數(shù)據(jù)有靜態(tài)、也有動(dòng)態(tài)的，是學(xué)生管理中的業(yè)務(wù)的具體體現(xiàn)和工作支撐，更是高校學(xué)生智能化決策支持系統(tǒng)的主要支撐。高校學(xué)生智能化決策支持系統(tǒng)面向不同的工作場(chǎng)景，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換、處理，以可視化的形式提供給決策者。決策的主要功能架構(gòu)[1-3]詳見(jiàn)圖1。

圖1 高等學(xué)校智能化決策支持系統(tǒng)架構(gòu)

1.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)建立

學(xué)生事務(wù)管理過(guò)程中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，有的數(shù)據(jù)是冗余的、無(wú)效的，有些數(shù)據(jù)是非健壯的，數(shù)據(jù)來(lái)源也十分多樣化。因此為建立健壯、穩(wěn)定、有效的數(shù)據(jù)平臺(tái)（數(shù)據(jù)庫(kù)），需要對(duì)不同來(lái)源、不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行接入、存儲(chǔ)、規(guī)范、清洗、挖掘、關(guān)聯(lián)并且建立合適的數(shù)據(jù)接口[4]。

1.1.2 數(shù)據(jù)的挖掘與處理

數(shù)據(jù)挖掘與處理的目的是將孤立的數(shù)據(jù)間建立關(guān)聯(lián)，挖掘出數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和因果關(guān)系，確定其內(nèi)在的規(guī)律和供智能決策的價(jià)值。高等學(xué)校的學(xué)生管理決策有其內(nèi)在的階段性目標(biāo)，需要對(duì)學(xué)生管理的目標(biāo)決策進(jìn)行定向分解業(yè)務(wù)，在學(xué)生管理的執(zhí)行層面，能夠真實(shí)的反映出決策業(yè)務(wù)的執(zhí)行過(guò)程中。

1.1.3 數(shù)據(jù)的可視化

數(shù)據(jù)的可視化目的在于通過(guò)直觀的形式向用戶展現(xiàn)決策信息，使決策者便捷的聚焦在關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，以利于用戶精準(zhǔn)的、動(dòng)態(tài)性的把握事務(wù)判斷。

2 高校學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

高校學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)支撐，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化。系統(tǒng)的技術(shù)還須保證智能決策過(guò)程中穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)健壯、應(yīng)用靈活等。系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)需要集成多種API接口技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化處理、爬蟲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮L問(wèn)等。系統(tǒng)集成多種技術(shù)，目的在于發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生管理決策的智能化[5-6]。

2.1 數(shù)據(jù)采集層構(gòu)建

數(shù)據(jù)采集層應(yīng)用數(shù)據(jù)采集工具對(duì)需要采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取及抓取，按照目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)更新，數(shù)據(jù)具備開(kāi)放性、健壯性等忒按。數(shù)據(jù)采集支持對(duì)不同數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行自動(dòng)化抓取，抓取機(jī)制可自行配置。

2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)類型分為結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化三種。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。在數(shù)據(jù)庫(kù)選擇上，可已利用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化以及半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)如ORACLE、MySQL（結(jié)構(gòu)化）、NFS（半結(jié)構(gòu)化）。

2.3 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)緩存

數(shù)據(jù)處理即規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘，為用戶進(jìn)行分析包括興趣分析、網(wǎng)絡(luò)行為分析、情感語(yǔ)義分析等。數(shù)據(jù)緩存目的是提高數(shù)據(jù)讀取的速度、讀取的效率、數(shù)據(jù)展示的速度，其過(guò)程為從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取數(shù)據(jù)的方式[7-8]。

2.4 數(shù)據(jù)的接口層

由于學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源于學(xué)生事務(wù)的多個(gè)環(huán)節(jié)，直接對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求，將令數(shù)據(jù)安全受到挑戰(zhàn)。在數(shù)據(jù)和使用者間建立數(shù)據(jù)接口，通過(guò)用戶鑒權(quán)、白名單、數(shù)據(jù)加密、脫敏等技術(shù)，對(duì)訪問(wèn)進(jìn)行有效控制，以確保核心敏感數(shù)據(jù)的安全性。此外，為使數(shù)據(jù)的分析有效，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，不同層級(jí)的訪問(wèn)請(qǐng)求，應(yīng)通過(guò)接口獲取數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.5 數(shù)據(jù)展示與微服務(wù)

數(shù)據(jù)展示技術(shù)包括圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、交互界面，應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)和建模技術(shù)，利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解釋，使用戶充分利用圖形化界面。用戶可自行數(shù)據(jù)選擇和自主分析。微服務(wù)，即用戶根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)創(chuàng)建應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)接口彼此保持獨(dú)立性，在業(yè)務(wù)分離過(guò)程中，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)相互獨(dú)立，相互之間的松耦性有利于數(shù)據(jù)在流傳過(guò)程中不發(fā)生干涉。

3 系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

高校學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)是智慧校園、數(shù)字化校園、信息化管理的重要組成部分，該系統(tǒng)以學(xué)校的業(yè)務(wù)系統(tǒng)為支撐，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)歸類等過(guò)程應(yīng)用學(xué)校的主數(shù)據(jù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

在數(shù)據(jù)分析層面，學(xué)校業(yè)務(wù)、學(xué)校決策采用上-下多層機(jī)分析場(chǎng)景，滿足不同用戶的分析需要。利用數(shù)據(jù)的可視化界面，為用戶展現(xiàn)自定義分析的工具。

高校學(xué)生管理智能化決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是利用智能決策系統(tǒng)底層庫(kù)-主題庫(kù)-Echarts和Tableau進(jìn)行圖形化展示。并且利用密匙加密，控制訪問(wèn)權(quán)限。其技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 學(xué)生管理智能化決策支撐系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

3.1 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)采集模塊，該模塊面向不同類型的數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)采集需求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化，可做到新數(shù)據(jù)源、新采集的需求進(jìn)行實(shí)時(shí)配置，不對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其他采集任務(wù)產(chǎn)生影響[9-10]。

3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

MySQL集群用于存儲(chǔ)采集到的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并定時(shí)向Hadoop集群中同步。在此過(guò)程中，系統(tǒng)將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行備份日志、文件。數(shù)據(jù)集群存儲(chǔ)中心用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、保存已有的數(shù)據(jù)，并按維度進(jìn)行歸檔。在此集群中，數(shù)據(jù)的一些處理包括修改、清洗、存儲(chǔ)都得以執(zhí)行。

3.3 學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)的管理

該系統(tǒng)的管理功能包括任務(wù)管理、權(quán)限管理、日志管理、可視化配置等。管理模塊采用。Net開(kāi)發(fā)框架搭建，包括主題構(gòu)建、場(chǎng)景嵌入、前端訪問(wèn)等。任務(wù)管理能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、治理、自動(dòng)化過(guò)程，權(quán)限管理，支持用戶建立角色和權(quán)限配置。日志管理為在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控、記錄用戶訪問(wèn)信息[11-12]。

圖3 學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

4 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)在技術(shù)上采用了分層總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理采用微服務(wù)架構(gòu)，數(shù)據(jù)清洗、處理過(guò)程中支持熱插拔、平滑擴(kuò)容。決策輔助的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)支持自動(dòng)化去、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)分析數(shù)據(jù)的功能。后臺(tái)管理包括采集、清洗、處理、管理、配置、日志記錄等。在用戶權(quán)限管理上，支持統(tǒng)一身份認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。安全防護(hù)方面對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的訪問(wèn)進(jìn)行安全認(rèn)證，隱藏實(shí)際訪問(wèn)路徑。日志對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控與記錄，并支持訪問(wèn)記錄，確保系統(tǒng)的操作有跡可循。支持系統(tǒng)本地-異地-異機(jī)等多種形式的備份。

學(xué)生管理智能化決策支持系統(tǒng)以學(xué)校的學(xué)生事務(wù)管理為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘算法、精準(zhǔn)智能分析學(xué)生的各方面數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生管理效能的提高提供資源配置決策。未來(lái)的研究將在此基礎(chǔ)上增加心理評(píng)估、學(xué)業(yè)預(yù)警等功能。