魏建行 劉遠志 羅超 王石雨

(1.新疆科技學院網絡與實驗管理中心 新疆 庫爾勒 841000；2.河北大學 河北 保定 071000)

《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》首次提出了“建設高質量教育體系，提升公共文化服務水平”的明確目標。其中，高質量的教育體系建設和高水平公共文化服務，必須要有高質量的服務設施。高校圖書館作為學校教育教學服務支撐體系的重要組成部分，其智慧化建設水平直接反映圖書館對教育的支撐能力與服務水平。近年來，隨著國內高校信息化建設水平的快速提高，智慧校園建設成為新的熱點。作為校園信息化建設的重要內容，高校圖書館也面臨著由傳統管理模式向智慧化服務轉型的挑戰(zhàn)。如何有效梳理和組織圖書館的海量資源,充分發(fā)揮數據的業(yè)務價值，面向師生用戶提供智慧化的服務，是數字化時代高校智慧圖書館建設面臨的新任務。

1 智慧圖書館建設概述

目前對智慧圖書館還缺乏一個統一的定義。不同的研究者從不同角度出發(fā)，對智慧圖書館有相應的描述。例如從物理空間的角度，可以把智慧圖書館描述為：智慧圖書館是指把智能技術運用到圖書館建設中而形成的一種智能化建筑,是智能建筑與高度自動化管理的數字圖書館的有機結合和創(chuàng)新。從系統工程角度看，智慧圖書館可以描述為物聯網環(huán)境下，以云計算技術為手段、智慧化設備為基礎的為用戶提供智慧化服務的綜合技術體系。從技術發(fā)展維度看，智慧圖書館是圖書館建設發(fā)展經歷了電子化、網絡化、數字化之后的新形態(tài)，也可以說是一種新型圖書館。智慧圖書館的建設，應在以下方面體現出智慧化：

1.1 智慧館藏

針對多種不同介質、不同存儲方式、不同組織結構的多源異構資源，通過綜合的數據治理體系和數據—服務的流程轉化，實現信息的自動分類與編目、自動檢索與導航、自動匯聚與策展、自動共享與推送，目標是提供跨平臺、跨終端的知識獲取和應用服務。

1.2 智慧環(huán)境

通過以傳感器技術為主的物聯網應用，對圖書館環(huán)境支持設施(如空調系統、新風系統、照明系統等)和服務設施的運行狀態(tài)實施智能感知、智能控制調節(jié)以及對運行數據進行智能分析等，為圖書館智慧管理和智慧服務提供數據支撐。

1.3 智慧管理

1.4 智慧服務

從讀者角度看，圖書館的智慧服務是以網絡技術為依托，綜合運用大數據技術，向讀者提供跨終端的泛在智能服務，如圖書預約、座位預約、智能化的信息檢索、基于個人行為分析的個性化資源推送、個人知識結構畫像等。

綜合來看，智慧圖書館是數字圖書館的進一步發(fā)展和提升，是圖書館信息化建設的高級形態(tài)。館內各類數據資源是實現圖書館智慧化的基礎，而推動各類資源融合共享并產生智慧服務，則是以數據流動為主線的全生命周期數據處理過程，包括數據的采集、轉換、加工、資產化、價值化和服務化等。隨著智慧圖書館的理論研究與實踐的不斷深入，業(yè)內已認識到，數據是智慧圖書館建設所圍繞的核心內容與戰(zhàn)略資產，也是圖書館進行各類創(chuàng)新管理、創(chuàng)新應用和創(chuàng)新服務的動力引擎?？梢哉f，沒有數據就沒有智慧圖書館。在對多源和異構數據匯聚融合的基礎上，按照統一的數據標準和規(guī)范，通過數據的加工、清洗、轉換、建模等處理，實現跨域的統一數據管理，確保數據質量和數據安全，促進高可用的數據資產轉化為智能化的數據服務，是智慧圖書館建設的重點內容。

2 智慧圖書館建設面臨的問題

目前，高校圖書館的信息化數據資源主要包括：以圖書編目數據、各類電子資源庫和學術數據庫為主的知識數據，以館內空間場地數據和信息化終端數據為主的基礎設施數據，以用戶個人基本信息為主的用戶數據，館內各類業(yè)務、資源、設施、人員和用戶日常運轉所產生的業(yè)務運行數據等。如何讓海量的數據以服務讀者的形式實現價值化，是實現圖書館智慧化的關鍵指標。目前，圖書館向智慧服務方向轉型面臨以下困境和問題。

2.1 館內應用系統建設碎片化，數據孤島現象嚴重

大多數圖書館的信息化建設是漸進式的，不同時期部署了多個信息系統，如館藏檢索系統、圖書借閱系統、專業(yè)數據庫系統、電子期刊、音像點播系統等。由于缺乏統一規(guī)劃，各信息系統的系統架構、開發(fā)環(huán)境、數據標準和數據庫結構等差異較大，系統的各類基礎數據和運行產生的過程數據分別“隔離”存在于各個信息系統上，形成了不同的“信息孤島”，系統之間缺乏有效的數據連接通道，阻礙了數據共享互通，無法實現智能化的應用和服務。

2.2 數據綜合采集困難，無法支持數據的綜合利用

持續(xù)運行的業(yè)務系統積累了海量的數據，同時圖書館管理和服務的新需求也不斷出現。這就需要以需求為導向、以數據處理為引擎，不斷開發(fā)新的應用與服務。傳統的面向異構數據庫的數據抽取和轉換工具不能滿足多業(yè)務場景下的數據采集；另一方面，由于不同應用系統來自多個供應商，進行業(yè)務系統的數據集成，需要與不同供應商分別溝通和商談系統對接流程，高昂的成本付出，導致創(chuàng)新業(yè)務推進困難。

2.3 數據標準缺失，數據質量難以保障

由于圖書館內不同部門各自為政，分別建設的業(yè)務系統缺少統一的數據標準，各系統在數據錄入、數據產出和數據保存等環(huán)節(jié)也缺少規(guī)范，導致相同數據在不同的應用系統被賦予不同的屬性信息，數據質量和數據復用價值不高。沒有統一標準，就沒有高質量的數據產出，基于數據分析的智慧服務也就無從談起。

數據中臺作為一種整合提升數據價值、向用戶提供創(chuàng)新服務的組織保障和技術實施體系，可以建立圖書館后臺海量數據資源與前臺用戶服務的通道，提升數據價值，為師生提供智能化服務。

論教育科學的本性……………………………………………………………………………………………………李 軍（4.63）

3 數據中臺及相關概念

最早提出中臺概念的是阿里巴巴集團。隨著以大數據為中心的各類平臺系統的大量應用，為解決后臺海量數據資源管理與快速變化的前臺應用之間的效率脫節(jié)問題，阿里提出了中臺的業(yè)務理念。所謂中臺，是相對于數據資源后臺與業(yè)務應用前臺而言的。從數據流向的角度看，數據中臺是位于前臺用戶服務終端和后臺數據資源處理之間的一個中間體，其功能是對來自不同業(yè)務系統的跨域數據進行清洗、轉換、集成和融合，完成數據資產化，把數據的價值抽象封裝成不同的服務，并以接口的形式交付給前臺，向用戶提供創(chuàng)新的、可靈活變化的業(yè)務服務。數據中臺的功能地位如圖1所示。

圖1 數據中臺功能示意圖

其中，Data API(數據-應用程序編程接口)是數據中臺的核心部分，是前臺和后臺之間通過數據發(fā)生聯系的橋梁。數據中臺以API(Application Programming Interface，應用程序編程接口)的方式為前臺業(yè)務應用層提供數據服務。

數據中臺是一套為持續(xù)提高數據質量和數據服務能力而建立的平臺和機制，建設數據中臺的目標是讓圖書館各個應用系統能便捷地使用高質量的數據，向讀者和管理決策人員提供快速靈活的服務。因此，數據中臺一般應具備四種核心功能：數據采集和整合管理，數據清洗和提煉加工，數據可視化和數據資產服務，數據應用管理和效果評估。

由此可見，數據中臺不僅僅是單純的技術化平臺，而是一個加速從數據到業(yè)務價值實現過程的中間層邏輯概念，其核心是數據服務能力。通過提升數據質量進而產生持續(xù)和靈活的數據服務，進而直接賦能智慧圖書館的各項應用。

數據中臺建設不僅僅涉及技術人員，更多的是面對圖書館內部職能部門的管理人員和業(yè)務人員。數據中臺的高效運行離不開兩個前提：一是技術部門和業(yè)務部門在思想意識上的高度共識，即數據資產是圖書館的戰(zhàn)略資產。二是技術人員和職能部門業(yè)務人員密切配合，共同保證數據中臺有關的管理機制得以貫徹。數據中臺的功能架構如圖2所示。

圖2 數據中臺架構示意圖

4 數據中臺在智慧圖書館建設中的優(yōu)勢

建設智慧圖書館的主要工作是充分運用大數據、云計算、人工智能和物聯網等現代信息技術，構建以智慧環(huán)境、智慧設施、智慧資源和智慧服務為內容的讀者友好型智能化知識獲取體系。智慧圖書館建設應以數據為核心，通過高效的數據處理過程，為搭建快速靈活的用戶服務提供支撐。數據中臺可以在圖書館現有數字化架構的基礎上，有機銜接底層(后臺)數據資源與前臺服務，實現圖書館管理和服務的智慧化。數據中臺在智慧圖書館建設中的應用價值主要體現在以下方面。

4.1 解決數據孤島問題

打通圖書館內部系統之間的數據通道，消除信息孤島。通過統一數據標準，解決相同數據在多個業(yè)務系統內的保存和賦值等問題，提升數據質量和數據價值。

4.2 減少建設和運維成本

數據中臺對來自后臺的多源跨業(yè)務域數據進行一系列治理，以數據服務接口的形式，向前臺提供標準化和可變的服務，當有新的需求時，利用數據中臺的服務搭建工具可以快速部署并推出新的業(yè)務應用或服務，而不用單獨購買或開發(fā)新的系統，可減少重復投資，節(jié)省建設費用，同時大大降低整個圖書館業(yè)務系統的運維成本。

4.3 充分利用各類數據，挖掘數據價值

利用數據中臺的數據集成融合功能，可以充分整合應用系統運行和讀者行為產生的基礎數據、增量數據、歷史數據和過程數據等，利用大數據關聯和分析技術，產生新的數據，實現數據價值增值。

4.4 為智慧化決策分析提供資源和工具

數據中臺提供從數據采集到數據清洗、數據轉換、數據建模再到數據服務的全生命周期價值構建能力，具備可視化數據分析工具，為圖書館的決策規(guī)劃和資源建設提供智慧化的數據分析工具。

5 智慧圖書館技術架構設計

基于數據中臺的智慧圖書館是一個以數據流動為主線、以數據治理和數據管控為驅動，以智能和可變的用戶服務為頂層目標的分層技術架構，其實現過程涵蓋數據的整個生命周期，形成數據到服務的閉環(huán)結構，帶來數據質量和服務水平的持續(xù)優(yōu)化和提升?；跀祿信_的智慧圖書館技術架構可分為三層，如圖3所示。

圖3 基于數據中臺的智慧圖書館技術架構示意圖

5.1 數據源層

相對于數據中臺，數據源層相當于整個體系的數據后臺。本層匯集圖書館各專業(yè)資源系統、用戶信息數據庫、信息系統和業(yè)務系統運行產生的過程數據、外部數據庫以及館內物聯網設備信息數據等，經過操作型數據存儲過程，存儲到數據倉庫，成為數據中臺進行數據治理和服務封裝的數據來源。

5.2 數據中臺

數據中臺是整個體系架構的核心引擎部分，其主要功能有三個，一是按照統一的數據標準和治理規(guī)范，對來自數據源層各類跨域數據進行清洗、轉換、集成和融合等處理，將原始數據轉變成標準統一、質量可靠、規(guī)范易用的數據資產。二是規(guī)劃整個圖書館的數據資產全景圖，將所有對圖書館管理和用戶應用服務有價值的數據都規(guī)劃出來，最終形成圖書館數據資產目錄和數據標簽。數據資產目錄和數據標簽有助于數據管理員根據前臺讀者用戶需求搭建新的服務時，快速準確地獲得所需數據。三是通過構建可視化的數據資產管理和服務搭建工具，根據前臺面向讀者的服務需求，借助標準化的數據應用編程接口(Data API)向前臺的用戶服務部門提供服務流程搭建和服務輸出，完成數據價值向業(yè)務服務的轉化。

5.3 用戶應用層

用戶應用(服務)層是智慧圖書館面向師生讀者提供智慧化服務的前臺，是數據中臺核心功能的最終體現。當前臺需要推出新的管理業(yè)務和讀者應用服務時，應用開發(fā)人員根據業(yè)務的數據需求，利用數據中臺的數據可視化工具，在數據資產管理目錄和數據標簽工具中選擇確定需要的數據種類，規(guī)劃功能和數據流程圖，調用相應的數據應用編程接口(Data API)，可快速開發(fā)部署面向管理和用戶服務的創(chuàng)新應用。應用層產生的業(yè)務服務數據經分析評估處理，形成新的反饋數據，作用于后臺數據源層，為改善數據采集質量提供依據。數據經過“后臺-中臺-前臺-后臺”的閉環(huán)路徑，形成負反饋效應，有利于數據質量和服務質量的趨穩(wěn)和優(yōu)化。

數據中臺的構建，不是替代原有的圖書館信息化系統架構，而是對原有業(yè)務系統的各類數據有效匯聚與整合，面向智慧圖書館的業(yè)務流程挖掘和展現數據的服務價值。反過來，各業(yè)務流程是數據中臺核心功能運行的數據來源。因此，數據中臺層與圖書館原有業(yè)務體系是相互依存、相互賦能的共生關系，由此形成以數據中臺為核心的“業(yè)務數據化-數據資產化-資產服務化-服務業(yè)務化”的良性循環(huán)體系。

6 結語

隨著教育信息化和教育現代化的持續(xù)推進，面向高校圖書館的新技術、新應用和新需求不斷出現，智慧圖書館的建設也必將是一個長期的漸進過程。數據中臺作為一套以用戶需求為驅動、數據處理和數據管控為引擎的機制體系，形成“數據-業(yè)務-服務”的閉環(huán)負反饋系統，可以持續(xù)促進數據質量和數據價值的優(yōu)化迭代，滿足不斷變化的智慧圖書館讀者服務需求。此外，數據中臺并不是一個單純的技術平臺，從實施角度看，需要從整個高校圖書館的戰(zhàn)略規(guī)劃、服務模式、業(yè)務流程等多個層面協同配合，共同促進智慧圖書館數據生態(tài)系統的構建。