区域教育大数据统计与分析系统的构建研究

高洁 王有学

【摘 要】本研究中的统计与分析系统是以教育统计指标体系为基础，结合多年来区域教育事业统计工作实际管理经验，以互联网为传输载体，以区域各类学校为數据采集对象，实现区域基础教育、中等职业教育学校利用网络高效、便捷、准确的统一渠道上报；通过系统可以对下级单位数据进行审核、汇总，并对上报进度和数据质量进行监控，从根本上提高统计质量和统计效率，实现连年数据查询与分析，打通区域教育事业统计历年数据横向对比分析，为区域建设辅助决策分析系统奠定基础。

【关键词】区域；教育大数据；统计系统；系统构建

【中图分类号】G40-058 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384（2018）010-025-08

问题的提出

1.区域教育大数据统计分析现状

对于区域来讲，如果使用的教育大数据统计软件是单机版本，没有建设自身的教育大数据采集网络，那样会造成数据无法共建共享，形成数据孤岛，也会造成数据无法在线实时收集，不能有效办公。区域教育相关的数据都有一定的规模，但数据处于异构且分散在不同部门不同系统中，没有形成区域的教育大数据，对于教育大数据的分析挖掘与可视化展示方面的应用也无法开展。

2.区域教育大数据统计与分析系统构建需求

区教委层面：系统能够提高区级教育管理单位的统计管理水平，增强科学决策能力。

随着教育事业的发展，区级教育管理单位对教育统计的管理日益精细化，需应用现代化的信息技术手段完成现有工作，并建立全区的教育大数据为教育教学以及教育管理提供决策支持服务。

如根据工作需要，快速的发布统计报表采集任务，在整个统计填报周期可全程监控统计数据填报的进度与质量，达到实时评价、实时指导、实时核查的目的从而进一步保障数据的质量；再如通过大数据分析，区级教育管理单位可以及时了解区域在教育综合改革中相关决策实施的效果，全面掌握全区智慧教育建设的进度和水平，准确把握各级学校在教学活动中的相关情况等。

基层学校层面：区域教育大数据统计与分析系统能够为基层学校统计工作减负，提高教育服务能力。在教育事业统计方面，单机版教育大数据统计系统需要在每个学校独立安装，由于统计人员变动大、信息化水平不高、系统安装步骤繁琐、没有固定用于统计用的电脑等因素导致的学校每年在系统安装上的工作难度较大。

在大数据分析方面，学校需要通过对教师、学生在教学活动中各方面数据的收集、分析，挖掘出有利于提高学校管理效率、提升教学质量、辅助学生健康成长等多方面的决策服务数据，真正意义上实现智慧教育下教育质量的跃升。

系统构建原则

实用性原则。首先应该保证在系统生命周期内系统的实用性，选用成熟的技术，确保满足实际业务需求。

先进性原则。在技术选择上，应充分考虑技术先进性和成熟性之间的平衡，一方面保证整体信息体系的先进性，同时有效避免尖端技术给信息系统带来的不确定性和潜在风险。

业务性原则。紧密围绕区域教育大数据统计业务，系统应能适应目标的多重性，环境的多变性，方法的多样性。

可靠性原则从系统结构、技术措施、系统管理等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。

易操作性原则。系统使用和操作界面应该遵从行业应用需求和习惯，开发具有教育行业特色、标准化操作模式、友好的人机界面、可视化功能展示的应用系统，做到功能强大、界面友好、贴近实际、操作简单、使用方便。

标准化原则。系统构建、业务处理和技术方案应符合国家、地方、行业的有关信息化标准的规定。代码体系统一化、标准化，符合国标或者部颁标准。

安全性原则。系统要满足区域信息化建设的安全标准，要求在系统设计上考虑整个系统的安全措施，使用业界技术成熟的产品，采用安全可靠的系统架构，利用完善的安全策略保证信息的安全可靠。同时，要确保密级数据的保密性原则。

可扩充性原则。系统架构、设计和实现须有良好的可扩充能力，以满足不断增加的用户、业务变化、架构调整等扩展需求。

系统需求分析

构建区域教育大数据统计与分析系统，需要进行需求分析，涉及到的需求分为学校用户功能需求和非功能性需求。学校用户功能需求包括：系统用户登录需求、个人工作桌面需求、报表填报需求、数据校验需求、上报与审核需求、数据汇总需求、数据质量核查需求、进度监控需求、统计工作管理需求、数据导入导出需求、系统角色权限需求和基础数据服务需求；非功能性需求包括：基础代码入库需求、软件适用条件需求、稳定性需求、保障性需求、可扩展性需求和系统性能需求。

系统功能指标及业务流程

根据区域教育系统的业务需求，结合教育系统的大数据统计工作特点，总体上系统功能共分为十二个子系统：系统用户登录、个人工作桌面、统计报表数据填报、数据校验分析、数据审核上报、数据汇总分析、数据质量核查、上报进度监控、统计工作管理、数据导入导出、系统管理和基础数据服务子系统。具体各子系统的功能指标如下。

1.系统用户登录

登录是用户进入系统大门的钥匙，区域教育大数据统计与分析系统可以使用区域学校（机构）代码作为学校、区教委用户的唯一标识，通过代码和密码来控制登录用户的身份信息。功能指标有：用户角色关联、创建教委用户、创建学校用户、跨块附设用户、学校复合筛选、友情链接。

如图1，用户登录系统，输入机构代码，系统验证单位的性质，性质分为教育行政管理部门和学校两种，根据单位的行政，生成用户的角色，根据选择的角色分别进行验证，教委是主管科室还是审核科室，学校的办学类型是哪一种。

2.个人工作桌面

建设个人工作桌面模块，应满足区域教育单位工作人员在系统中活动中的所有相关工作内容，可以为用户提供便捷的操作引导和浏览，个人工作桌面按照业务范围不同分为学校端和教委端，学校端主要以查询审核上报情况为主，教委端主要以查询所辖范围内学校上报情况为主。同时集成通知和公告等功能，实现完整且功能强大的个人工作虚拟工作桌面。将用户的工作任务、报表填报、审核等工作梳理出标准操作流程，通过流程的设计降低用户操作难度节约时间和能源。功能指标有：待办事宜、通知公告、统计日历、问题答疑、审核进度展示、上报进度展示、消息盒子、统计资料下载、通讯录等模块。

3.统计报表数据填报

统计报表填报是系统的核心功能，根据用户的类型系统自动判断出该学校办学类型下所需要填写的报表列表，点击报表名称显示报表的指标项。用户可以填写当年报表、查看上年报表内容、两年数据进行对比分析，如图2。

（1）学校用户在登录系统时根据学校机构代码自动判断出学校的性质（基础教育学校、中等职业教育学校）。

（2）根据学校属性自定判断出学校的办学类型，比如小学、初中、特殊教育学校、十二年一贯制学校等。

（3）根据学校的办学类型，显示出该类型学校应该填写报表列表，再根据学校属性在报表中显示出哪些该填写的指标和不该填写的指标。

（4）根据上年数据填写当年数据，保存。

（5）两年数据进行对比分析，当年填报数据指标超过50%的进行提示标红显示并进行修改。

4.数据校验分析

系统校验从大的方面分为两种，国家校验和区域自设校验两类，如图3。

用户通过区域教育大数据统计与分析系统对所管理的数据进行校验。校验结果分为逻辑性校验、经验性校验和数据完整性校验，逻辑性校验是必须要修改的错误，经验性校验是需要进行合理性核实的两种类型可以一起校验，也可分开校验。

学校端：（1）学校填报人员报表填报完成后，执行校验，校验分为国家校验和地方自设校验，学校执行校验时，两种校验保证同时执行。（2）执行完校验后形成校验报告，校验报告列出学校报表错误了多少张。（3）根据校验报告结果查询详细校验错误信息，同时也可以查询校验指标公式的计算方法。

教委端：（1）教委端可以查询学校校验执行情况，通过校验报告可以按照学校查询错误了多少张报表，也可以按照报表查询错误了多少学校。（2）区教委可以自设校验公式，校验公式在上报过程中发生变化时，由教委执行校验重置，将已经校验过的学校重新执行校验；不通过的学校打回。

5.数据审核上报

用户通过系统根据上级统计主管部门的要求，对下级单位上报的数据进行数据审核，如图4。

审核经验性校验信息：用户对经验性校验信息进行合理性审核，如果合理的通过审核，如果有不合理信息的请下级填报单位确认或修改数据。

学校用户分为报表人填报人员、主管统计领导、学校校长三个角色，填报人员负责报表的填报和校验核查工作，主管统计领导和学校校长负责对本校数据进行审核，并需要填写审核意见，学校校长审核完成后系统自动提交到教委进行审核。

先经过教委业务科室审核，科室全部审核通过后提交主管科室审核。

6.数据汇总分析

数据汇总分析是系统的核心功能模块之一，学校基表填报完成后，生成全区汇总报表，汇总报表能够按报表指标进行过录学校的数据进行综合分析，如图5。

7.数据质量核查

数据核查是保证数据填报质量的重要手段之一，此功能面向区级教育单位管理用户，在全部学校数据上报完成后进行，对全区整体数据进行核查，核查有问题的学校数据打回学校修改，如图6。

用户通过系统并依据教育统计主管部门定制好的数据核查格式和对数据的标准要求对所管理的数据进行质量核查。另外，用户也可以根据需要自行设置自由灵活的核查数据的格式。

8.上报进度监控

数据采集进度监督：是对数据采集过程中，每个环节完成的单位数量、未完成单位数量、数据的问题进行监督。

教委用户可以通过模块，直观了解到下属单位当前上报的进度情况，学校用户可以查看到本校统计报表逐级审批的进展情况。统计工作进度模块采用饼状图、柱状图等图形、图表方式进行展现。

上级管理单位可以通过系统对管理范围内下级单位的数据采集进度进行监督，功能指标包括：监督上报单位数量、数据校验的经验性信息、审核通过单位数量、审核未通过单位数量、审核未通过单位审核信息、完成工作单位数量、完成工作单位数量比例，业务规模覆盖全部用户。

9.统计工作管理

统计工作管理模块是系统的前置模块，主要给教委统计主管人员在每年统计工作开始时进行配置。统计主管部门的日常管理人员根据工作计划项目的内容和工作计划，对统计日常工作中的资料发布、工作计划管理、统计数据变更、统计数据确认、统计数据发布等工作进行管理，保证每一步工作的内容和时间都按计划的要求进行，为统计工作的顺利完成提供了保障，如图7。

10.数据导入导出

数据导出模块面向教委端和学校端全部用户，数据填报审核完成后，学校导出数据进行备案，教委管理部门导出数据进行上报。

11.系统管理

完善的系统管理是系统的优点之一，极大地方便了系统管理人员的管理和用户的使用。

用户管理模块是把每个使用本系统的人员作为一个用户，并根据每个使用人员的岗位所确定的使用范围授予每个用户不同的权限。通过对用户和用户权限的管理保障系统数据的安全性。数据管理和完善的日志记录能够使管理员保证系统的正常运行。

（1）教委管理用户登录系统，增减用户，划分角色，赋予权限。

（2）教委用户的登录系统可以进行数据库备份还原操作。

（3）教委用户可以查询到系统登录人员操作日志。

12.基础数据服务子系统

基础数据服务子系统主要面向开发过程层面，是系统开发过程中必备的基础性服务功能，主要为各个业务子系统提供统一服务组件，提高系统的稳定性和可扩展性。功能指标包括报表展现模型、校验公式转换服务、上年数据接口服务和业务流程平台服务。

数据和报表制作的原则

统计的生命在于真实，确保统计数据质量，是统计工作者的中心任务。其统计数据的准确性是分析区域教育事业的基础，区域教育事业统计工作完成后，需要将采集的数据上报到市级教育主管单位，因此，确保每一个数据准确、可靠是系统构建的核心。原则如下。

数据完整性原则。通过系统采集的全部指标数据和学校填写的经验校验错误说明，必须无差别导入到市级教育主管单位使用的统计软件中，通过运行对比，要求数据完整性达到100%。

数据一致性原则。系统执行數据校验生成的校验结果，与数据在市级教育主管单位使用的统计软件中执行后生成的结果要求一致。

报表定制化开发原则。报表有其自身的特点和标准化格式要求，为了遵循国家教育管理信息化标准，确保与国家教育事业统计软件无缝对接，使区域教育统计人员快速熟悉报表。本系统中构建的各类填报报表、综合汇总表，要求与国家教育统计软件报表样式、数据格式保持完全一致，所以系统应能针对区域系统实际的基表和综表进行定制化开发。

教育大数据统计与分析系统可以为区级教育主管部门、各级各类学校等提供一个集信息采集、处理、存储、传输、教育信息交流、协同工作、统一管理的统计及大数据分析系统；建成开展教育事业统计的一流网络服务环境。为教育管理部门、区域、学校提供功能完善、性能可靠的应用和管理系统，在此基础上促进区域教育事业发展规划，科学决策、科学管理提供强有力的数据支撑，具有重大意义。

作者单位：北京市海淀区教育科学研究院