“大数据+微服务”为一站式改革赋能

文/邵美科 范宇辰 李广宏 陈莹 陈伟

（作者单位为东北财经大学网络信息管理中心）

任何服务都能以“AI+大数据”进行重塑，从而使其智慧化，而在学校落地的核心，就是一站式服务中心建设。

目前，高校正处于“内涵发展、提高质量”的关键转型期，越来越多的高校信息化战略开始转向数据治理、服务治理，各个高校信息化建设迎来新一轮建设高峰，进入快速发展阶段。

引入信息化手段，深化“放管服”改革，进一步加强对学校日常管理和服务工作的信息化支撑力度，提高师生办事体验。通过建设“一站式”师生服务中心，推进“互联网+服务”新模式，打造“一网通办”“一站式服务”的新型模式，深化简政放权，创新管理方式，优化教育服务，以信息技术有力支撑学校传统管理与服务的转型升级。

演进过程

一站式服务大厅是实现学校业务真正网上办理的服务平台，能够集中发布与管理学校适合网上办理的业务，完成在线申请、审批、统计等功能，为各部门提供一个通用的、统一管理的、具有扩展性的业务流程管理平台，以信息化手段规范目前各部门的业务流程，并适应学校未来业务的信息化发展要求。

业务系统

传统的信息化建设发展历程中，学校各业务部门因为资金、人员、学校重视程度等诸多因素的不同，其业务系统建设均缺乏顶层设计、统筹规划，造成较为严重的“信息孤岛”情况，“数据烟囱”林立，数据只能在部门内部以及业务系统内部独立单向垂直流动，很难与其他业务系统实现交换与共享。

为了满足师生在用户、数据、业务方面的交换共享需求，当时一般采用用户集成、数据集成、业务集成的模式加以改进，从而融合多个业务系统为一个整体的数字化校园。简单地说，就是在多个垂直的“烟囱”之间建立相应的接口，以统一身份认证平台实现用户认证的统一、以数据中心的方式实现数据的共享与交换、以统一信息门户的形式实现各业务系统的单点登录，满足当时师生管理、服务的需要。

以此为需求引领，以“统一身份认证、统一数据平台、统一信息门户”的“三大平台”作为数字化校园的核心基础设施，也作为当时数字化校园建设的标准解决方案在高校间形成了广泛的共识，在一定程度上满足了当时发展的需求。

“烟囱模型”发展、应用到一定阶段后，弊端突出，尤其是在用户、数据、业务的集成方面。

传统的信息门户，只解决了业务系统级别的集成，访问具体的业务，仍然要依托业务系统。从用户登录到访问到具体业务点，往往需要熟悉多个系统，深入多个界面，用户使用体验极其不友好。

对于跨部门、跨系统的业务，传统的集成方式都是采用加法、打补丁的形式进行，依托原管理系统增加功能。如教师工作量系统，教学工作量、科研工作量分别来源于教学管理系统、科研管理系统，通过数据集成的方式整合之后，增加相应功能模块来实现，这种模式需要投入较大的开发成本，且由于各学校数据环境差异较大，系统耦合程度高，用户体验不佳。

同时，在高校永远都会有一些服务场景是业务系统无法覆盖的，尤其是横跨多个部门、多个系统的流程类业务，很难依托业务系统解决。如新员工入职、新生报到与离校、访客综合管理系统（涉及到门禁、食堂、网络服务）等，依托于哪个业务系统建设都不是太合适，并且现实中类似这样的需求层出不穷，以应用系统打补丁的形式不管是在相应速度上，还是服务体验上均远远无法满足广大师生的需求。

一站式服务大厅

典型的一站式服务大厅以业务协同、横向集成、深度融合为建设理念，目标是打造以事项、流程、服务为核心的线上服务中心，统筹各业务部门业务、数据资源，解决跨部门、跨系统业务协同的难题，实现服务“标准化、规范化”，为师生提供全程、快捷、公开、透明的服务，促进校园管理向服务转型，“让数据多跑路，让师生少跑腿”（如图1 所示）。

图1 一站式服务大厅（数字化校园）

在技术架构上，一站式服务大厅一般包括可视化流程开发工具与处理引擎，一方面实现业务流程化，另一方面通过可视化表单开发工具实现各种线下传递的业务单据的电子化。在集成各业务系统数据环境的基础上，通过服务大厅的业务流程、表单提供的开发工具，在业务系统之外实现全校各类审批、服务、查询、展示等业务场景，满足师生服务的需要。

一站式服务大厅统一了各种接入服务的入口，对于广大师生用户来说，实现了入口的统一，一账号通行，一网通办；因为开发工具的统一化，也实现了用户操作界面的统一，提升了用户体验；由于采用流程化的工作引擎，同时以流程环节约束的形式有效防止执行者的主观随意与拖沓，提升服务的规范化。

微服务架构

目前，一站式服务大厅提供的服务均采用微服务架构设计。在服务设计上，将原本单一的应用按照功能边界分解成一系列独立专注的微服务，每个微服务对应传统的一个组件，可以单独编译、部署和扩展，构建较为灵活，横向扩展较为方便。

1.复杂度可控

在将应用分解的同时，规避了原本复杂度无止境积累的问题。每一个微服务专注于单一功能，并通过定义良好的接口清晰表述服务边界。由于体积小、复杂度低，每个微服务可由一个小规模开发团队完全掌控，易于保持高可维护性和开发效率。因为各微服务组件之间通讯基于Web 形式，允许在不同的服务当中使用不同的编程语言，有效满足学校目前典型的服务场景。

2.独立部署

由于微服务具备独立的运行进程，所以每个微服务也可以独立部署。当某个微服务发生变更时无需编译、部署整个应用。由微服务组成的应用相当于具备一系列可并行的发布流程，使得发布更加高效，同时降低对生产环境所造成的风险，最终缩短应用交付周期。

3. 技术选型灵活

服务架构下，技术选型是去中心化的。每个团队可以根据自身服务的需求和行业发展的现状，自由选择最适合的技术栈。由于每个微服务相对简单，当需要对技术栈进行升级时所面临的风险较低，甚至完全重构一个微服务也是可行的。

4.容错性优

当某一组件发生故障时，在单一进程的传统架构下，故障很有可能在进程内扩散，形成应用全局性的不可用。在微服务架构下，故障会被隔离在单个服务中。若设计良好，其他服务可通过重试、平稳退化等机制实现应用层面的容错。

5.可扩展性好

单块架构应用也可以实现横向扩展，就是将整个应用完整的复制到不同的节点。当应用的不同组件在扩展需求上存在差异时，微服务架构便体现出其灵活性，因为每个服务可以根据实际需求独立进行扩展。

一站式智慧服务中心

建设智慧一站式服务中心

目前，一站式服务中心的微服务建设、管理存在较大的提升空间。

在一站式服务中心中，服务一般都是按照业务、点击次数等进行分类。未来能不能结合用户具体特征，包括画像、位置、时间的因素，实现用户界面的千人千面，系统能够把用户最需要的服务，以及最可能要的服务第一时间推送出来？

例如，离校季节到了，离校系统提醒毕业生办理相关业务；文艺青年在大学生活动中心附近，购票系统提醒他可以参加今晚的演出活动；运动健将在体育馆附近，提醒他及时参加今晚院系篮球对抗赛。这才是一个智慧一站式服务中心应该提供的支撑与服务能力。当然，这也需要其他平台，包括用户中台、数据中台、AI 中台的相应能力支撑。

建设智慧微服务

微服务架构实现了业务功能的解耦，但是在微服务的设计上目前没有良好利用充分的大数据环境。基于全量的大数据环境设计微服务，就要打破局限在业务数据环境中的业务系统设计的思路，以智慧化服务为目标，以微服务为切入点，重构与再造传统业务模型，从而逐步构建起智慧校园服务体系。

如课堂点名服务，传统的上课点名，教师依托学生名单，依次点名，目前可能有新的手段上创新，如人脸识别、二维码等。那能否依托大数据进行业务流程再造，如不用全部点名，老师可以依据学生历史点名、网络信息、门禁记录进行建模，只点最有可能没到的20 个学生，极大地提升服务效率、用户体验。

任何服务都能以“AI+大数据”进行重塑，从而使其智慧化，而在学校落地的核心，就是一站式服务中心建设。

AI 在高校落地的成败关键就在智慧微服务建设。一站式服务中心建设，要依托AI 中台、用户中台、业务中台等基础设施，以高标准、智慧化微服务为抓手来牵动整个基础设施体系、服务体系的建设与应用，促进数据质量的提升。

发展趋势

智慧校园场景中，应用系统该做什么，一站式服务中心该做什么，中间该不该有界限？目前各学校、各厂商思路差异很大。

很多厂商目前正在以微服务的形式重构所有业务系统，以客户需求为目标进行组合交付，消除传统的应用系统与微服务系统的界限。在这种思路下，一站式服务中心被需求的空间就极小，如果存在完全微服务化的业务系统，通过服务中台加以组织管理，在门户上发布就可以完全等同于一站式服务中心（如图2 所示）。

此模式的问题在于，首先，技术栈变化较大，从MVC 到Kubernetes Serveice Mesh，从IaaS 到PaaS，从虚拟化到容器化，从开发到部署、运维，均需要厂商、学校投入较大学习成本才能良好的对整个体系进行管控。其次，对比技术栈，业务栈变化更大，智慧化的微服务应该基于全量数据，在传统业务流程的基础上，以内部控制管理、学校综合改革为依托，适度进行组织和流程再造，以开放的用户中台、AI中台能力为支撑，全面彻底重新设计智慧服务，这是原来传统厂商业务系统开发人员无法驾驭的。

微服务是达到目的的手段，而不是目标。微服务强调了服务大小，但实际上这并没有一个统一的标准。业务逻辑应该按照什么规则划分为微服务，这本身就是一个经验工程。微服务的“微”是相对的，不是绝对的。微服务的目标是充分分解应用程序，以促进敏捷开发和持续集成部署。业务解构到什么程度才是最适合的，依赖于目前厂商、学校、行业的服务能力、管控水平，这是一个动态发展的过程。

图2 全微服务化服务大厅（无业务系统）

对于学校传统的管理类业务，有没有必要微服务化，也是个问题。这些业务在部门内部是高度内聚的，和其他部门、系统交互较少，一般来说是各业务部门的核心业务，如教务系统教学管理，图书系统图书借阅，经过多年应用已经发展成熟，会长期存在于业务系统中，是职能部门安身立命所在，也是该业务系统存在的核心理由。

而对于不断衍生出来的新型服务类业务，尤其是跨部门、跨系统类业务，如新生入校、新员工入职、访客入校等，在传统业务系统领域一直是空白，很多学校尚处于无系统支撑的局面，这些是一站式服务中心能发挥其长处的地方，也是一站式服务中心重点要解决的问题。以服务的角度，从外围切入，做好这些新型业务，对于一站式服务中心来说是正确的成长路径。

传统的服务类业务，也包含在传统业务系统中，但较为分散，对于面对广大师生服务的高频业务，建议以微服务形式移植到一站式服务中心，如各种证件证明类材料打印、财务报销等，主要目标是为了提升用户体验和服务水平。

2018 年，国务院、教育部提出“建设智能化校园，统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台”是未来大势所趋。新一代智能化校园建设，切入点就是一站式服务中心，目前欠缺的是基础支撑平台的建设。传统的三大平台，只能满足数字化校园集成化建设的需要，属于针对具体问题提出的具体方案，无法成为下一代智能校园基础平台的支撑。新一代一站式服务大厅，必须依托学校以开放、共享的思路建设的一系列AI 中台、用户中台、数据中台等赋能，构筑起完整的多方参与的智能校园建设新生态。这需要厂商、高校、教育管理机构共同协力，准确定位，标准引导和重点突破。