高校一卡通系统数据治理应用研究

陈洺均 徐曦 邓钧元

摘  要：一卡通作为高校信息化建设的重要组成部分，是构建智慧校园的基础。以桂林医学院一卡通建设为背景，对医学类院校一卡通建设的实际情况进行了研究，建立了数据标准和管理规范，就如何对一卡通进行合理地数据治理，实现一卡通与智慧校园深度融合，提出了解决方案。所建立的数据治理方案能有效地提高数据的完整性、一致性，打破系统壁垒，消除信息孤岛，为下一步对数据进行深度挖掘分析打下基础。

关键词：智慧校园;数据治理;数据标准;信息孤岛

中图分类号：TP391       文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）03-0025-04

Application and Research on the Data Governance of Campus Card System

—Take Medical Colleges as an Example

CHEN Mingjun， XU Xi， DENG Junyuan

（Information Center， Guilin Medical University， Guilin  541199， China）

Abstract： As an important part of informatization construction in Colleges and universities， campus card is the basis of building a smart campus. Based on the background of Guilin Medical University’s campus card construction， the actual situation of campus card construction in medical colleges is studied. And the data standards and management norms are established. And this paper puts forward a solution on how to reasonably manage the data of campus card and realize the deep integration of campus card and smart campus. The established data governance scheme can effectively improve the integrity and consistency of data， break system barriers， eliminate information islands， and lay a foundation for the next step data mining and analysis deeply.

Keywords： smart campus; data governance; data standard; information island

0  引  言

随着网络技术的发展，物联网、云计算的涌现，国内高校从数字化校园向智慧校园转型，一卡通不管从应用范围还是数据规模，都占据了重要地位。作为师生在校内唯一的身份标识，高校一卡通从最早的食堂用餐，逐渐应用于门禁、超市消费、水控电控、热水淋浴、图书借阅、学生上机及校内就医等方面，目前绝大部分高校都建成了应用范围不一的校园一卡通系统[1]。它融入高校智慧校园信息化体系之中，与诸多业务信息系统有机结合，产生的海量数据形成了一张巨大的数据网络，涵盖了师生在校的衣食住行。对这些海量数据进行深度挖掘和分析，可以多维度了解师生在校生活，描绘其校内行为轨迹，在学生不在校预警、贫困生评定等诸多方面给出解决方案，对辅助管理者决策分析有着重要意义[2]。

1  医学院校早期一卡通建设现状

鉴于医学类高校的专业背景，其信息化建设起步较晚，推进速度也较为缓慢。桂林医学院作为一所典型的医学院校，一卡通系统建设于2009年开始启动，早期的一卡通缺乏统筹规划，数据共享困难形成信息孤岛，于2018年底进行了升级改造，改造后的一卡通系统功能不断拓展，为师生在校生活提供了极大的便利，但产生的海量数据仍不能有效利用，系统与系统间关联薄弱，因此对一卡通数据进行有效治理保证其准确性和一致性，打通系统壁垒加强数据联动显得尤为重要。

1.1   缺乏专门的系统管理校外人员

医学院校和其他综合类院校相比，具有使用人员范围广、人数多、结构复杂等特点。用户人群不仅包括了在校师生、临时工作人员，还包括多个附属医院的职工甚至是合作教学医院的人员，其使用权限各不相同。校外人员数量庞大且学校并没有专门的系统来管理他们的基本信息和访问权限，附属医院人员流动性也相对较大，管理困难，现有的一卡通系统对人员的准入和准出不能精确把控，校外人员工作异动以后容易出现大量的僵尸卡或者一人多个账号多张卡，还会出现人已经离职但业务却没办结等问题。所以我们需要建立一套完整的规范体系来约束一卡通的使用。

1.2  原始数据质量不高

一卡通与门禁系统、图书借阅系统、水控电控等息息相关，各高校主要通过数据中心这一介质来进行数据交换和共享。一卡通系统数据涵盖了用户信息、消费流水、出入记录和操作日志等，如果系统采集的原始数据质量不高、业务部门数据维护更新不及时或者同一个数据有多个数据来源，数据流向不明确，那么通过数据中心与其他系统交换时，会引起数据不一致、不准确和不可用，数据分析结果真實性有待商榷等问题。保证一数一源，提高原始数据质量，保证其完整性、准确性将成为高校一卡通数据治理的重点[3]。

1.3  部门规章制度不明确

一卡通涉及的部门众多，多数高校对一卡通建设缺乏统一规划，各部门各自为政、自成体系，规章制度也各不相同，管理规则混乱甚至自相矛盾的情况时有发生。本校现有注册卡片38 000余张，每年补卡超过5 000张，同一个人编多个号，或者同一个身份证下开多张卡屡见不鲜，这给账户管理、同步以及数据统计分析造成了极大的不便，同时CPU卡制卡成本较高，也产生了极大的浪费。

2  一卡通数据治理思路与方案

针对以上提出的问题，本文结合桂林医学院实际情况，阐述一卡通系统数据治理思路与方案。

2.1  建立与完善信息标准和规范体系

从“数字校园”到“智慧校园”的演变中，学校各职能部门上线了诸多业务系统，这些业务系统通过数据中心逐渐汇聚成一张日益庞大的信息网，而一卡通系统则是这张信息网中极为重要的一个节点，它所包含的数据既是源也是目标，我们必须要根据学校实际情况建立与完善信息标准和规范体系，让系统在做数据交换时有条可依、有章可循。信息标准的制定将为基础数据的采集、清洗和转换打下了坚实的基础[4]。

我校以《教育管理信息高等学校管理信息》（JY/T 1006—2012）代码集为基础，结合实际情况制定了《桂林医学院信息化代码标准集》《桂林医学院业务管理标准制订说明文档》以及《桂林医学院信息标准编码规范管理办法》等一系列规范体系，制定过程如图1所示。

数据标准的建立遵循以下原则：

（1）首先尽可能沿用相应的国标、行标，如与本校实际情况差异较大，则根据实情自行建立相对合理的代码标准[5]。如采用分级编码的方式为校内师生制定了9位的工号和11位的学号，每一位分别代表特定的意义。校外人员也单独制定了一套编码规则，如附属医院人员原单位编号一般为4～6位，新编码规则规定工号长度为9位，第一位表示类别，第二位代表附属医院编码，最后几位为该职工在各自单位的工号，编码后如不足9位，中间用0补足。

（2）对于学校新上线的系统，强制要求必须遵循校标并与数据中心对接。

（3）原有系统因年限较长已经积累了一定量的业务数据不便改动，通过数据中心抽取、清洗并按照规则进行转化，逐步让其符合数据标准，以确保数据的一致性、共享性。

2.2  加强有效监管

我校一卡通系统数据按其涉及的应用范围可以划分为两大类：基础类应用和联动类应用。基础类应用包括食堂超市消费、水控电控、充值圈存等一系列支付类应用。基础类应用的数据关系如图2所示。

所有通过前置设备（如POS机、热水刷卡设备）进行刷卡消费的数据通过前置设备采集后进入物联网平台然后写入一卡通中心库。一卡通管理平台、制卡客户端、稽核平台等应用的数据直接与中心库交互。基于数据安全性的考虑，第三方系统需要与一卡通数据交互则是通过一卡通中间库来进行。联动应用主要包含图书馆借还书、门禁、大数据分析、仪器设备预约、节能平台能源管控及会议签到需要与其数据共享、交互的应用。

一卡通系统基础应用所产生的海量数据不仅是维持自身系统正常运转的基础，还是与之产生联动系统的数据源，针对这些海量数据进行分析和深度挖掘，发现潜在的规律，为学校管理者实现有效监管以及辅助分析决策方面有着现实意义。数据的准确性直接决定了应用能否正常运转以及分析挖掘的结果是否可用，因此我们需要保证数据源的唯一性、准确性和有效性，合理规划数据流向，保证联动系统数据的一致性。

2.3  加强部门协同合作

一卡通系统数据治理需要把工程技术与科学管理相结合，各业务部门需要制定合理统一的管理规范，加强部门人员之间的协同合作，严格控制系统数据的准入与准出，系统间互相监督，发现有问题的数据反向溯源，及时矫正问题数据。具体内容有：

减少系统僵尸卡的数量。将一卡通数据库中超过半年没有流水的卡禁用，如用户需要启用时，单独到一站式网上服务平台申请，禁用周期为每半年一次;

坚持一人一卡制度。按照身份证号分组查询，同一个身份号下的多张卡只保留一张，其余先禁用，杜绝一人多卡的情况;开新卡或者补办卡时首先需要查询该身份证是否已经存在，如已存在，则先办挂失，然后用已有的工号补卡。

制定准入准出规则。校外用户由所在单位提交使用申请给信息中心，信息中心按照编码规范生成校内唯一标识，再导入一卡通系统;每半年由各使用单位提供一份异动人员信息，方便我们检查、修改一卡通系统中用户信息，将离职人员的卡禁用或注销。

完善考核标准。各系统使用权限主要由人员类别决定，所以数据源的负责部门要及时更新、维护数据，将数据质量与部门考核挂钩[6]。

3  方案实施与效果

本文以一卡通和图书馆的数据联动为例，介绍我校在一卡通和图书馆数据共享方面的治理方案。数据共享方面，早期一卡通系统中的标识字段没有用学号和教工号，难以与教务、学工、图书馆等系统的数据对接。大批量的用户数据被分别导入一卡通系统和图书馆系統，导入周期长，新办理的一卡通必须再找图书馆系统管理员单独录入图书馆系统，两个系统不直接交互，容易出现持一卡通却在图书馆系统显示该用户不存在的情况，借阅权限也不好管理。遇到问题，师生就要后勤处、图书馆两头跑查找原因。响应速度方面，图书馆门禁系统管控人员的进出，刷卡通过闸机时调用接口实时地读取一卡通中间库的用户数据进行认证，响应时间受当时网络状况和一卡通服务器负载影响。数据认证方面，自助借还书机使用一卡通的读卡助手读取卡内信息再发送至图书馆系统，如果在一卡通后台挂失的用户没有通过联网设备为卡打上挂失印记，那么读卡助手就读不出卡的正确状态，将会导致本来被禁用或者挂失的卡还能继续借还书。

为了解决上述问题，鉴于医学院校校外用户基数大且管理困难的特点，我们将一卡通作为校外人员信息管理的数据源，校外用户提交给信息中心编码，完善校正原始数据务必保证其准确性，再导入一卡通系统，借阅权限由一卡通卡类型字段来决定，校内用户信息则从数据中心下发。各类异构数据用开源的ETL工具抽取到数据中心，并在数据中心中进行清洗、转换、整合，再下发到图书馆系统数据库中间表中。具体数据流向关系如图3所示。

同时数据从数据中心同步至图书馆门禁中间表中，不再需要实时发送用户信息至一卡通中间库验证，直接在本地中间表发起验证即可，减少了响应时间和故障率，也减轻了一卡通服务器的压力。自助借还书系统作为图书馆系统的下层系统，数据来源于图书馆系统，在用借还机进行借还书操作时，通过读卡器读出实体卡内的学工号及状态信息，并发送学工号到图书馆系统，进而返回该用户的所有借阅信息，再进行借还书操作，数据写回图书馆系统，同时能实时地调用一卡通的接口完成对超期图书的扣费操作。这一策略的实施，有效地提高了原始数据的准确性，保证了系统间数据的唯一性和一致性，用户不再两头跑，极大地提升了用户的使用感受。

4  结  论

随着高校信息化进程的推进，数据已经成为高校的无形资产。本文以桂林医学院为例，通过对医学院校一卡通建设中遇到的实际问题进行剖析，从多方面阐述了一卡通数据治理的方案。该方案可以建立与完善信息标准和规范体系、提升原始数据质量合理规划数据流向、制定统一规范加强部门协同合作。打通了系统间的壁垒，消除了信息孤岛，提高了数据的准确性、可用性，为进一步数据挖掘分析，辅助管理者决策打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 王华，李伶，杨帆.大数据时代校园一卡通数据分析与应用研究 [J].现代电子技术，2018，41（4）：56-59.

[2] 夏杨，王芳.基于一卡通数据的校园大数据分析平台的构建与应用 [J].华中师范大学学报（自然科学版），2017（S1）：146-151.

[3] 涂伟.数据治理视角下一卡通数据分析与优化研究 [J].华中师范大学学报（自然科学版），2017（S1）：180-183.

[4] 李超.智慧校园背景下高校数据中心研究与实践——以浙江师范大学为例 [J].现代信息科技，2021，5（8）：195-198.

[5] 张聪.高校数据标准的制定与落地 [J].中国教育信息化，2021（15）：48-51.

[6] 徐亮.智慧校園背景下高校数据存在的问题及对策 [J].数字技术与应用，2021，39（3）：212-214.

作者简介：陈洺均（1982—），女，汉族，四川巴中人，讲师，硕士研究生，研究方向：数据库技术及应用;徐曦（1988—），男，汉族，广西贺州人，工程师，硕士研究生，研究方向：信息技术;邓钧元（1995—），男，苗族，广西桂林人，网络工程师，学士，研究方向：一卡通系统维护、计算机网络管理等领域。