基于大数据技术构建“数”“智”型管理模式

关键词：大数据技术；“数”“智”型管理模式；公共基础实验室；构建路径

作为可以满足大量常规实验的场所，公共基础实验室在支持研究中扮演着重要角色。目前，有许多高校如清华大学、吉林大学等院校都开设了多个公共基础实验室，为学校科研团队提供研究场所。随着公共基础实验室建设的不断推进，管理工作成为一项重点内容。在现阶段，数字化、智能化深受重视并逐渐与实验室管理相融合。本文以公共基础实验室为例，探究如何基于大数据技术构建“数”“智”型管理模式，希望能为我国公共基础实验室进一步发展提供借鉴。

一、“数”“智”型管理模式阐述

随着科技的发展和现代基础设施的更新，数字化、智能化逐渐成为21 世纪的主题。在数字要素的进一步发展下，数智化这一管理模式应运而生[1]。它依靠现代化技术，如大数据技术和物联网等，可以实现智能化管控以及数据自动化整合采集，进而更好地对整体进行有效运营和智能监控。数智化具有更为强劲的监控能力、分析能力、预测能力和数据挖掘能力，可以深入分析和挖掘数据信息，进而做出科学预测。同时，数智化也可以助力各部分实现协同运作，尽可能发挥统一指挥、任务直线传递及实施追踪等功能，最大限度保证管理效果。因此，数智化已成为企业优化管理、提升效率、增强竞争力的必然选择。

二、现阶段公共基础实验室管理面临的困境

（一）公共基础实验室相关内容阐述

公共基础实验室是一个向全社会开放的科学研究服务平台。它不针对性服务某一支或者某个科研机构的研究团队，只要通过审核申请，均可以利用实验室进行科学研究活动。这些实验室装备先进、完善，同时具备专业技术人员和管理人员。尤其随着时代的发展，公共基础实验室也在持续发展，不断创新。为了保证其运行效果，实验室管理模式也在不断改革优化，并积极利用现代化技术搭建技术服务平台，构建科学、智能化管理运营系统，以保证实验室仪器设备正常运行、实验数据科学精确及科学规划实验室使用权。综合来看，实验室管理工作主要包括三个方面：第一，仪器设备管理，具体可细化为仪器设备日常管理、维护保养管理、报废及更换管理、新功能开发管理、新设备研制及基础设施改造等内容。第二，人员管理，对所有进出实验室的人员进行管理。第三，实验室日常使用规范化管理，严格按照国家相关规定和行业技术标准等，科学应用仪器设备，并树立安全、责任意识，贯彻执行实验室管理规范[2]。

（二）案例分析

在此以xx 公共基础实验室为例，该实验室成立于2013 年，侧重于计算机研究，设备种类较为齐全，可以满足大多数科学研究活动需要。该实验室占地面积超过800 平方米，投入设备和仪器超过1000 万人民币，其中配备了计算机领域科研所需的常见仪器设备，同时配备了约370 台电脑、5 套多媒体教学系统和4 台服务器。为了保证公共实验室的正常运行，各种配套设施也得到了完善，例如全覆盖式网络等。凭借完善的基础设施，该实验室可以支持计算机类公共基础实验活动。现阶段，随着智能化、数字化的发展趋势，该公共基础实验室也在原有的管理体系和管理模式上不断创新，依据大数据等技术构建“数”“智”型管理模式，以实现更加精细化和高效化的实验室管理。

（三）面临的困境

现阶段，创新是社会发展的动力，而科研活动是保证创新的基础。很多科研活动在实施过程中，需要实验室提供支持，基于此，近些年公共基础实验室数量显著增加，包括清华大学、吉林大学等知名高校都在实验室建设方面取得了不小的成绩。但在管理方面，由于多种因素限制，很多公共基础实验室管理模式仍然相对滞后，难以充分满足现实需求，管理效果并不理想，实验室利用率也相对较低。具体而言，问题主要集中在以下几个方面：

1. 缺乏专业的管理队伍

实验室是一个需要专业人士操作和管理的场所，其中包含大量的专业设备、仪器以及各种复杂的材料等。作为公共实验室，它往往需要服务于多个科研团队，因此高效协调各团队的时间和顺序也非常重要，以最大化发挥实验室的利用率。因此，一个专业的管理团队对于提升实验室的管理质量来说至关重要。但现在有许多实验室的管理团队都是由非专业人士负责，他们对各种仪器设备的了解程度有限，也不太了解安全操作规范和管理要点等重要内容。部分人员权限不足，也难以处理好各科研队伍使用实验室的时间和顺序的平衡问题，这些都导致实验室的管理水平较为低下。

2. 经费投入较少

目前，为实验室提供的大部分经费几乎都用在设备采购、系统更新及新技术引用等方面，对管理方面的投入相对较少，且当前很多公共基础实验室管理遵循传统模式进行，管理制度、管理方法都相对落后，难以契合新时期实验室使用和建设现状。随着时代不断发展，实验室中各种先进设备数量不断增加，智能化、数字化管理系统逐渐普及，都需要大量的资金投入，以支持设备和系统的优化和升级。但就目前而言，公共實验室现有经费投入少，很难支撑实验室进行相关活动是事实[3]。

3. 配套设施有待建设

在公共实验室管理系统优化更新的过程中，配套设施的完善和支持十分重要。例如，需要完善的网络体系和强大的计算机网络架构等设施，这些设施将支持实验室管理系统的数字化和智能化，以保证实验室管理的高效性和稳定性。但实际上，很多实验室配套设施建设不够完善，例如网络风险防控体系、信息安全保障体系等方面的建设都存在不足，这会对数字化和智能化实验室管理模式的推广带来负面的干扰和影响[4]。

三、基于大数据技术构建“数”“智”型管理模式公共基础实验室的路径

结合上文对当前公共基础实验室管理面临困境的分析，充分发挥大数据技术优势，构建“数”“智”型管理模式的路径如下：

（一）构建原则

想要实现公共基础实验室智能化、数字化管理目标，人才管理、设备管理及资金管理等极为重要，在构建过程中应遵循如表1 中所示的几点原则。

（二）框架建设

构建“数”“智”型管理模式过程中，大数据技术、信息技术等发挥重要作用。首先，需要基于实际情况，完成配套设施建设，例如数据库建设、智能管理平台建设、分布式计算引擎MAPREDUCE 以及LINUX 集群等。完成基础设施建设后，需要围绕建设原则和建设目标，发挥大数据技术优势，设计集分布式计算、云计算于一体，有高速网络支撑和大容量存储空间的设备，最后依据性能需求，设计软件功能模块，同时确保管理系统具备数据收集和智能分析等功能[5]。

（三）软硬件平台建设

依托公共基础实验室为框架，发挥大数据等技术建立实验室管理平台系统，按照主要功能设置模块，并确保各模块正常运转，可以充分发挥功能。在此过程中软硬件设施建设是基础，结合当前发展来看，实验室管理系统需要具备计算、数据存储及可视化等功能，便于工作人员日常管理及管控实验室内设备运行状况，从而大幅度提升管控效率。软件架构需要从数据管理、云资源数据池、网络资源等进行思考，硬件资源需要思考大数据、云技术等应用要点。

（四）建立基于大数据的公共基础实验室管理平台

在“数”“智”型管理模式构建中，为充分发挥大数据等现代化技术优势，在软硬件基础上构建管理平台是极为重要的。首先需要根据实际管理需求和管理面临的困境选择适合的平台类型，并建立资源库。将实验室内所有仪器设备等进行数字化扫描和编号，转化为数字信息存储到资源库中，便于使用人员依靠系统详细了解该实验室具备的各种仪器设备，从而基于具体需求进行选择。其次在建设中，可以借助云计算实现资源共享，避免出现资源浪费现象，并实现实验室内资源合理配置，尽可能为科研活动发展提供更多支持。其中关键在于建立信息协同开发服务的云平台，加强设计和开发服务，确保不同类型管理模块有效整合，协同发挥作用，同时还应用到仿真软件，为计算和科研结果统计等提供支持。最后需要以大数据技术为支撑建立系统开发桌面云平台。该系统可以确保管理系统与使用者之间存在信息交互渠道，例如客户端硬盘和云数据中心有效链接，实现物理资源虚拟转换，并构建虚拟化可视桌面，便于实验人员进行操作。此外，该平台的建设还可以为实验室相关软件系统进行整合，從而实现便捷化管理[6]。

（五）构建方法

围绕上文对管理系统平台软硬件的相关分析，以及公共基础实验室职能分析，“数”“智”型管理模式构建方法如下：

第一，融合需求，确保各模块有效集成。公共基础实验室类型广泛，不同类型的实验室内部仪器设备及日常开展实验活动存在差异，所以在构建管理模式之前，明确梳理该实验室的需求，科学设置功能模块并实现各模块有效集成是前提。随着时代发展，数字化、智能化与各行业融入日益紧密，也为各行业发展提供指引，在科研活动领域，智能数据分析、智能统计和存储成为实验室建设重点。因此，建设过程中，科学利用大数据等搭建系统平台，建立数据共享、数据分析等模块极为重要[7]。

第二，融合使用，以用定建。基于实际情况，充分了解实验室的使用率和设备维修维护及报废率等信息，将其纳入资源数据库中，从而便于在使用者利用实验室时，针对性给予指导意见，例如注意使用哪些设备仪器、哪些操作请提高安全意识等，最大限度发挥“数”“智”管理模式优势，提升实验室利用率，同时在实验室投入使用阶段，科学计划实验室在教学实验、科研实验及竞赛实验等方面的比例，并对可能应用实验室的团队进行预测，客观估算时间划分等，从而确保实验室最大限度发挥价值，且避免多团队同时应用的尴尬局面。

第三，发挥多方力量，共建“数”“智”化模式。新时期合作共赢得到广泛认同，因此公共基础实验室在建设过程中也需要顺应时代发展变化，发挥合力优势，借助多方力量，助推“数”“智”管理模式形成，同时发挥合力作用，可以实现多个实验室合作，提供更为全面的服务，例如多个实验室构建合作联系，彼此之间实现资源共享、信息共享，便于使用者基于自身需求灵活安排时间和就所需设备做出协调[8]。

第四，充分发挥技术优势，优化“数”“智”管理平台。随着科研活动持续开展，更多新技术面世，在此过程中，管理模式也会随着发展而出现不足之处，此时积极引进先进技术，优化管理平台，更新管理系统，对充分展现数字化、智能化管理优化极为有利。

四、结束语

综上所述，科学应用大数据技术，助力公共基础实验室构建“数”“智”型管理模式符合时代发展的需求。本文结合实际案例，系统梳理了公共实验室管理面临的困境，然后围绕大数据技术，探究构建“数”“智”型管理模式的路径，从构建原则、框架建设、软硬件平台建设、管理平台建设等方面进行全面分析，希望本文研究内容可以为我国公共基础实验室发展提供更多参考。

作者单位：董哲宇 太原学院