新一代数字校园的数据环境建设

新一代数字校园的数据环境建设清华大学计算机与信息管理中心蒋东兴[e-mail]二○○七年六月提纲新一代数字校园建设理念–高校信息化进入信息集成阶段–新一代数字校园建设理念–顶层设计方法与信息资源规划集成数据环境建设探索数据管理的实践高校信息化进入信息集成阶段2007-5-2992949698000204060810系统集成社会集成信息集成应用集成网络管理网络计费办公自动化教务管理财务管理统一身份认证门户系统数据交换集成财务系统集成学生系统知识管理信息检索权限管理电子证书支付平台集成度局域网建设单机版应用电子邮件集成数据环境行业集成信息门户网上支付系统集成很少考虑数据共享应用集成要求数据交换信息集成需要数据整合高校信息化进入信息集成阶段在信息集成阶段，用户对信息服务的要求越来越高：–对业务的信息化支持更加深入：•“局部信息化”-“全面信息化”•简单的“数据管理”-“电子校务”、“决策支持”–信息化关注的重心发生转移：•关注应用系统的功能；•关注业务部门管理的数据；•关注以用户为核心的信息服务。高校信息化进入信息集成阶段然而，我们面临的却是多年来积累的大量分散的信息系统与数据——–孤立而不关联的数据库；–缺乏全局的数据视图；–缺乏统一的信息标准；–缺乏统一的数据管理。高校信息化进入信息集成阶段彻底消除信息孤岛，有效整合现有、及未来的业务系统的数据已成为当前信息化建设的重中之重！新一代数字校园建设理念新一代数字校园的特征：–以用户为核心组织信息资源与服务，以提高用户工作效率为目的；–以信息资源的开发、共享、利用为目标建设信息系统，充分发挥信息资源的作用；•增加对于教学、科研活动的支持；•增加对于业务过程的支持，实现信息的采集、加工、管理与利用的全过程（双向交互的电子校务）；•加强对于信息的综合利用，如统计、分析、评价、决策支持；–以构建与现实校园有机衔接的数字空间为重心，实现跨部门的校级业务系统；•加强顶层设计，建设一体化数字校园；•注重流程整合，贯通现实与数字空间。新一代数字校园建设理念新一代数字校园建设目标：–以人为本的用户环境：•建立按需访问的用户界面；•建立个性化的用户应用环境；•建立全局的用户权限模型。–关联的应用环境：•业务系统的合理划分，系统间的规范访问；•跨业务系统的信息内容关联、管理流程关联、信息服务关联，实现全局畅通的信息流。新一代数字校园建设理念新一代数字校园建设目标：–集成的数据环境：•运行数据库——支持教学、科研、管理与服务–根据职能域划分主题数据库，按主题数据库存储、管理，实现数据的集成化与有序性；–建立数据元标准，建立全局（语义）数据视图，确保数据的标准化与准确性；–建立畅通的数据共享机制，实现全局数据交换与共享，保持数据的高度一致性；•数据仓库——决策支持•归档数据库——历史归档–高可用的运行环境：•机房、网络、服务器、备份、安全、数据库、系统软件、应用软件、……新一代数字校园建设理念新一代数字校园建设思路：–通过信息资源规划，加强顶层设计；•建立高校的业务模型、功能模型、数据模型、用户模型、权限模型、信息模型和数据标准；–强化统一建设，设计统一的系统架构；•数据、流程、技术，信息系统三要素；•通过三要素的分离，实现业务与技术发展的无关性，达到良好的可扩展性；–整合数据资源，构建集成数据环境；–分析用户行为，规划良好的用户环境；•充分了解用户需求，建立以人为本的用户环境。定义职能域分析业务过程建立业务模型建立功能模型分析数据流程建立数据模型建立数据标准分析管理模式建立用户模型建立权限模型建立信息模型技术路线选择系统架构设计需求分析功能设计数据设计权限设计界面设计系统设计顶层设计系统实现运行方案设计IRP数字校园顶层设计流程IRP｜全校业务模型支撑保障体系财务与资产师资学生科研教学本科生招生学科编制规划招聘教工管理（薪酬、职务、干部、出国）科研管理（项目、合同、科研机构）实验室本科生管理（培养计划、学籍、奖惩、毕业审查）迎新毕业、就业学术支撑退休、离校研究生管理（培养计划、学籍、奖惩、毕业审查）研究生招生进校财务教学活动（备课、上课、作业、考试、讨论、自学）科研活动（科学实验、学术讨论、资料查阅）教学管理（选课、排课、成绩、社会实践）学科规划学科评估学科建设学校事业发展规划（校务委员会、各专业委员会、政策研究）后勤保障校园环境社会服务审计监督设备教学评估文化建设思政教育档案管理房产安全保卫教学与培训服务科研与咨询服务校友联络IRP-全校职能域划分2、学生管理(本科生、研究生)4、人力资源5、科学研究7、实验室、设备、房产9、学术支撑6、财务、审计、监督3、教育教学1、学校事业发展规划（校务委员会、各专业委员会、政策研究）10、后勤保障12、社会服务8、思政、文化建设11、档案管理IRP-全校职能域划分序号职能域名职能域描述涉及部门1决策域学校发展规划；规章制定；学科规划与评估校务委员会、专业委员会、党办、校办、党办、政策研究室2学生域学生从招生；入学；在校培养；毕业的全程管理本招办、研招办、、留学生办、学生处、研究生工作部、就业中心、物业中心（住宿）、各院系3教学域教学活动；教学管理研究生院、教务处、注册中心、各院系4人力资源域1.教工招聘、入校；职称；酬金；干部任免；党派；出国；户籍；离退休人事处、离退休处、组织部、统战部、国际合作与交流处（部分）、保卫部（部分）、各院系5科研域全校科研项目管理；科研合同管理；科研成果管理；科研机构管理；科研交流与协作科研院、文科处、各院系6财务域学校所有的经费业务财务处、结算中心（后勤会计核算中心）、会计核算中心、审计室、各院系7资产域全校国有资产管理；实验室及其设备管理；房产管理实验室与设备处、房产处、各院系8思想文化建设域思想教育；文化宣传宣传部、新闻中心、国际合作与交流处（部分）、各院系9学术支撑域信息化建设；信息管理；信息交流与服务图书馆、计算中心、网络中心、电教中心、学报、信息服务室10后勤保障域对教工、学生的后勤支援总务办、基建处、工会、校医院、物业中心、饮食中心、保卫部（部分）11档案域人事档案；科研档案；文书档案档案馆12社会服务域以继续教育学生为主体的教学服务活动；对外科研咨询服务；国内外校友联络教培处、继续教育学院、科技开发部、各院系、校友会IRP|一级数据流图教学学生管理人力资源科研设备资产校友后勤教师信息学科、导师学生科研信息教师参加学生管理工作信息学籍信息成绩信息学位信息等学生奖惩信息毕业学生信息设备、房产信息学生住宿信息宿舍信息财务档案学生档案信息个人收入信息拨款信息奖助贷信息教学设备使用信息IRP｜二级数据流图教学域之教务管理校友本科生招生本科生招生信息研究生招生研究生招生信息迎新入学信息本科生学籍信息本科生经济资助本科生实践管理就业离校本科生实践信息本科生思想教育与党团信息本科生经济资助信息本科生派出与交换信息本科生奖惩信息本科生派出与交换管理本科生思想教育与党团管理本科生奖惩管理研究生学籍信息研究生经济资助研究生实践管理研究生实践信息研究生思想教育与党团信息研究生经济资助信息研究生派出与交换信息研究生奖惩信息研究生派出与交换管理研究生思想教育与党团管理研究生奖惩管理本科生与研究生学籍信息就业信息离校信息财务财务IRP｜学生管理域功能模型IRP|全域数据模型本科生（学籍、社会实践、奖惩）教师（任课、干部、党员、明珠人士、出国、户籍、职称）科研合同编制、计划学科、专业教工（招聘）教工（拟进校）退休教工行政机构（部、处、院、系）党委机构（党委、总支、支部）科研项目科研成果课程研究生（学籍、社会实践、奖惩）成绩成绩任课教师实验室设备后勤保障（房管、校医院）本科招生计划本科考生研究省招生计划研究生考生财务（收费、发放）校友档案教室提纲新一代数字校园建设理念集成数据环境建设探索–数据整合的几种方案–关于最终目标的探讨–集成数据环境的探索数据管理的实践数据整合的几种方案限制：–接口数量按照系统数量的指数增长–开发和维护费用高–数据传输需不同的技术–不同系统中的数据不一致学籍人事图书馆后勤接口数量=(n2-n)/2新系统“岛网式”数据整合：迎新系统YINGXIN研究生招生系统YJSZS学生奖助贷管理系统XSCGL教学评估系统JXZXJW（JW_EJXK）本科生教务系统研究生教务系统JW_YJS（）人事管理系统THRS网络教学系统THNS人力资源交换系统IS_DATAEXCHANGE本科生招生系统EES交换用户PUB_SJJH交换用户JW_CX交换用户THRS_EX手工操作手工操作手工操作–增加新的系统会增加新的分散数据、新的接口本科生教务系统JW私有数据迎新系统YINGXIN私有数据其他应用系统......私有数据数据交换共享应用平台所有数据都需要提供实时和非实时两种服务方式(用户管理、访问权限管理、数据交换)共享数据库公共数据（基础数据）部门相关数据业务数据库本系统权威数据本系统需要的共享数据本系统权威数据本系统需要的共享数据......本系统权威数据本系统需要的共享数据数据整合的几种方案方法：–以EAI等方式完成数据传输–通过元数据描述数据的逻辑映射和转换关系优势：–减少接口数量限制：–不同系统中数据依然不一致–元数据的数量按照系统数的指数增长–EAI性能有限－只适合小量数据传输接口数量=n元数据描述的数据转换=(n2-n)/2新系统–增加新的系统仍然会增加新的分散数据EAI/逻辑映射学籍人事图书馆后勤“岛链式”数据整合：限制：–谁来管理DataHub？业务系统1公共数据库新业务系统1新业务系统2新业务系统n应用数据库1业务系统2应用数据库2业务系统3应用数据库3业务系统4应用数据库1数据抽取、清洗、转换数据整合的几种方案方法：–以统一的数据模型将整合后的数据集中存储在数据中心(DataHub)中–原有各系统保留各自数据，与数据中心同步优势：–减少接口数量–DataHub成为向未来全面统一数据、统一存储的过渡–新的应用可以直接建立在DataHub上，避免进一步产生重复的数据DataHub新系统–新的系统建立在DataHub之上，不会产生新的分散数据学籍人事图书馆后勤“大岛式”数据整合：接口数量=n元数据描述的数据转换=n关于最终目标的探讨方法：–将所有关键信息整合在一个数据库中优势：–减少接口数量–简化数据定义和转化的元数据–整个校园内只有一份主数据(MasterData)，没有重复–各系统通过共享的数据达到完全、实时的交互–突破系统间数据交换的性能瓶颈接口数量=n元数据描述的数据转换=n新系统–新的系统可以直接建立在整合后的数据之上，不会产生新的分散数据整合的主数据学籍人事图书馆后勤数据整合最终目标：？如何实现关于最终目标的探讨有效的数据整合需要解决的问题——–数据源问题：•来自不同部门、不同系统的数据谁是权威数据？–数据组织问题：•数据标准如何落实到数据组织？•如何建立和维护一个集成有序的全局数据库，保证数据的完整性与唯一性？–数据共享问题：•不同系统之间的数据如何充分共享，保证数据的一致性？•“完全的信息共享就是完全的依赖”，如何解耦？–数据管理问题：•如何实现数据全生命周期的管理？关于最终目标的探讨如何进行有效数据整合？–要在信息资源规划的指导之下，对学校各类信息的采集、处理、传输、利用进行全面分析与规划；–通过梳理学校业务流程，搞清信息需求，建立学校的业务模型、功能模型、数据模型和信息标准，用这些标准和模型来指导现有的信息系统改造、优化或选购；–通过整体数据规划建立起结构稳定、信息全面、更新及时的共享数据库，真正实现学校各应用系统间数据的流动、共享和应用；–通过建立集成数据环境，实现学校业务数据的有机组织和管理。集成数据环境的探索建设目标：–通过集成数据环境对数据进行有序组织和集中管理，实现学校数据管理的标准化、集成化、权威化，确保数据的完整性、