李恒貝，查貴庭，毛莉菊，王卉

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書與信息中心，江蘇 南京210095；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)后勤集團公司，江蘇 南京210095）

基于碎片化服務(wù)的高校信息化架構(gòu)及實踐

李恒貝1，查貴庭1，毛莉菊1，王卉2

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書與信息中心，江蘇 南京210095；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)后勤集團公司，江蘇 南京210095）

在分析當(dāng)前高校校園信息化發(fā)展現(xiàn)狀與問題的基礎(chǔ)上，借鑒企業(yè)架構(gòu)理論，圍繞基于碎片化服務(wù)的業(yè)務(wù)架構(gòu)模式，建立了與之無縫接入的校園信息化應(yīng)用架構(gòu)平臺。通過在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)校園信息化的應(yīng)用實踐，總結(jié)了架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用成效，并已成功地在其他高校得到了推廣。

高校信息化；碎片化服務(wù)；企業(yè)架構(gòu)

自上世紀(jì)80年代以來，我國高校的信息化開始起步，初期的發(fā)展模式主要是將計算機技術(shù)應(yīng)用于財務(wù)管理等領(lǐng)域，發(fā)展動力來源于IT技術(shù)廠商，屬技術(shù)驅(qū)動型。隨著信息化效益的初步顯現(xiàn)，尤其是近10年來，組織的信息化意識逐步增強，信息化逐步向業(yè)務(wù)驅(qū)動轉(zhuǎn)化，各高校信息化整體建設(shè)水平得到了很大的提升，信息系統(tǒng)開始全面支撐學(xué)校業(yè)務(wù)，但是在總體業(yè)務(wù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)架構(gòu)上尚處于無序狀態(tài)，數(shù)據(jù)和流程問題依然是高校信息化建設(shè)中的兩大核心難題，信息應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)對業(yè)務(wù)變化的快速支撐成為矛盾的焦點。

目前，不少高校在信息化的業(yè)務(wù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)應(yīng)用方面做了一些有益的探索。[1，2]如2011年清華大學(xué)基于企業(yè)架構(gòu)理論，提出由業(yè)務(wù)架構(gòu)、信息系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)三部分組成的高校信息化的大學(xué)架構(gòu)理論；[1]復(fù)旦大學(xué)于2012年就以共享庫的數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)根據(jù)使用目的建立主題，通過業(yè)務(wù)的集中和整合，對校園信息化新一輪發(fā)展中的一站式服務(wù)進行了規(guī)劃和設(shè)計。[2]本研究借鑒各高校的探索經(jīng)驗，圍繞碎片化服務(wù)的核心思路，在企業(yè)架構(gòu)理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建了新一代高校信息化架構(gòu)模式并進行了應(yīng)用實踐，以有效解決當(dāng)前信息化建設(shè)過程中的數(shù)據(jù)和流程兩大難題。

一、高校信息化現(xiàn)狀

近10年高校信息化建設(shè)發(fā)展迅速，幾乎所有的高校都基于信息管理系統(tǒng)（MIS）模式進行了一至兩輪的數(shù)字校園建設(shè)，出現(xiàn)問題如下：①師生不愿意用。由于系統(tǒng)是以管理者的視角進行的設(shè)計，普通用戶與管理者使用同一套系統(tǒng)，使用起來很困難，而很多師生迫切需要的常用服務(wù)卻很少有系統(tǒng)支撐。②業(yè)務(wù)部門不滿意。業(yè)務(wù)需求的多變是一種常態(tài)，但功能變更響應(yīng)不及時，同時由于系統(tǒng)龐大、功能繁多，學(xué)習(xí)使用系統(tǒng)耗時耗力；③校領(lǐng)導(dǎo)對信息化無感知。信息中心無法給出信息化高投入所帶來的管理效率提升、服務(wù)師生乃至決策支持方面的實證。④信息中心壓力大。管理效率的提升源自業(yè)務(wù)部門的流程變革，跨部門的服務(wù)應(yīng)用來自于業(yè)務(wù)部間的流程整合，管理決策數(shù)據(jù)的積累來自于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的使用，這些對大多數(shù)學(xué)校的信息中心來說似乎也無能為力，而信息中心卻承擔(dān)著各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全運維與保障的壓力，系統(tǒng)建得越多，信息中心的壓力越大，根本無暇顧及普通師生普遍關(guān)注的個性化服務(wù)應(yīng)用建設(shè)。

當(dāng)前高校信息化建設(shè)的諸多問題，已有專家學(xué)者關(guān)注到。[2,3]如清華大學(xué)的蔣東興指出，學(xué)校的信息系統(tǒng)越來越龐大復(fù)雜，已經(jīng)給建設(shè)運行模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：沒有一家IT公司能夠提出一個高校數(shù)字校園的整體解決方案并圓滿地實施，很多高校信息化建設(shè)陷入進退維谷的境地。筆者認(rèn)為，MIS系統(tǒng)的建設(shè)使學(xué)校業(yè)務(wù)部門和信息化管理部門在業(yè)務(wù)與管理創(chuàng)新方面的合作日趨緊密，IT與業(yè)務(wù)的一致性有了很大的提升，但是在數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)集成、重復(fù)投資、系統(tǒng)利用率、IT快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求等方面仍存在較多困難，究其原因主要是學(xué)校的信息化缺乏總體設(shè)計，因此，需要加強校園信息化建設(shè)方法與理論的探索和實踐。

二、基于碎片化服務(wù)的高校信息化架構(gòu)思路

由于當(dāng)前高校正處于一個變革時期，從各學(xué)校的信息化建設(shè)實踐來看，從學(xué)校整體業(yè)務(wù)出發(fā)全面梳理學(xué)校各類業(yè)務(wù)應(yīng)用，建立統(tǒng)一規(guī)范的業(yè)務(wù)模型在短時間內(nèi)幾乎不可行。筆者在近年的工作實踐中總結(jié)出了“碎片化服務(wù)”的建設(shè)思路，并以此為核心，在頂層設(shè)計上以企業(yè)架構(gòu)為指導(dǎo)提出了高校信息化架構(gòu)的實施框架。

1.碎片化服務(wù)

碎片化服務(wù)是針對當(dāng)前高校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀提出的全新的建設(shè)方法和建設(shè)思路，百度百科中對“碎片化（Fragmentation）”的解釋是：完整的東西破成諸多零塊。我們將學(xué)校信息化服務(wù)中最小顆粒度的業(yè)務(wù)應(yīng)用稱之為 “碎片化服務(wù)”，這種碎片化服務(wù)以解決一個問題（做一件事）為邊界，其基本要求為能夠完整形成業(yè)務(wù)應(yīng)用的邏輯閉環(huán)。碎片化服務(wù)之間在數(shù)據(jù)層面互相支撐，在業(yè)務(wù)邏輯上呈松耦合關(guān)系，既相互獨立又可進一步整合完成更復(fù)雜的業(yè)務(wù)。

碎片化服務(wù)是校園信息化服務(wù)的最小服務(wù)單元（輕量級應(yīng)用），是有效解決當(dāng)前信息化建設(shè)難點（數(shù)據(jù)、流程）、提升用戶體驗、構(gòu)建開放的校園信息化建設(shè)生態(tài)的重要手段。由于業(yè)務(wù)應(yīng)用的顆粒度較小，流程、角色、權(quán)限變得清晰，在實現(xiàn)服務(wù)應(yīng)用的定點定時定人推送方面變得容易，可以真正做到個性化的服務(wù)推送，而較小的業(yè)務(wù)應(yīng)用的業(yè)務(wù)表單數(shù)據(jù)字段總量必然不大，對逐步理清數(shù)據(jù)源頭、規(guī)范校內(nèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性提供了良好的數(shù)據(jù)建設(shè)方法。由于業(yè)務(wù)應(yīng)用的碎片化，每個業(yè)務(wù)需求都可以獨立進行設(shè)計開發(fā)，因此建設(shè)周期和建設(shè)難度大大降低，但是每個服務(wù)應(yīng)用的開發(fā)與設(shè)計必須遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

2.企業(yè)架構(gòu)

企業(yè)架構(gòu)(Enterprise Architecture,簡稱EA)借助信息技術(shù),用工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和工程化的思路來研究如何將業(yè)務(wù)需求映射到IT系統(tǒng),能在對業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和流程理解的基礎(chǔ)上，進行信息化頂層設(shè)計，形成靈活穩(wěn)健的IT結(jié)構(gòu)，[4]EA從各個層面反映業(yè)務(wù)、服務(wù)、技術(shù)和產(chǎn)品及其相互之間的關(guān)系，輔以其管控和演進的規(guī)則，因而近年來被多個領(lǐng)域的研究者所關(guān)注。目前，國際上主要的EA框架與方法論包括開放組架構(gòu)框架（TOGAF）、美國聯(lián)邦體系架構(gòu)（FEA）和美國國防部架構(gòu)框架（DoDAF），TOGAF是目前認(rèn)知度與接受度最高的架構(gòu)框架。2011年，在國家社科基金支持下，相關(guān)研究機構(gòu)推出了中國本土化的EA框架，即信息化體系架構(gòu)框架（IEAF）。

企業(yè)架構(gòu)可分為兩大部分，一是業(yè)務(wù)架構(gòu)，二是IT架構(gòu)。業(yè)務(wù)架構(gòu)是把企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化為日常運作的渠道，由業(yè)務(wù)戰(zhàn)略決定，包括業(yè)務(wù)的運營模式、流程體系、組織結(jié)構(gòu)、地域分布等內(nèi)容；IT架構(gòu)是建立企業(yè)信息系統(tǒng)的綜合藍(lán)圖，包括信息架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)三部分。對比其他主要關(guān)注于實現(xiàn)的規(guī)程，企業(yè)架構(gòu)領(lǐng)域原則上的關(guān)注點是企業(yè)范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)需求的識別、規(guī)范及優(yōu)先級劃分。企業(yè)架構(gòu)如同戰(zhàn)略規(guī)劃，可以幫助企業(yè)執(zhí)行業(yè)務(wù)戰(zhàn)略規(guī)劃及IT戰(zhàn)略規(guī)劃，是承接企業(yè)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略與IT戰(zhàn)略之間的橋梁與標(biāo)準(zhǔn)接口，是企業(yè)信息化規(guī)劃的核心。

3.碎片化服務(wù)架構(gòu)

如圖1所示，在高校信息化架構(gòu)實施框架的頂層設(shè)計上，借鑒了企業(yè)架構(gòu)的業(yè)務(wù)流程、應(yīng)用、信息及基礎(chǔ)設(shè)施四大框架的構(gòu)建方法并落地實施。在業(yè)務(wù)架構(gòu)上，采用“碎片化服務(wù)”的信息化應(yīng)用建設(shè)方式；在應(yīng)用架構(gòu)上，建立了與“碎片化服務(wù)”業(yè)務(wù)架構(gòu)相匹配的高校信息化開放平臺；在信息架構(gòu)上，結(jié)合國家及各學(xué)校的信息標(biāo)準(zhǔn)模型重新建設(shè)信息標(biāo)準(zhǔn)以及綜合服務(wù)數(shù)據(jù)庫，并以應(yīng)用服務(wù)的建設(shè)為牽引不斷進行更新迭代；在技術(shù)架構(gòu)上，則以“私有云+公有云”的混合模式進行建設(shè)。

圖1 基于碎片化服務(wù)的高校信息化實施框架

三、實證分析——以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)為例

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)校園信息化建設(shè)初期也是基于MIS系統(tǒng)模式進行的建設(shè)。2014年，面對信息化發(fā)展瓶頸，開始尋求突破，在企業(yè)架構(gòu)理論的指導(dǎo)下，通過兩年多的探索與實踐，建設(shè)了基于碎片化服務(wù)的新一代高校信息化應(yīng)用開放平臺架構(gòu)。由于篇幅有限，本文僅對應(yīng)用架構(gòu)（開放平臺）的關(guān)鍵技術(shù)做簡單介紹。

1.信息應(yīng)用開放平臺的架構(gòu)

如圖2所示，信息應(yīng)用開放平臺為碎片化服務(wù)提供了接入與運行的基礎(chǔ)環(huán)境，由應(yīng)用管理中心、流程中心、服務(wù)總線、公共組件、數(shù)據(jù)（標(biāo)準(zhǔn)）庫五大核心功能中心組成，與信息安全、運維及運營體系共同形成校園信息應(yīng)用的開放環(huán)境，為校園信息化建設(shè)的多方參與提供了可能。

圖2 校園信息應(yīng)用開放平臺架構(gòu)示意圖

（1）應(yīng)用服務(wù)層

應(yīng)用，即碎片化服務(wù)，位于開放平臺架構(gòu)的最上層，主要分兩類，一類是需要在校內(nèi)進行安裝部署的（存放于校內(nèi)私有云，包括校內(nèi)師生自主開發(fā)及委托第三方企業(yè)開發(fā)的各類應(yīng)用），另一類是校外開放的各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（運行于校外公有云），這些校內(nèi)外應(yīng)用共同形成了學(xué)校信息化應(yīng)用的資源池向?qū)W校提供信息化服務(wù)。

（2）應(yīng)用管理中心

由應(yīng)用接入、應(yīng)用管理、應(yīng)用展現(xiàn)組成，應(yīng)用接入主要負(fù)責(zé)各類應(yīng)用接入校園的方式方法管理，如本地化部署方案、數(shù)據(jù)接口的提供、身份認(rèn)證及安全管理等；應(yīng)用管理則重在應(yīng)用接入學(xué)校后的基本屬性的配置，如業(yè)務(wù)域分配、應(yīng)用管理員分配、開放及推薦策略、權(quán)限及用戶組的配置、流程及任務(wù)中心的連接、展現(xiàn)方式的設(shè)置等；應(yīng)用展現(xiàn)是指此類應(yīng)用內(nèi)的用戶使用何種終端 （手機端/PC）的頁面展現(xiàn)形式。

（3）基于服務(wù)的柔性流程編排

也稱為流程中心、任務(wù)中心，很多業(yè)務(wù)應(yīng)用內(nèi)的流程是動態(tài)的，需要流程具有柔性，即允許流程實例所依賴的流程定義中的部分流程片段為抽象的，并隨著流程實例的執(zhí)行，逐步實例化這部分抽象的內(nèi)容。在流程實例運行過程中，可以動態(tài)地對流程實例所依賴的流程定義進行修改，包括增添、刪除、修改流程中的活動節(jié)點或更改業(yè)務(wù)邏輯，重新驗證發(fā)生變化的流程定義的正確性、合法性等。動態(tài)流程柔性編排相對靈活，具有足夠的彈性和良好的擴展性，能很好地滿足上層接入應(yīng)用的二次開發(fā)，快速適應(yīng)學(xué)校個性化需求。

（4）校園服務(wù)總線（ESB）

是向應(yīng)用管理平臺提供各類服務(wù)能力的核心組件，主要負(fù)責(zé)各類API接口的定義、服務(wù)治理（服務(wù)的注冊、啟停、集成與管理）等，通過服務(wù)集成工具和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)管理工具為底層各類服務(wù)的接入提供接口定義、格式轉(zhuǎn)換及版本管理等能力。

（5）公共應(yīng)用組件及數(shù)據(jù)庫支撐

如IDS、支付、打印、統(tǒng)一通訊、消息、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)庫等，這些公共服務(wù)組件以標(biāo)準(zhǔn)接口（如API）形式在校園服務(wù)總線上注冊并被服務(wù)總線所管理，通過總線對外暴露各類能力接口供最上層應(yīng)用（碎片化服務(wù)）所調(diào)用或復(fù)用。

安全及運維、運營體系位于架構(gòu)的左側(cè)，是開放平臺正常高效運轉(zhuǎn)的重要保障，在此不再贅述。

2.實際應(yīng)用及成效

2014年在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)開始了基于碎片化服務(wù)的高校信息化架構(gòu)的建設(shè)實踐。首先基于碎片化服務(wù)的理論，探索總結(jié)出服務(wù)分析的七步方法論，以此指導(dǎo)完成了82個高校信息應(yīng)用服務(wù)的需求調(diào)研分析報告和方案設(shè)計，目前已完成新生報到、學(xué)生心理測評、師生查詢、教師個人數(shù)據(jù)中心等63個服務(wù)應(yīng)用的開發(fā)并已上線試運行，其中本校師生自主開發(fā)的師生課表查詢、體檢報告等應(yīng)用服務(wù)7個，委托第三方企業(yè)開發(fā)的業(yè)務(wù)應(yīng)用57個。（見圖3）應(yīng)用管理中心配置業(yè)務(wù)域11個，用戶群組66類。應(yīng)用效果顯示，架構(gòu)的開放性讓高校信息化的“人人參與、多方參與、共同建設(shè)”成為可能，其研究與實踐成果已經(jīng)被合作企業(yè)所采納并在復(fù)旦大學(xué)、同濟大學(xué)、南京理工大學(xué)等多所高校實施，深得各高校的好評。

圖3 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)開放平臺（左：用戶中心；右：應(yīng)用管理中心）

[1]蔣東興,袁徐磊,劉啟新,袁芳，付小龍.大學(xué)信息化架構(gòu)探索［J］.實驗技術(shù)與管理,2011(5):7-11．

[2]趙澤宇,張凱,宓詠.高校一站式信息化服務(wù)［J］.科研信息化技術(shù)與應(yīng)用,2012(3):52-59．

[3]蔣東興,付小龍,袁芳,吳海燕，劉啟新.大數(shù)據(jù)背景下的高校智慧校園建設(shè)探討［J］.華東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2015(S1):120-125．

[4]趙剛.企業(yè)架構(gòu)的發(fā)展歷史與概念［J］.中國計算機用戶,2006(9):38-39．

（編輯:王天鵬）

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：1673-8454（2016）19-0011-03