關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；“數(shù)”“智”型管理模式；公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室；構(gòu)建路徑

作為可以滿足大量常規(guī)實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所，公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在支持研究中扮演著重要角色。目前，有許多高校如清華大學(xué)、吉林大學(xué)等院校都開(kāi)設(shè)了多個(gè)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)?？蒲袌F(tuán)隊(duì)提供研究場(chǎng)所。隨著公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的不斷推進(jìn)，管理工作成為一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。在現(xiàn)階段，數(shù)字化、智能化深受重視并逐漸與實(shí)驗(yàn)室管理相融合。本文以公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室為例，探究如何基于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式，希望能為我國(guó)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步發(fā)展提供借鑒。

一、“數(shù)”“智”型管理模式闡述

隨著科技的發(fā)展和現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施的更新，數(shù)字化、智能化逐漸成為21 世紀(jì)的主題。在數(shù)字要素的進(jìn)一步發(fā)展下，數(shù)智化這一管理模式應(yīng)運(yùn)而生[1]。它依靠現(xiàn)代化技術(shù)，如大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等，可以實(shí)現(xiàn)智能化管控以及數(shù)據(jù)自動(dòng)化整合采集，進(jìn)而更好地對(duì)整體進(jìn)行有效運(yùn)營(yíng)和智能監(jiān)控。數(shù)智化具有更為強(qiáng)勁的監(jiān)控能力、分析能力、預(yù)測(cè)能力和數(shù)據(jù)挖掘能力，可以深入分析和挖掘數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而做出科學(xué)預(yù)測(cè)。同時(shí)，數(shù)智化也可以助力各部分實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)作，盡可能發(fā)揮統(tǒng)一指揮、任務(wù)直線傳遞及實(shí)施追蹤等功能，最大限度保證管理效果。因此，數(shù)智化已成為企業(yè)優(yōu)化管理、提升效率、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。

二、現(xiàn)階段公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理面臨的困境

（一）公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)內(nèi)容闡述

公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)向全社會(huì)開(kāi)放的科學(xué)研究服務(wù)平臺(tái)。它不針對(duì)性服務(wù)某一支或者某個(gè)科研機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)，只要通過(guò)審核申請(qǐng)，均可以利用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng)。這些實(shí)驗(yàn)室裝備先進(jìn)、完善，同時(shí)具備專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和管理人員。尤其隨著時(shí)代的發(fā)展，公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室也在持續(xù)發(fā)展，不斷創(chuàng)新。為了保證其運(yùn)行效果，實(shí)驗(yàn)室管理模式也在不斷改革優(yōu)化，并積極利用現(xiàn)代化技術(shù)搭建技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建科學(xué)、智能化管理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，以保證實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備正常運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)精確及科學(xué)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室使用權(quán)。綜合來(lái)看，實(shí)驗(yàn)室管理工作主要包括三個(gè)方面：第一，儀器設(shè)備管理，具體可細(xì)化為儀器設(shè)備日常管理、維護(hù)保養(yǎng)管理、報(bào)廢及更換管理、新功能開(kāi)發(fā)管理、新設(shè)備研制及基礎(chǔ)設(shè)施改造等內(nèi)容。第二，人員管理，對(duì)所有進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行管理。第三，實(shí)驗(yàn)室日常使用規(guī)范化管理，嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，科學(xué)應(yīng)用儀器設(shè)備，并樹(shù)立安全、責(zé)任意識(shí)，貫徹執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范[2]。

（二）案例分析

在此以xx 公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室為例，該實(shí)驗(yàn)室成立于2013 年，側(cè)重于計(jì)算機(jī)研究，設(shè)備種類(lèi)較為齊全，可以滿足大多數(shù)科學(xué)研究活動(dòng)需要。該實(shí)驗(yàn)室占地面積超過(guò)800 平方米，投入設(shè)備和儀器超過(guò)1000 萬(wàn)人民幣，其中配備了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域科研所需的常見(jiàn)儀器設(shè)備，同時(shí)配備了約370 臺(tái)電腦、5 套多媒體教學(xué)系統(tǒng)和4 臺(tái)服務(wù)器。為了保證公共實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行，各種配套設(shè)施也得到了完善，例如全覆蓋式網(wǎng)絡(luò)等。憑借完善的基礎(chǔ)設(shè)施，該實(shí)驗(yàn)室可以支持計(jì)算機(jī)類(lèi)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)?，F(xiàn)階段，隨著智能化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)，該公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室也在原有的管理體系和管理模式上不斷創(chuàng)新，依據(jù)大數(shù)據(jù)等技術(shù)構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式，以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化和高效化的實(shí)驗(yàn)室管理。

（三）面臨的困境

現(xiàn)階段，創(chuàng)新是社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力，而科研活動(dòng)是保證創(chuàng)新的基礎(chǔ)。很多科研活動(dòng)在實(shí)施過(guò)程中，需要實(shí)驗(yàn)室提供支持，基于此，近些年公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量顯著增加，包括清華大學(xué)、吉林大學(xué)等知名高校都在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面取得了不小的成績(jī)。但在管理方面，由于多種因素限制，很多公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理模式仍然相對(duì)滯后，難以充分滿足現(xiàn)實(shí)需求，管理效果并不理想，實(shí)驗(yàn)室利用率也相對(duì)較低。具體而言，問(wèn)題主要集中在以下幾個(gè)方面：

1. 缺乏專(zhuān)業(yè)的管理隊(duì)伍

實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)需要專(zhuān)業(yè)人士操作和管理的場(chǎng)所，其中包含大量的專(zhuān)業(yè)設(shè)備、儀器以及各種復(fù)雜的材料等。作為公共實(shí)驗(yàn)室，它往往需要服務(wù)于多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，因此高效協(xié)調(diào)各團(tuán)隊(duì)的時(shí)間和順序也非常重要，以最大化發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的利用率。因此，一個(gè)專(zhuān)業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)對(duì)于提升實(shí)驗(yàn)室的管理質(zhì)量來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。但現(xiàn)在有許多實(shí)驗(yàn)室的管理團(tuán)隊(duì)都是由非專(zhuān)業(yè)人士負(fù)責(zé)，他們對(duì)各種儀器設(shè)備的了解程度有限，也不太了解安全操作規(guī)范和管理要點(diǎn)等重要內(nèi)容。部分人員權(quán)限不足，也難以處理好各科研隊(duì)伍使用實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間和順序的平衡問(wèn)題，這些都導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的管理水平較為低下。

2. 經(jīng)費(fèi)投入較少

目前，為實(shí)驗(yàn)室提供的大部分經(jīng)費(fèi)幾乎都用在設(shè)備采購(gòu)、系統(tǒng)更新及新技術(shù)引用等方面，對(duì)管理方面的投入相對(duì)較少，且當(dāng)前很多公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理遵循傳統(tǒng)模式進(jìn)行，管理制度、管理方法都相對(duì)落后，難以契合新時(shí)期實(shí)驗(yàn)室使用和建設(shè)現(xiàn)狀。隨著時(shí)代不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室中各種先進(jìn)設(shè)備數(shù)量不斷增加，智能化、數(shù)字化管理系統(tǒng)逐漸普及，都需要大量的資金投入，以支持設(shè)備和系統(tǒng)的優(yōu)化和升級(jí)。但就目前而言，公共實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有經(jīng)費(fèi)投入少，很難支撐實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)活動(dòng)是事實(shí)[3]。

3. 配套設(shè)施有待建設(shè)

在公共實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)優(yōu)化更新的過(guò)程中，配套設(shè)施的完善和支持十分重要。例如，需要完善的網(wǎng)絡(luò)體系和強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等設(shè)施，這些設(shè)施將支持實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的數(shù)字化和智能化，以保證實(shí)驗(yàn)室管理的高效性和穩(wěn)定性。但實(shí)際上，很多實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施建設(shè)不夠完善，例如網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)防控體系、信息安全保障體系等方面的建設(shè)都存在不足，這會(huì)對(duì)數(shù)字化和智能化實(shí)驗(yàn)室管理模式的推廣帶來(lái)負(fù)面的干擾和影響[4]。

三、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的路徑

結(jié)合上文對(duì)當(dāng)前公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理面臨困境的分析，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式的路徑如下：

（一）構(gòu)建原則

想要實(shí)現(xiàn)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室智能化、數(shù)字化管理目標(biāo)，人才管理、設(shè)備管理及資金管理等極為重要，在構(gòu)建過(guò)程中應(yīng)遵循如表1 中所示的幾點(diǎn)原則。

（二）框架建設(shè)

構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式過(guò)程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)等發(fā)揮重要作用。首先，需要基于實(shí)際情況，完成配套設(shè)施建設(shè)，例如數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、智能管理平臺(tái)建設(shè)、分布式計(jì)算引擎MAPREDUCE 以及LINUX 集群等。完成基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)后，需要圍繞建設(shè)原則和建設(shè)目標(biāo)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)集分布式計(jì)算、云計(jì)算于一體，有高速網(wǎng)絡(luò)支撐和大容量存儲(chǔ)空間的設(shè)備，最后依據(jù)性能需求，設(shè)計(jì)軟件功能模塊，同時(shí)確保管理系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)收集和智能分析等功能[5]。

（三）軟硬件平臺(tái)建設(shè)

依托公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室為框架，發(fā)揮大數(shù)據(jù)等技術(shù)建立實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)系統(tǒng)，按照主要功能設(shè)置模塊，并確保各模塊正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以充分發(fā)揮功能。在此過(guò)程中軟硬件設(shè)施建設(shè)是基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前發(fā)展來(lái)看，實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)需要具備計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及可視化等功能，便于工作人員日常管理及管控實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀況，從而大幅度提升管控效率。軟件架構(gòu)需要從數(shù)據(jù)管理、云資源數(shù)據(jù)池、網(wǎng)絡(luò)資源等進(jìn)行思考，硬件資源需要思考大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等應(yīng)用要點(diǎn)。

（四）建立基于大數(shù)據(jù)的公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)

在“數(shù)”“智”型管理模式構(gòu)建中，為充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在軟硬件基礎(chǔ)上構(gòu)建管理平臺(tái)是極為重要的。首先需要根據(jù)實(shí)際管理需求和管理面臨的困境選擇適合的平臺(tái)類(lèi)型，并建立資源庫(kù)。將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有儀器設(shè)備等進(jìn)行數(shù)字化掃描和編號(hào)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息存儲(chǔ)到資源庫(kù)中，便于使用人員依靠系統(tǒng)詳細(xì)了解該實(shí)驗(yàn)室具備的各種儀器設(shè)備，從而基于具體需求進(jìn)行選擇。其次在建設(shè)中，可以借助云計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源共享，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象，并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)資源合理配置，盡可能為科研活動(dòng)發(fā)展提供更多支持。其中關(guān)鍵在于建立信息協(xié)同開(kāi)發(fā)服務(wù)的云平臺(tái)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)服務(wù)，確保不同類(lèi)型管理模塊有效整合，協(xié)同發(fā)揮作用，同時(shí)還應(yīng)用到仿真軟件，為計(jì)算和科研結(jié)果統(tǒng)計(jì)等提供支持。最后需要以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐建立系統(tǒng)開(kāi)發(fā)桌面云平臺(tái)。該系統(tǒng)可以確保管理系統(tǒng)與使用者之間存在信息交互渠道，例如客戶端硬盤(pán)和云數(shù)據(jù)中心有效鏈接，實(shí)現(xiàn)物理資源虛擬轉(zhuǎn)換，并構(gòu)建虛擬化可視桌面，便于實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行操作。此外，該平臺(tái)的建設(shè)還可以為實(shí)驗(yàn)室相關(guān)軟件系統(tǒng)進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)便捷化管理[6]。

（五）構(gòu)建方法

圍繞上文對(duì)管理系統(tǒng)平臺(tái)軟硬件的相關(guān)分析，以及公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室職能分析，“數(shù)”“智”型管理模式構(gòu)建方法如下：

第一，融合需求，確保各模塊有效集成。公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室類(lèi)型廣泛，不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部?jī)x器設(shè)備及日常開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)存在差異，所以在構(gòu)建管理模式之前，明確梳理該實(shí)驗(yàn)室的需求，科學(xué)設(shè)置功能模塊并實(shí)現(xiàn)各模塊有效集成是前提。隨著時(shí)代發(fā)展，數(shù)字化、智能化與各行業(yè)融入日益緊密，也為各行業(yè)發(fā)展提供指引，在科研活動(dòng)領(lǐng)域，智能數(shù)據(jù)分析、智能統(tǒng)計(jì)和存儲(chǔ)成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)重點(diǎn)。因此，建設(shè)過(guò)程中，科學(xué)利用大數(shù)據(jù)等搭建系統(tǒng)平臺(tái)，建立數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析等模塊極為重要[7]。

第二，融合使用，以用定建。基于實(shí)際情況，充分了解實(shí)驗(yàn)室的使用率和設(shè)備維修維護(hù)及報(bào)廢率等信息，將其納入資源數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而便于在使用者利用實(shí)驗(yàn)室時(shí)，針對(duì)性給予指導(dǎo)意見(jiàn)，例如注意使用哪些設(shè)備儀器、哪些操作請(qǐng)?zhí)岣甙踩庾R(shí)等，最大限度發(fā)揮“數(shù)”“智”管理模式優(yōu)勢(shì)，提升實(shí)驗(yàn)室利用率，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室投入使用階段，科學(xué)計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)實(shí)驗(yàn)、科研實(shí)驗(yàn)及競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)等方面的比例，并對(duì)可能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，客觀估算時(shí)間劃分等，從而確保實(shí)驗(yàn)室最大限度發(fā)揮價(jià)值，且避免多團(tuán)隊(duì)同時(shí)應(yīng)用的尷尬局面。

第三，發(fā)揮多方力量，共建“數(shù)”“智”化模式。新時(shí)期合作共贏得到廣泛認(rèn)同，因此公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)過(guò)程中也需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展變化，發(fā)揮合力優(yōu)勢(shì)，借助多方力量，助推“數(shù)”“智”管理模式形成，同時(shí)發(fā)揮合力作用，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作，提供更為全面的服務(wù)，例如多個(gè)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建合作聯(lián)系，彼此之間實(shí)現(xiàn)資源共享、信息共享，便于使用者基于自身需求靈活安排時(shí)間和就所需設(shè)備做出協(xié)調(diào)[8]。

第四，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化“數(shù)”“智”管理平臺(tái)。隨著科研活動(dòng)持續(xù)開(kāi)展，更多新技術(shù)面世，在此過(guò)程中，管理模式也會(huì)隨著發(fā)展而出現(xiàn)不足之處，此時(shí)積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化管理平臺(tái)，更新管理系統(tǒng)，對(duì)充分展現(xiàn)數(shù)字化、智能化管理優(yōu)化極為有利。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，助力公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式符合時(shí)代發(fā)展的需求。本文結(jié)合實(shí)際案例，系統(tǒng)梳理了公共實(shí)驗(yàn)室管理面臨的困境，然后圍繞大數(shù)據(jù)技術(shù)，探究構(gòu)建“數(shù)”“智”型管理模式的路徑，從構(gòu)建原則、框架建設(shè)、軟硬件平臺(tái)建設(shè)、管理平臺(tái)建設(shè)等方面進(jìn)行全面分析，希望本文研究?jī)?nèi)容可以為我國(guó)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展提供更多參考。

作者單位：董哲宇 太原學(xué)院