南昌大學(xué)：一卡通變身校務(wù)決策“情報(bào)員”

　　南昌大學(xué)校園一卡通系統(tǒng)自2003年投入運(yùn)行至今已有8年之久，產(chǎn)生了豐富而龐大的一卡通數(shù)據(jù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我校一卡通每月僅交易記錄就達(dá)到500萬條左右，一年就有6000萬條記錄，文件數(shù)據(jù)量一年達(dá)到了幾個(gè)Gbit。這些數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著巨大的資源信息，如果對系統(tǒng)中累積起來的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、挖掘、整合，就可以對一卡通用戶所有用卡活動(dòng)的整體狀況、規(guī)律有一個(gè)量化的概念，這不僅可以作為今后一卡通系統(tǒng)更新升級(jí)的參照標(biāo)準(zhǔn)，也可以為校務(wù)決策提供數(shù)據(jù)“情報(bào)”來源。

　　然而，挖掘、分析、整合如此巨大的數(shù)據(jù)，對計(jì)算機(jī)性能要求很高。所以，我校構(gòu)建了一套數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)，專門針對一卡通數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。我們采用Dell 的PowerEdgeC6145服務(wù)器，采用英特爾至強(qiáng)5000系列的Westmere-EP處理器，借助英特爾至強(qiáng)系列4核和6核處理器，能夠獲得比當(dāng)前至強(qiáng)5600處理器最多提高33.92%的整數(shù)計(jì)算吞吐量，在性能上比上代系列提高67.3%，該款服務(wù)器能夠應(yīng)對最高的數(shù)據(jù)庫與計(jì)算機(jī)工作負(fù)載。

　　隔離中心數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用層

　　南昌大學(xué)校園一卡通平臺(tái)采用三層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)中心數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用層的隔離，屏蔽用戶對數(shù)據(jù)庫的直接操作，在保證數(shù)據(jù)安全的前提下，通過這些接口對中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行間接訪問；支持多數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)，多操作系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)訪問層具有標(biāo)準(zhǔn)的接口定義，當(dāng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，前臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)無需變化；在應(yīng)用層面，所有的子系統(tǒng)經(jīng)過管理中心的授權(quán)，可以方便地接入一卡通中心平臺(tái)，接受系統(tǒng)集控平臺(tái)的統(tǒng)一管理。

　　與第三方系統(tǒng)對接時(shí)，傳輸基于TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)軟件分別從Web Service接口層、應(yīng)用程序?qū)?、卡片讀寫層提供多種接口實(shí)現(xiàn)；靈活的組網(wǎng)方式，接口的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化，為第三方系統(tǒng)接入提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　構(gòu)建主從數(shù)據(jù)庫

　　對一卡通數(shù)據(jù)庫海量數(shù)據(jù)的提取以及分析統(tǒng)計(jì)，對服務(wù)器的響應(yīng)性能提出了很高的要求，所以應(yīng)該新建數(shù)據(jù)庫，使之與一卡通數(shù)據(jù)庫形成主從關(guān)系，將專門分析數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫作為從數(shù)據(jù)庫，與一卡通數(shù)據(jù)庫連接。這樣可以避免使一卡通數(shù)據(jù)庫增加不必要的負(fù)擔(dān)，另外，采用新的數(shù)據(jù)庫專門進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)也會(huì)大大提供工作效率。

　　南昌大學(xué)一卡通數(shù)據(jù)庫采用的是Oracle10g，配置主從庫如下所示：

　　Sqlplus/nolog
　　SQL>conn /as sysdba;
　　SQL>ALTER DATABASE CREATE STANDBY CONTROLFILE AS’C:
　　Oraclecontro101.ct l’;

　　拷貝主庫C:oraclecontrol01.ctl到從庫C:oracleoradataporamals目錄下。

　　配置主庫listener.ora和tnsnames.ora文件，可以用net manager配置或者直接編輯c:oracleora92etworkadminlistener.ora和tnsname.ora文件，也即正常為主庫配置偵聽和連接到主庫(primary)、主庫到從庫(standby)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)名。啟動(dòng)主從庫的listener，分別在主從數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行如下命令：

　　lsnrctl start //主從庫listerner是否正常啟動(dòng)主庫：tnsping standby 從庫：tnsping primary//分別到主從庫的服務(wù)名是否配置正確在主庫上創(chuàng)建pfile，因?yàn)?0g缺省使用spfile：

　　Sqlplus/nolog
　　SQL>conn /as sysdba;
　　Connected
　　SQL>create pf ile=’C:oracleora92databaseinitporamls.
　　ora’f rom spf i le;

　　拷貝剛才創(chuàng)建的C:oracleora92database.orainitpormals.ora到從庫相應(yīng)目錄，修改從庫剛才拷貝的initpormals.ora文件。

　　配置完成后，主數(shù)據(jù)庫每天將系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)定時(shí)提取后轉(zhuǎn)存入從數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)處理過程以日志的形式寫入日志文件，不影響服務(wù)器的其他應(yīng)用。根據(jù)選擇的模版和日期向數(shù)據(jù)庫請求數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)輸出到Excel表格上，使用程序提供的各種模版來進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)框圖如圖所示。

　　支持校務(wù)的典型應(yīng)用

　　對食堂消費(fèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

　　在系統(tǒng)的消費(fèi)記錄中，食堂的消費(fèi)數(shù)據(jù)占絕大部分。一卡通系統(tǒng)為每個(gè)食堂設(shè)立獨(dú)立的工作站，我們可以在中心庫中以食堂的原始就餐數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以各個(gè)食堂工作站為方向?qū)ζ溥M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

　　對每個(gè)食堂一日三餐的消費(fèi)總次數(shù)和分餐總次數(shù)做一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析對比，由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生當(dāng)天或當(dāng)月的就餐營業(yè)量曲線圖，也可以按照時(shí)間段進(jìn)行查詢，這樣可以一目了然地對比出各個(gè)食堂的營業(yè)量。因?yàn)閷W(xué)校新校區(qū)的占地面積很大，當(dāng)需要新增食堂時(shí)，各個(gè)食堂營業(yè)量對比曲線圖可以作為新食堂選址的一個(gè)參考。

　　對食堂一日三餐每餐分時(shí)間段進(jìn)行消費(fèi)次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生每個(gè)時(shí)間段消費(fèi)次數(shù)的高峰期和低谷期。因?yàn)槭程妹刻斓匿N售總份額都是基本固定的，師生數(shù)量并不固定，這就需要臨時(shí)增減份額，如果對食堂的高峰期和低谷期進(jìn)行大概的了解，排除學(xué)校的假期時(shí)間，就可以提前準(zhǔn)備增減所需的食材。

　　學(xué)生是食堂消費(fèi)的主力軍，每個(gè)學(xué)生的消費(fèi)能力參差不齊，所以食堂的價(jià)格一直是敏感話題。如果對所有食堂每天每餐的消費(fèi)總額做一個(gè)曲線圖進(jìn)行對比，可以對各個(gè)食堂的價(jià)格有個(gè)大致的了解，這樣也能遏制某些食堂亂漲價(jià)的現(xiàn)象。

　　對學(xué)生在食堂的消費(fèi)額進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，例如設(shè)定消費(fèi)金額范圍，統(tǒng)計(jì)各個(gè)范圍區(qū)的學(xué)生，如果長期在低消費(fèi)區(qū)的學(xué)生，可能就是需要領(lǐng)取補(bǔ)助的困難學(xué)生，所以這個(gè)統(tǒng)計(jì)可以作為領(lǐng)取助學(xué)貸款的一個(gè)參考。

　　對學(xué)生行為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

　　在校園中，一卡通的功能不僅僅是消費(fèi)，而且還包括門禁、圖書館、用電。在這幾個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，也是了解學(xué)生在校生活的一個(gè)手段。

　　首先，可以對學(xué)生門禁數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以某個(gè)時(shí)間點(diǎn)為臨界值，超過該臨界值的門禁記錄即為晚歸學(xué)生的記錄，這樣就知道哪些學(xué)生經(jīng)常晚歸，可以督促班主任查明原因，加大監(jiān)管力度。

　　其次，通過一卡通，對圖書館的借閱記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將各類圖書的借閱次數(shù)做個(gè)曲線對比圖，可以分析出哪些種類的書籍是經(jīng)常被借閱的，哪些書籍借閱率不高，這樣圖書館下次定購書籍時(shí)就可以加強(qiáng)借閱率高的書籍的購買。

　　其三，對宿舍的用電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，因?yàn)橄腊踩菍W(xué)校的重中之重，用電不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)。很多學(xué)生會(huì)購置學(xué)校禁用的用電設(shè)備并私下使用，這樣用電量就會(huì)明顯增加。對用電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，就能檢查出哪些宿舍的用電量居高不下，可以作為檢查宿舍違規(guī)用電的一個(gè)依據(jù)。

　　對系統(tǒng)數(shù)據(jù)量的統(tǒng)計(jì)分析

　　對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫每天都定時(shí)備份。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)不斷增加，日志不斷增加，每天的備份量也基本成比例增長，所以截取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是必要的工作。可是截取多少數(shù)據(jù)？多長時(shí)間截取一次？這就可以通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)量增長的曲線圖來判定。將每天備份的數(shù)據(jù)量畫出一個(gè)曲線圖，每天增長多少，磁盤空間還剩多少，然后制定出定時(shí)截取數(shù)據(jù)量的計(jì)劃。

　　校園一卡通是數(shù)字化校園的有機(jī)組成部分，對一卡通系統(tǒng)累積起來的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，不僅為決策層提供有用的參考信息，也為將來構(gòu)建完整的數(shù)字化校園提供經(jīng)驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)方法。