徐楠楠等

摘 要： 為了解決教職工重復填報各類信息和表格的問題，以北京電子科技職業(yè)學院信息化建設情況為背景，分析高校一表通系統(tǒng)的使用場景和系統(tǒng)建設的必要條件，提出基于Web服務的系統(tǒng)架構，設計了系統(tǒng)的功能和基于Web Service的多源異構系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成方法。最后通過靈活的報表解決方案直觀地展現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在關系，為數(shù)據(jù)的分析與決策提供輔助。

關鍵詞： 一表通； 數(shù)據(jù)集成； 異構系統(tǒng)； 數(shù)據(jù)共享

中圖分類號： TN912.20?34； TP319 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）18?0042?04

Abstract： In order to solve the problem that the faculty and staff fill in all kinds of tables repeatedly，the system architecture based on Web service is proposed by taking information construction of Beijing Vocational College of Electronic Science and Technology as the background， and analyzing the usage scenarios and necessary conditions of report system. The data integration method was designed， which was used between system function and multi?source heterogeneous systems based on Web service. The inner relations among data are reviewed intuitively through this innovative solution. The method provided a assistance for data analysis and decision making.

Keywords： report system； data integration； heterogeneous systems； data sharing

0 引 言

經(jīng)過幾年的信息化建設，高校基礎設施建設已經(jīng)初具規(guī)模，硬件環(huán)境和網(wǎng)絡環(huán)境都得到了改善，軟件系統(tǒng)的應用也逐步深入。目前已經(jīng)建成的學生工作管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、學生收發(fā)費系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等各個應用系統(tǒng)初步滿足了各部門業(yè)務的需要，各系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通也在逐步完善。但是，目前存在的一個最大問題就是教工填表問題，學校廣大教職員工和學生在教學、科研、管理、生活等各方面需要填寫很多表格，其中的一些基本信息如姓名、性別、證件號碼、出生日期、學歷、工作履歷等需要在不同表格中反復填寫，給師生們增添了很多重復的工作。這些信息都存儲在數(shù)字校園各系統(tǒng)之中，但是缺少統(tǒng)一的展示和讀取的入口；因此迫切的需要在現(xiàn)有的數(shù)字校園系統(tǒng)基礎上建設一個自助報表系統(tǒng)來消除這些重復工作。當師生們需要填寫表格時，可以直接從數(shù)字校園系統(tǒng)下載對應表格的模板，根據(jù)師生身份，從數(shù)字校園系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中提取表格所需要的基本信息，顯示在模板中，師生們只需要填寫表格中的專用信息，從而大大簡化了表格填寫過程。

通過調(diào)研了解，有些學校已經(jīng)展開了此項研究和系統(tǒng)開發(fā)，利用自助填表系統(tǒng)初步解決了某一類教工填表的問題。比如：北京師范大學的一張表工程，由于每年教工出國申請?zhí)畋硇畔㈨椫貜?，紙質表格填寫繁瑣，教工出國審批網(wǎng)上填報系統(tǒng)的實現(xiàn)，使得教工基本信息可以直接讀取，后續(xù)的審批流程轉為OA審批，大大縮短了教工的填表時間和審核流程，教工的滿意度較高。目前，北京師范大學還在繼續(xù)研究其他方面的報表系統(tǒng)。還有一些學校，如中國地質大學、北京大學醫(yī)學院等高校也在陸續(xù)建設學校的一表通系統(tǒng)，力求為教工提供方便，切實完成從管理向服務的轉型。

一表通系統(tǒng)可以有多張表，可以是面向教職工的，也可以是面向學生的。教工自助填表系統(tǒng)可以視為是一表通系統(tǒng)中的一張表或幾張表，重點解決的是教職工填表問題。本研究立足于北京電子科技職業(yè)學院信息化建設現(xiàn)狀，提出了一表通系統(tǒng)的架構、功能設計和實現(xiàn)方式，以指導學校一表通系統(tǒng)的建設。實施一表通系統(tǒng)，重要的是實現(xiàn)各個已有業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的共建和共享，借助系統(tǒng)的實施，可以更好地推進各部門信息化應用深度和廣度；同時，通過信息門戶進行集中展示和共享，豐富信息門戶的內(nèi)容。

1 系統(tǒng)建設條件分析

1.1 系統(tǒng)使用場景分析

任何一款應用系統(tǒng)的設計和開發(fā)首先需要考慮的就是系統(tǒng)的使用場景，設計好了使用場景，便能搞清楚系統(tǒng)究竟能為用戶解決什么問題。分析一表通系統(tǒng)的使用場景如圖1所示。

（1） 各個部門需要使用自身業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)時，不需要訪問一表通系統(tǒng)。

（2） 當教職工本人、各個業(yè)務部門、校領導等用戶，需要使用各個系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)時，需要訪問一表通系統(tǒng)。

（3） 當教職工本人需要填寫的表格中，包含多個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，或者無對應業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)對應時，需要通過教工填表系統(tǒng)填報。業(yè)務系統(tǒng)中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)，通過共享數(shù)據(jù)平臺，直接讀取顯示，沒有業(yè)務系統(tǒng)對應的數(shù)據(jù)，可直接填寫并在一表通系統(tǒng)中保存。

（4） 一表通系統(tǒng)表格中的業(yè)務數(shù)據(jù)，屬于某一業(yè)務領域，且已經(jīng)有對應業(yè)務系統(tǒng)管理時，相關數(shù)據(jù)分別在各自業(yè)務系統(tǒng)中進行審核。共享數(shù)據(jù)平臺獲取業(yè)務系統(tǒng)審核通過的數(shù)據(jù)，通過一表通系統(tǒng)展現(xiàn)。

1.2 系統(tǒng)使用場景分析

一表通系統(tǒng)的實現(xiàn)需要具備一定的基礎條件。由于填寫的相關報表都是多類信息的集合，涉及多個業(yè)務域，既有人事數(shù)據(jù)，又有科研數(shù)據(jù)、教學數(shù)據(jù)等，因此，在建設系統(tǒng)之前，首先需要完成這些業(yè)務數(shù)據(jù)與共享數(shù)據(jù)平臺的集成。把分布在不同區(qū)域內(nèi)的多個業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行有效地提取、處理、融合和管理，才能為教職工提供完整的一張表分析，同時幫助各級領導做出科學的決策。因此，在實施教工自助填表系統(tǒng)時必須滿足以下條件：

（1） 解決信息的標準化問題，整個學校的數(shù)據(jù)都需要按照統(tǒng)一的標準進行編碼。形成符合國家標準、行業(yè)標準和適用于學校標準的標準代碼，作為各系統(tǒng)建設的依據(jù)。

（2） 解決各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)間的異構性，形成格式統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構。通過ETL工具將各個應用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)抽取、轉換、裝載到共享數(shù)據(jù)中心庫，并在后期與各個數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)同步。

（3） 形成規(guī)范的數(shù)據(jù)集成模式，并向信息門戶提供數(shù)據(jù)訪問接口。使用共享數(shù)據(jù)中心庫為學校各個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，在全局數(shù)據(jù)的基礎上形成滿足需要的報表。

（4） 為同構系統(tǒng)和異構系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互操作訪問提供支持。

北京電子科技職業(yè)學院各個業(yè)務部門的信息化發(fā)展需求程度不均衡，信息化意識水平不同，各個業(yè)務系統(tǒng)上線使用時間不一致，系統(tǒng)新老并存，且由不同的廠家研制，導致在數(shù)據(jù)集成過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)結構不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)定義不一致、數(shù)據(jù)名稱含義有差別等數(shù)據(jù)異構問題，信息集成比較困難，消除數(shù)據(jù)的異構性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和共享，才能進一步實現(xiàn)自助填報。學校自2008年開始建設數(shù)字校園，于2009年建立了《北京電子科技職業(yè)學院信息標準》，經(jīng)過幾年的努力，目前完成了人事系統(tǒng)的建設，完成了科研系統(tǒng)、教務系統(tǒng)與共享數(shù)據(jù)平臺的集成，初步具備了建設一表通系統(tǒng)的條件。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)架構

系統(tǒng)使用Oracle 11g數(shù)據(jù)庫和Java語言開發(fā)，部署環(huán)境Linux 5.5，同時系統(tǒng)考慮兼容性問題，支持IE9以上版本。設計高校一表通系統(tǒng)的系統(tǒng)架構如圖2所示。共享數(shù)據(jù)平臺從已經(jīng)建成的各個校務管理系統(tǒng)中獲取到業(yè)務數(shù)據(jù)，然后與一表通系統(tǒng)進行信息交換，生成各部門需要的表格，借助于校園信息門戶集中展現(xiàn)；同時，對于在一表通系統(tǒng)中發(fā)起的服務請求，比如信息的更新審核，可以通過一表通系統(tǒng)推送至校務管理系統(tǒng)。各類型的用戶可以通過各種終端設備訪問一表通系統(tǒng)，獲取需要的表格信息或者獲取決策支持數(shù)據(jù)。這種基于Web服務的架構可靠、有高度的靈活性和擴展性，不僅可以滿足已有的應用系統(tǒng)無縫集成要求，也能適應今后新建應用系統(tǒng)集成的需要，可以實現(xiàn)應用系統(tǒng)的快速構建、遷移和伸縮，從而建立起高效、規(guī)范、完整、統(tǒng)一的校級應用系統(tǒng)體系。

2.2 系統(tǒng)功能設計

設計高校一表通系統(tǒng)包含的具體功能有：

（1） 用戶及權限管理。管理員可以制作報表。普通用戶可以下載和使用報表。如果有多個或者多級別管理員，則區(qū)分管理員的權限。授權體系能夠與現(xiàn)有的統(tǒng)一身份認證結合。

（2） 元數(shù)據(jù)管理。包含元數(shù)據(jù)定義模塊，可視化界面，定義報表中的各字段與元數(shù)據(jù)關系。

（3） 報表定義與生成?？梢暬膱蟊碇谱骶庉嬈?，可以靈活定制各類需要的報表。

（4） 個人信息展示。分主題域顯示師生各類信息。

（5） 報表填報與下載。包括報表的在線填報，已有報表的查詢和自行下載。

（6） 綜合信息展示?；谛Ｇ閿?shù)據(jù)，為各級用戶提供綜合信息服務和決策支持。系統(tǒng)功能結構圖如圖3所示。

2.3 數(shù)據(jù)集成

數(shù)字校園應用系統(tǒng)集成的目的就是要滿足基于不同平臺、用不同技術所建立的異構系統(tǒng)之間的無縫集成的需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、功能共享。數(shù)據(jù)集成最主要的目標是整合多個異構數(shù)據(jù)源，提供統(tǒng)一查詢、更新等操作接口，協(xié)調(diào)終端間的數(shù)據(jù)通信，使得系統(tǒng)用戶能夠透明地獲取更多的信息資源。實現(xiàn)過程：

（1） 從各業(yè)務系統(tǒng)抽取、轉換、校對、加載數(shù)據(jù)到共享數(shù)據(jù)平臺。

（2） 定義數(shù)據(jù)源表與目標表之間的匹配關系，從數(shù)據(jù)平臺抽取數(shù)據(jù)到一表通系統(tǒng)。

（3） 在信息門戶中展示報表。

北京電子科技職業(yè)學院的數(shù)據(jù)平臺、信息門戶、人事系統(tǒng)、教務系統(tǒng)、科研系統(tǒng)分別由不同的廠商建設，因此，涉及到多個異構系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成。通過分析，系統(tǒng)集成采用的方法是：在中間件層上進行數(shù)據(jù)的加工整合，同時通過中間件層的標準接口將整合后的數(shù)據(jù)以標準接口發(fā)布。在中間層上存在一個虛擬的數(shù)據(jù)服務層，該層通過JDBC，F(xiàn)ILE適配器、應用適配器等與數(shù)據(jù)層的各種數(shù)據(jù)源實現(xiàn)連接，將數(shù)據(jù)源中的各種數(shù)據(jù)實體映射成中間件的虛擬數(shù)據(jù)層的表，虛擬數(shù)據(jù)層中的表都只有元數(shù)據(jù)，而不存儲實際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。用戶可以在虛擬數(shù)據(jù)層上采用可視化圖形界面定義數(shù)據(jù)映射關系，進行數(shù)據(jù)加工整合，這些數(shù)據(jù)加工邏輯一般會以文件或者數(shù)據(jù)庫方式存儲。定義好的數(shù)據(jù)可以通過WebSERVICE，JDBC，數(shù)據(jù)對象等多種方式發(fā)布出去。當用戶通過中間件訪問虛擬數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)時，虛擬數(shù)據(jù)層會根據(jù)系統(tǒng)定義的邏輯首先將需要加工的細節(jié)數(shù)據(jù)從各個數(shù)據(jù)源抽取到虛擬數(shù)據(jù)層，然后中間件根據(jù)設計時的數(shù)據(jù)加工邏輯對其進行加工，最后中間件將加工好的數(shù)據(jù)以調(diào)用接口要求的格式返回。

通過需求調(diào)研，確定了科研系統(tǒng)需提供到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)有：科研項目信息、項目參與人員信息、人員年度工作量信息、項目經(jīng)費到賬信息、論文信息、著作信息、專利成果信息、科研成果獲獎信息、學術會議信息等。教務系統(tǒng)需提供到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)有：課程信息、教師授課信息、學生成績信息、學生評教信息、教材建設信息等。教務系統(tǒng)和科研系統(tǒng)分別在數(shù)據(jù)平臺建立表或視圖，依據(jù)確定的集成步驟和訪問策略，制定同步方案和計劃，進行數(shù)據(jù)的抽取工作。共享數(shù)據(jù)平臺以WebSERVICE的方式對外提供數(shù)據(jù)，第三方系統(tǒng)可以通過這個接口獲得需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)同步接口舉例如圖4所示。

數(shù)據(jù)同步完成后，需要通過報表工具設計報表。報表中，有些數(shù)據(jù)是直接從數(shù)據(jù)庫中讀取的，有些是需要學校師生單獨填寫的。對于已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫中存在的數(shù)據(jù)，可以直接讀取，無需再次填寫，因此，需要在數(shù)據(jù)庫中進行元數(shù)據(jù)配置，定義數(shù)據(jù)來源。在定義數(shù)據(jù)來源時，根據(jù)情況，既可以定義數(shù)據(jù)來源表，又可以定義數(shù)據(jù)來源服務，如圖5所示。

2.4 報表分析與制作

以《北京電子科技職業(yè)學院年度考核表》為例分析和制作報表。學校每年年底都會進行年度考核，每年填寫的《年度考核表》中，既有固定不變的信息，如：姓名、性別、出生日期、學歷/學位、參加工作時間、入校時間等；又有隨時間變化的信息，如：崗位名稱、現(xiàn)任專業(yè)技術職務、行政職務等；還有每年需要更新填寫的工作總結?？紤]到報表的多樣化和不定期變化的特點，經(jīng)過調(diào)研，決定采用基于J2EE和Web的綜合報表解決方案，報表設計方式類似Excel，采用簡單拖拽式報表模板設計風格，通過簡單的鼠標拖拽，既可制作報表模板，還可以靈活綁定數(shù)據(jù)列，支持跨數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表取數(shù)，處理復雜的報表展現(xiàn)、填報、匯總、統(tǒng)計分析、打印輸出等功能。生成的報表可直接打印，保存為PDF，Excel，Word等多種形式，圖表可直觀地展現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在關系，形象地展示數(shù)據(jù)的狀態(tài)，為數(shù)據(jù)的分析與決策提供輔助。同時，報表還有嚴格的權限控制，既可設置報表制作管理員的權限，也可設置報表查看人員的權限。這種報表解決方案易用而且效率高，可以滿足不同級別用戶的需要。

2.5 系統(tǒng)安全性

現(xiàn)代信息管理中，系統(tǒng)和數(shù)據(jù)是否安全一直是信息化建設的最大問題。通過數(shù)據(jù)庫安全性、系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性、應用服務器安全性、傳輸安全性、身份確認逐漸保證各級安全管理的實現(xiàn)。同時，在報表制作的過程中，通過權限控制每個制作人可以操作的范圍，保證多人工作情況下的數(shù)據(jù)和文件安全。為了防止多人同時編輯同一文件，導致文件沖突的情況，設計了模板加鎖和解鎖的功能，以有效防止文件編輯沖突。

3 結 語

本系統(tǒng)在設計時主要梳理了教工相關各業(yè)務域的數(shù)據(jù)整合和共享情況，確定了數(shù)據(jù)集成和抽取方案，將其在信息門戶中以統(tǒng)計報表和查詢等方式展示，系統(tǒng)的建設促進了信息復用、流通和共享，解決了教職工填寫校內(nèi)相關表格時重復填寫諸如個人基本信息、科研信息等問題，也為學校整理數(shù)字校園的校級應用系統(tǒng)建設提供借鑒。但是，隨著業(yè)務的深入，還涉及一個問題是數(shù)據(jù)的修改和回寫，此方面需要繼續(xù)討論解決辦法。進一步深入的思考，填報的報表還可以與學校辦公自動化系統(tǒng)結合，教工填寫完成報表后可以啟動OA中的年度考核表審核流程，實現(xiàn)一表通系統(tǒng)與OA系統(tǒng)的無縫鏈接，這樣更能提高數(shù)字校園的一體化水平，提升學校的整體服務水平。

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