基于碎片化服务的高校信息化架构及实践

李恒贝+查贵庭+毛莉菊+王卉

摘 要：在分析当前高校校园信息化发展现状与问题的基础上，借鉴企业架构理论，围绕基于碎片化服务的业务架构模式，建立了与之无缝接入的校园信息化应用架构平台。通过在南京农业大学校园信息化的应用实践，总结了架构的关键技术与应用成效，并已成功地在其他高校得到了推广。

关键词：高校信息化；碎片化服务；企业架构

中图分类号：G647，G202 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2016）19-0011-03

自上世纪80年代以来，我国高校的信息化开始起步，初期的发展模式主要是将计算机技术应用于财务管理等领域，发展动力来源于IT技术厂商，属技术驱动型。随着信息化效益的初步显现，尤其是近10年来，组织的信息化意识逐步增强，信息化逐步向业务驱动转化，各高校信息化整体建设水平得到了很大的提升，信息系统开始全面支撑学校业务，但是在总体业务架构与数据架构上尚处于无序状态，数据和流程问题依然是高校信息化建设中的两大核心难题，信息应用系统建设对业务变化的快速支撑成为矛盾的焦点。

目前，不少高校在信息化的业务架构和数据应用方面做了一些有益的探索。[1，2]如2011年清华大学基于企业架构理论，提出由业务架构、信息系统架构和技术架构三部分组成的高校信息化的大学架构理论；[1]复旦大学于2012年就以共享库的数据集成为基础，对数据根据使用目的建立主题，通过业务的集中和整合，对校园信息化新一轮发展中的一站式服务进行了规划和设计。[2]本研究借鉴各高校的探索经验，围绕碎片化服务的核心思路，在企业架构理论的基础上构建了新一代高校信息化架构模式并进行了应用实践，以有效解决当前信息化建设过程中的数据和流程两大难题。

一、高校信息化现状

近10年高校信息化建设发展迅速，几乎所有的高校都基于信息管理系统（MIS）模式进行了一至两轮的数字校园建设，出现问题如下：①师生不愿意用。由于系统是以管理者的视角进行的设计，普通用户与管理者使用同一套系统，使用起来很困难，而很多师生迫切需要的常用服务却很少有系统支撑。②业务部门不满意。业务需求的多变是一种常态，但功能变更响应不及时，同时由于系统庞大、功能繁多，学习使用系统耗时耗力；③校领导对信息化无感知。信息中心无法给出信息化高投入所带来的管理效率提升、服务师生乃至决策支持方面的实证。④信息中心压力大。管理效率的提升源自业务部门的流程变革，跨部门的服务应用来自于业务部间的流程整合，管理决策数据的积累来自于业务系统的使用，这些对大多数学校的信息中心来说似乎也无能为力，而信息中心却承担着各类业务系统安全运维与保障的压力，系统建得越多，信息中心的压力越大，根本无暇顾及普通师生普遍关注的个性化服务应用建设。

当前高校信息化建设的诸多问题，已有专家学者关注到。[2，3]如清华大学的蒋东兴指出，学校的信息系统越来越庞大复杂，已经给建设运行模式提出了严峻的挑战：没有一家IT公司能够提出一个高校数字校园的整体解决方案并圆满地实施，很多高校信息化建设陷入进退维谷的境地。笔者认为，MIS系统的建设使学校业务部门和信息化管理部门在业务与管理创新方面的合作日趋紧密，IT与业务的一致性有了很大的提升，但是在数据共享、系统集成、重复投资、系统利用率、IT快速响应业务需求等方面仍存在较多困难，究其原因主要是学校的信息化缺乏总体设计，因此，需要加强校园信息化建设方法与理论的探索和实践。

二、基于碎片化服务的高校信息化架构思路

由于当前高校正处于一个变革时期，从各学校的信息化建设实践来看，从学校整体业务出发全面梳理学校各类业务应用，建立统一规范的业务模型在短时间内几乎不可行。笔者在近年的工作实践中总结出了“碎片化服务”的建设思路，并以此为核心，在顶层设计上以企业架构为指导提出了高校信息化架构的实施框架。

1.碎片化服务

碎片化服务是针对当前高校信息化建设的现状提出的全新的建设方法和建设思路，百度百科中对“碎片化（Fragmentation）”的解释是：完整的东西破成诸多零块。我们将学校信息化服务中最小颗粒度的业务应用称之为“碎片化服务”，这种碎片化服务以解决一个问题（做一件事）为边界，其基本要求为能够完整形成业务应用的逻辑闭环。碎片化服务之间在数据层面互相支撑，在业务逻辑上呈松耦合关系，既相互独立又可进一步整合完成更复杂的业务。

碎片化服务是校园信息化服务的最小服务单元（轻量级应用），是有效解决当前信息化建设难点（数据、流程）、提升用户体验、构建开放的校园信息化建设生态的重要手段。由于业务应用的颗粒度较小，流程、角色、权限变得清晰，在实现服务应用的定点定时定人推送方面变得容易，可以真正做到个性化的服务推送，而较小的业务应用的业务表单数据字段总量必然不大，对逐步理清数据源头、规范校内业务数据标准、保持数据一致性提供了良好的数据建设方法。由于业务应用的碎片化，每个业务需求都可以独立进行设计开发，因此建设周期和建设难度大大降低，但是每个服务应用的开发与设计必须遵循一定的标准和规范。

2.企业架构

企业架构（Enterprise Architecture ， 简称EA）借助信息技术， 用工业化、标准化和工程化的思路来研究如何将业务需求映射到IT 系统， 能在对业务战略和流程理解的基础上，进行信息化顶层设计，形成灵活稳健的IT结构，[4]EA从各个层面反映业务、服务、技术和产品及其相互之间的关系，辅以其管控和演进的规则，因而近年来被多个领域的研究者所关注。目前，国际上主要的EA框架与方法论包括开放组架构框架（TOGAF）、美国联邦体系架构（FEA）和美国国防部架构框架（DoDAF），TOGAF是目前认知度与接受度最高的架构框架。2011年，在国家社科基金支持下，相关研究机构推出了中国本土化的EA框架，即信息化体系架构框架（IEAF）。

企业架构可分为两大部分，一是业务架构，二是IT架构。业务架构是把企业的业务战略转化为日常运作的渠道，由业务战略决定，包括业务的运营模式、流程体系、组织结构、地域分布等内容；IT架构是建立企业信息系统的综合蓝图，包括信息架构、应用架构和技术架构三部分。对比其他主要关注于实现的规程，企业架构领域原则上的关注点是企业范围内的业务需求的识别、规范及优先级划分。企业架构如同战略规划，可以帮助企业执行业务战略规划及IT战略规划，是承接企业业务战略与IT战略之间的桥梁与标准接口，是企业信息化规划的核心。

3.碎片化服务架构

如图1所示，在高校信息化架构实施框架的顶层设计上，借鉴了企业架构的业务流程、应用、信息及基础设施四大框架的构建方法并落地实施。在业务架构上，采用“碎片化服务”的信息化应用建设方式；在应用架构上，建立了与“碎片化服务”业务架构相匹配的高校信息化开放平台；在信息架构上，结合国家及各学校的信息标准模型重新建设信息标准以及综合服务数据库，并以应用服务的建设为牵引不断进行更新迭代；在技术架构上，则以“私有云+公有云”的混合模式进行建设。

三、实证分析——以南京农业大学为例

南京农业大学校园信息化建设初期也是基于MIS系统模式进行的建设。2014年，面对信息化发展瓶颈，开始寻求突破，在企业架构理论的指导下，通过两年多的探索与实践，建设了基于碎片化服务的新一代高校信息化应用开放平台架构。由于篇幅有限，本文仅对应用架构（开放平台）的关键技术做简单介绍。

1.信息应用开放平台的架构

如图2所示，信息应用开放平台为碎片化服务提供了接入与运行的基础环境，由应用管理中心、流程中心、服务总线、公共组件、数据（标准）库五大核心功能中心组成，与信息安全、运维及运营体系共同形成校园信息应用的开放环境，为校园信息化建设的多方参与提供了可能。

（1）应用服务层

应用，即碎片化服务，位于开放平台架构的最上层，主要分两类，一类是需要在校内进行安装部署的（存放于校内私有云，包括校内师生自主开发及委托第三方企业开发的各类应用），另一类是校外开放的各种互联网应用（运行于校外公有云），这些校内外应用共同形成了学校信息化应用的资源池向学校提供信息化服务。

（2）应用管理中心

由应用接入、应用管理、应用展现组成，应用接入主要负责各类应用接入校园的方式方法管理，如本地化部署方案、数据接口的提供、身份认证及安全管理等；应用管理则重在应用接入学校后的基本属性的配置，如业务域分配、应用管理员分配、开放及推荐策略、权限及用户组的配置、流程及任务中心的连接、展现方式的设置等；应用展现是指此类应用内的用户使用何种终端（手机端/PC）的页面展现形式。

（3）基于服务的柔性流程编排

也称为流程中心、任务中心，很多业务应用内的流程是动态的，需要流程具有柔性，即允许流程实例所依赖的流程定义中的部分流程片段为抽象的，并随着流程实例的执行，逐步实例化这部分抽象的内容。在流程实例运行过程中，可以动态地对流程实例所依赖的流程定义进行修改，包括增添、删除、修改流程中的活动节点或更改业务逻辑，重新验证发生变化的流程定义的正确性、合法性等。动态流程柔性编排相对灵活，具有足够的弹性和良好的扩展性，能很好地满足上层接入应用的二次开发，快速适应学校个性化需求。

（4）校园服务总线（ESB）

是向应用管理平台提供各类服务能力的核心组件，主要负责各类API接口的定义、服务治理（服务的注册、启停、集成与管理）等，通过服务集成工具和服务标准管理工具为底层各类服务的接入提供接口定义、格式转换及版本管理等能力。

（5）公共应用组件及数据库支撑

如IDS、支付、打印、统一通讯、消息、数据标准及数据库等，这些公共服务组件以标准接口（如API）形式在校园服务总线上注册并被服务总线所管理，通过总线对外暴露各类能力接口供最上层应用（碎片化服务）所调用或复用。

安全及运维、运营体系位于架构的左侧，是开放平台正常高效运转的重要保障，在此不再赘述。

2.实际应用及成效

2014年在南京农业大学开始了基于碎片化服务的高校信息化架构的建设实践。首先基于碎片化服务的理论，探索总结出服务分析的七步方法论，以此指导完成了82个高校信息应用服务的需求调研分析报告和方案设计，目前已完成新生报到、学生心理测评、师生查询、教师个人数据中心等63个服务应用的开发并已上线试运行，其中本校师生自主开发的师生课表查询、体检报告等应用服务7个，委托第三方企业开发的业务应用57个。（见图3）应用管理中心配置业务域11个，用户群组66类。应用效果显示，架构的开放性让高校信息化的“人人参与、多方参与、共同建设”成为可能，其研究与实践成果已经被合作企业所采纳并在复旦大学、同济大学、南京理工大学等多所高校实施，深得各高校的好评。

参考文献：

[1]蒋东兴，袁徐磊，刘启新，袁芳，付小龙.大学信息化架构探索[J].实验技术与管理，2011（5）：7-11.

[2]赵泽宇，张凯，宓詠.高校一站式信息化服务[J].科研信息化技术与应用，2012（3）：52-59.

[3]蒋东兴，付小龙，袁芳，吴海燕，刘启新.大数据背景下的高校智慧校园建设探讨[J].华东师范大学学报（自然科学版），2015（S1）：120-125.

[4]赵刚.企业架构的发展历史与概念[J].中国计算机用户，2006（9）：38-39.

（编辑：王天鹏）