甘肃省教育精准扶贫大数据信息系统的研究与设计

郭佳

摘 要：精准扶贫工作在甘肃省内已进入到攻坚决胜阶段，省扶贫办为了更好的展开工作，将教育系统的扶贫任务委托至省教育厅成立的专项扶贫办公室负责。目前，甘肃省内共计88万教育精准扶贫对象，包含学前教育、基础教育、职业教育。为全面把握教育扶贫现状，实现对象精准识别、精准制订扶贫对策，同时高效响应贯彻国家扶贫相关政策，传统的人工统计方式存在错误率高、响应慢、效率低，无法根据实际需要立即生成数据统计分析表。文章研究如何通过使用大数据信息系统的方式来解决目前教育扶贫中遇到的问题。

关键词：教育精准扶贫；大数据；信息系统

中图分类号：TP39 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）32-0083-03

Abstract： Precision poverty alleviation work in Gansu Province has entered the decisive stage of tackling key problems. In order to better carry out the work， the provincial poverty alleviation office entrusted the task of poverty alleviation of the educational system to the special poverty alleviation office set up by the Department of Education of Gansu Province. At present， in Gansu Province， a total of 880，000 precise educational poverty alleviation objects， including pre-school education， basic education， and vocational education. In order to fully grasp the current situation of poverty alleviation through education， to achieve accurate identification of targets， accurate formulation of poverty alleviation strategies， and efficient response and implementation of national policies related to poverty alleviation， the traditional manual statistical method has high error rate， slow response and low efficiency. The statistical analysis tables for the data cannot be generated immediately according to actual needs. This paper studies how to use big data information system to solve the problems encountered in the current educational poverty alleviation.

Keywords： education precision poverty alleviation； big data； information system

1 項目建设背景

当前甘肃省教育扶贫工作正在由省教育厅统筹运作，甘肃省教育厅为此已成立了专项扶贫工作办公室。目前扶贫工作进行到了信息收集摸底的阶段，已经开始通过EXCEL模板的形式从市、县一级的教育部门进行走访收集了扶贫对象的信息，目前需要将省教育厅已经收集到的EXCEL数据导入到数据库，利用大数据分析技术，对EXCEL数据进行校验，并对不规范的数据生成错误数据导出EXCEL，自动适配并提示出数据存在的填写问题，输出报错信息，然后，再将错误的数据下发到市、县一级的教育部门，指导人员修复。当前该项工作主要面临的问题有：（1）数据收集的实时性差。通过线下EXCEL的传输和收集的方式，需要大量的人工参与协调工作，投入较大的人力资源，而且实时性还得不到保障，不能按期完成任务。（2）数据质量低。EXCEL方式进行数据填报，由于人员的文化水平程度不同，理解不一，各县区填写的内容参差不齐，需要人工逐条核对，耗时耗力，效率不高。（3）数据统计困难。对全省上百万条数据进行汇总，EXCEL已经达到极限，而且很难适配各种统计条件和场景，难以满足上级部门的统计和分析需求。

2 业务使用场景

2.1 存量数据处理

各县、区之前已经按要求手工填写并上报过数据，虽然对上报的格式有严格要求，但上报数据仍存在差异较大、参差不齐的问题，需要对这部分数据进行清洗处理，筛选出合规的数据，剔除不合规的数据，并重新发给各县、区填报，直至数据准确无误。

2.2 在线填报校验

各县、区工作人员通过系统在线填报各类扶贫数据，系统根据既定的稽核规则进行数据项检查，合规的入库，不合规的当即提示具体错误的类型。对于确定的填报数据，如学校，通过基础数据的维护，由县、区工作人员匹配枚举值进行选择，而不是手工填写，降低错误率。同时提供批量导入EXCEL的功能，批量导入数据并进行校验。

2.3 精准统计分析

根据各县、区上报的数据，针对不同维度，比如学校、地域、年级、年龄段、致贫原因进行统计、汇总和分析，通过表格、图表展示。对填报数据进行一定程度的预警，提示哪些已经完成，哪些还没有完成。对于分析的结果，制定不同的扶贫策略。

2.4 精准扶贫管理

针对不同的致贫原因，根据其特点和资源，制定不同的扶贫计划和政策，形成具体的扶贫任务，由各县、区执行。对于扶贫对象，实施动态管理，已经脱贫的实施退出管理，新致贫的纳入扶贫管理对象进行管理。对于扶贫的效果，通过大数据等技术手段，形成后评估机制。

3 系统总体功能架构

本系统分为四层：展现层、业务层、数据层和运行环境，各层结构如图1：

展现层：通过PC、手机终端、微信和大屏进行各类业务操作，以及指标展示、系统告警。业务层：通过系统中的各个模块，完成数据采集、运行管理、运行监控等业务流程组合。数据层：对采集的各类数据进行缓存、存储。运行环境：为上层提供基础的运行环境和平台。

4 核心业务流程

4.1 批量数据导入

（1）工作人员登录。（2）登录认证。（3）文件批量导入。（4）正确数据导入数据库。（5）错误数据形成excel文件供导出修改。

4.2 正常数据录入

（1）工作人员登录。（2）登录认证。（3）表单录入。（4）正确数据导入数据库。（5）错误数据无法导入数据库，系统提示错误原因，重新录入。

4.3 数据统计

（1）工作人员登录。（2）登录认证。（3）按照表單提示输入统计要素。（4）数据库自动统计。（5）统计数据形成excel文件供导出。

5 基本功能模块

本系统主要由：学校、学生、家庭管理，扶贫管理、任务管理、数据管理、校验规则管理、运行分析、分布式存储、数据采集、系统管理、安全管理等10个模块组成，各模块的主要功能说明如下：

5.1 学校、学生、家庭管理

主要完成对学校名称、学校类别等基础数据的管理，确定学校的归属和管理机构。详细管理每一位学生的详细信息，以便统计、分析、指定相应的扶贫策略。详细管理每一位贫困学生的家庭扶贫信息。

5.2 扶贫管理

针对不同学校的学生，以及致贫原因和扶贫策略进行管理。

5.3 任务管理

根据不同学年的扶贫对象，制定不同的扶贫策略。并形成任务单，由各县、区执行。同时按一定的周期（如一学年）动态调整扶贫计划。

5.4 数据管理

对于已经整理的存量数据按照校验规则批量导入数据库。对于已经导入数据库的数据进行数据筛选，只保留合规的数据。对于导入数据库但不合规、被清理的数据提供导出功能，供各县区人员进一步校正。提供前端批量录入数据的功能，以便高效率的完成数据录入和校验。

5.5 校验规则管理

针对不同数据属性，配置不同的校验策略，确保录入数据的合规性。

5.6 运行分析

根据需求方的各类统计需求，利用大数据分析技术，展示各类指标，提供汇总级和明细级的数据，通过图表方式展现。

5.7 分布式存储

完成对采集的各类数据进行分布式存储，具备横向水平扩展的能力。

5.8 系统管理

对系统本身权限、日志进行管理，并提供公共的服务，如发送邮件、微信、短信等。

5.9 安全管理

对系统本身和系统产生的数据具备加密、审计、溯源等安全措施。

6 大屏监控

将关键的指标通过大屏集中动态监控：

监控的主要指标有：填报完成率、数据准确率、扶贫任务执行率等。通过大屏方式监控各类指标，如填报完成情况、任务完成情况和扶贫执行情况等。

7 安全管理

因涉及到约80万学生信息，故必须考虑到系统的安全管理。数据备份：为防止系统出现操作失误或系统故障或人为失误导致数据丢失，采用一式三份的数据备份策略，在不同的设备进行备份。每条数据的增删改均保留之前的记录，便于恢复，同时每日进行数据快照。数据加密：对敏感信息，如电话号码、家庭住址、身份证、学生姓名、归属学校、家长姓名等进行加密或者模糊化处理，避免直接查询造成的信息泄漏。

采用HTTPS：为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密避免传输信息泄漏。事中权限管理：针对不同的角色提供不同的权限，包括调阅、更新等操作，避免信息泄漏和误操作。所有的授权、操作过程均留痕，以备核查。事后审计：详细记录每一次操作的日志记录，通过时候审计方式发现可能泄漏的原因。

8 结束语

甘肃省教育精准扶贫大数据信息系统在实现教育精准扶贫精准脱贫的战略推进过程中发挥了较大的作用，为全面掌握教育扶贫数据、把握贫困人口需求、拓展教育扶贫功能提供了切实依据。 目前，随着精准扶贫、精准脱贫工作的深入推进，面对打赢教育脱贫攻坚战的新要求，甘肃省教育精准扶贫大数据平台正在进一步完善、拓展平台服务功能，努力探索以建立大数据收集中心为起点， 以布局大数据收集系统为依托，以成立协同处理数据中心为手段的基于大数据的精准扶贫机制，从而更好地发挥大数据发现潜在规律、实现预测等作用，更好地实现教育精准扶贫中的精准识别、精准预测、精准帮扶等工作。

参考文献：

[1]封清云，郭炯，郑晓俊.大数据支持的甘肃省教育精准扶贫科学决策研究[J].电化教育研究，2017（12）：21-26.