基于区块链激励机制下区域性高校文献信息资源共建共享研究

杜 宇，王宏业，胡至洵

（山东大学图书馆，济南 250000）

1 引言

“互联网+”环境下，文献信息资源载体形式趋于多样性，图书馆传统的信息服务模式越来越难以满足用户多样化需求，图书馆服务升级迫在眉睫[1]。特别当前“过紧日子”形势下，单个图书馆越来越难以独自承担信息资源建设和服务的重担。高校图书馆走向资源共享、共融共建的联盟道路成为解决图书馆经费短缺、实现文献信息资源共享、满足读者多样化需求的有效途径。如何利用新技术的驱动力[2]构建新型高校图书馆文献信息资源共建共享联盟，实现各成员馆联合采访、精准典藏、区域流通，调动高校图书馆联合共建共享文献资源的积极性，成为优化区域内文献信息资源配置，打破联盟内高校图书馆间“信息孤岛”[3]新的突破口。

区块链技术凭借去中心化、不可篡改、分散治理的特点[4]，对实现图书馆联盟间资源优化配置、保障资源利用安全、提高资源利用率具有明显优势。针对高校图书馆联盟在实现文献信息资源共建过程中存在的问题，本文利用区块链技术构建新型联盟共建共享体系，实现联盟成员馆间的资源优势互补。

2 相关研究概述

2.1 区块链技术在图书馆领域研究现状

区块链概念自提出就受到各行各业广泛关注。关于区块链技术的研究与应用近年来呈现迅猛发展的态势[5]，国内外图书馆界学者也围绕这一新技术在图书馆的应用场景开展深入研究和探讨[7]。国外最早将区块链技术引入图情领域是在2016 年，COLINS 充分肯定了区块链技术在图情领域应用的可行性[8]。随后几年学者分别从多个角度研究了区块链技术在图情领域应用的可行性，2017 年NIRKSHETRI 从保护信息和隐私安全角度阐述区块链技术的优越性；2018 年学者YING 等在COLLINS 的研究基础上，研究了区块链技术的数字化实施。2019 年在学术版权和内容保护方面描述了区块链技术的应用；美国图书馆协会（American Library Association，ALA）也将区块链技术列为未来图书馆重要的变革性技术[9]。

2016 年工信部发布了 《中国区块链技术和应用发展白皮书》[10]。2018 年肯定了区块链在各领域的应用[10]。“十三五”国家信息化规划中明确指出要强化战略性前沿技术超前布局，其中包括区块链技术。目前国内区块链技术在图书馆的研究主要集中在技术应用、智慧化图书馆和数字资源信息安全建设等方面，例如于新国[11]对区块链技术在图书馆馆藏数字化电子文献资源建设中的应用进行了研究；周耀[2]、颜昌茂[12]等基于区块链技术对构建高校智慧图书馆进行了论述；刘红[13]论述了区块链技术在高校图书馆馆藏资源安全存储中的应用途径；田新华[14]从高校图书馆电子书资源建设的角度构想了基于区块链技术的电子书出版交易平台；张洁[15]将区块链的应用引入到保护高校图书馆读者数据安全方面；林良金[16]基于区块链技术对高校数字图书馆数字版权交易保障策略进行了研究。前期国内学者对区块链技术在图书馆的应用研究多侧重于理论论述，并涉及图书馆多个领域，为后期区块链技术在高校图书馆联盟的应用发展奠定了理论基础。

2.2 区块链技术在图书馆联盟资源共建共享应用研究现状

随着现代信息技术的发展和对图书馆联盟建设理念的不断深入，中国区域性高校图书馆联盟资源共建共享模式在不断拓展和深化的同时，逐渐展现出松散、缺乏保障和激励机制、深度合作程度低、缺少统一平台等制约因素。高校图书馆联盟建设研究由快速“发展期”进入“式微期”[17]。学者对高校图书馆联盟建设的研究从理论研究及设计策略研究转入到深层次技术革新的研究阶段。2011 年沈嵘[18]提出高校图书馆联盟发展应向技术联盟发展。高校图书馆资源联盟建设研究进入到技术革新时期：2018 年白杨[19]论述了区块链技术在图书馆联盟建设数字资源版权保护的研究体系；2019 年沈凯旋等[3]对基于联盟链的数字图书馆信息资源共享进行模型构建，认为联盟链技术的运用能增强联盟馆间信息资源协同处理和可信共享；王阳等[20]认为区块链去中心化和可信数字化的优点在图书馆联盟特色资源开放获取中具有应用前景；2020 年李金阳[6]对图书馆与联盟链结合的可行性进行探讨，对图书馆借助联盟链技术推动智慧图书馆建设进行展望；2021 年蒋意[21]积极探索了基于区块链的图书馆资源共享平台建设。

从近年来区块链技术在图书馆联盟资源建设共建共享应用研究的发展脉络来看，区块链技术在图书馆联盟建设上具有广阔研究前景，可以有效应对传统图书馆馆藏资源管理的挑战[22]。但目前对模型构建和应用场景的实证研究偏少，特别是缺少利用区块链“激励机制”调动联盟用户及个体用户参与文献信息资源共建共享方面的研究。本文在采用MVVM（Model-View-View Model）架构下，基于区块链技术构建区域性文献信息资源共建共享体系，模型构架中以“用户需求”为中心，充分利用区块链“激励机制”调动联盟成员参与文献信息资源共建共享的积极性。从而更好的实现文献信息资源共建共享，提高文献信息资源使用率同时降低运行成本，优化馆藏结构，满足高校读者日益个性化、专业化需求。

3 基于区块链技术的区域性高校图书馆联盟共建共享

区块链技术具有去中心化、智能化、公开透明、不可篡改、可追溯、节点式分布的特点，每个“区块”按照时间顺序进行“链”接，所有用户行为都将被记录在“区块”中，任何用户行为在区块链中都能找到。区块链基础构架由应用层、合约层、激励层、共识层、网络层和数据层组成，包括公有链、私有链、联盟链3种应用模式。其中公有链中的网络节点可任意介入，数据读写权限不受限制，具有去中心化的特点，所有数据默认公开，访问门槛低；私有链中的网络节点多由中心机构控制，写入权限仅限于组织内部，读取权限具有私有化特点，能够更好的保护用户隐私，防止节点数据被篡改，适用于内部访问的管理；联盟链则是一种部分去中心化的区块链，既具有公有链去中心化的特征，又保留了私有链的隐私性，在联盟共识机制约束下，其节点必须经过授权才能加入联盟链网络[23]。

3.1 模型基础构架

本文模型构架旨在以“用户需求”为中心，采用MVVM 架构基础上，引入区块链技术，以激励机制、共识机制、分布式结构、智能合约及大数据分析作为底层支撑，构建基于区块链的区域性文献信息资源共建共享机制，实现联盟用户联合采访、精准典藏、区域流通。利用“激励机制”层调动联盟集团用户及个体用户参与文献信息资源共建共享的积极性；利用“大数据分析”层确保用户行为数据采集的完整性，指导联盟文献采购及成员馆文献资源配置；利用“行为分析”深入挖掘各类用户文献信息需求，通过分析统计数据精准刻画“用户画像”为用户提供个性化服务。

基础构架主要包括用户行为私有链、资源共建共享联盟链两个部分，其中：用户行为私有链用于采集储存用户使用联盟资源时的相关行为数据，确保用户行为数据采集的完整性，是联盟大数据分析的基础，对指导文献资源采购、提高文献信息利用率、深入管理与服务、为用户提供个性化需求均具有重要意义；资源共建共享联盟链用于整合存储联盟文献资源的信息，将从用户行为私有链中获取的数据进行处理后按照一定的运行机制进行发布和共享。加强联盟成员之间的联系，将资源提供方（如书商、出版社、数据库供应商等）相关资源管理系统、联盟成员馆内部相关资源管理系统（如图书借阅系统）及资源使用平台与资源共建联盟链进行对接，实现区域性高校图书馆资源共建。

联盟链的去中心化和分布式节点特点可以使联盟内的机构或个人都能参与到联盟资源建设之中，通过智能合约机制保障联盟用户资源安全性同时充分调动联盟集团用户及个体用户参与文献信息资源共建的积极性。

3.1.1 用户行为私有链

联盟用户相关行为数据，如用户检索、浏览、下载、借阅／续借数据，以及创建或评论资源、资源荐购等其他相关数据等通过用户行为私有链进行存储，保障用户数据的完整性。由于私有链具有完全中心化的特点，中心机构控制写入权限、选择性对外开放读取权限，且能防止数据被篡改，因而可选用私有链存储用户行为数据，并将控制权限授予联盟内核心决策层（等级较高的高校图书馆），从而确保联盟高校图书馆在资源建设中的主导地位。联盟利用私有链的智能合约技术选择性地对书商、资源提供商授权开放相关读取权限，这样既能保证保护用户隐私数据，又能与书商、资源提供商共享部分用户行为数据，指导资源采购的同时共同为用户提供个性化的资源推荐服务。

如图1 所示，基于用户行为私有链的馆藏资源购荐模式中用户使用馆藏资源时，数据层采集用户行为数据并将其加入到用户行为私有链中。用户行为私有链指导联盟内高校图书馆文献资源的采购，高校图书馆通过采购和共享部分行为数据促进资源提供商为用户提供更优质的个性化资源推荐服务，同时高校图书馆也在用户行为私有链的指导下结合学校整体情况进行资源布局，为用户提供更优质的个性化服务[24]，吸引师生更加积极地参与到馆藏资源建设中，使图书馆资源建设进入良性的生态循环中。

图1 用户行为私有链Fig.1 User behavior private chain

对高校图书馆而言，以“用户为中心”是高校图书馆提供文献信息资源服务的基础和核心，用户行为私有链指导联盟成员馆采购更加符合高校发展和用户需求的馆藏资源，优化馆藏资源结构；在保证用户隐私安全的前提下，能与资源提供商共享部分用户行为数据，从而吸引更多资源提供商进行个性化资源推荐，使用用户行为大数据挖掘，让高校图书馆在资源采购中掌握主动权。对用户而言，其在联盟构架中能获得高校图书馆及资源提供商多方面的个性化服务，为其教学、科研提供更专业的资源，同时也获得资源构建的一定发言权，提高参与资源共建的积极性。对资源提供商而言，用户行为私有链为其更详细地分析高校图书馆馆藏资源建设情况及与其他竞争对手之间的差距提供了数据支撑，也为资源提供商带来挑战，改变传统资源提供模式，优化资源质量。

此外，高校图书馆利用这些用户行为数据不仅能为联盟用户提供文献资源个性化推荐，还能深入挖掘其他增值服务，如根据行为数据调整图书馆空间布局，为用户推荐可能感兴趣的科研团队、教师等。

3.1.2 资源共建共享联盟链

高校资源共建共享联盟链中包括用户层、服务层、管理层各节点（图2）。

图2 资源共建共享联盟链Fig.2 Resource co-construction and sharing alliance chain

（1）用户层基于用户行为私有链，既包括联盟所有服务对象，即信息资源的使用者（集团用户和个体用户）；也包括联盟资源提供者，如各类型数据库、出版社及高校图书馆等。因此，用户既能成为联盟文献信息资源的提供者，又能成为联盟文献信息的使用者，从而扩大区域性文献信息资源共建共享的种类及服务范围。

（2）服务层包含数据层和应用层，用于信息资源的上传、浏览、检索、下载等各项功能。用户通过数据层可在一定规则内上传数据资源，同时又可以通过应用层根据自身需求选择对应的功能下载信息资源。

（3）管理层以基于区块链的分布式账本技术，联盟成员馆将自己文献数据资源分布式存放在不同的区块中[25]，利用点对点的传播方式实现资源的高效使用，解决“资源孤岛”问题，促进联盟内高校图书馆间信息资源自由流通与安全共享，提高共享效率。联盟成员馆之间相互关联又相互独立，通过身份认证机制、共识机制、激励机制、智能合约机制共建于联盟框架之中，辨识联盟内享受到的文献资源配给权利和需要履行的职责，规范联盟成员馆的行为。①身份认证机制。联盟利用身份认证机制对加入的高校图书馆进行管理。身份认证机制是联盟链成员生成唯一身份标识、密钥管理等，只有通过认证，用户才能加入联盟链网络，使用联盟内资源。②共识机制。共识机制是联盟模型的核心功能，由通过认证的高校图书馆所构成，在一定预设规则下，通过多方参与节点间的交互，使数据、行为等达成一致和有效的共识[26]。③智能合约机制。智能合约机制包括模型框架的各类脚本、算法和智能合约，是整个联盟构架的顺利运行的基础。④激励机制。通过一定的激励机制，联盟集团用户或个人用户提供好的资源可以得到相应的奖励，调动联盟集团用户及个体用户参与文献信息资源共建共享的积极性。⑤运行机制。利用分布式账本技术，联盟用户（包括高校图书馆、机构用户、联盟准入的个人用户）按照节点分布在模型中，在联盟协议的基础上，将资源使用权限按照一定规则划分不同等级，通过激励机制鼓励集团用户或个人用户分享文献信息资源。用户通过分享资源获取文献信息资源的使用[27]。文献信息资源贡献率越大获得的等级就越高，能够使用的文献信息资源的权限就越大。并在联盟高校图书馆中推选出核心决策层，负责组织协调、资金管理、资源配置、规则制定等各项事务。如图3 所示，在联盟协议的框架下，节点N2上的用户L2通过签订相应协议获得联盟提供的各项功能。在激励机制下，L2通过共享本馆文献信息资源获得等级S 的不断升级，从而获取更多功能权限。在L2获得的功能等级下，L2内部用户图书馆L2-2（个人用户、科研团队或学院）可在学校已获取的相应权限框架下通过共享可认证的文献信息资源、资源荐购或书目评价等方式获得增值服务。

图3 激励机制Fig.3 Incentive mechanism

3.2 联盟实现技术路径

3.2.1 联盟服务平台建设

统一的服务平台，是联盟业务开展的基础。然而目前市场上的图书馆管理平台众多，各高校图书馆的选择各有不同，且运行多年，已经形成具有自身特色的运作模式和系统体系。因此，联盟服务平台建设需要充分考虑以下3 个方面。

（1）系统的开放性。联盟服务平台需支持与各成员馆已有图书馆管理系统协同工作，既可调用各成员馆的系统接口，实现申请、借阅、归还一站式操作，也可以提供标准化接口与各成员馆OPAC 系统、发现系统进行嵌入对接。同时，还要支持与资源提供方（如书商、出版社、数据库供应商等）相关资源管理系统的对接，打通资源提供方与图书馆之间的数据壁垒，优化文献采访流程。

（2）部署的灵活性。联盟服务平台应采用B/S 架构[28]，并具备自适应、响应式的图形化界面，支持移动端使用，在方便成员馆使用的同时，降低部署和维护成本。

（3）扩展的敏捷性。随着联盟的发展、成员的增加、需求的延伸，系统需要不断的进行系统对接、功能优化和服务研发，因此系统需采用MVVM 架构，将采访、借还、物流、管理、监控、分析、报表等功能模块化并充分解耦，既可以实现单一模块的敏捷升级，也可以支持前端页面的个性化定制。

3.2.2 多级节点部署

去中心化的分布式部署，是区块链的技术基础，其防篡改、防破坏的能力从很大的程度上取决于节点的数量，如果节点数量过少或过于集中，这种能力将大打折扣。而且，区块链不仅需要各个节点做为“接收者”提供存储资源保存数据，还需要做为“发布者”提供计算资源来演算、发布数据。但是在实际部署时，并不是所有的联盟成员都有充足的信息化经费、完善的基础设施、成熟的技术团队来支撑节点的建设。因此，在实际实施时应采用多级部署方式，即由各地区具有完善基础设施、具备成熟技术团队的成员馆承担“发布者”角色，提供计算资源；基础设施一般的成员馆承担“接收者”角色，提供存储资源；无节点支撑能力的成员馆为“使用者”，仅在本地存储业务所需数据或直接使用其他节点开展业务。

3.2.3 激励与考核

区块链节点的建设与维护，需要成员馆投入一定的财力、人力、精力，而且投入程度与其所承担角色的重要程度成正比，但又无法像矿机挖币获取直接回报，难以调动各成员馆的积极性，也难以向学校申请相关经费。因此，需要建立一套直接面向学校层面的、切实可行的考核与激励机制。一方面，可将联盟业务支持工作列入学校关键业绩指标，提高学校对此项工作的重视程度[29]；另一方面，可从采访折扣率、资源保障度等方面设置正向激励，进而支持和鼓励图书馆在联盟区块链中承担更加重要的角色，同时可以考虑引入第三方机构进行资金支持。

4 结语

本文通过利用区块链技术构建新型高校图书馆文献信息资源共建共享的新模式，联盟成员通过共享资源和提供学习内容共享联盟信息，打破联盟内高校图书馆间“数据孤岛”，实现联盟成员馆间的资源优势互补，在保障联盟成员资源安全的前提下，实现各成员馆联合采访、精准典藏、区域流通，从而优化文献资源建设，保障资源质量，减轻经费压力，进一步满足联盟用户个性化需求，对各高校成员馆的自身信息服务建设和教学科研发展起到推动作用。同时重塑高校图书馆、资源数据商之间的利益博弈关系，推动资源提供方和资源需求方的良性互动，最终实现区域性高校图书馆文献信息资源共建共享。