基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

莫紹強(qiáng)++劉江林

摘 要： 利用普通的文件管理系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致管理者經(jīng)常要做重復(fù)性的工作，不僅給管理者增加了壓力，也耗費(fèi)大量的時(shí)間，即使這樣，信息收集統(tǒng)計(jì)常常也是不完整、不全面的。針對(duì)目前高校科研管理面臨的數(shù)據(jù)量十分龐大，科研管理流程十分復(fù)雜，還有管理的范圍很廣的問題，研究了基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，在高校建設(shè)科研管理信息系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高校科研活動(dòng)的有效管理，可以進(jìn)一步優(yōu)化資源配置、提高管理效率。

關(guān)鍵詞： 科研管理； 分層結(jié)構(gòu)； 架構(gòu)設(shè)計(jì)； 管理信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）09?0173?03

Abstract： The common file management system may cause that the managers do the repetitive work frequently， which will increase the pressure to the manager， and make the teachers working for scientific research cost a lot of time to sort out the materials. Even if like this， the information gathering statistics is often incomplete. Since the scientific research management in colleges and universities is faced with the problems of huge data size， complex scientific research management process， and wide management range， the architecture design of the university scientific research management information system based on hierarchical structure is studied. The university scientific research management information system is constructed， and the advanced computer and Internet technology are used to manage the scientific research activity in colleges and universities effectively， which can further optimize the resource allocation and improve the management efficiency.

Keywords： scientific research management； hierarchical structure； architecture design； management information system

0 引 言

管理信息系統(tǒng)（Management Information System，MIS）是一個(gè)信息的綜合處理系統(tǒng)，包括對(duì)信息的收集、處理，以及對(duì)信息的存儲(chǔ)和傳遞等，它是一門全新的科學(xué)研究領(lǐng)域，致力于研究如何充分地將現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合，最大程度的發(fā)揮這三項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以應(yīng)用于信息的管理，其處理的方式一般是通過調(diào)查整合現(xiàn)有的資源，然后將其數(shù)據(jù)化，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，再依據(jù)需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終形成各種資料信息。

在全社會(huì)鼓勵(lì)創(chuàng)先的大勢(shì)之下，高校的科技創(chuàng)新意識(shí)也在不斷提高，加之高校的制度改革，對(duì)科研投入的力度越來越大，越來越多的高校教師在教學(xué)之余投入到科研工作，科研管理開始成為高校的一項(xiàng)十分重要的管理工作。目前高校的科研管理面臨極大問題：數(shù)據(jù)量十分龐大大，科研管理的流程十分復(fù)雜，還有管理的范圍很廣。利用普通的文件管理系統(tǒng)，就會(huì)導(dǎo)致管理者經(jīng)常要做重復(fù)性的工作，不僅給管理者增加了壓力，也是從事科研的老師耗費(fèi)大量的時(shí)間去整理材料，即使這樣，信息收集統(tǒng)計(jì)常常也是不完整、不全面。為此，研究了基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，在高效建設(shè)科研管理信息系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高校科研活動(dòng)的有效管理，可以進(jìn)一步優(yōu)化資源配置、提高管理效率。

1 系統(tǒng)功能和特點(diǎn)

高校科研管理信息系統(tǒng)功能見圖1。依據(jù)高校科研管理工作的模式、具體工作過程中的實(shí)際情況等，該信息系統(tǒng)具有以下基本功能：

科研項(xiàng)目管理：對(duì)從國(guó)家、部委、省（市）政府等撥款資助的研究項(xiàng)目、學(xué)校與企業(yè)合作的項(xiàng)目以及校級(jí)科研項(xiàng)目進(jìn)行區(qū)別管理。

科研經(jīng)費(fèi)管理：其主要內(nèi)容包括登記項(xiàng)目預(yù)算，到款經(jīng)費(fèi)的確認(rèn)、分配與統(tǒng)計(jì)，各項(xiàng)管理費(fèi)的提取、預(yù)算執(zhí)行進(jìn)度管理等。經(jīng)費(fèi)管理流程通過數(shù)據(jù)交換平臺(tái)與財(cái)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互。

科研成果管理：科研成果管理包括論文、著作、獲獎(jiǎng)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專利等的管理。系統(tǒng)支持期刊庫(kù)的管理，方便教師準(zhǔn)確地找到論文的期刊信息，方便學(xué)校對(duì)論文等級(jí)的評(píng)定。

科研基地管理：科研基地指國(guó)家（省）級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心等科研機(jī)構(gòu)。高校科研管理信息系統(tǒng)應(yīng)該具有對(duì)本校科研基地進(jìn)行管理的功能，包括基地的成員組成、資源概況、項(xiàng)目進(jìn)展、成果匯總等管理，系統(tǒng)應(yīng)該能夠把基地的成員負(fù)責(zé)或者參與的科研項(xiàng)目自動(dòng)納入系統(tǒng)，并且可以自動(dòng)生成高校科研基地的年報(bào)。

查詢功能：主要為了方便查詢課題情況、項(xiàng)目進(jìn)展情況和科研詳情等，滿足系統(tǒng)不同使用者的查詢需要。

統(tǒng)計(jì)功能：系統(tǒng)的科研統(tǒng)計(jì)功能主要是為了使科研管理人員能夠更加快捷地統(tǒng)計(jì)制作報(bào)表，提高管理人員的工作效率。

權(quán)限管理：科研管理信息系統(tǒng)要面向許多用戶，不同用戶的權(quán)限不同，權(quán)限管理功能方便管理員對(duì)各級(jí)用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 分層結(jié)構(gòu)的含義

分層結(jié)構(gòu)是指在系統(tǒng)或軟件的設(shè)計(jì)過程中，其框架是層次架構(gòu)的，如同樓房一般，層與層之間彼此獨(dú)立、互不干涉，但是彼此之間的信息與服務(wù)卻是相同的，一層為另一層提供服務(wù)，也接收其他層的服務(wù)，通常情況是下一層為上一層服務(wù)。在這些彼此獨(dú)立的分層之間，關(guān)鍵技術(shù)就是接口要定義精確，要使其滿足各層之間數(shù)據(jù)、信息和業(yè)務(wù)的流程抽象，通常的做法是利用拓?fù)浼s束的模型增加每一層結(jié)構(gòu)之間的抽象性和每一層結(jié)構(gòu)接口的約束性，這樣可以保證系統(tǒng)或者軟件具有較高的可維護(hù)性，也適用于系統(tǒng)或軟件重用的要求。

分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，總結(jié)起來主要有：易于模塊化功能的實(shí)現(xiàn)；易于實(shí)現(xiàn)模塊功能的泛化；易于標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)；易于系統(tǒng)功能的全面設(shè)計(jì)。總之，采用分層結(jié)構(gòu)對(duì)高校科研信息管理系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以保證對(duì)系統(tǒng)的整體性能和功能的實(shí)現(xiàn)，具有極高的效率。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)架構(gòu)，分為五個(gè)層次，其示意圖如圖2所示。

應(yīng)用接口平臺(tái)層：應(yīng)用層的應(yīng)用程序接口有很多，并且發(fā)展很快，比較常見的如socket，F(xiàn)TP，HTTP以及telnet。這些接口從大類上可分為四類：遠(yuǎn)程過程調(diào)用（Remote Procedure Call Protocol，RPC）、數(shù)據(jù)查詢接口、文件類接口、數(shù)據(jù)通信接口，這一層構(gòu)架主要支持各種軟件和硬件設(shè)備，以及程序、網(wǎng)頁(yè)、監(jiān)視器等。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層：應(yīng)用層直接和應(yīng)用程序接口并提供常見的應(yīng)用服務(wù)，應(yīng)用層也向應(yīng)用支持層發(fā)出請(qǐng)求。應(yīng)用層是開放系統(tǒng)的最高層，直接為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)，其作用是在實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程相互通信的同時(shí)，完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。在高校科研管理信息系統(tǒng)中，科研項(xiàng)目管理、經(jīng)費(fèi)管理、成果管理、基地管理等功能均在這一層得到實(shí)現(xiàn)，包括網(wǎng)站、決策支持系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、評(píng)教系統(tǒng)、交互平臺(tái)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)等。

應(yīng)用支撐層：是一個(gè)信息的集成環(huán)境，是把分散于不同地方的信息、各種異構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行聚合的結(jié)構(gòu)層。它利用一個(gè)設(shè)定的統(tǒng)一的訪問入口，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)資源、非結(jié)構(gòu)化文檔和互聯(lián)網(wǎng)資源、各種應(yīng)用系統(tǒng)跨數(shù)據(jù)庫(kù)、跨系統(tǒng)平臺(tái)的無縫接入和集成，提供一個(gè)支持信息訪問、傳遞以及協(xié)作的集成化環(huán)境。并根據(jù)每個(gè)用戶的特點(diǎn)、喜好和角色的不同，為特定用戶提供量身定做的訪問關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息的安全通道和個(gè)性化應(yīng)用界面，使師生員工可以瀏覽到相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)的事務(wù)處理。包括權(quán)限控制，用戶管理，工作流程控制，界面管理，數(shù)據(jù)監(jiān)控，數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，中間件控制等。

數(shù)據(jù)資源層：包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器學(xué)習(xí)，輔助決策等。

通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)層：該層對(duì)端到端的包傳輸進(jìn)行定義，它定義了能夠標(biāo)識(shí)所有節(jié)點(diǎn)的邏輯地址，還定義了路由實(shí)現(xiàn)的方式和學(xué)習(xí)的方式。為了適應(yīng)最大傳輸單元長(zhǎng)度小于包長(zhǎng)度的傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)層還定義了如何將一個(gè)包分解成更小的包的分段方法。

3 系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)

通過上文討論，基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)包括：

（1） 打破“信息壁壘”，使財(cái)務(wù)經(jīng)費(fèi)管理系統(tǒng)與科研管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。科研管理信息系統(tǒng)提高了科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算管理的效率，也為科研人員在申請(qǐng)科研經(jīng)費(fèi)時(shí)節(jié)省了大量的人力物力，有效監(jiān)管各個(gè)科研項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)使用情況，項(xiàng)目管理和經(jīng)費(fèi)管理一體化，大大方便了科研人員和管理人員。在信息系統(tǒng)中，重新設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)新的科研經(jīng)費(fèi)管理流程，通過學(xué)校數(shù)據(jù)交換體系，或重建財(cái)務(wù)系統(tǒng)和科研系統(tǒng)中的相關(guān)功能模塊，保障科研經(jīng)費(fèi)管理相關(guān)數(shù)據(jù)的交換、共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。

（2） 提高效率，大大促進(jìn)了青年教師投入科研的熱情。高校為了鼓勵(lì)青年教師加大投入科研的力度，采取過許多措施，但是都收效甚微，主要原因之一就是科研項(xiàng)目管理的程序混亂、繁雜，導(dǎo)致許多沒有經(jīng)驗(yàn)的青年教師被這些繁瑣的程序擋在了門外。許多青年教師在申請(qǐng)項(xiàng)目時(shí)，項(xiàng)目本身是一個(gè)很值得研究的課題，可是因?yàn)椴涣私饬鞒蹋谏陥?bào)的過程中出現(xiàn)問題，項(xiàng)目不被通過，這不僅浪費(fèi)了青年教師的大量時(shí)間，也大大挫傷了青年教師的積極性。而科研管理信息系統(tǒng)可以很好地解決這一問題，項(xiàng)目申報(bào)全是在網(wǎng)上進(jìn)行，只要申報(bào)就納入項(xiàng)目的管理，申報(bào)的格式是系統(tǒng)自動(dòng)生成的模板，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楦袷奖粚徍瞬煌ㄟ^的情況，且申報(bào)后自動(dòng)生成Word文件，方便閱讀和修改。

（3） 保證了可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)與模塊化實(shí)現(xiàn)。高校科研管理信息系統(tǒng)架構(gòu)在分層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，就能夠確保所有的科研數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)圖像、實(shí)驗(yàn)視頻等信息集成處理，而且進(jìn)行一體化管理，使得數(shù)據(jù)能夠得到充分的利用；另一方面，系統(tǒng)能夠保證運(yùn)用現(xiàn)代成熟的項(xiàng)目管理理論，結(jié)合先進(jìn)成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，打通各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的壁壘，使各個(gè)系統(tǒng)溝通、通聯(lián)，真正構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一權(quán)限、安全穩(wěn)定的管理信息系統(tǒng)平臺(tái)。另外，在項(xiàng)目申報(bào)層、項(xiàng)目管理層和項(xiàng)目審核層提供互動(dòng)交流，資源信息共享，大大提升了科研管理的信息化水平和效率。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出的基于分層結(jié)構(gòu)的高校科研管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)融合了目前高校各類科研活動(dòng)的管理經(jīng)驗(yàn)，覆蓋科研項(xiàng)目的全生命周期，對(duì)項(xiàng)目的流程管理、項(xiàng)目信息查詢統(tǒng)計(jì)等做出合理的優(yōu)化，結(jié)合科研信息化管理的理念以及先進(jìn)的Web 2.0網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用框架、混合身份認(rèn)證等成熟系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，不僅可以提高高校資源配置的效率，也可以提高高校科研管理的效率，為確保科研管理工作的開展提供了行之有效的工具，同時(shí)也為未來類似系統(tǒng)的建設(shè)做出了有益的嘗試。

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