大數據背景下的儀器設備信息化管理探究

陸琳睿, 李光輝

(福州大學 實驗室建設與設備管理處, 福建 福州 350108)

高校實驗儀器設備數量與日俱增,儀器設備管理系統也經歷了從單機版到網絡版、從面向對象到面向業務流程的發展演變[1]。在大數據背景下,以往的儀器設備管理系統在信息共享交互、提供科學決策方面已顯不足。高校儀器設備管理需要以大數據驅動理念加強信息化建設,促進儀器設備管理創新,建立面向數據的儀器設備全生命周期一體化信息管理平臺[2],實現資源共享,提高儀器設備管理工作的時效性、服務的精準性和決策的科學性。

1 大數據對儀器設備信息化管理的技術支撐

大數據時代已經到來,互聯網、云計算、物聯網、人工智能等先進技術推動了高校儀器設備信息化管理技術[3]、管理模式和管理手段的創新,提升了儀器設備信息化管理水平,提高了管理效率和服務質量。沿著“數據—大數據—分析和挖掘—發現和預測”的大數據時代方向發展[4],通過分析與利用、共享與交互、監測與預警、評估與預測等管理方法創新,提升了高校儀器設備管理決策的科學性。

1.1 數據采集與整合

大數據思維強調:只有“在線”才能形成“活的”數據,隨時被調用和挖掘[5]。在大數據思維下,傳統封閉式儀器設備管理方式被開放、透明式管理所替代,通過對儀器設備全生命周期數據的持續關注、實時采集和動態整合,能夠獲取較全面、及時、準確的管理信息。數據的實時采集將常態化、精準化地滲透到日常儀器設備管理工作中,從而擺脫傳統繁瑣、費時費力的資產清查工作[6]。數據的動態整合便于對儀器設備進行及時、科學的調劑,避免資產閑置和儀器設備的重復購置。通過數據的采集與整合,用戶可即時、靈活、方便、快速地對儀器設備進行分類查詢、單一條件查詢、組合條件查詢[7]。查詢結果還可按個性化需求,定制所需字段打印或導出Excel。

1.2 面向決策的大數據分析

在儀器設備信息化管理中,運用科學的數據分析和統計方法,實現狀態數據的可視化,為宏觀管理和科學決策提供支撐。

儀器設備管理數據的可視化可為儀器設備科學配置、合理布局提供數據支撐。儀器設備管理業務部門可通過直觀對比,量化考核指標,獲取客觀、公正的考評結果,引導和激勵儀器設備的開放共享,充分發揮儀器設備的最大使用效益。利用大數據,可以實時、動態監測大型貴重儀器設備的運行狀態和使用情況,準確統計有效使用機時,為大型貴重儀器設備的日常管理和購置論證提供重要依據。

1.3 大數據驅動的數據挖掘

利用大數據驅動的數據挖掘和知識發現,可進行智能分析、合理預測、科學預警和有效決策。

根據分權角色對業務信息進行分類,重點推送采購量、采購金額、經費使用情況等字段,將不同業務數據反饋給管理者,有助于各級管理人員實時掌握業務執行情況,及時發現儀器設備采購和管理環節存在的問題,并有針對性地提出管理對策,實現精細化管理,提升管理效能。

離群點分析歷史數據和實時數據，聚類成相似特性的主題模塊[8]，可供職能部門對感興趣的主題業務進行綜合效益評價,統籌規劃、分類管理。

儀器設備采購情況、使用效率等可生成實時、動態折線圖，有利于管理部門關聯掌握各類設備需求變化和科研產出等相關信息，對儀器設備的合理配置做出科學規劃，對管理制度和管理方式進行調整。

根據教職工采購行為特征以及輿情等數據分析,深入挖掘用戶的使用習慣和偏好,預測用戶購置行為,并自動提供個性化推薦服務,快速響應服務對象的特性需求。

跟蹤供應商執行合同及售后服務的行為軌跡,以大數據推動儀器設備的采購更健康、更高效。采用多維度、多層次、多群體、多因素的關聯分析,可發現儀器設備采購監管的問題和異常采購行為。

2 用大數據提高儀器設備信息化管理水平

福州大學采購與設備管理信息化平臺實現了儀器設備全生命周期管理。其中:采購管理系統包含購置申請、論證審批、采購執行、合同管理和外貿進口等業務模塊；儀器設備管理系統包含驗收建賬、使用變動、公開共享、清查處置、查詢統計等業務模塊；大型貴重儀器設備開放共享平臺提供在線查詢、預約使用等功能。強化分平臺建設、增強數據整合能力[9],使儀器設備全生命周期管理實現在線化、流程化、透明化、可追溯和可查證。

2.1 采購管理系統與儀器設備管理系統

采購是儀器設備全生命周期管理的關鍵環節。通過業務數據的共享機制,使采購過程各環節貫通,全程在線完成。采購管理系統與儀器設備管理系統的“狀態查詢”全過程可視化、狀態可跟蹤和信息可追溯,方便申購人、經辦人實時了解管理各節點的處理結果,掌握儀器設備采購業務各環節的工作動態和進展。

簽訂合同、采購執行后,業務流程自動轉入儀器設備驗收建賬環節。購置申請、合同簽訂和采購執行過程中已保存的儀器設備關鍵信息共享傳送到設備驗收節點,再由設備領用人補充相關信息(如銘牌、存放地等)后即可完成驗收、建賬手續。驗收環節銜接采購和設備管理,承上啟下實現采購管理系統與儀器設備管理系統對接。通過信息追溯,節省時間和精力,提高了數據的準確性[10]。

儀器設備管理部門可跟蹤已采購設備的驗收建賬進度,即時給出合理的跟進意見和確保賬物相符的調整方案。尤其是對進口設備,適時提醒使用教師及時驗收,避免因質量問題而遭受損失。

2.2 儀器設備管理系統與儀器設備開放共享平臺

統一數據庫字段名、字段類型,采用“儀器編號”作為數據庫主鍵,唯一標識每臺儀器設備。定時將儀器設備管理系統主機庫中單價大于10萬元的03、04、05類設備的重要信息同步更新到大型貴重儀器設備開放共享平臺,供在線查詢和預約使用。

在大型貴重儀器設備開放共享平臺中,設備使用情況及調查信息同樣可反饋回儀器設備管理系統和采購管理系統,供設備管理部門及時掌握儀器設備的使用效益。通過反饋的數據發現和重點檢查使用效益差的設備并分析原因、提出改進建議[10]。

大型貴重儀器設備開放共享平臺內接儀器設備管理系統,外接福建省大型科學儀器設備協作共用網和高等學校儀器設備和優質資源共享系統(CERS),在實現院、校級共享的基礎上,努力實現區域乃至全國共享,更好地服務社會。

2.3 采購管理系統、“云采通”平臺和供應商公共服務平臺

在儀器設備全生命周期信息化管理模式下,儀器設備監管部門可隨時跟蹤儀器設備采購的審批和執行情況,查看采購詳情。管理人員可通過成交記錄、違約記錄和用戶評價等相關數據,對供應商的信用度作實時動態分析[11]。監督人員能夠對歷史采購數據信息進行抽檢、統計,為明確責任提供客觀依據[12]。

“云采通”平臺是運用云技術構建的科教采購信息資源共享統一平臺。該平臺通過數據挖掘和關聯分析,向用戶推送與其采購需求最匹配的產品信息,并在對供應商經營范圍、瀏覽記錄、競價歷史等數據匯總、統計的基礎上進行個性化分析,以短信息告知用戶。“云采通”平臺可向供應商發出競價邀約[13],保證競價的充分性；供應商也可訂閱自己感興趣的采購信息,有選擇地進行信息查找,確保獲得的信息更直接、更精準、更有效。

儀器設備的采購信息會以透明的方式在供應商公共服務平臺實時發布,不僅服務供應商,也充分尊重教職工的知情權。

采購管理系統、“云采通”平臺和供應商公共服務平臺的數據互聯互通,形成閉環監管,實現“科技防腐”[13]。以網上競價為例,儀器設備的申購人在采購管理系統的采購申請經審核通過后,采購公告會同時發布至供應商公共服務平臺。供應商在公共服務平臺公平獲得采購信息,登錄“云采通”進行“背靠背”式的即時競價。在競價截止前,任何人都看不到競價信息,以保證公平競爭,消除泄漏報價信息的可能性。競價截止后,競價信息由“云采通”傳回采購管理系統,申購人初選供應商,經職能管理部門選標審核后發布競價結果。競價結果信息即時公告于公共服務平臺,選標和審核理由等中標詳情對各方公開,接受各方監督和投訴。

2.4 行業管理知識庫

充分吸收全國各高校儀器設備管理部門多年來積累的行業管理經驗,以“四庫一書”(高校采購管理、資產管理、大型貴重儀器開放共享、危險品與耗材管理四大知識庫和化學品安全數據說明書)為框架,整合高校實驗室和設備管理的學術期刊,涵蓋高校儀器設備管理所涉及的法律法規、國家部委文件與通知、行業標準、各地方政府文件、各高校管理制度等相關行業管理資源,構建具有完整性和系統性的一站式知識服務窗口,滿足決策層、管理人員和技術人員的知識需求,促進儀器設備管理理念、思路的互聯互學以及管理方法、方式的互通互用。

3 儀器設備信息化管理的安全保障

隨著不斷加強的數據依賴性,對數據安全性的要求也更高。如何平衡大數據采集與保護用戶的隱私,保證各種數據資源的安全,是高校儀器設備信息化管理的重要問題。

3.1 統一身份認證

校園網門戶提供統一身份認證入口,支持包括動態口令、靜態口令和第三方認證方式,只有通過學校統一身份認證的用戶才可成功登錄采購與設備管理信息化平臺,保證使用該系統的用戶身份安全、有效、可靠且可追溯。

3.2 授權、分權和參與式管理

采用授權和分權的方式進行管理[14],設置主管、單位和個人3種工作臺。主管工作臺細分為審批論證、采購執行、進口業務、合同簽訂、驗收建賬、清查處置、監察審計等設備管理子業務；單位工作臺分設單位領導和單位管理員；個人工作臺除普通用戶外,增設大型貴重儀器設備機組管理人員。

儀器設備信息化管理平臺為不同類型的用戶提供不同等級的數據訪問服務。例如:本校師生具有參與業務的基本權限；校外用戶具有對大型貴重儀器設備進行查詢、預約權限；供應商、招標代理和外貿代理具有參與采購活動的權限。每種角色的用戶只能查詢或處理自己權限范圍內的儀器設備信息,既防止越權操作,又保證設備信息的相對隱密性。

3.3 日志功能

借鑒質量管理理念,增強日志管理功能,將數據修改和變動情況記錄在系統日志中,確保采購與設備管理信息化平臺各線上業務和具體操作的全過程可追溯,提高系統的安全性。

3.4 堡壘機

為防止運維人員和開發人員越權訪問、誤操作、濫用、惡意破壞等情況發生,運用堡壘機全面記錄運維人員從登錄到退出的整個過程,并支持操作過程的全程回放,幫助管理人員及時發現權限濫用、違規操作等問題。通過堡壘機詳細記錄的策略配置、系統維護、內部訪問等,提供事前授權、事中監控、事后審計的安全運維保障[15],為采購與設備管理信息化平臺的安全運維提供細粒度的控制和審計依據。

3.5 數據備份

為避免歷史數據的丟失,保障數據的完整性和一致性,建立數據防災機制是采購與設備管理信息化平臺日常運行維護的必要工作。采用物理加邏輯的備份方式,即學校云計算數據服務中心主備方式的雙機熱備份和應用端的邏輯備份。采用完全、增量、差異3種方式結合的備份策略,進行全方位、多層次、高效率的數據安全保障。備份頻率為每月進行一次完全備份,每天進行一次增量備份或差異備份。

3.6 IP安全策略

設置不同的IP安全策略,為大型貴重儀器設備開放共享平臺和供應商公共服務平臺開放80端口。采購管理系統允許“云采通”定向訪問,即通過IP篩選器指定安全規則,設置白名單,允許數據包在采購管理系統和“云采通”服務器之間安全專用連接；而其他系統只允許校園網內部訪問。

4 結語

應用大數據技術,通過構建采購與設備管理信息化平臺,對儀器設備進行全生命周期的動態監管,助力高校儀器設備信息化管理改革發展。大數據在儀器設備信息化管理領域的應用尚需進一步完善(如納入預算模塊),采購與設備管理信息化平臺開放性的擴展等仍需進一步研究與優化。

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