中臺在國家圖書館的應用思考

只瑩瑩

0 引言

近年中臺席卷互聯網，中國迎來各行業依托中臺進行數字化轉型和構建數據智能應用的熱潮。中臺起源于位于芬蘭赫爾辛基的世界知名游戲公司Supercell，其通過中臺架構取得擁有少數員工卻開發出許多全球熱門游戲的優異成績。在中國，阿里巴巴2015年提出中臺戰略，構建“大中臺、小前臺”組織機制和業務機制[1]。2018年底開始，阿里、騰訊、百度、京東等互聯網公司紛紛拿出以“中臺”為核心的組織調整架構[2]。無論是關于“中臺”定義的百家爭鳴，還是從其落地實踐的探索熱潮來看，2019年無疑是數據中臺元年。

浙江大學和袋鼠云攜手建設數據中臺，解決數據“存”“通”“用”的痛點和難點，探索更多的數據應用場景，打造智慧校園[3]。南京理工大學發揮中臺作用，推進數據治理體系建設，實現全量數據的實時可采集、全面可管控、處處可復用，真正做到了“數入一庫，數出一庫”[4]。寧波圖書館聯合阿里云、中國移動寧波分公司、袋鼠云打造一體化智慧服務平臺，收集館內全業務的經營、管理及服務對象等數據信息，打通所有業務的信息數據孤島[5]。由此可見，互聯網巨頭和電商，以及智慧校園、智慧圖書館都認識到中臺這種通用高效架構的重要性，關注并積極引入實施，預計未來會有更多圖書館實施中臺戰略。

國家圖書館(以下簡稱“國圖”)擁有海量的館藏資源和龐大的用戶群體。隨著人工智能、大數據、5G等新技術的應用，雖然在智能化、個性化、精準化上有了提升突破，但是仍然無法徹底解決數據存儲分散、統一組織利用困難、技術創新應用慢等發展瓶頸，現有數據資源還遠遠沒有發揮出它的價值。這些難題不是一項新技術能夠解決的，而是需要從體系架構層面進行重構。中臺提供了一種新的架構理念，它將數據作為生產資料融入業務價值的創造過程，能為國圖的創新發展提供強勁動力。中臺無疑是未來5G+工業互聯網的新征程，是新基建中的新基建，是政府治理新動能[6]。因此本文以中臺的基本理念與構建方法為基礎，探討中臺在國圖的應用模式，致力于構建一個基于中臺解決方案的國圖信息化服務架構，實現數據資產統一管理和應用快速創新，并為智慧圖書館建設提供保障。

1 中臺概述

1.1 中臺是戰略性選擇

借助“互聯網+”和“智能+”，數據在爆炸式地加速積累，成為各行各業最寶貴的資產和命脈。但在傳統煙囪式IT架構下，信息系統互相獨立，缺少統一的數據標準，數據共享程度低，難以進行綜合數據分析挖掘[7]。在互聯網、移動互聯網、云平臺背景下，服務號、小程序、O2O模式、遠程存取等都加劇了數據孤島問題，系統多樣性和多態性導致分散各處的數據難以融合，既難以支撐企業經營決策，也無法應對快速變化的前端業務。中臺是數字化轉型的必然產物，它能夠打通傳統IT架構中的全域數據，融合新老模式，沉淀數據資產，形成快速創新能力[8]。

當前一些大數據平臺也提供了許多面向研發的數據處理能力，如數據集成、數據開發、數據測試、數據上線，但這些只限于提高數據使用效率，不能創造數據價值。而中臺是一個統一共享的數據組織，它將分層的數據組織在一起，通過服務化的形式向外提供數據，增強了數據的共享能力，解決了面向研發、數據分析、數據運營等數據建設過程中的痛點問題，如口徑一致問題、研發效率問題、數據質量問題。中臺是平臺的平臺，能解決各個業務線之間的共性需求，以提升整體的運行效率。因此與為超大規模數據管理提供高性能計算與存儲能力的大數據平臺相比，數據中臺具有通用的數據服務能力，能提升數據的產能，實現面向應用的數據共享。

雖然前臺業務模式的相通之處越多、數據和用戶關聯越豐富、內在邏輯越相似，越適合構建中臺[2]，但是中臺架構也不僅僅取決于業務的大小，只要業務需要快速擴張和創新，中臺思維也是必須的。由此可見，中臺是一個具有戰略性、前瞻性，能徹底實現機構數據統一治理、前臺應用快速創新的解決方案，通過有形的數據資產和無形的方法論來支撐，它不是任何一項技術可以替代的，它的實施也不同于新技術的應用，而是從頂層設計開始變革，需要全局、系統、持續地展開[9]。

1.2 中臺含義與價值

中臺就是將機構的共性需求進行抽象，通過對海量數據進行采集、計算、存儲、分析和沉淀，形成時效性、可靠性、穩定性的大數據資產層[10]，并以接口、組件等形式共享給各業務單元使用，打通前臺需求與后臺資源，快速響應上層應用，在滿足常規報表生成、數據分析需求的同時，為催生業務創新提供基礎。中臺能為前臺減肥，增強前臺的敏捷性；又能將后臺系統中需要頻繁變化或是需要被前臺直接使用的能力“提取”到中臺層，更好地服務于前臺應對需求的變化。總之，中臺是將數據與技術以服務的方式為上層業務應用提供快速響應與支撐[11]。

中臺就是建立一整套數據治理體系，實現資源和業務互通[12]，價值主要表現在：數據資產統一管理，通過數據資產目錄對外提供可視化服務，避免不同系統間數據接口的低效溝通；消除異構數據源，實現數據格式、數據交換標準的統一，提升數據共享程度[13]；將各信息系統中的共性需求集中到中臺，避免業務需求的跨系統交互，對前臺創新應用做出快速響應；實現數據、業務的一體化綜合治理和相互賦能，即節約成本，又靈活易管[14]。

2 國家圖書館信息化現狀

隨著國家數字圖書館全面建成和智慧圖書館穩步推進，國圖已形成較為完善的“查、閱、咨、藏一體化”新格局，讀者自助服務、人工智能機器人、VR沉浸式體驗、掃碼驗證、人臉識別等一系列新技術項目落地實施，國家數字圖書館App、云門戶、移動閱讀平臺等一系列互聯網平臺建設完成，使“技術驅動、共享互聯”的新一代圖書館體系加速推進。由于國圖現有信息系統的多樣性和多態性，內外部數據、線上線下數據無法互聯互通，在某些方面也制約了技術和服務的持續快速創新。

(1)標準化不完善導致重復建設。過去一段時期，通過不斷加大投入，實現了圖書館信息化規模和資源數量的快速增長，購買了越來越多各自獨立的應用系統，但由于缺少統一的標準，不僅系統間功能難以協調，維護成本高，而且在資源種類、服務渠道、交互共享和數據存儲方面存在重復建設的情況。

(2)資源壁壘造成數據不能充分共享。國圖數據資產分布在大量的異構系統中，各個應用系統都擁有自己的數據存儲，通過輸入導出、接口調用和直接讀取等方式進行交互，屬于流程繁瑣、效率低下的緊耦合方式，帶來系統對外依賴強、數據更新延遲、響應慢等問題，難以全面掌控和深度利用。

(3)存在創新要求高與試錯空間小的矛盾。國家圖書館365天向社會公眾提供不間斷的服務，并且任何一項舉措社會關注度高，所以每一項新技術創新應用在正式環境中測試和試錯的空間非常小，創新應用大多以數據安全、降低對讀者服務的影響為基礎，以零風險為前提。所以，國圖既要緊跟信息技術發展步伐，又要謹慎進行具體實施，延長了技術創新周期。

(4)各自為戰的共性需求加重了后臺負擔。國圖主要的核心系統有集成管理系統、統一用戶系統和一卡通系統，它們包含了館藏、讀者和金融等最基礎、最核心的數據，因此許多信息化應用都要與這三個系統做數據交互，且這些信息化應用存在很多共性需求，下文以國圖使用的集成管理系統ALEPH500為例進行說明。該系統擁有海量、豐富以及最核心的讀者和業務相關數據，通過X-server接口或者直連數據庫的方式與ALEPH500進行數據交互的應用系統有25個，其功能需求涉及業務工作和讀者服務的眾多方面，且大部分系統擁有相同的功能需求和訪問方式，如表1所示。

表1 ALEPH500外連應用系統共性功能需求對照表

這些大量頻繁重復的數據存取給圖書館集成管理系統性能帶來了極大壓力，并且X-server接口是標準化的，并不能完全滿足業務需求，改動也比較困難。隨著新技術、新媒介的快速發展，讀者更加注重服務的豐富性和便捷性，獲取信息的時效性與交互性，喜馬拉雅、抖音等第三方社會化主體對公共文化機構提供的互聯網服務沖擊非常大，體量較小、現代化較高的社區圖書館以及自助圖書館提供了更加便捷的服務方式，所有這些都給國圖服務創新帶來了巨大壓力。未來智慧圖書館建設更是需要一個沒有資源壁壘、全面共享的知識服務體系，以及流程通暢、快速存取的后臺和靈活多變、輕裝上陣的前臺來支撐持續低成本創新。因此，國圖需要探索一種全新的組織管理模式，對現有信息化架構和業務流程進行深度調整和優化，加快創新應用的靈活度，將數據作為生產資料融入業務創新，圍繞數據資產進行價值的持續積累和釋放，引入中臺就是一個思路。

3 中臺在國家圖書館的應用路徑

中臺的應用要建立在數據復用率高、各系統共性需求多、前臺業務快速變化的基礎上，并需要對單位組織管理架構和部門之間利益分配進行徹底的調整，這是一個顛覆性重構過程。國圖中臺建設要從戰略、認知、組織保障方面做好頂層設計，除了建立數據中臺和業務中臺等應用架構，還要建立起與之配套的管理機制，并做好專業人才隊伍建設，為智慧圖書館發展做好支撐。

3.1 構建全鏈路的數據中臺

國圖積累了海量自有或經過授權可以提供服務的數據資源，其是開展便捷化、精準化、智慧化服務和各項業務的基礎。但是國圖數據信息的能力遠遠沒有釋放出來，尤其是涉及用戶數據，除應用場景不明確、機制體制障礙等原因，還因為沒有構建起開放的數據服務支撐能力。目前用戶行為數據來源眾多，數據格式、形式各樣，不同類型數據的價值和反應用戶意圖的強弱也有所差別，使用時必須對用戶行為數據進行有效的分類、關聯和整合，才能進行綜合利用。因此國圖需要建立一套數據治理體系，整合分散在各系統中的數據，將數據作為共享的生產要素，能快速滿足新業務場景對數據的需求，為運管決策、快速服務創新提供支撐，這套體系就是數據中臺

國圖是“國家書目中心”“國家總書庫”“國家古籍保護中心”，數據中臺的建設要統籌規劃，立足國家戰略層面進行頂層設計，還要與網絡建設、數據災備等進行協調布局，全面提升互聯網+文化惠民的數據服務能力。國圖數據中臺應基于現有的系統數據庫和數據中心，將可復用數據和公共計算邏輯下沉，不僅滿足原有系統對數據的要求，又能滿足新業務場景的數據需求，還能支持圖書館之間、公共文化機構之間的交流合作、協同服務，促進公共文化行業形成知識快速創新的生態環境，最終實現智慧圖書館的互聯互通。國圖數據中臺建設過程依次為：數據匯聚、數據加工、數據服務、資產疊加，詳見圖1。

圖1 數據治理流程圖

(1)數據匯聚是各類數據資源接入的入口，目的是將多樣、多源、多域的數據，通過接入、轉換、寫入等方式采集到同一個數據中心上，并根據數據資源的內容進行匹配合并。國圖需要匯聚線上線下數據、信息系統數據和內部數據等。線上數據主要分為互聯網和移動互聯網兩類，對應的形態包括網頁、App、小程序、HTML5、文本、日志、圖片、音視頻等，可以通過埋點、爬蟲等手段進行搜集。線下數據主要通過一些硬件設備來采集，如攝像頭、可穿戴設備。國圖現有信息系統數據和內部數據多以指標、報表、文檔、腳本、數據庫等形式存在，既可以采取實時存取或增量的實時采集方式，又可以采取數據同步、導入、遷移、拷貝等離線采集方式。

(2)國圖需要通過業務之間的關聯和全局規劃建立起統一的數據標準和質量體系。數據加工就是把所有數據都按照統一的要求建設成標準的數據資產，具有結構層次清晰、數據準確一致的特點，使數據資產可視、易用、能增值。

(3)數據服務包括可視化和安全性。可視化是以數據“可知、可管、可控、可用”為基本原則，建立一整套清晰標準的數據資產目錄、命名規范和便捷的數據調用接口，幫助數據開發、數據分析、數據產品快速地發現數據，準確地理解數據含義和數據相關的特征信息，保證數據全程無障礙的存取和使用，并實現數據的實時分析、動態分析、預測分析等豐富洞察和深度挖掘功能。安全性是設置多級訪問權限，為數據的安全筑牢防護。

(4)數據資產疊加是構建一個具有全鏈路故障分析、數據回溯、數據地圖、屏蔽異構數據源等功能的數據管理體系，提高對全量數據跟蹤、質量監控的準確性、及時性和完備性，從各個維度提升數據產能[9]，實現數據資產的疊加和保值增值。總之，數據中臺就是建立起一套標準化、易理解、便使用、能增值的數據資產管理系統。

國圖的數據中臺應該遵循3個原則：一是快，解決數據研發的效率問題。國圖現在對創新頻率的要求大大提高，除了緊跟新技術發展步伐和全方位靈活適應讀者需要之外，還需要對創新活動之后的大量數據進行復盤和分析，如果數據研發效率不高，就會導致場景數據沒辦法及時甚至實時地去支撐業務，所以要提升數據交付、數據響應的效率。二是準，解決數據分析的效率問題。當信息系統中的數據越來越多時，如何快速找到相應數據并準確地理解這些數據顯得尤為重要，中臺的資產目錄應對數據進行清晰、全面展示。三是省，解決需求實現的效率問題。通過中臺構建公共數據邏輯，節省溝通、臨時取數和技術實現上的時間。

3.2 打造共贏的業務中臺

國圖業務龐大復雜，分工較細，業務部門眾多，各業務部門之間合作共贏、降低成本、避免繁瑣流程和重復勞動是非常重要的。業務中臺就是將業務的共性部分抽取出來形成通用的業務服務模塊，供各個業務單元進行調用，它通過提煉各業務模塊的共性需求，最大程度地減少“重復造輪子”，一方面讓各業務部門保持相對的獨立，保證對業務的敏感性和創新性；另一方面，通過強大的業務中臺來對這些部門進行總協調和支持，平衡集權與分權，并為新業務新部門提供生長空間，從而大幅降低組織變革的成本。數據中臺是把原來分散在各個業務系統里面的數據聚合起來，業務中臺則是挖掘出更多的業務價值，挖掘出對業務有用的共性。國圖需要明確業務目標和范圍，對全部業務進行梳理，找出共性需求和融合的切入點，把系統中頻繁變化或者需要被前臺直接使用的業務能力下沉到業務中臺，從而形成面向業務場景的快速迭代，賦予這些業務能力更強的靈活度和更低的創新成本。業務中臺既要涵蓋如何更好地對外提供模塊化服務，又要涵蓋如何讓業務更快地幫助數據產生價值，其構建流程見圖2。

圖2 業務中臺構建流程圖

國圖的業務中臺不僅支持采訪、編目、流通、資源管理、用戶管理、共享知識庫等核心業務功能，也支持聯合編目、館際互借、數字倉儲等跨平臺的整合服務和基于多終端的發布與服務體系，并支持微信、支付寶、銀聯、京東支付等第三方支付平臺，打通數字圖書館的唯一標識符、統一用戶、版權管理等系統，讓技術、數據和業務最大程度地無縫銜接，打造一個全場景、復用、開放、靈活的業務中臺。業務中臺是面向業務場景、提升業務效率的，與現有業務系統不沖突，也不會導致現有系統、功能和應用的重復建設。國家圖書館業務中臺應該遵從3個原則：一是根據業務的優先級來劃分，并優先滿足大業務的需求。業務中臺不應該無條件地為所有業務提供支持，大業務能帶來大效益，業務中臺是否高效最終只能通過大業務來體現。二是業務中臺和業務部門天然存在對共性需求的不同訴求，因為業務中臺主要是實現業務的共性需求，共性需求是沒有標準的，在中臺和業務對新需求的博弈中，要以“大業務需求很有可能是共性需求，小業務需求很有可能不是共性需求”為準則，需要各業務部門之間求同存異。三是業務中臺通過把能力、經驗、代碼都沉淀到中臺，不用重復造輪子，大大提升業務的速度，但是系統的架構和接口會不斷演進，所有業務也會隨之被動升級，頻率比自己獨立發展要高。因此信息技術部門要與各業務部門進行專人專項對接，技術人員既要精通公共數據的復用和公共模型的設計，又要掌握中臺為各個業務部門提供的服務內容和模式，以便快速完成業務提升。

3.3 搭建科學的中臺架構

國圖應打破各系統相互獨立的模式，以“十四五”信息化戰略目標為導向，落實“一平臺、多場景、微應用”信息化核心理念，構建一個可以重復利用、靈活標準、前瞻創新的智能中臺，實現新業務快速上線，快速迭代試錯，滿足國家圖書館365天向社會公眾提供不間斷服務的需求。業務中臺是將業務流程中共性的流程管控抽象出來，形成通用的業務服務能力，數據中臺與業務中臺是相輔相成、協同合作的關系。數據中臺沉淀下來的標準化數據資產會支撐業務中臺上的應用，而這些應用產生的新數據又流回到數據中臺，通過標準化加工變成新的數據資產，形成一個“數據資產化、資產服務化、服務業務化、業務數據化”的循環往復的數據閉環，讓數據能在業務中持續流動起來，讓數據來自應用，又能反哺業務。而前臺可以直接調用數據資產和業務模塊，如果業務中臺包含前臺需求則直接調用相關業務模塊，否則就調用數據資產進行快速研發。綜上所述，國圖中臺架構如圖3所示。

圖3 國家圖書館中臺架構圖

在未來圖書館智慧服務中，圖書館與用戶之間更多是知識互相提供、傳播共享、交流共識的關系，用戶之間的信息交流、知識交互、思想共識，都會產生海量豐富多彩、高價值的數據資源，用戶對服務質量的要求也越來越高。國圖已經全面開啟“1+3+N”模式的智慧圖書館建設，應該利用先進的中臺架構替代現有的各自為戰的信息化模式，把海量數據資源轉變成有價值的數據資產，并將數據資產進行全鏈路的閉環管理，形成流暢的業務對接重組，通過提升數據資產管理和數據服務能力來提升圖書館為社會公眾提供服務的效率。隨著數據與業務場景的不斷交融，國圖的業務場景應逐步實現通過數據自動運轉和自動優化，推動全面進入智慧圖書館的新階段，為更具魅力的知識生態、智慧互聯環境和更大范圍、更多樣信息共享空間的形成提供無限可能。

3.4 重建組織管理模式

中臺的數據和業務模式是技術快速創新的重要支撐，是實現國圖可持續發展的戰略保障。中臺建設需要一把手重視，達成全員共識，首先進行總體規劃，建立起組織管理架構，對于決策流程、權責關系、配合方式進行明確，然后各司其職，分步實施，層層推進數據融合、業務融合，實現跨層級、跨系統、跨部門的統一管理和服務。

國圖中臺建設會引起現有組織管理模式的調整。中臺的管理部門將不再只是一個成本中心，還有可能成為盈利中心，因為中臺所提供的數據服務和技術服務都可以產生持續、穩定、可觀的收益。中臺管理部門將由原來的技術支撐者角色向統籌管理者角色轉型，這對于現有的信息技術部門來說會是一個新的挑戰與機遇。國圖應打破現有跟隨業務部門需求進行信息化建設的傳統模式，由信息技術部門進行統籌規劃。中臺戰略會圍繞著全新的業務、數據、分析衍生出綜合的信息化人才素養要求，首先應開展中臺的人才儲備，探索建立常態化的人才培養培訓機制，組建一支包括數據工程師和數據運營人員在內的對數據有深入理解、懂數據更懂業務、能快速展開前臺應用和中臺數據管理的技術團隊，幫助管理層快速、高效的做出決策，為業務部門輸入源源不斷的快速創新能力。同時，對工作機制進行標準化設計，以保證多方協同的有效性，形成更大合力[15]。

雖然在理論上能劃分出中臺與前臺的內容邊界，但在實踐中很容易混淆。例如，如果中臺不接受不相干數據的接入，前臺可能會在內部重新建立自己的數據系統，這部分系統又極有可能和中臺有功能上的重疊，但是如果把這些數據接管過來，那么中臺又需要梳理所有業務場景。另外，由于中臺建設涉及所有業務部門，也重新劃分了部門之間的職責和利益，因此這種調整很難達成一致。這就要求在中臺的規劃和建設時，要合理有效地統籌所有業務需求，做好人員的思想工作，形成統一的系統化理念，并處理好不同部門之間的利益分配和目標訴求，為整體高質量發展做好頂層設計和統籌布局。

4 結語

中臺提供了比前臺更強的穩定性，比后臺更高的靈活性，就像是一組“變速輪”，將前臺與后臺的速率進行匹配，是前臺與后臺的橋梁。中臺架構能讓國圖通過大量精細化的數據去管理業務的方方面面，解決海量異構數據快速響應上層應用的難題，提升服務創新效率。國圖中臺建設挑戰與機遇并存，中臺從戰略到落地需要跨越鴻溝，也可以立足于“中臺的基本思想”分步實施，先從最容易實現且獲益較大的部分著手，構建一個局部的中臺架構，再慢慢將其他數據、業務納入進來，并緩慢推進與之相適應的機構改革，還應該建立起中臺運營的評估機制，這是一個不斷調整優化的過程。筆者從統籌、宏觀的角度對中臺的應用模式進行研究，缺乏具體操作案例和技術實現細節，這是今后的研究方向。從IT時代到DT時代，未來是一個數據產品的時代，未來中臺在國圖的應用探索除了數據中臺、業務中臺之外，還會有包括用戶中臺、服務中臺、技術中臺在內的全方位智慧中臺。