基于全周期的大型儀器設備管理系統關鍵技術研究

王 翊, 嚴 薇, 廖 琪, 錢俊臻， 熊 春

(重慶大學 實驗室及設備管理處， 重慶 400044)

基于全周期的大型儀器設備管理系統關鍵技術研究

王 翊, 嚴 薇, 廖 琪, 錢俊臻， 熊 春

(重慶大學 實驗室及設備管理處， 重慶 400044)

針對傳統大型儀器設備管系統在建設、購置、使用、維護及收費等模塊較為獨立、分散建設、系統建設缺乏整體性考慮等問題，在大型儀器設備管理系統設計中，對購置管理、資產管理及使用管理進行有機融合，建立大型儀器設備的全流程、全生命周期的信息管理系統。該系統經過2年多的建設已初步完成，為大型儀器設備管理提供了有效的手段。

大型儀器設備； 信息管理系統； 全周期

隨著國家“211工程”、“985工程”和國家重點實驗室等專項建設資金的不斷投入[1]，高校大型儀器設備資源的硬件條件有了較大的改善。而如何有效管理和充分利用這些大型儀器設備資源，使其充分發揮在教學、科研和社會服務中的重要作用，成為各高校急需解決的問題[2-4]。引入信息化管理手段，建立大型儀器設備管理系統，最大限度地發揮大型儀器設備的使用效益，逐漸成為高校設備管理部門所關注的重點，但是目前部分高校大型儀器設備建設、購置使用、維護及收費等系統較為獨立，系統存在著各模塊兼容性差，數據不一致等問題，使得信息化管理流程不閉合[5]。因此應建立全流程、全生命周期的大型儀器設備信息管理系統，將大型儀器設備管理系統中各個環節整合起來，形成有機統一的系統，從而更好地促進大型儀器設備發揮應有的作用，為教學科研提供一個更加強有力的支撐平臺[6-9]。

1 現有系統存在的問題

大型儀器設備管理系統涵蓋論證、購置、建賬、使用、維修及報廢等多個業務組成[4]，由于各高校業務側重點不同，加上大型儀器設備管理本身的制度和實施細節也在不斷的完善中，導致了對于大型儀器設備管理系統的建設缺乏整體規劃，信息化沒有貫穿設備管理的全過程，數據孤立化，很難進行綜合分析。

以重慶大學為例，先期建設了儀器設備管理系統、大型儀器設備使用管理系統、大型儀器設備開放基金系統、維修基金管理系統、大型儀器設備效益考核等系統，為我校的大型儀器設備管理提供了有效的手段。但我校前期建設中，各功能模塊實施時間不一，部分業務模塊可采用現有較為成熟的產品，而部分業務模塊需結合我校情況進行定制開發，造成了前期項目缺乏規劃，各業務模塊之間已經產生了信息孤島。如設備管理系統中無法將采購過程中的信息無縫地接入；實驗室建設的論證過程中無法掌握資產的采購過程進度及相關資料；效益考核無法從預約信息、維修信息等提取相關支撐材料，從而造成了數據的不一致性，教職工需重復填報各種數據和信息，增加了工作量。

同時，前期系統架構設計不夠合理，由于沒有統一的數據訪問、業務邏輯分層及用戶交互層次的劃分，代碼可重用性差，系統兼容性較差，僅支持IE6.0及7.0，對現有主流IE8,9,10均無法完整支持，給用戶造成了極大的不便；數據請求過于頻繁，程序與服務器數據交換速度慢，用戶在數據量較大的查詢頁面會等待較長的時間，嚴重影響了使用體驗；數據庫設計不合理，造成儀器設備庫，大型儀器設備庫及相關數據的不一致性，影響了業務的開展。

針對這些問題，在我校數字化校園建設的過程中，重新對我校大型儀器設備相關系統進行了設計，并通過對既有系統的升級，建立了重慶大學大型儀器設備管理系統。該系統是一個有機融合大型儀器設備管理各個業務，建立大型儀器設備的全流程、全生命周期的信息管理系統。該系統涵蓋了大型儀器設備前期建設中計劃申報、建設論證、申請購置過程中的招投標管理及建賬管理，設備使用過程中的共享服務、預約管理、收費管理、效益考核及各類報表管理等。

2 開發思路

2.1 系統架構

系統采用B/S結構(Browser/Server，瀏覽器/服務器模式)，B/S是采用WEB瀏覽器作為客戶端載體的一種模式。利用瀏覽器作為客戶端載體，將系統功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用?？蛻魴C上只需安裝一個瀏覽器、應用服務器及數據庫，大大簡化了客戶端載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本，系統架構如圖1所示。

圖1 系統架構圖

大型儀器設備管理系統是一個復雜的大型業務系統，各模塊獨立性強且模塊間數據交換量大，為了解決前期系統兼容性差、可重用性差、性能較低及開發周期長等問題，結合對大型儀器設備管理新特點，考慮采用MVC(mModel view controller)作為整體開發架構[10]。MVC是模型(model)、視圖(view)、控制(controller)的縮寫。模型為數據和業務邏輯及規則；視圖為用戶與系統的交互的界面；控制器接受用戶的輸入并調用模型和視圖去完成用戶的需求。通過MVC的設計，將整個業務邏輯、數據及界面顯示進行獨立封裝，可實現將底層的業務邏輯整合到獨立組件，而在對界面及用戶交互進行改進的同時，不需要重新編寫業務邏輯，從而實現對復雜的業務邏輯的快速開發，并實現系統復用。

2.2 系統功能設計

整個系統將大型儀器設備管理的全生命周期業務劃分為3個部分：購置管理子系統、資產管理子系統及使用管理子系統，如圖2所示。

圖2 系統功能模塊結構圖

大型儀器設備購置管理子系統實現教學實驗室、“985工程”、“211工程”及其他專項經費項目大型儀器設備的計劃申報及審批、技術論證及建設過程管理、采購管理及合同執行、驗收等相關功能；大型儀器設備資產管理子系統依托現有資產管理系統，并在資產管理系統上進行了擴展，加入了大型儀器設備特有的信息字段，從而實現大型儀器設備的資產登記、資產變動、資產核查、資產處置及數據上報、查詢統計等功能；大型儀器設備使用管理系統實現大型儀器設備使用過程中的查詢、開放管理、預約管理、收費管理、基金服務、數據登載、效益考核及數據上報等功能。3個系統相互獨立、相互關聯、共享數據，嚴格確保數據的一致性和可靠性。

3 系統特點

3.1 各模塊之間業務的融合

將大型儀器設備購置與大型儀器設備管理融合，便于在大型儀器設備購置論證過程中，可為用戶提供使用效益、維護情況、科研成果等信息，為大型儀器設備購置提供參考；將大型儀器設備購置過程與資產管理融合，使相關人員可以實時跟蹤掌握大型儀器設備建設項目的進度和執行情況;將大型儀器設備購置過程中論證報告、技術文檔及采購合同等文檔進行統一組織管理，形成大型儀器設備的技術參數電子資料檔案，為大型儀器設備的使用提供參考；同時，可抽取大型儀器設備建賬相關資料為大型儀器設備驗收及固定資產建賬提供數據支撐，減輕申請人的工作量；資產信息與大型儀器設備管理聯動，將資產的變動實時反映到大型儀器設備管理中。

3.2 基于業務流的用戶事務操作

傳統系統基于“功能驅動”模式，即用戶需要在系統眾多的功能模塊中找到對應的功能模塊，進行處理。而大型儀器設備管理中涉及的流程及審核環節較多，以開放基金為例，除用戶申請須較為詳細地填寫相關數據外，剩下的學院審批、專家審批、主管部門審批等多個環節均為按流程審核辦理，如單純按照功能驅動模式，勢必會導致部分用戶操作繁瑣，增加用戶工作量，甚至造成部分用戶無法找到審批內容，導致業務滯后。因此系統應放棄“功能驅動模式”，采用業務流程管理技術BPM(business process management)技術[11]。BPM是一套達成企業各種業務環節整合的全面管理模式,該模式將業務分解為功能獨立的處理流程，簡化了業務建模和部署，讓業務流轉更加穩定可靠，同時具備良好的監控和管理功能。采用該技術，用戶各環節所需工作可在用戶中心進行統一顯示、處理，從而方便用戶業務的開展，同時由于只需關注各自的業務處理，在業務需要重新部署優化時，無需修改源代碼，只需在相關業務流配置頁面進行業務環節調整配置即可實現。

3.3 采用多級細化角色授權管理技術

高校各二級單位較為獨立，通常采用三級管理模式，即校主管部門、二級單位、教職工，因此權限復雜，以往系統只有專業程序員才能針對不同層次，不同部門的用戶進行授權，制約了最終用戶使用的靈活性。系統針對高校大型儀器設備管理特點進行了優化，采用基于角色的多級授權管理，將權限與功能進行綁定，并提供“職權范圍”的授權管理，使得系統在運行服務中具備極大的靈活性和可控性，管理員在經過簡單的培訓后，就可以對系統進行角色配置。而當出現職位變動、業務調整時，只需配置授權信息，即可達到調整目的，極大地簡化維護與管理。

3.4 支持移動應用服務

為了縮短業務審批周期，系統提供基于手機、平板計算機的移動辦公支持，用戶可以在出差、旅途等條件下辦理業務。系統采用同網頁端相同的框架，使用同一服務平臺，保證數據和業務邏輯的一致性，僅在移動應用部分實現對應的界面和交互。系統采用AppCan[12]作為移動應用的界面開發框架，實現一套代碼，跨IOS、Andriod系統的應用，避免重復編程。

3.5 支持CERS、教育部、科技部等數據接口

符合國內高教校園信息化技術選型標準，有利于與“數字校園”集成。提供數字化校園的統一身份校驗及登錄接口，采用數據庫直接同步和交互的方式獲取數字化校園的相關基礎數據，并在數據級層次上進行觸發器操作，確保接入和推出的數據快速可靠，可為數字化校園提供所需的資產等相關數據，并接入人事、科研等數據庫；支持CERS的相關WebService接口，提供國家CERS平臺的數據獲取。目前系統集成了國內大多數高校使用的金智、東軟數字化校園接口，并預留了相關接口用于其他數字化校園的接入;采用教育部、科技部規定的數據導出格式，支持教育部基表3和科技部大儀報表的數據導出。

4 結束語

針對高校大型儀器設備管理系統建設中存在的問題，通過將大型儀器設備中前期計劃申報、建設論證、購置申請，設備購置過程中的招投標管理及建賬管理，使用共享服務、預約管理、收費管理、效益評價及各類報表管理有機結合起來，同時利用MVC框架、業務流技術、多級角色細化等技術，實現大型儀器設備的全周期的管理。系統經過2年多的建設，現已初步完成，在大型儀器設備共享、開放基金申請及使用、維修基金的使用及效益考核等業務開展中，簡化了辦事流程、提高了工作效率、取得了較好的成績，為大型儀器設備的開放共享工作的開展發揮了重要作用。同時該項目建設經驗，對后續及相關部門的信息系統建設，具有較好的借鑒意義。

References)

[1] 中華人民共和國國務院.國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)[EB/OL].(2006-02-09).http：//www.gov.on/jrzg/2006-02/09/contenI-183787.htm.

[2] 蔡兵,劉姝伶,尹玲娜，等.高校大型儀器設備開放共享探討[J].實驗科學與技術,2013,11(3):164-167.

[3] 嚴薇，柴毅，廖琪. 構建高效運行的大型儀器設備共享服務體系[J].實驗技術與管理,2010,27(10):4-7.

[4] 程敬麗,樓建晴.美國大學大型儀器設備共享的管理與啟示[J].實驗室研究與探索,2013,32(2):168-170.

[5] 李云,萬瑛,羅剛,等.基于全程信息化管理的大型儀器設備管理系統開發策略研究[J].中國現代教育裝備,2013(23):53-55.

[6] 賀錦. 探索高校大型儀器設備信息化管理模式[J]. 實驗技術與管理, 2014,31(7)：241-244.

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[8] 王森,余建潮,汪進前,等.基于全程管理模式的大型儀器設備管理研究與實踐[J].實驗技術與管理,2012,29(1):198-201.

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[10] 劉寧,陸榮國,繆萬勝.MVC體系架構從模式到框架的持續抽象進化[J].計算機工程,2008,34(4):107-110.

[11] 張意.蔣玉明.傅靜濤.等.基于工作流的業務流程管理技術應用[J].計算機工程,2008,34(20):88-90.

[12] 方銳.基于APPCAN平臺的Android手機電商客戶端的設計與實現[J].電子商務,2012(11):54.

Research on key technology in large-scale instruments and equipmentmanagement system based on life cycle

Wang Yi, Yan Wei, Liao Qi, Qian Junzhen， Xiong Chun

(Laboratory and Equipment Managing Section，Chongqing University，Chongqing 400044，China)

Traditionally, most procedures including the construction, the purchase, usages, maintaining and charge in the management of large-scale instruments and equipment are independently separated, aiming at systematic construction lack of corresponding considerations in a panoramic view. Due to these problems, this paper introduces an information management system for the entire process and life cycles of large-scale instruments and equipment, specially organically combining purchase management, property management and usage management.This system is rudimentarily finished with more than two years of effort, which provides highly effective measures for advanced management on large-scale instruments and equipment.

large-scale instruments and equipment; information management system; life cycle

2014- 11- 27 修改日期：2015- 03- 16

“211工程”項目“高等學校儀器設備和優質資源共享系統”(CERS 4-20)資助

王翊(1977—),男，重慶，博士，職員，主要從事大型儀器設備管理與信息化工作

E-mail：yiwng@cqu.edu.en

嚴薇(1964—),女，貴州遵義,博士,教授,研究方向為實驗室建設、工程管理、教育教學管理.

E-mail：yanwei@cqu.edu.en；

G482

A

1002-4956(2015)5- 0012- 04