基于Web的圖書館覽閱座位管理系統

丁枝秀,王國棟

（1.南京信息工程大學圖書館，江蘇南京 210044；2.南京智能信息科技公司，江蘇南京 210028）

0 引言

圖書館閱覽座位是為讀者提供學習與研究所必需的硬件條件，其數量也是圖書館評價的一項重要指標［1］。在高校圖書館，占座問題一直困擾著管理人員，不僅降低了閱覽座位的利用率，也使有限的資源得不到充分利用，還會引發讀者與管理者、讀者之間的矛盾［2］。占座現象是由圖書館館舍條件、管理模式、服務模式等多種因素綜合制約而造成的讀者惡性競爭有限座位資源的結果。為保證讀者合理地使用閱覽室，許多高校投入大量的人力物力，目前采用的主要辦法是設置“座位監察員”。監察員每天需要花費大量的時間來巡視閱覽室座位使用情況，針對不同的情況根據圖書館管理規定做相應的處理。這種處理方式的最大缺點是：第一，需要專門的負責人員，浪費了人力資源。第二，管理效率低下，監察員并不能保證及時地發現占座現象。第三，不符合智慧圖書館發展需求。為高效管理閱覽室占位問題，本文利用網絡技術，設計出一種基于Web的閱覽座位管理系統，以實現圖書館座位資源的高效利用。目前很多高校已經建立了校園一卡通系統，并與圖書館系統實現了互聯［3］，為圖書館閱覽座位信息化管理奠定了基礎。

1 系統設計

1.1 系統設計思路

根據文獻［2-5］的設計思路，參照國外相關大學的圖書館使用說明，充分考慮到人性化設計要求、實施的難易程度、維護的方便性及相關費用要求，本文提出的系統功能結構如圖1所示。

圖1 系統功能結構

在圖1描述的系統功能模塊中，讀者驗證模塊，座位查詢以及選取模塊主要參照了謝紅等［2］基于VB系統的設計方案。創新提出的模塊有特殊情況處理模塊、系統配置子系統模塊。配置子系統模塊主要基于靈活操作原則，即能靈活按照圖書館管理規定對閱覽座位管理系統做出相應的調整。

1.1.1 讀者驗證模塊、座位查詢以及選取模塊

讀者使用校園一卡通提供的信息登錄本系統，首先需要進行身份驗證。身份驗證主要對讀者的身份進行查詢，檢驗該讀者是否在本館注冊。身份驗證成功（需要結合特殊處理模塊），則可以進行座位的查詢與預約。

1.1.2 特殊情況處理模塊

該模塊的主要作用是辨別讀者在“座位查詢及選取”模塊中成功預約座位后是否在預約時間內使用了該座位。本文采用的解決方案是結合動態隨機編碼法和鬧鐘法來實現預約成功但未就座的特殊情況辨別。具體的操作方法如下。

基礎工作：在每個閱覽室內加裝一塊LED顯示屏，用于顯示當天該閱覽室內每個座位的隨機編碼。這些隨機編碼由一些常規隨機函數生成，如random.uniform函數，random.gauss函數等。為提高安全級別，可以使用更加復雜的生成算法。

鬧鐘法原理：讀者在成功預約或者取得座位后系統自動為座位的使用設置一個“鬧鐘”。例如，讀者成功預約在兩天后的上午9：30使用某個座位，此時系統為其設置一個“鬧鐘”，即最遲在這一天的上午10：30確認已使用了該座位，如果在截止時間之前沒有確認，則認為讀者預約成功而沒有使用座位，此時將“不良行為”記錄加入該讀者個人記錄并釋放該座位，以便其他讀者使用；成功確認則認為讀者使用了該座位，在讀者離開座位時可以登錄系統確認目前不再使用該座位并釋放座位的使用權。為保證讀者是在閱覽室發出確認座位信息的，本系統設置如下確認流程。

第一步：讀者在進入閱覽室后查找自己座位并在顯示屏上（用LED顯示的目的是為確保讀者物理狀態在閱覽室中）找到自己座位的當天確認編碼（此編碼與座位編碼不同，由動態隨機函數生成）。

第二步：登錄系統將編碼發送給本系統控制中心。

第三步：控制中心在接收到編碼后與讀者預定的座位信息進行比對。

第四步：如果信息匹配，提示可以使用該座位，進入第五步；如果信息不匹配則提示讀者該座位已被其他讀者預定，請查找正確座位并從第二步重新開始。

第五步：退出系統。

根據以上步驟可知，如果讀者沒有進入閱覽室，他（她）就無法獲取座位的編碼，因此不能發送驗證信息，從而辨別其是否進入閱覽室使用了座位。針對讀者預定了座位，但最終沒有使用座位的情況，系統為每個讀者建立“信用賬戶”而不是簡單地判定讀者是否破壞圖書館規則。

建立“信用賬戶”的目的是為了監督讀者對閱覽室的使用，結合該系統，對于多次預約后而未使用座位的讀者，本文采用的“懲罰”方式是：如果讀者的信用級別低于預先設定的信用等級，則禁止其預約使用座位并減少其可以節約書籍的數量，但仍然可以進入圖書館。提高讀者信用級別的方式可以按照實際需求進行設置，結合本校圖書館實際情況，這里采用的方式是：讀者按照其信用等級降低的數量，提高一個信用等級值需要無償為圖書館勞動一周，其他情況依次類推。勞動完成后讀者在其個人中心提出申請，管理人員確認后系統重新提高讀者信用等級。

1.1.3 系統配置子系統

系統配置子系統主要是為實現靈活控制本系統而設置的模塊。例如，前文描述了讀者在預約而未使用座位的情況下對讀者的“懲罰”方式是：一個信用級別需要無償勞動一周（5天）。系統可以按照實際情況修改“懲罰”方式，比如修改勞動的天數，減少借閱的數據數量等。

1.2 系統架構

系統的設計簡單易行，安裝方便，既可以在校園內網使用，也可在外網預約座位，重點供校內使用。系統主要由以下幾個軟硬件組成：客戶端、數據庫服務器、應用服務器、信息機，其結構如圖2所示。

圖2 系統架構組成

1.2.1 客戶端

由于本系統基于Web形式，因此，客戶端為常見瀏覽器，這樣降低了開發的成本和難度，同時也包含了WAP格式的瀏覽器，方便手機用戶登錄。

1.2.2 數據庫服務器

數據處理部分主要采用MySQL5.1服務器，它是一個開源的數據庫服務軟件，使用范圍廣泛，數據處理性能好，占用的內存不大，安裝簡單。

1.2.3 應用服務器

應用服務器主要采用Apache2.0，它也是一個開源的軟件，可以免費獲取與使用，服務性能好。

1.2.4 信息機

信息機用來臨時取座位。系統可以直接采用圖書館已有的終端機。目前，此類終端機在高校圖書館各個閱覽室都有布置，但它的主要作用是用來查詢書籍的存放位置，這使得終端機的使用價值未得到充分利用。將本系統集成到此類終端機上，不僅使得系統的布置可以輕易實現，而且節省了相關硬件采購與布置費用。

1.2.5 操作系統

目前，在一般的B/C系統架構中，常用的服務器操作系統有3類，即Unix，Linux以及Windows，參照文獻［6］對操作系統的一般發展歷程以及各類操作的優缺點和使用范圍的論述，本文主要考慮到系統的性價比，決定采用Linux系統?？紤]到實際用于使用情況，即大約3萬人的日常使用，Linux系統的中檔配置已可以滿足計算要求。

1.2.6 PHP

相較于傳統的CGI或者Perl，PHP可以更快地在Linux系統上執行計算任務。隨著PHP的日益廣泛使用，PHP目前更新到5.6。更新后雖增加了新的功能，對系統的穩定性也造成了一定的影響，因此，綜合考慮，本文采用低于PHP5.6版本且較為穩定的PHP5.1版本。

2 系統實現

2.1 系統數據庫設計

座位管理系統主要有3種數據對象要處理：系統配置信息、系統使用人員信息、座位狀態信息。座位狀態信息的存儲在本系統中使用了改進存儲方法，即矩陣存儲法，把座位信息存放在矩陣中。下面主要闡述系統配置信息和系統使用人員數據對象的設計方法。

2.1.1 系統配置信息

由于這部分涉及的系統配置信息較多，大多數與本文闡述的主題關系不大，因此著重介紹座位系統信息的初始化表，方便每日圖書館座位表狀態恢復以及日后圖書館擴建新座位的生成等，如表1所示。

表1 座位信息初始化

2.1.2 系統使用人員信息

系統主要涉及普通用戶和管理員及其相應權限設置，以及為以后的功能擴展做準備，具體結構如圖3所示。

2.1.3 系統邏輯及配置方法

通過用戶需求分析可知，圖書館座位管理系統應當能夠滿足多角色、多用戶同時訪問操作和多業務流程并行的要求。系統邏輯架構如圖4所示。

2.2 系統嵌入方法

本文設計的系統作為原圖書館圖書借閱系統的子系統嵌入其中，具體方式是修改原讀者系統個人中心菜單，加入“座位管理系統”菜單項。讀者點擊此項，即進入座位選取系統。同樣管理員操作頁面也加入此菜單項，以便切入本系統。圖5顯示的是讀者借閱系統菜單和增加了本系統后的系統菜單界面。

圖3 用戶及權限數據抽象模型

圖4 系統邏輯架構

本文提出的系統與原有的圖書館借閱系統的交互體現在它們共享同一個數據庫，主要是通過訪問圖書借閱系統來獲取用戶的基本信息，然后結合座位管理系統數據表中的數據來分析用戶的行為等。

3 系統運行與數據分析

3.1 系統運行流程

本系統的使用者分為兩類，一類是系統的管理人員，另一類是讀者。下面分別展示不同用戶使用系統時運行流程，如圖6所示。

3.2 系統使用效果分析

為驗證本文提出的基于Web的座位管理系統在實際使用中的效果，本研究對讀者使用滿意度，閱覽室占座率以及工作人員工作效率3個方面進行統計分析。為保證統計分析結果最小化誤差，這里選取的統計時間段均在2017年下半學年和2018下半學年。

3.2.1 讀者滿意度調查

圖5 系統嵌入

圖6 系統運行圖（讀者與管理員）

通過問卷調查以及網絡意見征集的方式，對系統的實際使用情況進行了對比分析。滿意度分析包括：系統是否使用方便，對減少占座率是否有效，是否愿意遵守并幫助系統改進等，具體情況如圖7所示。

圖7 滿意度調查

針對調研的數據，分析讀者不滿意的主要原因為幫助研發人員繼續改進，升級系統。

3.2.2 占座率對比

2017年2—5月和2018年2—5月學校圖書館占座情況的對比如圖8所示。由圖8可以產出基于web管理系統下的占座情況在不斷下降，而完全依靠管理人員的占座管理成效不大。

圖8 占座量對比

3.2.3 管理人員工作效率對比

建設本文所描述系統的基本意圖之一就是為提高圖書館工作人員的工作效率。為分析系統在這方面的實際效果，請求負責閱覽室工作的管理人員，對其日常工作情況進行記錄，主要記錄每天巡查閱覽室所花費的時間和效果，即每天占位數量，如表2所示。

表2 使用系統前后管理人員工作效率對比

從表2的統計來看，管理人員的工作效率有了明顯的提升。

4 結語

本文針對圖書館占座問題，設計了基于Web的閱覽座位管理系統，以實現圖書館公共資源科學分配與管理。本系統的創新之處在于較好地解決了讀者成功預約座位后而未使用座位的問題，從而提高了座位管理的工作效率，且易于部署。

目前，本系統仍處于校內測試使用階段，尚沒有對外正式發布，因此本系統雖經過兩個階段的測試，但目前仍屬于測試版本。系統有很多問題尚未解決，比如讀者長時間離開座位但并未登錄系統進行“永久離開”操作等問題。為更好地監督讀者的行為，待測試版本在實際使用中穩定后，系統再升級，并在后續研究中不斷優化。