基于智能區(qū)塊鏈技術(shù)的高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估體系架構(gòu)的研究

張朝霞，關(guān)俊明，熊茂華（通信作者）

（廣州商學(xué)院信息技術(shù)與工程學(xué)院 廣東 廣州 510555）

0 引言

輔導(dǎo)員的績效評(píng)估指標(biāo)體系中通常包含有2 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，即“輔導(dǎo)員的學(xué)生工作績效”和“輔導(dǎo)員個(gè)人發(fā)展和素質(zhì)提升績效”。在一級(jí)指標(biāo)“輔導(dǎo)員的學(xué)生工作績效”下通常又包含4 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，即：學(xué)生思德政治素養(yǎng)、學(xué)生學(xué)習(xí)與工作能力、學(xué)生管理與學(xué)生發(fā)展、輔導(dǎo)員工作滿意度[1]。高校輔導(dǎo)員的主要工作也就是學(xué)生工作和輔導(dǎo)員個(gè)人發(fā)展與素質(zhì)提升。本文采用智能區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)高校輔導(dǎo)員工作績效考核評(píng)估，利用區(qū)塊鏈的“去中心化”和“去高度權(quán)威化”；建立學(xué)生評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、職能部門評(píng)價(jià)和本部門評(píng)價(jià)等指標(biāo)體系，克服評(píng)估主體單一化、指標(biāo)泛化、內(nèi)容固化、方法機(jī)械化等問題。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)

1.1 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈有3 類鏈，即公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈。

公有鏈具有去中心化的特點(diǎn)，不受任何機(jī)構(gòu)控制。公有鏈的優(yōu)點(diǎn)是具有開放的鏈上節(jié)點(diǎn)，任何人都可參與區(qū)塊鏈的計(jì)算，并可獲取完整的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，依靠加密技術(shù)保證安全。其缺點(diǎn)是挖礦能耗高、交易量受限、節(jié)點(diǎn)信息傳遞速度慢。

私有鏈只有部分節(jié)點(diǎn)允許參與和查看鏈中全部數(shù)據(jù)，如一個(gè)公司或個(gè)人享有該區(qū)塊鏈的寫入權(quán)限。優(yōu)點(diǎn)是規(guī)則易修改、交易量和交易速度不受限、網(wǎng)絡(luò)耗能低；其缺點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)接入受限，信息交易中存在的問題不能及時(shí)解決。私有鏈以中心化換取了區(qū)塊鏈權(quán)限的一些特殊控制。

聯(lián)盟鏈具有多中心化，群體內(nèi)部可預(yù)先設(shè)定權(quán)限對(duì)等的特殊特征的成員，在不完全互信時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可信交換，其他接入節(jié)點(diǎn)可用該區(qū)塊鏈開放的API 進(jìn)行限定性的查詢、并參與交易。聯(lián)盟鏈的優(yōu)點(diǎn)是易控制權(quán)限，擴(kuò)展性強(qiáng)；缺點(diǎn)是不能完全解決信息問題。

區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展之迅速，其實(shí)際區(qū)塊鏈應(yīng)用中僅憑單一形式的區(qū)塊鏈很難滿足需求，因此3 種形式的區(qū)塊鏈的界限比較模糊，原因是區(qū)塊鏈中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的讀寫權(quán)限復(fù)雜，有的節(jié)點(diǎn)是完全開放，有的節(jié)點(diǎn)是部分開放或半開放。比如，有些記賬型節(jié)點(diǎn)和具有核心權(quán)限的節(jié)點(diǎn)僅能且只能向許可的節(jié)點(diǎn)開放，區(qū)塊鏈的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中就不再是純粹的公有鏈或私有鏈。

1.2 區(qū)塊構(gòu)成

區(qū)塊鏈（Blockchain）是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由一串通過密碼學(xué)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，即節(jié)點(diǎn)組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是不可更改偽造。每一個(gè)區(qū)塊（節(jié)點(diǎn)）都包含了上一個(gè)區(qū)塊（節(jié)點(diǎn)）的哈希值（Hash），從創(chuàng)始區(qū)塊（Genesis Block）開始連接到當(dāng)前區(qū)塊。

區(qū)塊鏈技術(shù)其關(guān)鍵技術(shù)包括哈希函數(shù)、默克爾拓?fù)錁?、家族算法和時(shí)間戳共識(shí)機(jī)制等。因此若要深入研究智能區(qū)塊技術(shù)下的高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估的應(yīng)用，就需要了解區(qū)塊的構(gòu)成。

區(qū)塊是由區(qū)塊頭和區(qū)塊體2 部分組成，其兩者的橋梁是靠存儲(chǔ)父區(qū)塊哈希聯(lián)系起來。

區(qū)塊頭的結(jié)構(gòu)中包括了Version（記錄了版本號(hào)）、Previous_block_hash（上一個(gè)區(qū)塊的Hash 地址）、Merkle_root（默克爾根）、time（區(qū)塊生成時(shí)間）、Target_bits（區(qū)塊的工作量難度目標(biāo)）、nonce（用于計(jì)算目標(biāo)的隨機(jī)數(shù)參數(shù)值）。

1.3 PoW 共識(shí)機(jī)制

PoW（Proof-of-Work，PoW）共識(shí)機(jī)制[2]主要是為了解決區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)的一致性而采用一種競爭記賬方式，是由算力決定記賬權(quán)，依據(jù)自身的算力情況可獲得該次記賬權(quán)的概率。節(jié)點(diǎn)在不斷消耗算力，可通過哈希計(jì)算找到期望的隨機(jī)數(shù)。驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)被稱為“礦工”，隨機(jī)數(shù)查找過程稱為“挖礦”。“挖礦”有三個(gè)重要功能。在區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制設(shè)計(jì)時(shí)借鑒了PoW 工作量證明。常見的是利用HASH 運(yùn)算的復(fù)雜度進(jìn)行CPU 運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)工作量確定。

區(qū)塊鏈的PoW 共識(shí)機(jī)制是PoW 共識(shí)，借鑒了很多HashCash 的處理方法。PoW 證明過程實(shí)質(zhì)上是挖礦過程，找到合適的哈希值。區(qū)塊頭里的各個(gè)值并不是隨機(jī)的，是通過固定的算法獲得，Merkle 根哈希值是把交易打包變成一顆Merkle 樹，最后得出根的哈希值，其難度值是由算法不斷調(diào)整。

PoW 工作量證明的流程需經(jīng)歷3 步：

（1）生成Merkle 根哈希

首先生成Merkle 根哈希，即節(jié)點(diǎn)自產(chǎn)生一筆籌幣交易，并與其他所有即將打包的交易通過Merkle 樹算法生成Merkle 根哈希。

（2）組裝區(qū)塊頭

PoW 工作量證明的計(jì)算是以區(qū)塊頭作為輸入?yún)?shù)，由第1 步計(jì)算出來的Merkle 根哈希，再由區(qū)塊頭的其他組成部分組裝成區(qū)塊頭。

（3）計(jì)算出工作量證明的輸出

是把所有交易打包生成Merkle 樹，計(jì)算Merkle 根的哈希值，然后組裝區(qū)塊頭，再計(jì)算工作證明的輸出。

可直接通過公式和一些偽代碼表示工作量證明的輸出，具體如下：

（1）工作量證明的輸出=SHA256(SHA256（區(qū)塊頭）；

（2）if（工作量證明的輸出<目標(biāo)值），證明工作量完成；

（3）if（工作量證明的輸出>=目標(biāo)值），變更隨機(jī)數(shù)，遞歸i 的邏輯，繼續(xù)與目標(biāo)值比對(duì)。

2 輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈的架構(gòu)

本文采用混合形式的區(qū)塊鏈[3]，即校內(nèi)私有區(qū)塊鏈和機(jī)構(gòu)間共有鏈。圖1所示的是輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈架構(gòu)圖[4]。輔導(dǎo)員的績效評(píng)價(jià)體系是在校內(nèi)區(qū)塊鏈中，分為主體和服務(wù)對(duì)象兩大部分；主體部分包括教師、輔導(dǎo)員、學(xué)生、職能部門和所屬部門；服務(wù)對(duì)象是學(xué)生和家長。其工作流程分為3 部分，即學(xué)生處、團(tuán)委、教務(wù)處和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)辦等節(jié)點(diǎn)是發(fā)布數(shù)據(jù)信息的節(jié)點(diǎn)，是領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)、學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)生各活動(dòng)項(xiàng)目工作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等都是由這些節(jié)點(diǎn)管理和發(fā)布信息。校內(nèi)各二級(jí)學(xué)院單位、二級(jí)學(xué)院的學(xué)生部、校內(nèi)其他部門和學(xué)生節(jié)點(diǎn)共享區(qū)塊鏈發(fā)布信息，信息既誠實(shí)又透明，節(jié)點(diǎn)之間信息互通流暢。校內(nèi)是私有區(qū)塊鏈，高校與校外平臺(tái)構(gòu)建成機(jī)構(gòu)間共有鏈，互通信息與交互信息等。

圖1 高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈架構(gòu)圖

2.1 輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈的重要組件

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估體系的組件主要包括技術(shù)組件、核心組件和配套組件。

（1）技術(shù)組件：輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈各相關(guān)節(jié)點(diǎn)的信息傳播、節(jié)點(diǎn)識(shí)別、節(jié)點(diǎn)重構(gòu)、節(jié)點(diǎn)管理等是以P2P技術(shù)為基礎(chǔ)運(yùn)作，由哈希算法SHA256 將相關(guān)節(jié)點(diǎn)的交易打包生成Merkle 樹，計(jì)算Merkle 根的哈希值，再把組裝區(qū)塊頭不斷進(jìn)行SHA256SHA256（區(qū)塊頭）操作，判斷是否達(dá)到網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)值，否則不斷繼續(xù)哈希。經(jīng)過SHA256 的哈希和數(shù)字簽名等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的簽名、加密和隱私保護(hù)，并以塊鏈?zhǔn)綄⒐?jié)點(diǎn)信息儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫中。

（2）核心組件：在輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈中其核心組件是：針對(duì)高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估工作的實(shí)際情況和應(yīng)用場景，通過高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估系統(tǒng)的信息發(fā)布功能模塊可選擇發(fā)布所需的信息，相關(guān)智能合約可通過腳本語言編寫，系統(tǒng)的安全運(yùn)行是依靠激勵(lì)機(jī)制來維持[5]。

（3）配套組件：基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校輔導(dǎo)員績效評(píng)估體系中包括的校內(nèi)私有區(qū)塊鏈和機(jī)構(gòu)間共有鏈（即高等學(xué)校與社會(huì)各種其他機(jī)構(gòu)組成的互通聯(lián)盟鏈）是由專人專職負(fù)責(zé)管理及運(yùn)維。在試驗(yàn)與初運(yùn)期，需有各種配套的運(yùn)維與管理機(jī)制和功能。為了提升系統(tǒng)性能與區(qū)塊鏈的測試，還需將輔導(dǎo)員績效評(píng)估區(qū)塊鏈部署到相應(yīng)的服務(wù)器上，以提高相關(guān)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行速度和吞吐量。

2.2 校內(nèi)私有鏈

校內(nèi)私有鏈以學(xué)生處、團(tuán)委、教務(wù)處和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)辦等作為關(guān)鍵的領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)，區(qū)塊鏈從學(xué)生處、團(tuán)委、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)辦、教務(wù)系統(tǒng)和科研管理系統(tǒng)引入完整的學(xué)生信息作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)1 和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)2。且這些領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)通過學(xué)校的學(xué)生信息管理系統(tǒng)和教務(wù)管理系統(tǒng)中的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)來監(jiān)管輔導(dǎo)員評(píng)估區(qū)塊鏈中其他節(jié)點(diǎn)。校內(nèi)私有鏈中的相關(guān)聯(lián)部門節(jié)點(diǎn)的鏈條相互連通，區(qū)塊鏈中發(fā)布的信息“誠實(shí)透明”，且各節(jié)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)。從技術(shù)層面和內(nèi)涵層面作深入分析。

技術(shù)層面：主要是為了實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈各相關(guān)節(jié)點(diǎn)單位的相互之間的彼此信任、記賬與對(duì)賬的統(tǒng)一性和一致性、信息交互與交流的對(duì)等性和互通性、工作流程便捷性與優(yōu)化，突破傳統(tǒng)的以單位為中心的模式，實(shí)現(xiàn)去中心化、互信、一致、融通、便捷和高效。即：

從中心化至去中心化

從不信任到信任

從數(shù)據(jù)不一致到一致

從溝通不暢到信息互通

從業(yè)務(wù)流程繁復(fù)至便捷

內(nèi)涵層面：契合國情、立足校本、貼近實(shí)景；從學(xué)生處、團(tuán)委、教務(wù)處、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)辦和科研處等節(jié)點(diǎn)可獲得輔導(dǎo)員績效相關(guān)數(shù)據(jù)，即一級(jí)考核指標(biāo)：學(xué)生工作績效、個(gè)人發(fā)展與素質(zhì)提升績效數(shù)據(jù)；二級(jí)考核指標(biāo)：一級(jí)考核指標(biāo)“學(xué)生工作績效”下的二級(jí)指標(biāo)為學(xué)生思德與政治素質(zhì)、學(xué)生學(xué)習(xí)與工作能力、學(xué)生管理與學(xué)生發(fā)展、輔導(dǎo)員工作滿意度等；一級(jí)考核指標(biāo)“人發(fā)展與素質(zhì)提升績效數(shù)據(jù)”下的二級(jí)指標(biāo)為輔導(dǎo)員品質(zhì)與能力、輔導(dǎo)員的能力提升、輔導(dǎo)員職業(yè)發(fā)展等；在二級(jí)指標(biāo)下的三級(jí)指標(biāo)30 個(gè)。

以上的數(shù)據(jù)來源是從可信節(jié)點(diǎn)上獲取，數(shù)據(jù)源精準(zhǔn)、可信度高；節(jié)點(diǎn)信息數(shù)據(jù)是依據(jù)輔導(dǎo)員績效評(píng)估指標(biāo)體系中的3 級(jí)指標(biāo)（一級(jí)指標(biāo)2 個(gè)、二級(jí)指標(biāo)7個(gè)、三級(jí)指標(biāo)30 個(gè)）。輔導(dǎo)員績效評(píng)估采用層次分析法，建立輔導(dǎo)員績效考核的三層次模型，即目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層。其中：一級(jí)指標(biāo)為目標(biāo)層，從“學(xué)生工作績效”和“個(gè)人發(fā)展與素質(zhì)提升績效數(shù)據(jù)”兩個(gè)方面考核輔導(dǎo)員的績效；二級(jí)指標(biāo)為準(zhǔn)則層；三級(jí)指標(biāo)為指標(biāo)層，是輔導(dǎo)員的績效考核的具體指標(biāo)。

輔導(dǎo)員的績效評(píng)估方法采用了層次分析法，具體計(jì)算步驟如下：

（1）評(píng)判矩陣的構(gòu)建

評(píng)判矩陣P=（pij）n×n中的pij用于表明第i評(píng)估體系指標(biāo)對(duì)第j個(gè)評(píng)估體系指標(biāo)的相對(duì)重要性。

（2）根據(jù)評(píng)判矩陣計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重值。權(quán)重計(jì)算公式如下：

式中，wi為各評(píng)判指標(biāo)的重要程度的權(quán)數(shù)，W=（w1，w2，…，wn）為評(píng)判矩陣的特征向量。

由評(píng)判矩陣P即可計(jì)算各行的平均值。

（3）驗(yàn)證評(píng)估矩陣的一致性

是驗(yàn)證評(píng)估矩陣對(duì)不同指標(biāo)重要程度能否真實(shí)反映指標(biāo)。其驗(yàn)證方法是：

首先計(jì)算評(píng)判矩陣最大特征值

式中的Pw是矩陣P與特征向量W的乘積。

其次計(jì)算評(píng)判矩陣的一致性指標(biāo)

計(jì)算隨機(jī)一致性指標(biāo)

式中，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。

（4）計(jì)算評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重值

區(qū)塊鏈的輔導(dǎo)員績效評(píng)估體系從4 個(gè)層面用層次分析法評(píng)判矩陣和區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建評(píng)判矩陣，通過4 個(gè)層面各分量進(jìn)行加權(quán)計(jì)算可得輔導(dǎo)員績效估計(jì)指標(biāo)體系的權(quán)重值。

以廣州商學(xué)院為例，對(duì)應(yīng)的4個(gè)層面分別是：學(xué)生層面、學(xué)工職能層面（學(xué)校的學(xué)工部、團(tuán)委、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)辦、教務(wù)處）、二級(jí)學(xué)院層面和輔導(dǎo)員績效考評(píng)專家層面；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、推演、模型仿真、專家意見和優(yōu)化，當(dāng)選定4 個(gè)層面的點(diǎn)的分量為（0.249 0.151 0.315 0.285）時(shí)，進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算可獲得輔導(dǎo)員績效評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重值。

（5）計(jì)算輔導(dǎo)員績效方法

計(jì)算輔導(dǎo)員工作績效一級(jí)指標(biāo)下分值

式中，wi、Ei分別為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)分值和權(quán)重值，n為一級(jí)指標(biāo)數(shù)。

計(jì)算二級(jí)指標(biāo)下的分值

式中，wij、Hij分別為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)下第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)的得分值和對(duì)應(yīng)的權(quán)重值，k1 為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)下二級(jí)指標(biāo)數(shù)。

計(jì)算三級(jí)指標(biāo)下的分值

式中，Qijk為對(duì)應(yīng)三級(jí)指標(biāo)，為i、j、k分別對(duì)應(yīng)一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)和三級(jí)指示下位置；nij為對(duì)應(yīng)第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)下，第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)下的三級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

（6）機(jī)構(gòu)間共有鏈

校內(nèi)的區(qū)塊鏈?zhǔn)撬接墟?，輔導(dǎo)員的績效評(píng)估系統(tǒng)中除了校內(nèi)私有鏈，還有機(jī)構(gòu)間共有鏈，即與校外其他高校、機(jī)構(gòu)建立在共識(shí)機(jī)制下的聯(lián)盟鏈；校外機(jī)構(gòu)可通過共識(shí)機(jī)制獲得信息共享。聯(lián)盟鏈也可在獲得一定的權(quán)限時(shí)在校內(nèi)發(fā)布信息。聯(lián)盟鏈可搭建師生學(xué)習(xí)的資源平臺(tái)、人才市場信息平臺(tái)、用人單位相關(guān)信息平臺(tái)等。

3 結(jié)語

本文提出一種基于智能區(qū)塊鏈技術(shù)的高校輔導(dǎo)員工作績效考核評(píng)估的混合式架構(gòu)，利用區(qū)塊鏈的“去中心化”和“去高度權(quán)威化”建立學(xué)生評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、職能部門評(píng)價(jià)和本部門評(píng)價(jià)系統(tǒng)的架構(gòu)，克服評(píng)估主體單一化、指標(biāo)泛化、內(nèi)容固化、方法機(jī)械化等問題。結(jié)合高校輔導(dǎo)員工作績效評(píng)估的指標(biāo)體系和評(píng)估計(jì)算方法，可為高校輔導(dǎo)員績效考核評(píng)估體系的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供新思路。