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摘要：一卡通作为高校智慧校园建设的重要组成部分，在高校的后勤，财务，教务等领域均发挥了重要作用。但随着一卡通使用时间的增长一些尖锐的问题也开始逐渐暴露，并且由于一卡通的经济敏感性使得一卡通账户余额为负即透支欠费问题显得最为凸出。本文以普洱学院为例，通过深入分析一卡通账户余额为负的危害性，运用信息技术分析一卡通的设备组成和使用情况，给出一卡通账户透支的成因，并对不同成因给出有针对性的技术解决方案，以期能有效减少高校一卡通管理中账户透支的现象，使得一卡通的管理更加合理高效。
关键词：一卡通账户；脱机消费；实时通讯；余额为负；数据库缓存
本文引用格式：鄢翔.信息技术在高校一卡通账户透支现象中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(35):215-219.
一引言
高校一卡通系统是智慧校园建设的重要组成部分，所谓一卡在手通行校园，集货币电子化、身份认证、信息管理等功能于一体。普洱学院作为新升格本科院校，其一卡通始建于2011年，距今已经有8年的使用历史，通过长时间的运行一些问题开始暴露，其中最为敏感就是卡片在终端刷卡余额显示为负的现象即账户透支现象。
二高校一卡通账户余额为负的危害性分析
（一）影响一卡通终端商户对一卡通系统准确性的信心
校园一卡通账户余额为负会使使用一卡通终端的商户对整个一卡通系统的健壮性和可用性产生信任危机，进而质疑数据的准确性。余额为负值现象会显著破坏学院的良好的社会信用关系，使得校园卡作为支付手段的功能被极大的削弱，若负值账户较多则有可能使校园内的日常交易又逐渐蜕化回以现金交易为主，与智慧校园的历史发展趋势严重相悖。
（二）对一卡通窗口收费工作人员带来工作压力
虽然一卡通系统在制度上规定系统操作员和会计不得沾钱，收费员使用个人账号登陆系统收费，实现了工作人员之间互相牵制的工作体系，但由于账户余额为负而导致的终端使用者质疑和一卡通专用账户的收支不平现象的出现，必然会将卡通窗口收费工作人员推向风口浪尖，贪污、不作为等质疑会接踵而至，进而对工作人员带来职业压力，影响工作积极性和职业幸福感。
（三）给高校一卡通银行专用账户带来巨大坏账
高校一卡通负值账户相当一部分都不是良性透支，所谓良性透支即当账户持有人发现自己账户为负值时通过充值行为，使得账户转为正值。在实际使用中的情况是当某个一卡通账户透支数额较大时，就会有部分账户持有者直接放弃使用该一卡通账户，转而使用微信、支付宝等第三方支付平台支付，或者直接使用现金支付，由于以上支付方式是直接到商户的私人账户上，因此在高校监管不严的情况下，商户反而更加欢迎这些支付方式，进而加局了恶性透支的发生。恶意透支账户的增加，学校一卡通专用账户的坏账率便会增加，由于恶意透支具有传染性，一人得手便会一传十、十传百的扩散，后期会成滚雪球式增涨，数量累计后一卡通银行专用账户必然要面对收支不平和大量负值账户带来的坏账压力。
当然在高校内，我们可以通过SQL语句在数据库中溯源找到欠费较多的学生强制追缴，但动用的部门和人力是巨大的，实际操作过程中该类学生由于欠费较多，抵触性非常强烈，在互联网+自媒体时代的今天，高校若处理不好极易造成负面影响。
（四）强制追缴余额为负但透支金额不高的账户不利于高校的团结稳定，且不利于大学生德育的培养
对于账户余额为负且透支金额较大的账户，我们可以采取强制追缴。但是实际操作中出现的很多都是透支金额较小的一卡通账户，这类透支账户数量巨大，强制追缴成本太高且效果不好，而且采取强制措施往往会影响团结稳定，因此对这部分账户一般的处理办法是使用SQL语句对余额为负的账户进行筛选，只要透支金额不大于SQL语句的阀值，一般不予查出，不作为强制追缴对象，例如：
SELECT*FROM student where`balance`<‘-100’//表示从学生表中查出透支额度超过100元的所有学生的全部信息，balance列为余额对于透支额度小于100元的这部分学生一卡通账户，我们默认为良性透支，但实际上直到毕业相当一部分学生仍然不会清偿欠款。而这种贪图小利而赖账的行为，明显有违大学生行为规范，但由于高校一卡通系统没有与银行及其他机构建立统一的诚信数据库，这使得大学生德育的培养在实际操作层面缺乏实质性的惩罚措施。
三 一卡通硬件设备与账户余额为负现象的关系分析
（一）脱机消费设备是造成账户余额出现负值现象的首要原因
由于无法保证普洱学院网络畅通的永续性，一卡通系统建立初期为了确保学生在断网的情况下任然能够使用热水，学生宿舍楼栋开水POS机允许脱机消费，即在网络中断时，消费终端POS机单机对学生卡片数据予以下帐处理，相关数据暂时存储在POS机单机的存储卡中待网络恢复再写回服务器的数据库中。
首先，脱机消费设备的使用风险主要在于网络中断期间的消费数据丢失或损毁造成网络恢复后数据不能及时回传到服务器数据库。当消费数据永久丢失或损坏时，消费终端不能对一卡通数据库中学生表里的余额列进行修改，导致学生免费消费。但是当技术人员恢复和找回部分脱机数据后，找回部分就会读写一卡通数据库，导致部分学生账户余额出现负值。
其次，脱机消费设备的数据不能及时回传到服务器数据库则也会导致一卡通账户发生余额为负的现象，其成因如下：由于网络延时或一卡通后台服务器设置的数据库与终端对账时间晚于学生脱机消费后的第一笔在线消费时间，会导致学生在线消费后只扣除了实时消费数据，脱机消费额并未在数据库中扣除，而后数据库收到脱机数据并扣除余额，若该学生一卡通账号内的余额过低，会导致该学生账号出现负值。
（二）服务器性能与实时通讯峰值数据的矛盾折中是是造成余额出现负值现象的次要原因
高校的一卡通网络往往是一个独立的闭环，一天中流量高峰主要集中在早餐、午餐、晚餐时段，该时段内学生大量集中刷卡消费造成终端POS机大量发包修改数据库，由于服务器的性能有限，若不加以限制则会出现网络丢包和服务器死机的现象。普洱学院为解决这个问题采取了对终端分组，分组后的终端连入一卡通分控器（485信号转换器UDP），由一卡通分控器作为一个节点连接到交换机，交换机汇聚至工控机，再由工控机连接至服务器的模式，如图1所示。目的是缓解服务器性能与实时通讯海量数据的矛盾，先将部分来不及写入到数据库的数据，写到工控机自带的存储卡里，即数据缓存里，等刷卡高峰过后再由工控机将数据缓存里的数据写到数据库中。
如此处理虽然能大幅度减轻服务器的读写压力，但由于数据传输未能做到实时同步，因此学生一卡通账号存在“技术性”透支的风险，例如：某生刷卡消费了5元后账户剩余3元，但该条消费流水因为处于刷卡高峰而被暂时写入工控机存储卡中，此时该生又消费了4元，该条流水顺利写入了数据库，则该生在终端显示的余额为4元，但等刷卡峰值过后工控机将前一条流水发回数据库，则该生余额被修改为-1元，出现了“技术性”透支现象。
四 一卡通使用过程中出现的余额为负值现象成因分析
（一) 持卡人读卡时操作不规范造成偶然账户余额为负值现象
普洱学院校园一卡通使用的是感应式射频卡，这种卡片要求持卡人在消费终端消费时停留数秒，以便终端调取服务器数据库数据。部分持卡同学操作不够规范，在消费终端刷卡停留时间太短，消费终端未予服务器数据库建立完整连接时就将卡片移开，导致服务器下账后未能及时回写卡片，学生到另一台终端再次消费时卡片显示余额未变，再次下帐就容易导致账户出现透支欠费现象，这时数据库返回卡片的卡号对应余额为负值。
(二) 网络拥塞时在充值中心充值后消费会造成短期账户余额为负值现象
据部分普洱学院学生反映在中午饭高峰期进行充值出现在终端消费时充值款不显示，而显示原来充值前的余额，刷卡一次就会出现账户透支欠费现象。该现象出现的原因是充值数据由于网络拥塞被暂时存到了一卡通分控器的寄存器中，由于服务器数据库未收到更新数据因此学生卡内余额未变，而钱已经给充值人员收了。等网络拥塞过了之后，一卡通分控器中的数据发回数据库平账，则学生卡内余额重新变为正值，因此是短期透支欠费现象。
五处理一卡通账户余额为负值现象的对策
1.杜绝使用脱机消费终端设备
为了杜绝出现大规模账户余额为负值的情况，目前普洱学院一卡通已经完全杜绝脱机消费。这样做不但可以有效解决账户透支欠费而且可规避两个大的风险。首先，可以避免一卡通内部人员利用脱机POS机勾结不法商户大规模刷卡贪污套现的风险，实时交易的每一笔记录和操作都会被服务器自动记录，有账可查。其次，可以帮助技术员迅速掌握一卡通整个网络故障情况及时排除故障，避免出现大面积网络瘫痪的风险。实时通讯设备一旦断网立即不能使用，能对技术员保持适度的工作压力，便于及时修复故障。
2.定期使用维护费升级和更换服务器以提高性能或配置2台高性能的双机热备份服务器，并采用双主机方式减轻访问压力。服务器处理能力强，能顶住终端峰值时间的读写，那消费数据没有必要存储在分控器和工控机的寄存器中，所有数据都可实时传送，自然就避免了一卡通账户透支欠费现象，因此不断提高服务器的配置是应有之义。而双机热备份的双主机方式相当于服务器的处理能里提高了一倍，可显著提高终端实时读写服务器的能力，所以能有效降低一卡通账户透支欠费的发生概率。如图2所示，两台主机一模一样互为备份。
3.目前普洱学院一卡通账户数据均以服务器数据库数据为准，不再回写余额到卡片。终端POS机仅限于从卡片中读取账号并从服务器数据库中读取余额后显示在POS终端，下帐后直接修改服务器数据库数据。由于用户一卡通的每次使用是否规范具有不可控性，但实时通讯刷卡系统的特点是只要终端未读到卡号并从服务器获取余额，学生根本不能消费。一卡通卡片的功能变为仅为提供账号，因此必须及时维护维修消费POS机终端提高其读卡灵敏度，并对所有消费终端增加声卡模块（焊接喇叭）提示用户终端是否已经读到账户并显示余额以及下帐扣款提示。
4.积极主动升级改造一卡通网络提高一卡通消费终端和服务器间的通讯带宽。一卡通账户透支欠费现象相当一部分成因是因为网络拥塞造成消费数据不得不被暂存，出现了数据库修改的时间差。因此，提高通讯带宽非常有必要。首先，从网络传输介质的传输效率出发，若能将所有线路换成光纤将极大的提高带宽，即能用光纤的地方绝不选择双绞线。其次，适度超配交换机和工控机，减少每台交换机、工控机连接终端的数量，使得数据包能被及时转发出去。
5.编制小程序对毕业时仍然欠费的一卡通账户采取限制期毕业的措施可以采取技术手对对毕业时仍然欠费的一卡通账户采取限制期毕业的措施，一卡通工作人员先对毕业生账户进行查询，若账户余额大零则可以顺利毕业。工作手动退还余额并在离校清单上加盖主管部门公章。若账户余额为负，则拒绝在离校清单上加盖公章，直至学生充值不完差额。本小程序采用Asp.net作为开发语言，微软window sever2008系统自带IIS4.0和Microsoft Visual Studio 2010作为开发环境，采用面向对象的编程思想和B/S体系结构其毕业资格查询界面如图3所示。实现上述功能，其核心代码非常简单，如下所示：
//建立一卡通数据库连接，首先在配置文件
6.设置消费余额下限，防止出小额余额为负的账号出现在实际操作中由于数据传输网络延时等不可控因素无法避免，为解决一卡通服务器数据库修改延迟问题，一卡通技术人员可以在服务器端设置消费条件，例如当学生表的余额列的数值低于3元时，将其刷卡消费的标志位置为0，即该账号被禁止在高校内的所有一卡通消费终端消费。如此，便可有效避免小额透支的账号出现。
该项策略的实施还需获得高校党委会的认可才可执行，因为该策略虽可在技术上可以在一定程度上解决一卡通账号余额为负的问题，但存在一卡通故意沉淀学生资金和限制学生消费的争议。因此一般情况下，只要学生表的余额列的数值不低于0元，则不必限制其消费。
六结语
高校一卡通是建设智慧校园的重要组成本部分，也是涉及到“钱”的矛盾焦点。本文以普洱学院为例分析了一卡通账户发生透支现象的危害与成因并给出了对策，旨在避免一卡通在运行中给高校带来不必要的损失，提高高校一卡通的管理水平，有效规避风险，把智慧校园的建设推向更高的平台。
参考文献
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