1.4.1 元数据
元数据的定义
元数据是描述数据的数据（Data about Data），它通过结构化的信息记录数据的核心特征，包括但不限于：
- 数据的标识（如名称、唯一 ID）；
- 数据的含义（如业务定义、用途）；
- 数据的结构（如字段组成、格式）；
- 数据的来源与流向（如产生系统、处理链路）；
- 数据的操作历史（如创建时间、修改记录）；
- 数据的管理规则（如权限、生命周期）。
其核心价值在于：让数据从 "抽象的字节" 转变为 "可解释、可关联、可管控" 的资产，是技术人员与业务人员的 "沟通桥梁"，也是数据治理（如质量监控、合规审计、资产盘点）的底层支撑。
简单类比：如果数据是一本书，元数据就是这本书的 "封面（名称）、目录（结构）、前言（用途）、版权页（来源）、批注（修改记录）"。
元数据的分类
根据描述对象和用途的不同，元数据可分为三大核心类别，每类包含具体的子项和应用场景，彼此协同覆盖数据全生命周期：
- 业务元数据（Business Metadata）：描述数据的 "业务含义"
聚焦数据与业务的关联，解决 "数据代表什么业务逻辑" 的问题，主要供业务人员、产品经理使用，是技术与业务对齐的关键。
核心内容：
- 业务术语：如 "活跃用户" 定义为 "近 30 天有登录行为的用户"，"GMV" 定义为 "平台成交总额（含退款）"；
- 数据资产信息：数据所属业务域（如 "交易域""用户域"）、业务名称（如 "用户订单表" 而非技术表名 "t_order"）、数据 Owner（负责该数据的业务负责人）；
- 业务规则：如 "订单状态流转规则"（待支付→支付中→已支付→已发货）、"用户等级计算规则"（累计消费满 1 万元升级为 VIP）；
- 指标口径：如 "日活用户数" 的统计范围（是否包含游客）、计算周期（自然日还是 24 小时滚动）。
- 技术元数据（Technical Metadata）：描述数据的 "技术特征"
聚焦数据在技术系统中的存储、结构和关联关系，解决 "数据在技术上如何实现" 的问题，主要供数据开发、工程师使用，支撑数据的技术管理。
核心内容：
- 数据结构信息：
- 存储层：数据库类型（MySQL、Hive、MongoDB）、存储位置（如 "Hive 的 dwd 库""阿里云 OSS 路径"）、表 / 文件名称（如 "user_info""order_202405.parquet"）；
- 字段信息：字段名（如 "user_id""create_time"）、数据类型（int、string、timestamp）、长度（如手机号字段长度 11）、约束（主键、非空、默认值）；
- 数据关联关系：
- 表间依赖：如 "订单表（order_id）关联订单明细表（parent_order_id）""用户表（user_id）关联地址表（user_id）"；
- 技术链路：如 "数据源表→ETL 清洗→目标表" 的依赖关系（如 "MySQL 订单表→Kafka→Hive 订单宽表"）；
- 格式与接口：如 API 接口的入参 / 出参定义、文件格式（CSV 的分隔符、JSON 的字段映射）。
- 操作元数据（Operational Metadata）：描述数据的 "全生命周期行为"
聚焦数据在产生、处理、使用、销毁过程中的动态行为，解决 "数据经历了哪些操作" 的问题，主要供数据运维、审计人员使用，支撑数据追溯与监控。
核心内容：
- 生命周期状态：创建时间、最后更新时间、当前状态（活跃 / 归档 / 待销毁）、保留期限（如 "日志数据保留 1 年"）；
- 处理过程记录：
- ETL 任务信息：任务名称（如 "订单表同步 job"）、执行时间（每日凌晨 2 点）、处理结果（成功 / 失败，处理条数、耗时）、失败原因（如 "字段格式错误"）；
- 数据血缘：数据从源头到最终应用的完整链路（如 "用户注册表单→MySQL 用户表→Hive 用户画像表→BI 用户活跃报表"）；
- 访问与变更记录：
- 访问日志：谁（用户 / 系统）在什么时间访问了数据（如 "分析师张三查询了订单表""报表系统调用了用户接口"）；
- 变更记录：数据结构的修改（如 "2024-05-01 新增'优惠券 ID'字段"）、规则的调整（如 "ETL 清洗逻辑更新"）及操作人。
1.4.1.1 工具
根据以上对元数据定义得知，数据是贯穿在整个公司治理，业务迭代过程中的，因此元数据来源分布在公司生产流程中的各个环节。典型的项目管理系统，服务发布系统，数据库系统，数据集成系统，等都是元数据的来源，并且好的系统都会有一个专门的元数据管理、统计页面及对应的共享 api。针对当前互联网大数据场景下，典型的数据集成、加工逻辑可能会长达 10+层，数据&任务之间的依赖关系会很复杂，有专门针对此场景的元数据管理工具（比如 Apache Atlas，datahub，Open metadata）。以下是从 "数据生命周期"顺序，元数据建设涉及到的工具：
- 项目管理工具：
- 产品需求模板（业务背景，设计思考，负责人）
- 系统设计模板（数据的具体实现，意义，存储位置）
- 测试用例设计模板（验证数据的准确性）
- 项目管理系统（项目进度，追查数据的产出时间等会涉及）
- 项目开发工具：（CI/CD）工具
- 涉及业务方：app/后端服务/算法等
- 数据产出的具体实现，迭代过程
- 运维系统：
- 线上服务的状态，上线记录（问题追查）
- 数据库元数据
- 数据集成系统&调度系统（各种工具同步到一起）
- 集成配置（数据之间依赖关系）
- 任务运行配置（数据之间依赖关系）
- 任务运行记录（数据产出时间等）
- 数据质量监控系统（数据质量）
- 大数据对应元数据管理平台（包含血缘分析工具）：
- 汇总数据生命周期中各系统中的元数据进行汇总&加工，保障元数据的准确性也易用性
- 根据 SQL 分析数据之间的逻辑依赖关系
- 针对整体元数据的完整性，及时性，准确性进行整体管理&展示，推动元数据整体质量提升
- BI/数据服务
- 数据的意义
- 服务调用记录
1.4.1.2 实施&方法
元数据建设需遵循 "规划先行、分步落地、自动化采集、持续运营" 的原则，从 "目标对齐、工具选型、数据采集、质量管控、推广应用" 五个阶段构建可落地的实施方法，确保元数据从 "建设" 到 "用起来" 形成闭环。
一、阶段 1：规划设计（明确 "为什么建、建什么、谁来建"）
元数据建设的核心是 "解决实际问题"，避免 "为建而建"，需先明确目标与范围，建立跨团队协作机制。
- 明确建设目标（对齐业务需求）
根据企业数据治理痛点，确定元数据建设的核心目标（可多选，优先解决核心痛点）：
- 痛点 1：数据不可理解（业务人员看不懂字段含义、指标口径不统一）→ 目标：构建业务元数据体系（业务术语、指标口径、字段含义）；
- 痛点 2：问题难追溯（报表数据错误找不到上游原因、数据变更影响未知）→ 目标：实现技术元数据自动化采集（血缘关系、表结构、任务依赖）；
- 痛点 3：合规难满足（敏感数据识别不清、数据访问无记录）→ 目标：完善操作元数据（访问日志、敏感数据标记、质量监控记录）；
- 痛点 4：数据复用率低（重复开发相似报表、找不到可用数据）→ 目标：搭建元数据查询平台（支持按业务域、关键词检索）。
输出物：《元数据建设目标说明书》（明确目标、优先级、预期价值）。
- 划定建设范围（从 "核心" 到 "全量"）
避免一次性覆盖所有数据，优先选择 "高价值、高复用" 的核心数据资产，降低实施复杂度：
- 第一阶段（试点）：核心业务域（如用户域、交易域）的 "技术元数据 + 基础业务元数据"，包括：
- 技术元数据：核心表（如用户表、订单表）的结构（字段名 / 类型 / 分区）、数据血缘（上游输入→下游输出）、ETL 任务信息（调度周期 / 依赖）；
- 业务元数据：核心指标（如 DAU、GMV）的定义、口径、所属业务域，核心字段（如 user_id、order_amt）的业务含义。
- 第二阶段（推广）：扩展至全业务域（如内容域、营销域），补充 "操作元数据 + 模型 / API 元数据"，包括：
- 操作元数据：任务运行状态、数据访问日志、质量监控结果；
- 扩展元数据：算法模型元数据（输入 / 输出数据、准确率）、API 元数据（接口地址 / 参数 / 权限）。
- 第三阶段（优化）：覆盖全数据生命周期（归档 / 销毁元数据），实现元数据与数据治理其他模块（数据质量、数据安全）联动。
输出物：《元数据建设范围与优先级清单》（按阶段列出数据资产、元数据类型、责任人）。
- 建立组织分工（跨团队协同是关键）
元数据建设涉及技术、业务、数据治理多团队，需明确责任边界，避免 "权责不清"：
|---------------------|----------------------------------------|
| 团队 / 角色 | 核心职责 |
| 数据治理团队 | 统筹规划（目标 / 范围 / 标准）、工具选型、元数据质量管控、跨团队协调； |
| 技术团队（数仓 / 开发） | 技术元数据自动化采集（对接数据源、开发采集脚本）、元数据平台部署与维护； |
| 业务团队（产品 / 运营 / 分析师） | 业务元数据录入（业务术语、指标口径）、元数据审核（确保业务含义准确）； |
| 运维团队 | 元数据平台服务器 / 集群运维（如 Hadoop、数据库）、数据备份与容灾； |
| 合规团队 | 敏感数据标记规则制定、操作元数据（访问日志）审计、合规检查； |
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输出物：《元数据建设组织分工与责任矩阵》（明确各团队 / 角色的任务、交付物、时间节点）。
二、阶段 2：基础准备（工具、标准、数据源对接）
- 元数据管理工具选型（匹配企业技术栈）
根据企业 "技术架构（开源 / 云原生）、数据规模、功能需求" 选择工具，避免过度追求功能导致落地困难：
|-------|---------------------------------------------|-------------------------------------------------|
| 工具类型 | 主流工具 | 适用场景 |
| 开源工具 | Apache Atlas、DataHub、Amundsen | 技术栈为开源（Hadoop/Spark/Flink）、有定制开发能力、成本敏感的企业； |
| 云厂商工具 | 阿里云 DataWorks 元数据中心、华为 DataArts、AWS Glue | 采用云原生架构（如阿里云 E-MapReduce、华为 MRS）、需快速落地（减少运维成本）； |
| 商业工具 | Informatica Metadata Manager、IBM InfoSphere | 大型企业（如金融、制造）、需全功能支持（合规审计、多数据源对接）、预算充足； |
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选型关键指标：
- 数据源兼容性：是否支持企业核心数据源（Hive、MySQL、Flink、Kafka、BI 工具如 Tableau）；
- 自动化能力：是否支持技术元数据自动采集（如从 Hive Metastore 同步表结构），减少手动录入；
- 功能匹配度：是否满足核心需求（如血缘分析、全文搜索、权限管理、API 对接）；
- 扩展性：是否支持自定义元数据类型（如企业特有 "模型元数据"）、二次开发（如对接内部 BI 系统）。
输出物：《元数据工具选型报告》（工具名称、选型理由、部署方案）。
- 制定元数据标准（避免 "混乱与歧义"）
统一元数据的 "命名规范、字段定义、分类规则"，确保不同团队录入的元数据一致：
（1）技术元数据标准
- 表命名规范：业务域_数据分层_表用途_更新频率（如user_dwd_user_info_di，user = 用户域，dwd = 明细层，di = 日增量）；
- 字段命名规范：小写字母 + 下划线，语义明确（如user_id而非id，order_create_time而非create_time）；
- 血缘关系标准：明确 "表级血缘"（表→表）、"字段级血缘"（字段→字段）的采集粒度，血缘更新频率（如实时同步 / 每小时同步）。
（2）业务元数据标准
- 业务术语命名规范：统一中英文名称（如 "日活跃用户" 对应 "DAU"）、避免同义词（如 "下单用户" 与 "购买用户" 统一为 "支付用户"）；
- 指标口径标准：需包含 "指标定义、计算逻辑（分子 / 分母）、统计周期、过滤条件、数据来源"（如 DAU："当日打开 APP 并停留≥30 秒的独立用户，count （distinct user_id），日周期，排除测试账号，数据来源用户行为表"）；
- 业务域分类标准：按企业业务架构划分（如电商企业分 "用户域、交易域、商品域、营销域"）。
（3）操作元数据标准
- 运行状态定义：统一任务状态（成功 / 失败 / 重试 / 运行中）、错误码规则（如 "E001 = 数据源连接超时"）；
- 质量监控标准：明确质量指标（空值率、准确率）的阈值（如 "核心字段空值率≤0.01%"）、告警级别（警告 / 严重 / 紧急）。
输出物：《元数据标准手册》（含命名规范、字段定义、分类规则、示例）。
- 数据源对接（打通 "数据采集通道"）
针对不同类型的元数据，对接对应的数据源，为自动化采集做准备：
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| 元数据类型 | 数据源 | 采集方式 |
| 技术元数据（表结构） | Hive Metastore、MySQL Information Schema、ClickHouse 系统表 | 工具自带连接器（如 Atlas 对接 Hive Metastore），实时同步表结构变更； |
| 技术元数据（血缘） | ETL 调度系统（Airflow/DolphinScheduler）、SQL 脚本、Flink/Spark 任务日志 | 解析 SQL 抽象语法树（AST）提取表 / 字段依赖（如通过 Calcite 解析 SQL）、从调度系统获取任务依赖； |
| 业务元数据 | 业务文档（Excel/Confluence）、BI 报表（Tableau/PowerBI）、业务人员录入 | 元数据平台提供 Web 表单 / Excel 导入模板，业务人员录入；对接 BI 工具同步报表指标； |
| 操作元数据（运行状态） | 调度系统、YARN ResourceManager、Prometheus | 从调度系统获取任务执行状态 / 时长，从 Prometheus 获取 CPU / 内存资源消耗； |
| 操作元数据（访问日志） | HDFS 审计日志、数据库访问日志（MySQL 慢查询日志）、API 网关日志 | 日志采集工具（Flume/Logstash）采集日志，解析后写入元数据平台； |
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输出物：《数据源对接清单与采集方案》（数据源名称、对接方式、采集频率、责任人）。
三、阶段 3：核心建设（分类型落地元数据采集与管理）
- 技术元数据建设（自动化采集为核心）
技术元数据手动录入效率低、易出错，需优先实现自动化采集：
（1）表结构与存储元数据采集
- 对接 Hive Metastore/MySQL：通过工具连接器（如 Atlas 的 Hive Hook）实时同步表创建 / 修改 / 删除操作，自动采集表名、字段名、类型、分区规则、存储路径、格式；
- 示例：当数据开发在 Hive 中执行create table user_info (user_id string, age int)时，Atlas 自动捕获表结构，写入元数据平台，并标记所属数据库、创建人、时间。
（2）数据血缘采集
- 方式 1：SQL 解析（适用于批处理任务）：通过 Calcite、Antlr 等工具解析 ETL 任务的 SQL 脚本，提取 "输入表→输出表""输入字段→输出字段" 的依赖关系（如insert into dwd_user select user_id, name from ods_user，血缘为 ods_user→dwd_user，字段 user_id/name 直接映射）；
- 方式 2：调度系统对接（适用于任务依赖）：从 Airflow/DolphinScheduler 获取任务依赖关系（如任务 A 依赖任务 B），关联任务输出表，形成 "任务→表" 的血缘；
- 方式 3：Flink/Spark 实时任务血缘：通过 Flink 的 Metadata API、Spark 的 EventLog 解析实时任务的数据源（Kafka Topic）、输出（Hive 表 / Kafka Topic），构建实时数据血缘。
（3）任务元数据采集
- 从调度系统同步任务基本信息：任务名、类型（离线 / 实时）、调度周期（T+1 / 小时级）、依赖任务、执行脚本路径、负责人；
- 从 YARN/Spark History Server 同步任务运行信息：执行时间、时长、CPU / 内存占用、Shuffle 数据量、失败原因。
输出物：技术元数据采集脚本、血缘关系可视化图谱（如 Atlas 中的血缘图）。
- 业务元数据建设（业务团队深度参与）
业务元数据的核心是 "准确反映业务含义"，需业务团队主导录入与审核：
（1）业务术语与字段含义录入
- 元数据平台提供 "业务术语管理模块"：业务负责人（如产品经理）录入业务术语（如 "高价值用户"），填写定义（"近 30 天消费≥500 元且登录≥10 次的用户"）、所属业务域、关联字段（如 user 表的 user_level 字段）；
- 字段含义关联：技术团队完成表结构采集后，业务团队在元数据平台中为每个字段绑定业务含义（如 user 表的 user_id 字段绑定 "用户唯一标识，由注册系统生成"）。
（2）指标元数据建设
- 指标录入：业务分析师录入核心指标（如 DAU、GMV），填写 "指标名称、中英文标识、定义、计算逻辑（分子 / 分母）、统计周期、过滤条件、数据来源表、负责人"；
- 指标审核：录入后需经业务负责人（如运营总监）、数据治理团队双重审核，审核通过后生效，避免 "口径歧义"（如 DAU 的 "停留时长≥30 秒" 需运营与产品确认一致）；
- 指标关联：将指标与血缘关联（如 GMV 指标关联 "订单表的 order_amt 字段求和"），支持 "指标→表→字段" 的追溯。
（3）业务规则录入
- 敏感数据标记：合规团队定义敏感数据规则（如 "身份证号、手机号、银行卡号为高敏感数据"），业务团队在元数据平台中为敏感字段标记敏感级别（如 user 表的 phone 字段标记 "高敏感"）；
- 业务过滤规则：录入业务逻辑规则（如 "订单表的有效订单需满足 order_status=1 且 pay_time≠null"），为数据质量监控提供依据。
输出物：业务元数据录入指南、审核流程文档、核心业务术语 / 指标清单。
- 操作元数据建设（对接监控与日志系统）
操作元数据需实时采集，支撑数据运维与合规审计：
（1）任务运行状态采集
- 对接调度系统：实时同步任务执行状态（成功 / 失败 / 重试），当任务失败时，自动采集错误日志（如 "数据源连接超时"），并推送告警至负责人（企业微信 / 邮件）；
- 资源消耗采集：从 Prometheus/YARN 同步任务的 CPU 使用率、内存峰值、Shuffle 数据量，标记 "资源超配" 任务（如 CPU 使用率长期 < 30%）。
（2）数据访问日志采集
- 对接 HDFS 审计日志、数据库访问日志、API 网关日志：解析日志中的 "访问用户、访问时间、访问对象（表 / 字段 / API）、操作类型（查询 / 下载 / 修改）、IP 地址"，写入元数据平台；
- 访问权限关联：将访问日志与元数据权限关联，识别 "未授权访问"（如普通用户访问高敏感的 user 表 phone 字段），触发合规告警。
（3）数据质量元数据采集
- 对接数据质量工具（如 Great Expectations、Apache Griffin）：同步质量检测结果（如 "订单表的 order_amt 字段空值率 0.05%，符合阈值≤0.1%"）、质量得分、异常记录数；
- 质量告警：当质量不达标时（如空值率 > 0.1%），自动关联血缘，推送告警至技术团队（如 "订单表空值率异常，影响 GMV 指标计算"）。
输出物：操作元数据采集脚本、告警规则配置文档、访问日志审计报表。
四、阶段 4：落地推广（从 "建起来" 到 "用起来"）
- 元数据平台部署与测试
- 环境部署：技术团队根据工具选型部署元数据平台（如开源 Atlas 部署在 Hadoop 集群，云工具直接开通服务），配置数据源连接、采集任务、权限控制；
- 功能测试：针对 "采集准确性、查询效率、血缘追溯、告警功能" 进行测试，如：
- 测试技术元数据：新建 Hive 表，验证元数据平台是否自动同步表结构；
- 测试血缘：执行 SQL 任务，验证血缘是否正确显示 "输入表→输出表"；
- 测试业务元数据：录入指标后，验证是否支持按业务域检索。
输出物：元数据平台部署手册、测试报告、问题修复清单。
- 试点推广（先核心业务域验证）
- 选择试点业务域：优先在核心业务域（如交易域）推广，组织技术、业务团队进行实操培训（如技术团队学习血缘查询，业务团队学习指标录入）；
- 场景验证：在试点域中验证核心场景，如：
- 数据问题追溯：当交易报表 GMV 异常时，通过元数据平台追溯至上游订单表，发现 "order_amt 字段求和逻辑错误"；
- 业务口径查询：运营人员通过元数据平台查询 "DAU" 的口径，确认 "停留时长≥30 秒"，避免与技术团队理解偏差；
- 收集反馈：试点结束后，收集各团队的使用反馈（如 "血缘加载慢""指标录入界面复杂"），优化平台功能。
输出物：试点推广报告、反馈问题清单、优化方案。
- 全量推广与培训
- 分批次推广：按建设范围清单，逐步扩展至全业务域，每扩展一个域，组织针对性培训（如内容域团队培训 "笔记相关元数据"）；
- 培训体系建设：
- 技术团队培训：元数据平台维护、采集脚本开发、血缘分析；
- 业务团队培训：业务元数据录入、指标查询、术语检索；
- 运维团队培训：平台运维、数据备份、告警处理；
- 建立使用激励：对积极录入元数据、发现元数据问题的团队 / 个人给予奖励（如绩效加分、礼品），提升参与度。
输出物：全量推广计划、培训课件、激励机制文档。
五、阶段 5：运营优化（持续迭代，避免 "僵尸元数据"）
元数据建设不是 "一次性项目"，需长期运营，确保元数据 "准确、新鲜、可用"：
- 元数据质量管控
- 质量指标定义：设定元数据质量指标（完整性：核心字段元数据缺失率≤5%；准确性：业务术语与实际业务偏差率≤1%；及时性：表结构变更后元数据同步延迟≤1 小时）；
- 定期审计：每月对元数据质量进行审计，如：
- 完整性审计：检查核心表的字段是否都已绑定业务含义；
- 准确性审计：随机抽取指标（如 DAU），验证其口径与业务实际一致；
- 清理无效元数据：删除 "已下线表的元数据""重复录入的业务术语"。
- 功能迭代优化
- 需求收集：每季度收集各团队的元数据平台功能需求（如 "支持模型元数据管理""导出元数据报表"）；
- 功能迭代：优先实现高优先级需求（如模型元数据对接算法平台，采集模型输入 / 输出数据、准确率）；
- 集成扩展：将元数据平台与数据治理其他模块集成（如与数据质量平台联动，质量异常时自动关联元数据血缘；与数据安全平台联动，敏感数据访问需元数据权限校验）。
- 合规与审计
- 定期合规检查：合规团队基于操作元数据（访问日志），检查 "敏感数据访问是否合规""未授权访问是否及时处理"；
- 审计报告：每半年生成元数据审计报告，内容包括 "元数据覆盖范围、质量指标、使用情况、合规情况"，上报企业管理层。
输出物：元数据质量审计报告、功能迭代计划、合规审计报告。
六、实施关键成功因素与风险应对
- 关键成功因素
- 高层支持：需企业管理层推动跨部门协同（如业务团队录入元数据需运营总监牵头）；
- 自动化优先：技术元数据尽量自动化采集，减少手动录入（避免 "建完没人维护"）；
- 业务参与：业务元数据需业务团队主导，避免 "技术团队闭门造车，业务看不懂"；
- 小步快跑：先试点再推广，快速验证价值（如试点域解决 "DAU 口径不统一" 问题，增强团队信心）。
- 常见风险与应对
- 风险 1：跨部门协同难（业务团队不愿录入元数据）→ 应对：高层推动 + 激励机制（如录入元数据与绩效挂钩）；
- 风险 2：自动化采集覆盖率低（部分数据源无法对接）→ 应对：优先对接核心数据源，非核心数据源采用 "手动录入 + 定期同步"；
- 风险 3：元数据质量差（业务术语不准确、血缘错误）→ 应对：建立审核机制 + 定期审计，发现问题及时修正；
- 风险 4：平台使用度低（团队习惯旧方式，不用元数据平台）→ 应对：强制关键场景使用（如报表上线需元数据审核）+ 培训赋能。
总结
元数据建设是 "长期工程"，核心是 "从业务需求出发，以自动化采集为基础，以跨团队协同为保障，以持续运营为目标"。通过以上五阶段实施方法，可逐步构建 "技术 - 业务 - 操作" 三位一体的元数据体系，解决数据 "不可理解、不可追溯、不可控" 的问题，为数据治理、业务决策提供坚实支撑。