王 魯，孫志強(qiáng)，宋 超，朱紅梅，申翔翔

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018)

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家庭農(nóng)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王 魯，孫志強(qiáng)，宋 超，朱紅梅，申翔翔

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018)

發(fā)展家庭農(nóng)場(chǎng)是提高農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)營(yíng)水平的重要途徑。家庭農(nóng)場(chǎng)信息化為更好地實(shí)現(xiàn)科學(xué)種植、科學(xué)管理提供了數(shù)據(jù)支持和技術(shù)保障。該研究基于對(duì)章丘盛泉家庭農(nóng)場(chǎng)的調(diào)研分析，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了家庭農(nóng)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿(mǎn)足了對(duì)當(dāng)前家庭農(nóng)場(chǎng)土地、種植養(yǎng)殖記錄、生產(chǎn)資料、農(nóng)產(chǎn)品、操作人員等的信息化管理需求，提升了家庭農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)及管理的整體水平。

家庭農(nóng)場(chǎng)；信息管理系統(tǒng)；ExtJS；S2SH；MySQL

家庭農(nóng)場(chǎng)是指以家庭成員為主要?jiǎng)趧?dòng)力，從事農(nóng)業(yè)規(guī)?；⒓s化、商品化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，并以農(nóng)業(yè)收入為家庭主要收入來(lái)源的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體。在美國(guó)和西歐一些國(guó)家，農(nóng)民通常在自有土地上經(jīng)營(yíng)，也有的以租入部分或全部土地經(jīng)營(yíng)，農(nóng)場(chǎng)主本人及其家庭成員直接參加生產(chǎn)勞動(dòng)。早期家庭農(nóng)場(chǎng)是獨(dú)立的個(gè)體生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)中占有重要地位。我國(guó)農(nóng)村實(shí)行家庭承包經(jīng)營(yíng)后，有的農(nóng)戶(hù)向集體承包較多土地，實(shí)行規(guī)模經(jīng)營(yíng)，也被稱(chēng)之為家庭農(nóng)場(chǎng)。2013年“家庭農(nóng)場(chǎng)”的概念是首次在中央一號(hào)文件中出現(xiàn)，鼓勵(lì)和支持承包土地向?qū)I(yè)大戶(hù)、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)民合作社流轉(zhuǎn)。2013年中央一號(hào)文件提出，堅(jiān)持依法自愿有償?shù)脑瓌t，引導(dǎo)農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)有序流轉(zhuǎn)，鼓勵(lì)和支持承包土地向?qū)I(yè)大戶(hù)、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)民合作社流轉(zhuǎn)，發(fā)展多種形式的適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)。隨著“家庭農(nóng)場(chǎng)”概念的提出，越來(lái)越多的家庭農(nóng)場(chǎng)開(kāi)始出現(xiàn)并迅速發(fā)展，家庭農(nóng)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)可為家庭農(nóng)場(chǎng)基本信息管理、種植養(yǎng)殖管理、生產(chǎn)資料管理、產(chǎn)品銷(xiāo)售管理、物流管理等提供較好的信息化服務(wù)[1-2]。

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 功能劃分該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是為了讓家庭農(nóng)場(chǎng)管理者能隨時(shí)隨地的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)家庭農(nóng)場(chǎng)的生產(chǎn)信息進(jìn)行管理，因此，將系統(tǒng)按功能劃分為14個(gè)模塊，按照不同的模塊有以下主要功能。

農(nóng)場(chǎng)管理：負(fù)責(zé)管理農(nóng)場(chǎng)的信息管理，包括名稱(chēng)、面積、位置及農(nóng)場(chǎng)負(fù)責(zé)人。

種植養(yǎng)殖批次管理：負(fù)責(zé)某一時(shí)間段內(nèi)某一農(nóng)場(chǎng)的作物類(lèi)型種植管理。

作物護(hù)理管理：管理種植養(yǎng)殖某一批次作物過(guò)程，規(guī)范化地記錄種植養(yǎng)殖過(guò)程中使用種苗、肥料、藥品、農(nóng)機(jī)等的信息，為將來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品追溯預(yù)留接口。

肥料檔案管理：規(guī)范化管理不同時(shí)期使用的肥料的基本信息。

藥品檔案管理：規(guī)范化管理不同時(shí)期使用的農(nóng)藥、疫苗、藥物等的基本信息。

種苗檔案管理：規(guī)范化管理種苗基本信息，包括種苗的購(gòu)入、分配及剩余數(shù)量。

農(nóng)機(jī)檔案管理：規(guī)范化管理家庭農(nóng)場(chǎng)所擁有的及租賃的農(nóng)機(jī)信息，包括名稱(chēng)、數(shù)量、持有方式。

人員檔案管理：規(guī)范化管理家庭農(nóng)場(chǎng)合同工及臨時(shí)用工的基本信息，包括各項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、用工及管理員的信息記錄。

藥殘檢測(cè)管理：針對(duì)部分家庭農(nóng)場(chǎng)倡導(dǎo)的健康、綠色、有機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)家庭農(nóng)場(chǎng)農(nóng)產(chǎn)品藥殘檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行管理。模塊負(fù)責(zé)記錄對(duì)某一批次的藥殘檢測(cè)結(jié)果及檢測(cè)時(shí)檢測(cè)單位及負(fù)責(zé)人。

有效認(rèn)證管理：管理家庭農(nóng)場(chǎng)有效認(rèn)證信息。

客戶(hù)檔案管理：規(guī)范化管理農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)品客戶(hù)及購(gòu)買(mǎi)方的信息。

農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售(訂單)管理：規(guī)范化管理農(nóng)產(chǎn)品的去向，包括收購(gòu)方(客戶(hù))、價(jià)格、數(shù)量、種類(lèi)(批次)等信息。

物流單位檔案管理：規(guī)范化管理對(duì)物流公司的信息，為系統(tǒng)記錄提供統(tǒng)一方便的信息。

訂單物流信息管理：規(guī)范化管理對(duì)公司交易訂單的運(yùn)輸記錄。

1.2 管理控制流程管理員首先要進(jìn)行土地的分配等管理用來(lái)創(chuàng)建各種生產(chǎn)時(shí)需要的土地信息，然后再進(jìn)行生產(chǎn)物資(包括種苗、肥料、機(jī)械)等的管理，包括物資的購(gòu)買(mǎi)錄入。管理員也可以隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)操作人員信息及對(duì)其進(jìn)行職責(zé)與權(quán)限上的劃分進(jìn)行錄入。待種苗的種植季節(jié)到來(lái)之時(shí)，管理員通過(guò)系統(tǒng)操作土地與種苗，來(lái)生成一個(gè)種植批次，然后再通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置操作人員與批次號(hào)來(lái)對(duì)某一指定的批次進(jìn)行護(hù)理操作，包括除草、澆水、施肥等。在一個(gè)批次生產(chǎn)完成后，系統(tǒng)首先錄入購(gòu)買(mǎi)客戶(hù)與周?chē)锪鲉挝坏男畔ⅲ缓笸ㄟ^(guò)生成一個(gè)訂單來(lái)記錄客戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)信息，并操作該訂單將訂單交付給物流單位運(yùn)送到客戶(hù)指定地點(diǎn)，這樣，家庭農(nóng)場(chǎng)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程就完成，該系統(tǒng)功能就是對(duì)這樣一個(gè)個(gè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行控制和管理。

1.3 平臺(tái)方案從技術(shù)及目標(biāo)用戶(hù)消費(fèi)水平考慮，該系統(tǒng)采用的設(shè)計(jì)方案為前端表現(xiàn)采用了開(kāi)源框架ExtJS，后臺(tái)技術(shù)采用了Java平臺(tái)下的當(dāng)前最流行的Java EE輕量級(jí)解決方案——S2SH，即Struts2、Spring Framework 和Hibernate的縮寫(xiě)[2]。

ExtJS 主要用來(lái)開(kāi)發(fā)RIA富客戶(hù)端的AJAX應(yīng)用，主要用于創(chuàng)建前端用戶(hù)界面，與后臺(tái)技術(shù)無(wú)關(guān)的前端AJAX框架。

Spring Framework 是一個(gè)開(kāi)源的Java/Java EE全功能棧(full-stack)的應(yīng)用程序框架，以Apache許可證形式發(fā)布，它是為了解決企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性而創(chuàng)建的[4]。

Hibernate是一個(gè)開(kāi)放源代碼的對(duì)象關(guān)系映射框架，它對(duì)JDBC進(jìn)行了非常輕量級(jí)的對(duì)象封裝，使得Java程序員可以隨心所欲地使用對(duì)象編程思維來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，完成數(shù)據(jù)持久化的重任[4]。

前端ExtJS與后端的S2SH框架的結(jié)合，使得軟件開(kāi)發(fā)變得非常規(guī)范和容易，基于對(duì)系統(tǒng)性能及使用者成本的考慮，該研究在數(shù)據(jù)保存方面采用了當(dāng)前流行的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL。MySQL是一個(gè)開(kāi)放源碼的小型關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，體積小，速度快，總體擁有成本低，被廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)采用目前最為流行使用的B/S模式，即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)模式，此模式的優(yōu)點(diǎn)是用戶(hù)操作使用時(shí)不必需要安裝特定的操作軟件，只需要使用一個(gè)安裝有瀏覽器且能上網(wǎng)的電腦即可通過(guò)登錄指定頁(yè)面進(jìn)行操作使用，同時(shí)這也為用戶(hù)隨時(shí)切換工作機(jī)器提供了可能[5]。該系統(tǒng)支持多用戶(hù)同時(shí)登錄進(jìn)行操作，由于所有用戶(hù)信息最終都會(huì)及時(shí)保存到同一個(gè)系統(tǒng)中，保證了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和完整性。

2.1 類(lèi)及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)通過(guò)詳細(xì)了解家庭農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的流程細(xì)節(jié)及操作規(guī)范，充分合理地進(jìn)行建模設(shè)計(jì)來(lái)劃分不同的系統(tǒng)類(lèi)及數(shù)據(jù)庫(kù)表，從而達(dá)到更好的系統(tǒng)處理流程及使系統(tǒng)數(shù)據(jù)更為合理。表1列出了用到的部分類(lèi)及其數(shù)據(jù)表字段。

2.2 系統(tǒng)類(lèi)關(guān)系圖1為該系統(tǒng)中全部類(lèi)及之間的依賴(lài)關(guān)系。該系統(tǒng)采用將用戶(hù)的賬號(hào)與用戶(hù)信息進(jìn)行分開(kāi)保存的存儲(chǔ)方法，這樣可以做到一個(gè)用戶(hù)多個(gè)賬號(hào)等特殊情況，也能防止用戶(hù)信息查詢(xún)時(shí)對(duì)賬號(hào)信息的泄漏。考慮到護(hù)理物品如肥料、農(nóng)藥、農(nóng)機(jī)等基本信息大體相同，因此該系統(tǒng)的處理方式為聲明一個(gè)護(hù)理物品類(lèi)，使農(nóng)藥類(lèi)、肥料類(lèi)、農(nóng)機(jī)類(lèi)等分別繼承該類(lèi)，作為護(hù)理物品類(lèi)的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)，并且考慮到護(hù)理物品類(lèi)數(shù)據(jù)字段大體相同，因此在數(shù)據(jù)保存的時(shí)候也都保存到同一張數(shù)據(jù)庫(kù)表中，并增加一個(gè)字段用以區(qū)分。該系統(tǒng)中客戶(hù)與物流單位的邏輯上均屬于農(nóng)場(chǎng)外部單位，數(shù)據(jù)字段上也基本相同，因此也采用了與護(hù)理物品類(lèi)同樣的處理方式。

表1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

2.3 批次管理流程圖2展示了家庭家場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)一個(gè)批次生產(chǎn)管理的生命周期。該流程圖模擬展示了一個(gè)批次從選取種苗及農(nóng)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行種植，并根據(jù)此行為生成一個(gè)批次，表示某一指定的種苗及農(nóng)場(chǎng)的組合。種植護(hù)理過(guò)程中的澆水、施肥、除草等活動(dòng)都是在生成批次后，以指定批次進(jìn)行，期間可以進(jìn)行多次，直到批次收獲后該系統(tǒng)認(rèn)定該批次的生命周期結(jié)束，管理員可以對(duì)該批次進(jìn)行出售等操作。

2.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主界面如圖3所示，通過(guò)樹(shù)狀菜單可完成操作項(xiàng)目的選擇，通過(guò)查看、添加、編輯、刪除、導(dǎo)出等功能按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)的管理操作。

圖3 系統(tǒng)主界面參考文獻(xiàn)

[1] 鄒立紅，戴起偉，董釗.農(nóng)業(yè)信息化的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2006(1)：9-11.

[2] 王儒敬.我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的瓶頸與應(yīng)對(duì)策略思考[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2013(3)：337-343.

[3] 曹鳴鵬，趙偉，許林英.J2EE技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2001(21)：45-46.

[4] 余浩東.JAVA 應(yīng)用框架設(shè)計(jì)與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[5] 戴建國(guó).基于國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)的作物生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45(11)：2159-2167.

Design and Realization of Information Management System for Family Farm

WANG Lu, SUN Zhi-qiang, SONG Chao et al

(College of Information Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018)

Development of the family farm is an important way to improve the level of agricultural intensive management. The family farm informatization provides data support and technical support for scientific planting and management. Based on the survey and analysis of Shengquan Family Farm, the Family Farm Information Management System was designed and developed, which can meet information management demands about farm land, planting and breeding records, procreative material in agriculture, agricultural products, and operator etc., so as to improve the overall level of the family farm production and management.

Family farm; Information Management System; ExtJS; S2SH; MySQL

山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“信息化支撐家庭農(nóng)場(chǎng)發(fā)展技術(shù)體系研究與示范”(2013GNC21006)；山東省國(guó)際科技合作項(xiàng)目“大規(guī)模本體的模塊化方法與技術(shù)及其應(yīng)用合作研究”。

王魯(1981- )，男，山東東平人，副教授，在讀博士，從事農(nóng)業(yè)信息化、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究。

2014-11-21

S 126

A

0517-6611(2015)02-365-03