家庭農(nóng)場信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王 魯，孫志強，宋 超，朱紅梅，申翔翔

(山東農(nóng)業(yè)大學信息科學與工程學院，山東泰安 271018)

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家庭農(nóng)場信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王 魯，孫志強，宋 超，朱紅梅，申翔翔

(山東農(nóng)業(yè)大學信息科學與工程學院，山東泰安 271018)

發(fā)展家庭農(nóng)場是提高農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)營水平的重要途徑。家庭農(nóng)場信息化為更好地實現(xiàn)科學種植、科學管理提供了數(shù)據(jù)支持和技術(shù)保障。該研究基于對章丘盛泉家庭農(nóng)場的調(diào)研分析，設(shè)計并開發(fā)了家庭農(nóng)場信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿足了對當前家庭農(nóng)場土地、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)場生產(chǎn)及管理的整體水平。

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

家庭農(nóng)場是指以家庭成員為主要勞動力，從事農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、集約化、商品化生產(chǎn)經(jīng)營，并以農(nóng)業(yè)收入為家庭主要收入來源的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體。在美國和西歐一些國家，農(nóng)民通常在自有土地上經(jīng)營，也有的以租入部分或全部土地經(jīng)營，農(nóng)場主本人及其家庭成員直接參加生產(chǎn)勞動。早期家庭農(nóng)場是獨立的個體生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)中占有重要地位。我國農(nóng)村實行家庭承包經(jīng)營后，有的農(nóng)戶向集體承包較多土地，實行規(guī)模經(jīng)營，也被稱之為家庭農(nóng)場。2013年“家庭農(nóng)場”的概念是首次在中央一號文件中出現(xiàn)，鼓勵和支持承包土地向?qū)I(yè)大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社流轉(zhuǎn)。2013年中央一號文件提出，堅持依法自愿有償?shù)脑瓌t，引導農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)有序流轉(zhuǎn)，鼓勵和支持承包土地向?qū)I(yè)大戶、家庭農(nóng)場、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。隨著“家庭農(nóng)場”概念的提出，越來越多的家庭農(nóng)場開始出現(xiàn)并迅速發(fā)展，家庭農(nóng)場信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)可為家庭農(nóng)場基本信息管理、種植養(yǎng)殖管理、生產(chǎn)資料管理、產(chǎn)品銷售管理、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)計的目的是為了讓家庭農(nóng)場管理者能隨時隨地的通過網(wǎng)絡(luò)對家庭農(nóng)場的生產(chǎn)信息進行管理，因此，將系統(tǒng)按功能劃分為14個模塊，按照不同的模塊有以下主要功能。

農(nóng)場管理：負責管理農(nóng)場的信息管理，包括名稱、面積、位置及農(nóng)場負責人。

種植養(yǎng)殖批次管理：負責某一時間段內(nèi)某一農(nóng)場的作物類型種植管理。

作物護理管理：管理種植養(yǎng)殖某一批次作物過程，規(guī)范化地記錄種植養(yǎng)殖過程中使用種苗、肥料、藥品、農(nóng)機等的信息，為將來的農(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，包括種苗的購入、分配及剩余數(shù)量。

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

人員檔案管理：規(guī)范化管理家庭農(nóng)場合同工及臨時用工的基本信息，包括各項目負責人、用工及管理員的信息記錄。

藥殘檢測管理：針對部分家庭農(nóng)場倡導的健康、綠色、有機的特點，對家庭農(nóng)場農(nóng)產(chǎn)品藥殘檢測結(jié)果進行管理。模塊負責記錄對某一批次的藥殘檢測結(jié)果及檢測時檢測單位及負責人。

有效認證管理：管理家庭農(nóng)場有效認證信息。

客戶檔案管理：規(guī)范化管理農(nóng)場產(chǎn)品客戶及購買方的信息。

農(nóng)產(chǎn)品銷售(訂單)管理：規(guī)范化管理農(nóng)產(chǎn)品的去向，包括收購方(客戶)、價格、數(shù)量、種類(批次)等信息。

物流單位檔案管理：規(guī)范化管理對物流公司的信息，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)范化管理對公司交易訂單的運輸記錄。

1.2 管理控制流程管理員首先要進行土地的分配等管理用來創(chuàng)建各種生產(chǎn)時需要的土地信息，然后再進行生產(chǎn)物資(包括種苗、肥料、機械)等的管理，包括物資的購買錄入。管理員也可以隨時對生產(chǎn)操作人員信息及對其進行職責與權(quán)限上的劃分進行錄入。待種苗的種植季節(jié)到來之時，管理員通過系統(tǒng)操作土地與種苗，來生成一個種植批次，然后再通過系統(tǒng)設(shè)置操作人員與批次號來對某一指定的批次進行護理操作，包括除草、澆水、施肥等。在一個批次生產(chǎn)完成后，系統(tǒng)首先錄入購買客戶與周圍物流單位的信息，然后通過生成一個訂單來記錄客戶的購買信息，并操作該訂單將訂單交付給物流單位運送到客戶指定地點，這樣，家庭農(nóng)場的整個生產(chǎn)過程就完成，該系統(tǒng)功能就是對這樣一個個的生產(chǎn)流程進行控制和管理。

1.3 平臺方案從技術(shù)及目標用戶消費水平考慮，該系統(tǒng)采用的設(shè)計方案為前端表現(xiàn)采用了開源框架ExtJS，后臺技術(shù)采用了Java平臺下的當前最流行的Java EE輕量級解決方案——S2SH，即Struts2、Spring Framework 和Hibernate的縮寫[2]。

ExtJS 主要用來開發(fā)RIA富客戶端的AJAX應(yīng)用，主要用于創(chuàng)建前端用戶界面，與后臺技術(shù)無關(guān)的前端AJAX框架。

Spring Framework 是一個開源的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)用開發(fā)的復(fù)雜性而創(chuàng)建的[4]。

Hibernate是一個開放源代碼的對象關(guān)系映射框架，它對JDBC進行了非常輕量級的對象封裝，使得Java程序員可以隨心所欲地使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，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，使得軟件開發(fā)變得非常規(guī)范和容易，基于對系統(tǒng)性能及使用者成本的考慮，該研究在數(shù)據(jù)保存方面采用了當前流行的開源數(shù)據(jù)庫MySQL。MySQL是一個開放源碼的小型關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(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)計與實現(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)點是用戶操作使用時不必需要安裝特定的操作軟件，只需要使用一個安裝有瀏覽器且能上網(wǎng)的電腦即可通過登錄指定頁面進行操作使用，同時這也為用戶隨時切換工作機器提供了可能[5]。該系統(tǒng)支持多用戶同時登錄進行操作，由于所有用戶信息最終都會及時保存到同一個系統(tǒng)中，保證了數(shù)據(jù)的及時性和完整性。

2.1 類及數(shù)據(jù)庫設(shè)計設(shè)計該系統(tǒng)時通過詳細了解家庭農(nóng)場生產(chǎn)過程中的流程細節(jié)及操作規(guī)范，充分合理地進行建模設(shè)計來劃分不同的系統(tǒng)類及數(shù)據(jù)庫表，從而達到更好的系統(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及其數(shù)據(jù)表字段。

2.2 系統(tǒng)類關(guān)系圖1為該系統(tǒng)中全部類及之間的依賴關(guān)系。該系統(tǒng)采用將用戶的賬號與用戶信息進行分開保存的存儲方法，這樣可以做到一個用戶多個賬號等特殊情況，也能防止用戶信息查詢時對賬號信息的泄漏?？紤]到護理物品如肥料、農(nóng)藥、農(nóng)機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護理物品類，使農(nóng)藥類、肥料類、農(nóng)機類等分別繼承該類，作為護理物品類的一個具體實現(xiàn)，并且考慮到護理物品類數(shù)據(jù)字段大體相同，因此在數(shù)據(jù)保存的時候也都保存到同一張數(shù)據(jù)庫表中，并增加一個字段用以區(qū)分。該系統(tǒng)中客戶與物流單位的邏輯上均屬于農(nóng)場外部單位，數(shù)據(jù)字段上也基本相同，因此也采用了與護理物品類同樣的處理方式。

表1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

2.3 批次管理流程圖2展示了家庭家場生產(chǎn)過程中對一個批次生產(chǎn)管理的生命周期。該流程圖模擬展示了一個批次從選取種苗及農(nóng)場來進行種植，并根據(jù)此行為生成一個批次，表示某一指定的種苗及農(nóng)場的組合。種植護理過程中的澆水、施肥、除草等活動都是在生成批次后，以指定批次進行，期間可以進行多次，直到批次收獲后該系統(tǒng)認定該批次的生命周期結(jié)束，管理員可以對該批次進行出售等操作。

2.4 系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)主界面如圖3所示，通過樹狀菜單可完成操作項目的選擇，通過查看、添加、編輯、刪除、導出等功能按鈕，實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的管理操作。

圖3 系統(tǒng)主界面參考文獻

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

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

[3] 曹鳴鵬，趙偉，許林英.J2EE技術(shù)及其實現(xiàn)[J].計算機應(yīng)用，2001(21)：45-46.

[4] 余浩東.JAVA 應(yīng)用框架設(shè)計與項目開發(fā)[M].北京：清華大學出版社，2008.

[5] 戴建國.基于國營農(nóng)場的作物生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國農(nóng)業(yè)科學，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)展計劃項目“信息化支撐家庭農(nóng)場發(fā)展技術(shù)體系研究與示范”(2013GNC21006)；山東省國際科技合作項目“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