基于SaaS農業(yè)投入品監(jiān)管平臺的研究與實現

吳小香+徐冬寅+毛林+嚴利

摘要：為解決農業(yè)投入品監(jiān)管過程中系統構建不完善、信息化交流不通暢等問題，提出基于軟件即服務（software-as-a-service，SaaS）模式農業(yè)投入品監(jiān)管平臺的系統設計思路，根據總體業(yè)務流程分析，構建出系統的主要框架構圖和平臺實現模塊，設計采用多租戶模型、數據擴展、配置性、伸縮性等關鍵技術。該系統的應用實現了農業(yè)投入品供、銷、存、監(jiān)過程的可追溯，達到了各監(jiān)管部門的需求。

關鍵詞：軟件即服務（SaaS）；農業(yè)；投入品；監(jiān)管平臺；多租戶模型；關鍵技術；可追溯

中圖分類號： TP391；S126文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）11-0183-04[HS）][HT9.SS]

“民以食為天，食以安為先”，農產品是食品的重要組成部分，是人們賴以生存的基本生活資料和必備的物質基礎。農產品質量安全涉及千家萬戶，是經濟發(fā)展、社會安定和諧的基本保障。在農產品質量安全體系中，農業(yè)投入品危害分析和關鍵控制點通過識別、評估農產品質量安全的農藥、化肥等農業(yè)投入品的化學危害，采取適當措施科學、合理、系統地控制農產品各個環(huán)節(jié)，防止危害發(fā)生，可確保農產品投入市場的質量安全。

當前，農業(yè)投入品監(jiān)管系統仍然存在構建不完善等問題，如農業(yè)投入品生產商和經銷商缺乏必要的信息服務，用戶安全信息缺失與不對稱，政府監(jiān)管部門信息交流不通暢等，因此須要建立起一種統一門戶、數據集中又分離、滿足個性化服務需求等特點的農業(yè)投入品監(jiān)管信息服務體系平臺。

[WTHZ]1基于SaaS農業(yè)投入品監(jiān)管平臺的設計思路及其系統分析

本研究農業(yè)投入品監(jiān)管平臺架構方式主要采用Client/Server方式，Client承擔收集數據并及時上傳監(jiān)控數據，Server承擔處理和挖掘數據，這類系統定位在一般數據的傳輸、采集及分析重點工作上。

在實際工作中，各農業(yè)部門所需要的農業(yè)投入品監(jiān)管系統須要定制系統單獨維護，隨著農業(yè)信息化步伐的加大，市級單位對農業(yè)投入品監(jiān)管平臺的投入明顯增加。基于SaaS農業(yè)投入品監(jiān)管平臺在針對業(yè)務需求特點兼顧整體方案一致的情況下，利用SaaS模式的多租戶和面向服務的理論基礎，對多客戶要求有所偏重且為多個租戶實現穩(wěn)定安全配置的服務，系統的特點是多部門用戶共同使用同一系統。

系統開發(fā)商在SaaS模式下，在云環(huán)境中部署項目框架代碼及數據倉庫來滿足農業(yè)投入品監(jiān)管平臺的需求。具體農業(yè)執(zhí)行部門通過租戶形式租用功能相同、軟件界面配置不同的系統環(huán)境。采用SaaS模式大大降低農業(yè)投入品監(jiān)管平臺系統開發(fā)商的研發(fā)和維護成本，也提高了數據訪問效率，為監(jiān)管部門提供了詳盡的數據。

為了進一步方便農業(yè)投入品市場的監(jiān)管，本研究通過移動終端、云服務網絡平臺等智能化措施規(guī)范農業(yè)投入品市場，構建農業(yè)投入品可信流通體系，促進農產品安全生產。

農業(yè)投入品監(jiān)管平臺由2個部分組成，即面向市級農業(yè)投入品主管部門的數據匯總整理和分析決策的信息服務的市級農業(yè)投入品監(jiān)管平臺、面向鄉(xiāng)鎮(zhèn)農業(yè)投入品執(zhí)法部門的執(zhí)法監(jiān)管和業(yè)務整理的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農業(yè)投入品監(jiān)管平臺。系統的總體設計如圖1所示。

2基于SaaS的系統主要框架

農業(yè)投入品監(jiān)管系統采用Struts+Spring+Hirbhate框架的多租戶和面向服務的SaaS模式架構，該系統從公共服務層、業(yè)務核心層、數據層、基礎服務層4個層次劃分，系統架構如圖2所示。

SaaS系統的基礎層動態(tài)配置硬件服務環(huán)境分析負載均衡，及時動態(tài)適配虛擬服務器；依據數據整體特點，采用關系數據庫存儲數據；采用XML文件存儲不同的文檔、圖像等數據，并為不同租戶提供存儲和標識私有數據信息。

數據服務層為數據操作提供數據規(guī)則分析、數據管理分析、數據存儲等功能，為基礎層提供統一的數據服務接口服務，有效地隔離基礎層和核心業(yè)務層，負責多租戶數據引擎、規(guī)則引擎、負載均衡引擎等主要核心操作。

核心業(yè)務層提供了系統功能和系統管理、監(jiān)管用戶及權限管理、相關界面生成等系統服務，集中處理系統交互過程中的業(yè)務請求，為不同租戶提供統一的業(yè)務配置信息、信息門戶整體業(yè)務邏輯配置以及個性化業(yè)務服務邏輯處理，實現信息發(fā)布和業(yè)務管理于一體的多租戶信息系統。

3農業(yè)投入品監(jiān)管平臺模塊及關鍵技術

農業(yè)投入品監(jiān)管平臺一級模塊主要包括系統管理、企業(yè)中心、經營管理、輔助管理、投入品預警管理、農業(yè)投入品監(jiān)管、數據統計分析、個人中心、信息維護等，其中農業(yè)投入品監(jiān)

管、投入品預警管理是平臺的重要部分。

[HTK]3.1模塊具體實現[HT]

企業(yè)中心模塊為農資生產/經銷企業(yè)基本信息模塊。在農業(yè)投入品監(jiān)管過程中，通過電子地圖、備案、誠信等級信息提高企業(yè)的自律意識，也方便監(jiān)管部門對企業(yè)評價等級。

經營管理模塊包括采購申請、進貨管理、條碼打印管理、銷售管理等子模塊。農業(yè)投入品經營單位向監(jiān)管部門提交投入品采購申請，經市（區(qū)）農業(yè)委員會監(jiān)管部門審核確認后采購及采購備案，打印產品條碼，識別二代身份證以限用/禁用農業(yè)投入品的售出流向，確保監(jiān)管及時、到位。

投入品預警模塊包括許可證過期預警、投入品過期預警等子模塊。這個預警模塊大大減少了不規(guī)范的許可證過期現象，控制了過期的投入品銷售流向，營造了安全而可靠的農業(yè)投入品市場。

統計分析模塊包括3個子模塊，即采購申請統計、銷售統計月報、銷售統計年報。該模塊便于監(jiān)管機構用戶統計本地區(qū)投入品采購申請、投入品銷售情況，以圖標形式顯示，直觀形象。

監(jiān)管信息模塊包括3個子模塊，即監(jiān)管對象、監(jiān)管隊伍、執(zhí)法監(jiān)管。對監(jiān)管機構執(zhí)法部門人員的執(zhí)法工作進行監(jiān)管，查看本地區(qū)監(jiān)管機構各執(zhí)法人員工作基本信息列表；另外也采集了相關的基礎信息，如執(zhí)法人員、執(zhí)法地點、執(zhí)法時間、執(zhí)法內容、執(zhí)法記錄文件及圖片、執(zhí)法結果等。

農業(yè)投入品監(jiān)管模塊使用權限為監(jiān)管機構用戶，農業(yè)投入品監(jiān)管模塊包括5個子模塊，即農業(yè)投入品采購核準、農業(yè)投入品備案信息、日常巡查管理、案件上報處理、信用評價管理。監(jiān)管機構主管部門領導查看經銷企業(yè)用戶提交的采購申請，并對未審核的申請進行核準，對已核準購買的項目，經銷企業(yè)用戶方可進行采購及備案，也方便監(jiān)管人員查看投入品銷售備案信息列表，可篩選查詢經銷企業(yè)的農資備案信息，也可以做好上傳相關圖片、文字例行工作記錄，及時對例行事件/案件記錄進行查看與維護管理，提供篩選查詢，監(jiān)管人員對本地區(qū)企業(yè)信用等級評價等，真正實現了監(jiān)管的作用。

信息維護模塊為投入品監(jiān)管信息平臺展示、發(fā)布各類信息的管理模塊，主要有通知公告、法律法規(guī)、文函公告、執(zhí)法動態(tài)、案件查處、農資常識等相關文件的公告，為用戶的日常服務提供了有利的支持。

3.2采用的關鍵技術

3.2.1多租戶模型架構

系統設計須提供安全可靠的多用戶數據模型、元數據管理模型和安全服務模型。SaaS多租戶架構可從資源的碎片化、可定制、可信性、規(guī)?？缮炜s[1]等關鍵方面設計解放方案，為用戶建立SaaS服務下的不同數據結構模型，本系統采用創(chuàng)建支持多用戶并發(fā)的數據模型，通過新增TenantID=xxx字段區(qū)別和隔離租戶的業(yè)務數據，保證各用戶之間的隱私。

3.2.2數據擴展技術

對于SaaS數據庫存儲模式中的獨立數據庫和獨立架構模式，每個租戶都有自己獨立的數據表結構，每個租戶的數據表擴展不會影響到其他租戶的數據表[2]。在本系統中，數據庫存儲架構采用獨立專享的數據庫存儲模式，其工作流的數據存儲執(zhí)行與各租戶保持交互。

3.2.3配置性技術

SaaS可配置性技術根據不同租戶的需求制定靈活個性化的定制配置，在配置過程中，本系統支持同一實例的不同用戶個性化配置。SaaS具有量體裁衣、持久性和可擴展性等獨特的特點，在多租戶架構的郵件傳送代理（mail transfer agent，MTA）是SaaS中一個關鍵性的配置設計[3]。農業(yè)投入品監(jiān)管平臺的SaaS服務為用戶數據設定條件和內置的規(guī)則行為，通過客戶端模型訪問配置的建立，如用戶界面配置、數據配置、用戶數據配置以及用戶需求特性配置滿足了系統的業(yè)務需求。

3.2.4伸縮性技術

SaaS軟件服務系統的伸縮性技術通過應用服務器層及數據庫層的水平擴展來實現[4]。本系統通過多租戶用戶申請并感知訪問服務，當出現數據量大時，調度器自動進行負載平衡，為業(yè)務數據提供伸縮分層，從而提高其性能。多租戶多層次伸縮架構圖如圖3所示。[FL）]

4系統的應用

通過研究構建了基于SaaS的農業(yè)投入品監(jiān)管平臺，系統界面如圖4所示，該平臺在江蘇省泰州市試運行，其主界面有通知公告、法律法規(guī)、執(zhí)法動態(tài)、公正執(zhí)法、組織結構、行政處罰公示、快速通道等基本信息。

系統通過建立手機終端與監(jiān)管服務信息平臺（圖5）的數據交互，監(jiān)管員執(zhí)法檢查的現場實時情況（生產環(huán)節(jié)非法添加行為、無證無照生產企業(yè)）記錄上傳到系統，實現定期檢測農業(yè)投入品質量，確保監(jiān)管的有效性。

利用電子標簽技術（圖6），可實現農產品投入品數據的追溯和采取應急措施（尤其是高毒農業(yè)投入品），實現農戶交易記錄有根有據，同時為監(jiān)管部門檢查執(zhí)法提供有力的技術保障。

為農業(yè)投入品經營部門提供方便的交易臺賬系統（圖7），實現各種數據的統計，提高信息化管理水平，為經營部門的誠信銷售建立信息化電子檔案。

5結語

本系統主要采用SaaS模式及Struts、Spring、Hirbhate技術框架架構，客戶端組件與中間層連接，減少代碼冗余、文件的配置、降低人員維護，也解決前臺數據動態(tài)設置、異常事務處理等問題，提高開發(fā)人員基礎服務層的開發(fā)效率，實現各類用戶權限統一控制、監(jiān)管信息統一監(jiān)控、基礎信息統一查收等服務，點對點的租賃服務簡便化和數據整合高效化。

通過二維碼追溯應用的設計，改善了農業(yè)投入品在監(jiān)管不及時、信息丟失等不足，提高了產品流通領域的追溯源頭，解決了農業(yè)投入品在農業(yè)中的供、銷、存、監(jiān)過程中帶來的“信息孤島”問題。

在運行過程中，如何保護數據安全仍然是個有待提高的問題，在后續(xù)系統測試中將會不斷完善，提高系統的安全穩(wěn)定性和健壯性。

參考文獻：

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[FK（W9][TPWXX7.tif；S+2mm][FK）]