基于JAVA的農(nóng)機實驗室管理分析系統(tǒng)設(shè)計

劉聲春

摘要 為便于實驗室數(shù)據(jù)利用，基于JAVA設(shè)計了一套農(nóng)機實驗室管理分析系統(tǒng)，并分別從架構(gòu)設(shè)計、功能結(jié)構(gòu)、子系統(tǒng)設(shè)計等幾方面進行了詳細介紹。

關(guān)鍵詞 JAVA；農(nóng)機實驗室；管理分析；系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號 S232.4 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）11-385-02

實驗室經(jīng)過多年檢驗工作，積累了豐富的農(nóng)機產(chǎn)品檢驗鑒定數(shù)據(jù)資源。但是，這些數(shù)據(jù)多以紙質(zhì)報告的形式被保存和管理，這種非數(shù)字化的數(shù)據(jù)存放方式，不支持數(shù)據(jù)的2次處理，如統(tǒng)計、分析等，同時由于不易查找所需要的檢驗鑒定報告，導(dǎo)致查詢成本比較高。這種資源管理和利用情況的現(xiàn)狀，極大程度地影響了工作效率、工作質(zhì)量和科研工作的開展。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，利用成熟的信息處理技術(shù)，實現(xiàn)以檢驗鑒定數(shù)據(jù)管理為核心，輔以必要的檢驗工作監(jiān)督控制，完成檢驗鑒定數(shù)據(jù)的采集、分析和使用以及檢驗報告和鑒定報告的自動生成和管理功能，將大大提升數(shù)據(jù)的挖掘和分析能力，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值和創(chuàng)造力[1-2]。

1 架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用業(yè)內(nèi)流行的B/S/S技術(shù)架構(gòu)。其中，B層為采用瀏覽器進行系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作的客戶端，通過HTTP協(xié)議與服務(wù)端進行交互；另外，還可以支持通過WebService接口傳輸SOAP信息的客戶端，主要用于子系統(tǒng)間以及與外部系統(tǒng)間的接口交互和數(shù)據(jù)交換。第1個S層為應(yīng)用服務(wù)層，包括應(yīng)用服務(wù)器提供的WEB和J2EE容器，以及系統(tǒng)應(yīng)用模塊。該層將承擔(dān)最主要的工作職能，包括與客戶端的交互，業(yè)務(wù)邏輯的判斷和處理以及與數(shù)據(jù)庫存儲的交互等。第2個S層為數(shù)據(jù)庫資源存儲，所有的業(yè)務(wù)輸入數(shù)據(jù)，處理的結(jié)果數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)等等都將保存到這里，在數(shù)據(jù)層面對業(yè)務(wù)處理和信息查詢進行支持。

2 功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由系統(tǒng)管理模塊、檢驗鑒定模塊、信息查詢模塊、統(tǒng)計分析模塊、基礎(chǔ)信息管理模塊、系統(tǒng)維護模塊構(gòu)成。

2.1 系統(tǒng)管理模塊 系統(tǒng)管理模塊的使用者是系統(tǒng)管理部的系統(tǒng)管理人，系統(tǒng)管理人通過系統(tǒng)登記、系統(tǒng)調(diào)整、系統(tǒng)結(jié)束子模塊，完成系統(tǒng)的日常管理工作。系統(tǒng)管理的主要包括系統(tǒng)受理、任務(wù)分配、任務(wù)計劃、系統(tǒng)經(jīng)費到帳、系統(tǒng)質(zhì)量評分等內(nèi)容。檢驗鑒定模塊是該系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)模塊，該模塊的使用者是實驗室的工作人員。實驗室的工作人員通過系統(tǒng)確認、報告編制、報告核對、報告審查、報告提交、報告審批、報告發(fā)送實現(xiàn)以檢驗報告、鑒定報告為核心的檢驗鑒定數(shù)據(jù)管理。檢驗鑒定數(shù)據(jù)主要包括產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格、檢驗試驗條件、檢驗結(jié)果、生產(chǎn)情況信息，以及產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格指標(biāo)、性能試驗指標(biāo)、安全性檢查、可靠性評價、適用性評價、使用說明書審查、三包憑證審查、生產(chǎn)條件審查、用戶調(diào)查9個方面評價信息。

2.2 信息查詢模塊 信息查詢模塊的使用者為各類需要查看產(chǎn)品信息、報告信息的任何人。該模塊完成系統(tǒng)查詢、產(chǎn)品查詢、報告查詢功能，以及系統(tǒng)、產(chǎn)品、報告的關(guān)聯(lián)查詢。

2.3 數(shù)據(jù)分析模塊 統(tǒng)計分析模塊的使用者主要是領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)計分析人員。該模塊通過產(chǎn)品統(tǒng)計分析、系統(tǒng)統(tǒng)計分析、企業(yè)統(tǒng)計分析子模塊，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量、產(chǎn)量、銷售額，系統(tǒng)數(shù)量，企業(yè)數(shù)量的時間分布或地域分布的統(tǒng)計。

2.4 基礎(chǔ)信息管理模塊 基礎(chǔ)信息管理模塊的使用者為系統(tǒng)管理人員、系統(tǒng)維護人員。該模塊實現(xiàn)企業(yè)基本信息維護、代碼維護、指標(biāo)維護、模板維護、規(guī)則維護以及標(biāo)準(zhǔn)目錄的維護，基礎(chǔ)信息是整個系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。

2.5 系統(tǒng)管理模塊 系統(tǒng)管理模塊的使用者為系統(tǒng)管理人員。該模塊實現(xiàn)菜單管理、崗位管理、權(quán)限管理、機構(gòu)管理、用戶管理、操作日期功能。

3 子系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)建設(shè)完成后總體上分為3個子系統(tǒng)，參數(shù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析和服務(wù)子系統(tǒng)。其中，參數(shù)管理子系統(tǒng)處于基礎(chǔ)地位（支持其他子系統(tǒng)的運行），數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)是核心系統(tǒng)，而數(shù)據(jù)分析與服務(wù)子系統(tǒng)是采集數(shù)據(jù)的使用。

3.1 參數(shù)管理子系統(tǒng)

參數(shù)管理子系統(tǒng)實現(xiàn)了基礎(chǔ)性信息的維護，基礎(chǔ)信息是整個系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)支撐和前提，包括檢驗鑒定指標(biāo)的建立，數(shù)據(jù)采集模板、數(shù)據(jù)輸出模板的建立和組織機構(gòu)、人員權(quán)限等信息的建立。

3.1.1 檢驗鑒定指標(biāo)維護。檢驗鑒定指標(biāo)是對一個檢驗鑒定事項的定義與描述。一個指標(biāo)由指標(biāo)編碼、指標(biāo)名稱、指標(biāo)單位、指標(biāo)要求、指標(biāo)類型、指標(biāo)值類型等屬性構(gòu)成。其中指標(biāo)編碼是一個具有層級結(jié)構(gòu)的編碼體系所規(guī)定的碼值，如1級指標(biāo)、2級指標(biāo)等，1級指標(biāo)可按《農(nóng)業(yè)機械推廣鑒定大綱編寫規(guī)則》規(guī)定的鑒定內(nèi)容進行分類，包括技術(shù)規(guī)格指標(biāo)、性能試驗指標(biāo)、安全性檢查、可靠性評價、適用性評價、使用說明書審查、三包憑證審查、生產(chǎn)條件審查、用戶調(diào)查9個方面。指標(biāo)類型包括A、B、C 3種類型。指標(biāo)維護實現(xiàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改、查詢。

3.1.2 模板維護。模板是針對一類產(chǎn)品（遵循同一鑒定大綱鑒定的產(chǎn)品）規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出數(shù)據(jù)項及格式，模板的主要內(nèi)容是一組檢驗鑒定指標(biāo)值以及系統(tǒng)基本信息。模板分為數(shù)據(jù)采集模板和報表生成模板，不同類型的報表，需要定義不同的模板，如檢驗報告模板、鑒定報告模板。模板維護實現(xiàn)各鑒定大綱對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入模板和各類輸出模板的維護，即定義55個推廣鑒定大綱所采集的檢驗鑒定指標(biāo)數(shù)據(jù)項和檢驗試驗報告、鑒定報告打印輸出模板。標(biāo)準(zhǔn)模板是產(chǎn)品需要檢驗、試驗、鑒定事項的全集，具體系統(tǒng)鑒定時，可根據(jù)需要進行裁減。

3.1.3 基礎(chǔ)信息管理。實現(xiàn)對鑒定機構(gòu)、鑒定機構(gòu)的人員、角色操作權(quán)限、字典代碼、鑒定大綱、企業(yè)信息等內(nèi)容維護。

3.2 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心部分，通過對系統(tǒng)信息、系統(tǒng)過程信息、檢驗鑒定信息的采集，支持日常試驗鑒定業(yè)務(wù)處理和系統(tǒng)管理工作。

3.2.1 檢驗數(shù)據(jù)采集。檢驗數(shù)據(jù)采集完成對檢驗報告數(shù)據(jù)的采集。系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)管理配置的檢驗、試驗事項，由具有權(quán)限的工作人員錄入產(chǎn)品檢驗數(shù)據(jù)。錄入的數(shù)據(jù)主要有檢驗結(jié)果、判定結(jié)果等，系統(tǒng)根據(jù)錄入的每個檢驗指標(biāo)的檢驗結(jié)果，自動計算該指標(biāo)的單項結(jié)果和綜合判定結(jié)果。一個產(chǎn)品的檢驗試驗數(shù)據(jù)（檢驗記錄中的數(shù)據(jù)）可以由同一個系統(tǒng)組的不同人員獲得，但根據(jù)檢驗報告管理模式，所有檢驗報告中的數(shù)據(jù)由歸口人負責(zé)根據(jù)產(chǎn)品的檢驗記錄數(shù)據(jù)錄入檢驗報告所需要的數(shù)據(jù)。為了確保采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為確保數(shù)據(jù)質(zhì)量，錄入的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過數(shù)據(jù)復(fù)核人員復(fù)核。

3.2.2 鑒定報告數(shù)據(jù)采集。鑒定報告數(shù)據(jù)采集負責(zé)完成鑒定報告所需要的數(shù)據(jù)采集功能。鑒定報告所需要的數(shù)據(jù)來源于3個方面，一個是來自系統(tǒng)采集的檢驗數(shù)據(jù)、另一個來自系統(tǒng)管理模塊采集的系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、最后是需要錄入的數(shù)據(jù)。不同類型的產(chǎn)品由于其依據(jù)的鑒定大綱不同，因此鑒定報告所需要的數(shù)據(jù)項不同。系統(tǒng)根據(jù)鑒定大綱，獲得該產(chǎn)品鑒定數(shù)據(jù)采集模板，用戶可根據(jù)實際情對標(biāo)準(zhǔn)模板進行裁剪，形成產(chǎn)品的鑒定報告數(shù)據(jù)采集模板。

3.2.3 系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理由立項管理、系統(tǒng)完成管理、系統(tǒng)監(jiān)控構(gòu)成。立項管理完成系統(tǒng)基本信息的采集，系統(tǒng)基本信息包括系統(tǒng)編號、系統(tǒng)受理號、生產(chǎn)企業(yè)、產(chǎn)品名稱、系統(tǒng)負責(zé)人、系統(tǒng)組成員、系統(tǒng)檢驗內(nèi)容等等。系統(tǒng)過程監(jiān)控實現(xiàn)對系統(tǒng)執(zhí)行情況的監(jiān)控。系統(tǒng)執(zhí)行情況主要檢查系統(tǒng)的模板是否合規(guī)。

3.3 數(shù)據(jù)分析與服務(wù)子系統(tǒng)

3.3.1 報告的生成。不同類型產(chǎn)品檢驗、鑒定報告的內(nèi)容不盡相同，同一種產(chǎn)品的報告的內(nèi)容由于其檢驗、鑒定任務(wù)的要求不同也有所不同。系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品類型（鑒定大綱）獲得該產(chǎn)品的各類數(shù)據(jù)輸出模板（報告模板），該模板根據(jù)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)自動生成各類產(chǎn)品的檢驗報告和鑒定報告，該報告可直接打印輸出或輸出到Word、Execl文件中。Word文件可修改，系統(tǒng)保留最終報告。

3.3.2 數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析功能是為宏觀管理和決策服務(wù)的。數(shù)據(jù)分析由數(shù)據(jù)統(tǒng)計、統(tǒng)計值對比、變化趨勢、分布等方式構(gòu)成。數(shù)據(jù)分析的對象是產(chǎn)品、系統(tǒng)、生產(chǎn)廠家。即按各類統(tǒng)計口徑統(tǒng)計符合統(tǒng)計口徑的鑒定產(chǎn)品數(shù)、產(chǎn)品產(chǎn)量、鑒定系統(tǒng)數(shù)、生產(chǎn)單位數(shù)等；分析各類對象的地域分布，時間分布等；分析各類對象按時間變化的趨勢等。

3.3.3 數(shù)據(jù)查詢。針對不同類型的使用人員系統(tǒng)提供不同的查詢功能。如系統(tǒng)管理人員對系統(tǒng)信息的查詢，系統(tǒng)執(zhí)行人員對檢驗鑒定信息的查詢，一般的人員對產(chǎn)品信息的查詢、檢驗報告、鑒定報告的查詢等。不同的人員所能查看的系統(tǒng)范圍和系統(tǒng)信息的內(nèi)容不同，如系統(tǒng)管理人員可以查看所有系統(tǒng)的信息，系統(tǒng)負責(zé)人、參加人、質(zhì)量監(jiān)督員等僅能查看其參與的系統(tǒng)信息；系統(tǒng)負責(zé)人能查看系統(tǒng)及產(chǎn)品的所有信息，質(zhì)量監(jiān)管員只能查看檢驗鑒定信息等。

3.3.4 數(shù)據(jù)資源管理。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、檢驗鑒定指標(biāo)數(shù)據(jù)庫。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫由指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、輸入輸出模板數(shù)據(jù)、代碼數(shù)據(jù)、組織人員數(shù)據(jù)、角色權(quán)限數(shù)據(jù)以及鑒定大綱、政策法規(guī)、鑒定指南等數(shù)據(jù)構(gòu)成。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中是系統(tǒng)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是以系統(tǒng)為核心的相關(guān)信息構(gòu)成的數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)基本情況、申請單位信息、鑒定產(chǎn)品信息、鑒定系統(tǒng)執(zhí)行人員、系統(tǒng)鑒定結(jié)果等（包括各類報告文件）。檢驗鑒定數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)建設(shè)的核心數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫以檢驗、鑒定指標(biāo)為管理對象，按產(chǎn)品、系統(tǒng)（時間）、指標(biāo)類型（內(nèi)容）組織數(shù)據(jù)，支持各類報告的生成和產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格、性能試驗、安全性檢查、可靠性評價、適用性評價、使用說明書審查、三包憑證審查、生產(chǎn)條件審查、用戶調(diào)查等方面的變化情況的統(tǒng)計與發(fā)展趨勢的分析。數(shù)據(jù)資源的內(nèi)容來自各子系統(tǒng)的運行結(jié)果，數(shù)據(jù)資源管理的主要任務(wù)是確保數(shù)據(jù)的安全及使用性能。安全性要求系統(tǒng)及時備份到可靠的介質(zhì)上；使用性能一般靠數(shù)據(jù)合理分區(qū)保證。因此，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)功能和各數(shù)據(jù)分區(qū)的歸檔同步功能。

4 結(jié)語

目前，系統(tǒng)所有建設(shè)內(nèi)容已經(jīng)初步完成，在系統(tǒng)試用階段出現(xiàn)了一些問題，針對這些問題，系統(tǒng)已經(jīng)作了進一步的修改，已經(jīng)基本能夠滿足上述設(shè)計要求和業(yè)務(wù)需求。

參考文獻

[1] 劉林濤，蔡瑜珩.基于Web技術(shù)的開放式實驗室管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].實驗室科學(xué)，2014（4）：187-192.

[2] 李媛媛，周偉，靳小燕.基于Drupa的實驗室管理系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2014（7）：247-250.

責(zé)任編輯 夏靜 責(zé)任校對 況玲玲