基于BPR的古樹名木智能信息化管理系統研究

薄芳芳

(上海市綠化管理指導站，上海 200020)

?

基于BPR的古樹名木智能信息化管理系統研究

薄芳芳

(上海市綠化管理指導站，上海 200020)

以上海市古樹名木管理業務為基礎，采用業務流程與開發再造理論對其現有業務流程進行分析、優化，在流程再造的基礎上，對信息系統進行分析、設計與開發，完成古樹名木智能信息化管理系統的開發，實現古樹名木的查詢瀏覽、統計分析、智能識別的信息化管理功能。

古樹名木；信息系統；信息化；業務流程再造

古樹名木是指百年以上的大樹以及樹種珍貴、樹形奇特，具有重要歷史價值、科學研究價值和紀念意義的樹木[1]。城市古樹名木是一個城市自然地理人文悠久歷史的見證，是國家的瑰寶、活的文物，是城市一項重要的自然資產[2]。古樹名木作為活的文物，管理方式和方法必當區別于一般的樹木[3]，傳統的紙質文檔和單機電子文檔的管理和保護模式越來越滿足不了現代化城市發展和規劃的需要[4]，不利于對古樹名木進行高效管理[5]。因此，建立古樹名木動態監測系統能更有效地進行保護[6]。

目前國內多個城市建立了具有不同特色的古樹名木信息系統[4，7-8]，多以現有的管理流程為基礎對古樹名木進行監管，缺乏對流程合理性的思考和重造。BPR(Business Process Reengineering)即業務流程再造[9]，利用信息技術從根本上考慮和徹底設計工作流程，從過程出發來進行信息系統規劃[10]，能夠使古樹名木管理在成本、質量、服務和速度等關鍵指標上取得顯著提高，實現業績的顯著增長[11]。計算機技術在BPR過程中發揮重要的作用[12]。經過流程再造的古樹名木管理系統不僅可以滿足管理部門的業務管理需求，也可以在養護市場化運作中發揮企業監管的重要作用。為了進一步提高古樹名木管理水平，筆者從BPR管理思想出發，以上海市古樹名木管理工作為研究對象，采用流程再設計方法建立高效、合理的業務流程，改變傳統的古樹名木管理方式，開發出古樹名木智能信息化管理系統。

1 基于BPR的古樹名木智能信息化管理系統構建

古樹名木管理內容廣泛、樹木分布較廣、資料眾多、管理體制不夠完善、技術手段不夠先進[13]，所以古樹名木管理信息化是一項非常復雜的系統工程。古樹名木智能信息化管理流程是古樹名木管理信息化系統的提綱，只有提綱清晰，才能對古樹名木管理流程進行分析、改造、重組，使古樹名木智能信息化管理系統發揮最大作用。根據古樹名木管理的實際狀況，設計了古樹名木智能信息化管理系統框架(圖1)。

2 系統分析與設計

2.1 系統分析

2.1.1 用戶需求分析。古樹名木智能信息化管理系統的開發旨在應用先進的GIS、WebGIS、GPS、MIS等技術中的優點，實現古樹名木空間信息管理、檔案查詢、空間信息瀏覽、距離測定、區域分析、信息共享、動態監測、全程跟蹤和管理。

2.1.2 系統數據流程分析。數據流程分析主要包括對信息的流動、傳遞、處理、存儲等的分析，其目的是要發現和解決數據流通中的問題。

(1)巡查流程分析。巡查流程中涉及的數據包括區縣、古樹編號、古樹名稱、古樹年齡、巡查日期、巡查人、發現問題、采取措施、整改編號、采集源等。具體的流動過程為：區縣按照巡查計劃對該轄區內的古樹名木和古樹后續資源進行巡查，將巡查的內容上報給市級古樹名木保護部門，并以照片、文字的形式做好巡查記錄。

(2)督查流程分析。督查流程中涉及的數據包括區縣、古樹編號、古樹名稱、古樹年齡、督查日期、督查人、發現問題、采取措施、整改編號、采集源等。具體流動過程為：市級古樹名木管理部門對全市所有古樹進行抽查、督查，將督查情況進行匯總，發現的嚴重問題以整改單的形式發送給區縣古樹管理部門。

(3)整改流程分析。整改流程中涉及的數據包括區縣、古樹編號、古樹名稱、古樹年齡、發現問題、采取措施、更新時間、整改編號、采集源等。具體流動過程為：市級古樹管理部門就督查過程中發現的嚴重問題，發送整改單給區縣古樹管理部門，區縣管理部門整改完成后將整改情況進行反饋。區縣古樹管理也可將巡查中發現的嚴重問題以整改單的形式發送給養護公司，養護公司整改完成后將整改情況反饋給區縣古樹管理部門。

2.1.3 用戶權限。用戶權限是實現系統分級管理的必要措施。該系統根據用戶性質分為市民用戶、市領導用戶、市級古樹管理部門用戶、區縣古樹管理部門用戶。通過對系統用戶分別賦予相應的角色來控制其操作權限[14]。對不同性質的用戶，在查詢、瀏覽、編輯、刪除、統計范圍做了權限劃定。

圖1 古樹名木智能信息化管理系統框架Fig.1 Framework of intelligent information management system of old and famous trees

2.2 系統設計

2.2.1 系統設計原則。本著從實際出發、以具體需求為導向的原則，建立古樹名木智能信息化管理系統。該系統主要包括BS架構和CS架構，其中BS架構主要完成古樹名木日常工作和業務的管理工作以及相關系統管理，CS架構主要完成古樹查詢和古樹調查信息的采集功能。

2.2.2 系統功能模塊設計。系統功能模塊分成古樹管理子系統和系統管理兩個模塊。古樹管理子系統模塊主要針對古樹名木日常管理中的業務內容；系統管理模塊主要涉及網頁維護(公告、宣傳、活動管理)以及古樹歸檔及樹種管理等。

2.2.3 數據庫設計。本次系統數據的空間地理范圍為上海市域范圍，主要數據集包括基礎地理數據、遙感影像數據、古樹名木數據、業務屬性數據等。基礎地理數據集包括行政區劃、道路、居民小區、房屋建筑、水系等，用于滿足基礎地理或地形圖的瀏覽和查閱；古樹名木數據集包括1 577棵古樹名木和1 028棵后續資源的基礎數據，包括位置、樹木生長情況、歷史、照片和生長環境的信息，用于支持日常智能信息化管理業務。日常業務數據集主要是日常巡查、督查、養護和管理的數據和資料，主要支撐日常業務管理、瀏覽和查詢。

3 系統的實現

3.1 系統開發環境與運行環境

3.1.1 系統開發環境。編程環境：(軟件)ArcGIS Server10.0、操作系統Windows 2003+；(硬件)酷睿i5、內存4GB。編程語言：Java。

3.1.2 系統運行環境。操作系統WINXP、Windows 2000+；32位操作系統；(硬件)酷睿i3、內存4GB、硬盤空間120GB以上。

3.2 系統功能模塊實現

3.2.1 查詢瀏覽。網站首頁對全體使用者開放了強大的地圖查詢瀏覽功能。點擊地圖上的古樹圖例，可以查詢到古樹的基本信息，包括樹名、編號、樹齡、樹高、地址、歷史故事、歷史圖片和實景圖片，有助于快捷了解古樹的相關信息。

網站管理者在登陸后，能夠對網站內古樹名木的基本信息和動態養護信息進行分類瀏覽。對于巡查、督查、整改、建設時期的古樹保護、技措示范、日常養護信息等管理內容也能通過關鍵字段進行查詢瀏覽。

3.2.2 統計分析管理模塊的實現。

(1)巡查統計分析。巡查工作由區縣古樹管理部門負責完成。系統根據區縣上報的巡查情況自動按照實際巡查數量與該區古樹情況進行完成情況統計；分析統計結果，自動按照“完成情況”對各區縣進行排名；對未完成巡查要求的區縣，通過浮動框的形式進行通報。

(2)督查統計分析。督查工作由市級古樹管理部門負責完成。將古樹名木督查中發現的問題分成三級，一級問題最輕微，三級問題最嚴重。系統能夠按照巡督查要求對督查要求進行督查完成情況統計；對督查過程中出現的“正常”“一級問題” “二級問題” “三級問題”數量進行統計。

(3)日常養護統計分析。系統可以根據日常養護內容進行全年養護統計。根據主要功能：土壤保護、灌溉與排水、有害生物控制、修剪、防腐、保護設施維護、自然災害防范7方面內容分類形成報表，分析全年古樹名木的日常養護情況。

3.2.3 智能識別。

(1)智能識別瀏覽對象。古樹名木面向的人員結構復雜，系統會智能識別瀏覽對象，并根據系統使用人員的不同分別賦予不同權限。系統在使用之初就賦予4類使用對象登錄名，在用戶登錄之后，系統將自動設置瀏覽權限。

(2)整改識別。系統能夠智能識別督查管理中發現的“三級問題”。督查人員輸入“三級問題”后，系統可直接進入整改頁面，形成整改單。整改單有2種生成方式：第1類是通過督查管理自動生成的整改單；第2類是通過整改管理新增的整改單。整改管理的流程主要有4個環節：①首先是管理員通過Web端創建生成整改單，整改狀態為“已派發”；②區縣管理員進入“整改管理”，通過點擊“處理”按鈕開始整改巡查作業，整改狀態為“處理中”；③區縣管理員處理完成后通過點擊“提交”按鈕完成整改任務，整改狀態為“已提交”；④市管理員進行審核查看，通過點擊“注銷”按鈕入庫，整改狀態為“已注銷”；若仍存在問題，點擊“再派發”按鈕回退給區縣管理員重新處理，整改狀態為“已派發”。

(3)定位功能。管理人員可以通過GIS運動軌跡對巡督查人員進行定位，同時作為分析督查情況真實性的標準之一。

(4)上傳方式識別。手持PDA端的巡督查信息能夠通過兩種方式上傳到電腦端。古樹管理人員能夠通過網絡實時將巡督查情況上傳到Web端；考慮到郊區沒有無線網絡的限制，也可以到達辦公場地后，通過電腦端上傳到系統。系統能夠智能識別上傳方式，顯示PDA端上傳或電腦端上傳。

4 系統開發中的關鍵問題

4.1 古樹名木業務管理流程的再造與優化 市、區古樹名木業務流程共同構成了全市古樹名木和古樹后續資源管理的主體和范圍，是業務流程再造的對象。信息化的實施是現代化業務流程再造的必然結果[15]。只有建設流暢、高效的業務流程，才能充分發揮信息技術的巨大潛能。對上海市古樹名木和古樹后續資源管理現有業務流程進行充分調研后發現，現行的業務流程處理效率較低，信息傳遞與處理時間長，資料不完整，以紙質檔案為主。筆者對業務流程進行了再造與優化，具體過程為理順業務條線，將主要業務分為巡查管理、督查管理、建設時期管理、整改管理和日常養護管理；理順業務流程，市、區兩級古樹管理部門職責明確，通過增加關鍵環節、增強數據共享等手段，使業務流程效率得以不斷提高[16]。

4.2 系統基礎信息管理 基礎信息是構建整個信息化管理系統的關鍵，該系統的基礎信息主要為1 577株古樹名木和1 028株古樹后續資源。基于2010年進行的5年1次的每木調查，同時結合《上海市古樹名木及后續資源保護規劃》城市詳細規劃調查，在原有樹名、編號、樹齡、地點、養護責任單位或個人、生長狀況、應用價值、樹高、根圍、樹冠、樹體、病蟲害及危害程度的基礎上，增加了周邊自然環境、周邊人工環境、保護措施、相關歷史故事、近5年古樹及周邊變化情況、實景照片等內容，使基礎信息更加詳實。

4.3 系統運行管理 本次系統開發基于政務內網，工作上有限制。該系統目前在政務內網中運行，市民用戶登陸瀏覽受限制，系統功能無法全部發揮。該系統目前在虛擬機中部署，虛擬機上的數據一旦丟失就很難恢復，建議將來能將系統部署在安全性能更好的服務器上。

在運行之初，有些區、縣出現登陸地址無法訪問的情況，主要是軟件環境的原因。該系統的操作系統為Windows、Unix或者Linux，需使用谷歌或者IE8以上版本的瀏覽器，另外需要安裝Adobe Flash Player(Flash插件)，用以支持地圖操作。

5 結論與展望

古樹名木智能信息化管理系統將信息化技術應用到古樹的動態監測管理中，使地理數據與屬性數據有機結合，使各種枯燥無味的表格數據可視化[17]。用戶權限的限制加強了應用軟件的針對性，使不同的用戶能夠得到最快速的體驗。加入了統計分析的功能，對巡查、督查、養護情況進行統計，提高了發現問題的準確性，增加了解決問題的針對性，為養護單位、各級管理部門等提供信息共享。采用整改識別功能，方便管理者進行進度跟蹤和管理。

該研究對古樹名木保護工作進行了全面的分析和優化，將古樹名木保護工作整合到軟件系統中，基本實現了所需的功能，但是隨著時代的發展，古樹名木管理業務內容也將發展變化，對古樹名木進行管理的業務流程未來還有進一步改進和優化的空間，仍有一些功能需要進行實現與完善，管理系統要為今后模塊的擴充留有接口[18]。雖然此次建設的管理系統可以實現巡督查養護數據的實時上傳，但是監測還是有時間、人力的限制，無法實現真正的實時監控，若條件成熟，可以繼續研究數字監控技術在古樹名木管理中的應用問題。

[1] 陳飛平，廖為明.南昌市主城區古樹名木保護現狀及對策[J].農業考古，2011(1)：276-278.

[2] 梁星權，李茂深，顏文希，等.城市林業[M].北京：中國林業出版社，2001.

[3] 王潔.基于Web的三亞市古樹名木管理信息系統的研建[D].長沙：中南林業科技大學，2014.

[4] 錢江波，于煒，劉錦.杭州市古樹名木信息系統的設計與開發[J].北方園藝，2013(20)：197-200.

[5] 王春玲，佘佐彬.基于物聯網的古樹名木監控管理研究[J].計算機工程，2015，41(5)：316-321.

[6] 王元勝，甘長青，周肖紅.香山公園古樹名木地理信息系統的開發技術研究[J].北京林業大學學報，2003，25(2)：53-57.

[7] 黃寧輝.基于GIS的廣東省古樹名木信息管理系統的設計與應用[J].林業勘查設計，2012(3)：110-112.

[8] 李雪飛，徐源，金寧，等.沈陽市古樹名木數據信息管理系統的研究及應用[J].農業科技與信息(現代園林)，2012(4)：62-66.

[9] 劉萍萍，韓文秀.業務流程再造(BPR)及其應用[J].天津工業大學學報，2002，21(6)：16-18，23.

[10] 董玉祥.面向鋼鐵業服務的智能信息化系統研究[D].上海：上海交通大學，2010.

[11] HAMMER M，CHAMPY J.Reengineering the corporation：A manifesto for business revolution[M].New York：Nicholas Brealey，1993：2-9.

[12] ATTARNA M.Exploring the relationship between information technology and business process reengineering[J].Information & management，2004，41(5)：585-596.

[13] 潘建萍.關于提高上海古樹名木保護管理水平的思考[J].上海農業科技，2003(5)：84-85.

[14] 廖吉林，劉建一.基于BPR思想的企業組織重構研究[J].技術經濟與管理研究，2010(2)：98-101.

[15] 季金奎.基于信息技術的企業業務流程再造研究[J].商業時代，2009(32)：53-54.

[16] 陳元華.基于BPR的瀝青油庫物流管理信息系統開發研究[D].重慶：重慶交通大學，2012.

[17] 陸守一，唐小明，王國勝.地理信息系統實用教程[M].北京：中國林業出版社，1999.

[18] 蔡堅，張應利.電子商務時代的企業資源計劃[J].廣東工業大學學報(社會科學版)，2003，3(S1)：171-173.

Research on Intelligent Information Management System of Old and Famous Trees Based on BPR

BO Fang-fang

(Shanghai Station of Afforestation Management and Direction)

Based on the management business of old and famous trees, business process and reengineering theory was used to analyze and optimize the current business process. On the basis of the new reengineering business processes, the information system was analyzed, designed and developed. The intelligent information management system of old and famous trees were developed, so as to realize the information management functions of the query and browse, statistical analysis, intelligent identification of old and famous trees.

Old and famous trees; Information system; Informationization; Business process reengineering(BPR)

上海市綠化和市容管理局資助(F120504)。

薄芳芳(1983- )，女，浙江寧波人，工程師，碩士，從事古樹名木保護和城市生態學研究。

2016-09-12

S 126;TP 39

A

0517-6611(2016)32-0204-03