２０１２年３月 广西师范学院学报：自然科学版 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｍａｒ．２０１２ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．１ 第２９卷第１期 文章编号：１００２—８７４３（２０１２）０１—００８２—０４ 粮食管理、预警与应急预案生成系统 胡世洋，杨磊，罗锦坤 （广西师范学院计算机与信息工程学院，广西南宁５３００２３） 摘要：为了解决粮食管理过程中存在粮食安全风险预警不及时、不准确和难以找出相应解决方案的问题，构 建了粮食管理、预警与应急预案生成系统。利用预警自动地生成应急预案，并与应急指挥系统相对接，提供管理、 预警、应急“一条龙”式的技术支持。引入短信接口功能，用户可以使用无线终端操作系统。运行结果表明：本系统 对已知的风险和潜在的风险处理更为及时，从而解决了以往同类系统功能相对单一的难题。 关键词：ＭＶＣ；粮食管理；预警；应急预案生成；短信接口 中图分类号：ＴＰ３９ 文献标识码：Ａ 粮食对于国民经济的的发展乃至整个国家的民生的重要性都是不言而喻的。但是粮食从生产、收 购、销售、调配、存储、加工等等这些环节中所暴露的问题也是复杂和多变的。一旦出现自然灾害、战争、 国际封锁等等这一系列的突发事件时，如何才能有效应对，保证粮食的有效供给，这个问题直接关系到 整个社会发展的大局。对粮食繁冗复杂的信息能够有效地管理，并对已经存在或者在未来可能存在的 风险进行有效的警示和预测对国家粮食安全来说无疑具有十分重要的现实意义。 １ 系统模型 １．１ 管理模型 粮食管理包括对粮食操作的相关数据录入、汇总、编辑、并生成相应的报表，通过这一系列的操作使 粮食复杂冗余的信息，有序化、直观化。粮食管理是进 行粮食有关的问题预警的前提。如图１所示，系统提供 数据录入 数据汇总 管理维护 生成报表 多种信息采集接口，从而实现将粮食的供应、加工、运 输、仓储的信息成功地录入系统内部的数据库中。由 ＿Ｊ 冈Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．．＿．Ｊ ．．．．．．．．．．．．．＿＿Ｊ 广］ Ｉ Ｅｘｃｅｌ Ｉ Ｉ＿ Ｉ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．＿＿Ｊ 于录入的信息可能是复杂的、不完整的、冗余的，所以 需要将获得的数据分类汇总和图形化处理，从而有利 Ｉ．．．．．．．．＿＿Ｊ ● 圈 ● Ｉ回 ．．．．．．．＿Ｊ Ｉ● ．．．．． Ｉ运输Ｉ ｌｌ图形化ｌ ｌ ｌ仓储ｌＩ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ＨＴＭｌ 于我们直观性分析与管理。在日常管理与维护当中， 系统仍需要方便地对数据进行增、删、改、查功能，同时 要支持对特定数据的锁定和解锁功能，可以设置锁定 ｌ ｌ ＿＿Ｊ Ｉ．．．．．．．．＿＿ｊ Ｉ ｃｓｖ ｌ 的内容为：数据项、锁定种类（如统计项锁定、业务锁定 等）、锁定时间（锁定起始时间、锁定时间段等），如某数 据项被锁定，则在锁定期内，所有用户均不能对该数据 人为多种格式。 圈 Ｉ．．．．．．．．．．＿＿Ｊ 回 图１粮食管理模型图 项进行增删改等操作。最后为了便于对数据统计与分析，我们还可以将系统数据生成ＷＥＢ报表，并导 １．２预警模型 粮食预警系统主要是针对突发情况以及其它应急事件进行预警，使得与粮食安全相关的各种因素 的变化控制在合理范围之内。要使系统能有效地进行预警就必须得对系统内部的数据的变化，进行有 收稿日期：２０１１—１２—２６ 基金项目：高新技术产业培育与发展计划［１１ ６２１４５０５６０１１００５］ 通讯作者：杨磊，男，研究员，硕士生导师，中国计算机学会高级会员，研究：自动控制系统 第１期 胡世洋，等：粮食管理、预警与应急预案生成系统 ・８３・ 效的监测，这些需要被监测的内容主要包括所辖区内的粮食产量、粮食进出口总量、粮食储备库存、粮食 经营企业周转粮食库存、居民月粮食消费量、粮食市场价格及指数等。 如图２所示，采集到的实时粮食数据被存放在粮食管理数据库中，数据库通过ＤＢ接口与系统中的数 据检测模块相连，数据检测模块参照预警分类指标的内容动态地监测粮食数据中可能存在的风险，然后将 存在的风险提交给系统中的预警分级核定模块，经过核定后再根据此风险发生预警报告传达给各相关部 门。最后将生成预警信息进行有效的存放和管理。 预警分级核定从低到高分为：平时供应、自然灾 害、市场应急、特别应急四个等级，根据不同等级我们 所采用的预警管理指标不同。 １．３应急预案生成模型 如图３所示应急预案生成引擎可以根据已生成 厨 分核预警级定 珊 网Ｉ指标管理Ｉ 的预警信息，快速有效地制定多种应急方案，动态加 载数据生成指挥体系和任务列表，对制作的方案可以 进行动态演播。系统将传统基于文本的纸质预案经 过数字化抽象，解决传统纸质预案的存储、管理、升级 和使用不便等问题，更重要的是以此为基础，能够在 指挥系统中快速制定出多套数字化方案，为应急指挥 系统的决策提供依据。 图２粮食信息预警模型图 － ２系统的设计与实现 ２．１基于ＪＳＰ的ＭＶＣ开发模式 ＪＳＰ技术是一种在传统的网页文件中插入ｊａｖａ程 应 用 接 嗣 接管理 ｌ 口 ● 图３应急预案生成模型图 序段和ＪＳＰ标记，从而形成的ＪＳＰ文件。ＪＳＰ文件具 有高复用性的特点，并且能够跨平台运行，使得ＪＳＰ技术在动态网页设计中变得极为流行，为Ｂ／Ｓ开发 中主流的开发技术。 在ＪＳＰ开发中，为了调试方便和维护时使程序层次更加清晰，采用了ＭＶＣ的设计方案。ＭＶＣ分 别表示模型，视图和控制。三层相互，如果任何层的外部需求发生了变化，只需要修改相应层次的 文件即可，而不会影响到其它部分。当数据库的参数发生变化时，我们只需要修改相应的配置文件即 可，而不需要更改其它任何ＪＳＰ文件。 ２．２数据库的管理方式 ２．２．１ Ｓｑｌ Ｓｅｒｖｅｒ数据库管理系统 Ｓｑｌ Ｓｅｒｖｅｒ数据库管理系统是一个全面、集成、端到端的数据库系统，它具有安全、可靠、高效的特 点。它主要包括的工具：关系型数据库、复制服务、通知服务、集成服务、分析服务、报表服务、管理工具、 开发工具等，它能使庞大、冗杂的粮食数据的管理变得方便有效。 ２．２．２数据接口 粮食管理、预警与应急预案生成系统在完成以后，各模块之间要有大量的数据交换，系统仍需要与 外部系统进行对接，这就要求我们在设计过程中要完成以下功能：１、数据访问接口：通过提供接ＥＩ，外部 系统可对数据或系统进行访问和共享；２、系统内部各模块间的数据交换接口。 ２．２．３数据的镜像备份 当辅助实例检测到主服务器系统发生故障的时候，应用程序可以立即连接到输助服务器系统上面， 从而保证系统连续工作。同时我们按时给数据库系统文件进行备份，一旦发生数据库文件的损坏，可以 尽快恢复到历史最新水平。 ・８４・ 广西师范学院学报：自然科学版 第２９卷 ２．３身份管理 系统的用户数量较大，所以必须要制定严格的身份才能够方便不同用户有条不紊地进行操作。 不同身份的用户他所看到的和能够使用到的系统的功能不同，系统将设计一套灵活性、可扩展性和安全 性都比较高的权限控制机制，按不同的部门、不同的级别、不同的用户类型以及用户账号，给予不同的访 问权限，从而保证用户都能安全有序的使用系统内部的功能。 ２．４短信接口。 为了使用户可以使用手机等移动终端与系统进行交互，所以我们在系统中加入了短信接口的模块。 短信接口程序与系统实现无缝对接。这里我们引入了短信机的设备。短信机是由短信模块、单片机、 ＳＩＭ卡和电源组成的短信设备，它通过ＲＳ２３２口与计算机相连，从而实现远距离的无线传输。计算机 通过ＲＳ２３２口向单片机发送命令，单片机接收到命令之后又向短信模块发送ＡＴ指令，从而达到控制短 信模块收发短信的功能。 ２．５基于模糊综合评价的粮食预警模式 模糊综合评价法是把社会或经济现象中所出现 的“亦此亦彼”的中介过度状态采用概念内涵清晰，外 延界限不明确的模糊思想给予描述，并进行多因素的 综合评定和估价。采用模糊综合评价法有效地避免 了用“是”与“非”这种用硬性尺度衡量被评价现象的 做法，克服了采用传统的综合评价法可能出现的不同 程度地偏离客观真实状况评价的缺陷。 影响粮食安全问题的因素错踪复杂，系统就是按 图４短信接口模型 照影响粮食从产生到加工和储存这一系列过程中的因素为评价指标进行模糊综合评价。 （１）建立评价指标集合 根据评价目的，建立评价因素域ｕ。Ｕ＝｛ ， ， ， ，“ ｝，其中己，：粮食安全问题预警评估， 。 粮食产量， 粮食收购量，Ｕ ３粮食销售量，Ｕ４粮食加工量，Ｕ 粮食储备量。 （２）建立评语集 评语集是对各种指标做出可能结果的集合，可请专家进行评估定级。根据粮食的预警目标，建立评 语集为： Ｖ＝｛ ， ，Ｖ。， ，Ｖ５｝＝｛极度危险，危险，正常，良好，优秀｝ （３）建立权重 在粮食安全问题预警中，相同的或不同的指标的重要性对功能的体现通常是不一样的，因此需要对 指标进行赋权。由于权重的确定直接影响到评价结果是否客观合理，因此必须认真对待。我们建立权 重集为Ｗ＝｛ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４，ｗ５｝。 （４）模糊综合评价 Ｓ＝Ｗ＊Ｒ＝（ １，Ｗ ２，…，Ｗ ） 为了便于比较，将上述综合评价结果转换成指数，取评判等级分值为：Ｖ＝｛Ｖ１， ， ，７４， ｝＝ ｛极度危险，危险，正常，良好，优秀｝＝｛９０，８０，７０，６０，５０｝。因此这一次的粮食风险综合指数为ｕ＝ＳＶ。 ３系统运行环境 ３．１硬件环境 为了保证系统能够吞吐大量的数据，系统须配备一台为四核，内存为４Ｇ、硬盘容量至少为３００Ｇ且 第１期 胡世洋，等：粮食管理、预警与应急预案生成系统 ‘８５・ 带有千兆级双网卡的数据库服务器。为了保证能够处理来自各地的应用信息，系统须配备为四核、内存 为８Ｇ、硬盘容量至少为１５０Ｇ且带有千兆级双网卡的应用服务器。为了保证短信模块的有效运行，系 统须配置短信机一台。 ３．２软件环境 Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００３具有可靠性、可用性、可伸缩性和安全性，这使其成为高度可靠的平台。ｗｉｎ— ｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ ２００３做为我们服务器上首选的操作系统。Ｓｑｌ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５具有安全、可靠、高效的特点，做 为我们数据库管理软件的首选。 ３．３ 网络环境 系统对网络的速度、性能、负载能力都有较高的要求，因此，须基于快速以太网技术标准，采用交换 式以太网技术和虚拟网络技术及客户机／Ｈｉ务器网络体系结构。通过先进的网络管理软件对网络进行 全方位的管理和控制，为系统的运行提供了有力的支持。 ４结语 粮食问题是事关国计民生的大事，粮食从产生到加工、存储这一系列的过程中产生数据信息庞大而 冗杂，以往人工的管理方式和单纯的粮食管理系统已经无法满足日益严峻的粮食安全威胁。本系统对 粮食的各个环节的信息进行有效的收集与管理，并且能够准确预测和提示出粮食生产过程中现在存在 的或以后可能存在的风险和问题，为解决粮食安全问题，提供了强有力的技术保障。系统还与视频监控 系统和决策指挥进行对接，从而实现对粮食信息从收集到决策的全方面的技术支持。 参考文献： ［１］于海鸿，孙吉贵，李泽海，等．基于ＧＩＳ的粮食管理预警决策支持系统［Ｊ］．吉林大学学报，２００６（７）． ［２］陆贤，薛正平，杨星卫，等．上海市粮食供需平衡预测与辅助决策系统的ｗｗｗ集成技术［Ｊ］．上海农业学报，２００２， １８（１）：８８—９１． ［３］邓乃杨，刘广利，张春华．一种新的支持向量分类方法及其在粮食安全预警系统中的应用［Ｊ］．运筹学学报，２００３，７ （２）：１２８． ［４］ＹＤＡＮＩＥＬ ＬＩＡＮＧ．Ｊａｖａ语言程序设计进阶篇［Ｍ］．王镁，新夫，李娜，等译．北京：机械工业出版社，２００６． ［５］黄山．短信接口及其应用程序的开发［Ｊ］．广东自动化与信息工程，２００６（１）． 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ｒｅｌａｔｉｖｅ ａｃｃｅｓｓ ｔｏ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｌｎｌａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｖｉｄｉｇｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｍａｎａｇｅ— ｍｅｎｔ，ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｇｎ ａｎｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ．Ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＳＭＳ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，ｕｓｅｒｓ ｃａｎ ｕｓｅ ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｔｏ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｋｎｏｗｎ ｒｉｓｋｓ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｒｉｓｋｓ ｉｓ ｍｏｒｅ ｔｉｍｅｌｙ．Ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｉｍｐｌｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｓｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｏｌｖｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＭＶＣ；ｆｏｏｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｔｉｇｎｅｎｃｙ ｐｌａｎ ｇｅｎｅｒａｔｉｇｎ；ＳＭＳ Ｉｎ— ｔｅｒｒａｃｅ ［责任编辑：黄天放］
