农业科技示范户申报系统的设计与实现.docx

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农业科技示范户申报系统的设计与实现

农业科技示范户申报系统的设计与实现

摘要

科学技术是第一生产力。

农户作为我国农业生产经营的基本单位，承担着接受和使用农业科技的任务。

在农村选择培育一批科技示范户，进行重点扶持，以示范户带动广大农户，是科技与生产结合的有效形式。

农业科技示范户由农户自主申报，经村、乡镇、县市等各级行政管理部门组织评审确定，然后由各级农业科技推广部门进行技术推广。

本项工作中的评审、审批、示范户管理等基本都是有人工操作，存在工作效率低下、评审缺乏系统化的评价标准和透明性、推广工作缺乏信息化管理手段、专家与农户沟通不通畅等问题。

通过构建一个基于Web的申报系统，可以有效解决上述问题。

文中提出了示范户五维评价模型和示范能力成熟度模型。

多个专家从多个维度对申报者进行评价，使得评审的过程更加客观、公平。

成熟度模型的建立，能公正地确定申报户的成熟等级，给行政审批决策提供了支持，并牵引农户向更好的方向发展。

本文在对农民科技示范户申报、评审、农技推广工作充分调研的基础上，采用面向对象的技术对软件系统进行了分析、设计，使用.NET和三层架构技术实现了该系统并进行了测试。

系统主要功能包括示范户申报、专家评审、行政审批、农技推广活动管理、农技问题与解答、农技资讯等。

系统在功能上能满足申报、评价、审批、示范户信息管理等工作需要，将来可以在数据统计、报表等方面进一步丰富功能。

关键词：

农业科技；示范户；申报；评价模型；三层架构

DesignandImplementationof AgriculturalTechnologyDemonstrationHouseholdsReportingSystem

Abstract

Thesciencetechnologyistheprimaryproductiveforces.Thefarmersasthebasicunitofagriculturalproductionhavetheresponsibleforusingofagriculturalscienceandtheacceptance.Bydevelopinganumberofscientificandtechnologicaldemonstrationhouseholdsinruralandprovidemajorsupportsinorderthatledthemostoffarmerswhichisaneffectivewayoftechnologycombinationandproduction.Theagriculturalscienceandtechnologydemonstrationhouseholdscanbeself-reportedbyfarmers.Afteraccreditationfromeachlevelofgovernment,thetechnologywillbepromotedbyagriculturalscienceandtechnologydepartmentsfromalllevels. Basicallyreviewsessionandapprovalflowinthisworkingactivityaswellasmanagementofdemonstrationhouseholdsaremanualoperationandwillbeimpactedtheinefficiencyandtheassessmentislackofsystematicevaluationcriteriaandtransparency,thepromotionofthelackofinformationmanagement,theproblemofcommunicationbetweenexpertsandfarmers,etc.BybuildingaWeb-basedreportingsystem, problemscanberesolvedeffectively.

Thisthesisproposesademonstrationhouseholdsevaluationofthefive-dimensionalmodelandademonstrationhouseholdsMaturityModel.Multipleexpertsfrommultipledimensionstoevaluatethereporting,makingthereviewprocessmoreobjectiveandfair.Maturitymodelwillfairlydeterminethematuritylevelofreportinghouseholds,providethesupporttotheadministrativeexaminationandapprovaldecisions,andleadfarmersforthebetterdirection.Inthisthesis,onthebasisofinvestigationofreporting,evaluationandagriculturalextensionwithfarmersandtechnologydemonstrationhouseholds, toadoptobject-orientedtechnologysoftwaresystemtoanalysisanddesignandalsoatthemeantime,touseNETthree-tiertechnologytoachievethissystemanddidthetesting.Themainfeaturesofthesystemincludethedemonstrationhouseholdsreporting,expertreview,administrativeexaminationandapproval,themanagementofagriculturalextensionactivities,agriculturalquestionsandanswers,agriculturalinformation,etc.

Thefunctionsofthesystemcouldbemettheneedsofreporting,evaluation,approval,anddemonstrationhouseholdsinformationmanagementfunction.Thedatastatistics,statementsandotherfunctionscanbeimprovedinthefuturestudy.

Keywords:

Agriculturalscienceandtechnology;Demonstrationhouseholds;Reporting;Evaluationmodel;Three-tierarchitecture

第1章绪论

科学技术是第一生产力，也是农业发展的第一推动力。

农户作为我国农业生产经营的基本单位，承担着接受和使用农业科技的任务。

从农业发展和农民实际需要出发，推动农业科技入户，对于提高农民科学文化素质和科技应用水平，加速农业科技进步与创新，加快建设中国特色的现代农业，全面建设农村小康社会具有重大意义[1]。

通过从农户中评选农业科技示范户，树立典型，发挥其示范、辐射作用，推广农业科技的应用，是我国从国家到地方各级政府所推崇的做法，通过近十年的实践，对提升我国农户科技应用水平起到了非常大的作用[2]。

近年来，中共中央、国务院高度重视农业农村信息化建设，出台了一系列政策措施，实施了“金农工程”、“三电合一”等重大工程，农民获得信息服务越来越便捷，中国农业农村信息化水平明显提高。

99%的乡镇能上互联网，基本实现了乡乡有网络[3]。

随着教育程度的提高，农民大多能应用互联网进行信息检索、论坛交流、信息录入等操作，使用简单的互联网应用来完成一些工作。

从目前农业科技示范户申报、管理、技术推广的工作实际情况来看，这些工作大部分环节都是由手工完成，效率不高，管理难度大，技术推广面也存在局限性[4]。

因此需要一个对本项工作起到支撑作用的信息化平台。

1.1研究背景

2013年中央一号文件《中共中央、国务院关于加快发展现代农业进一步增强农村发展活力的若干意见》中指出，要加快用信息化手段推进现代农业建设，启动金农工程二期。

在2012年1月国务院印发的《全国现代农业发展规划（2011—2015年）》中明确指出，要增强农业公益性服务能力。

加快基层农技推广体系改革和建设，改善工作条件，保障工作经费，创新运行机制，健全公益性农业技术推广服务体系。

《中华人民共和国农业技术推广法》中提出，国家鼓励和支持村农业技术服务站点和农民技术人员开展农业技术推广。

国家鼓励和支持农业劳动者和农业生产经营组织参与农业技术推广。

推广农业技术，应当选择有条件的农户、区域或者工程项目，进行应用示范。

为促进农业科技实现真正“下乡”，辽宁省构建了“省首席专家+县级责任专家+技术指导员+科技示范户”的科技服务推广体系。

根据2012年统计数据，辽宁省农业科技贡献率已达到56%，农业科技成果推广率高达70%。

农户是现代农业发展的经营主体，农民学科技、用科技的能力和水平直接关系粮食增产、农业增效和农民增收。

近年来，各地在大力实施农业科技入户工程过程中，结合基层农技推广体系改革，积极探索科技进村入户的有效模式，实行“一村一名农技指导员”制度，探索、创新了不少新举措、新经验和新机制，实现科技入户村村全覆盖，为解决农业科技推广“最后一道坎”和农业科技成果转化的“最后一公里”等问题，提供了良好思路和有效范本。

农业科技示范户是开展农村科技示范活动的重要内容，是向广大农民群众普及推广先进适用技术、推进农业现代化、加强农村群众性科普网络建设和建设社会主义新农村的重要途径。

在农村选择培育一批科技示范户，进行重点扶持，以示范户带动广大农户，是科技与生产结合的有效形式，是向农民传授科技知识和生产技能的有效途径。

提高科技示范户的辐射带动能力，能够将掌握的知识和技能普及和传授给周围农户，以户带户，以户带村，以村带乡，形成农业技术示范新模式。

农业科技示范户的评选、示范推广工作，是我国从十一五规划期间开始各级政府农业经济发展工作的常项工作之一。

具体操作模式是，由农户自主申报，经村、乡镇、县市、省市等各级行政管理部门进行考核审批确定，然后由各级农业科技推广部门进行技术推广。

各项流程基本都是有人工操作，存在跑审批手续费时费工、考核审批缺乏系统化的评价标准和透明性、推广工作缺乏信息化的手段影响力不够、对示范户管理缺乏有效手段等问题。

随着网络的逐步完善和信息技术的普及，可以将计算机网络技术应用于农业科技示范户申报和农业科学技术的推广，建立基于网络的农业科技项目申报与推广体系[5]。

基于网络的农业科技示范户申报系统，可以提高效率，节省人力成本，增加评审工作的透明化、公开化和公平性，并可规范示范户的管理[6]。

通过基于网络的农业科技推广体系可以将十分复杂的农业技术，以简单、易懂、易学的方式表现出来，以崭新的形式促进农业科技推广、科技咨询和农业教育的发展。

[7]

1.2论文研究的主要内容及意义

在各级农业经济发展和农业科技推广行政主管部门的组织下，农户可以申报乡镇级、县市级、省级、国家级的农业科技示范户。

行政管理部门组织评审，对评定的示范户进行资金、政策支持，并对其先进的技术进行推广，让更多的农户受益。

本论文研究的目的，就是将以上活动用基于网络的软件系统来实现，提高工作效率，提高评审的公平性，提高技术推广工作的有效性。

本论文研究要解决以下几个关键问题：

（1）如何使得各级农业科技示范户的评定公平、合理？

（2）如何指导申报者改进工作，使其达到更高的水平？

（2）如何管理农业科技示范户的技术推广活动，保证其示范、辐射作用？

本论文研究的主要内容有：

（1）建立农业科技示范户评价模型和农业科技示范户发展成熟度等级模型。

评价模型根据评审行政主管部门的工作指导思想、评审指标体系，提取评价维度，形成评价模型。

成熟度等级模型是对评价模型中的各个维度进行成熟度定义、量化，每个维度根据发展的程度，分为无影响力、村级、乡镇级、县市级等四个等级。

（2）对申报农户进行量化评价，并给出改进发展的建议。

根据申报者提供的材料，按照成熟度评价模型进行量化打分，给出评价等级。

对于各个维度的发展，给出改进发展建议，申报者可以从哪些方面继续努力才能达到更高的成熟等级。

（3）对技术推广活动进行管理。

根据推广要求，一个农业技术指导员负责十个示范户、一百个辐射户的农业技术推广工作。

建立技术推广服务档案，并进行经费使用的管理。

（4）实现农业科技示范户的申报、审批流程。

农户可以通过系统进行申报材料的填写、提交。

根据行政审批流程，各级审批者可以在本级单位的范围内，在对申报者进行成熟度评价的基础上，做出审批决策。

同意申报的申报农户，可以进入下一个审批环节。

（5）提供信息发布与检索服务。

实现农业科技示范户技术、经验共享，将申报材料中的技术应用典型案例，在共享平台上发布，供所有农户分享其技术应用的经验。

提供农业科技资讯发布服务，资讯包括农业实用技术、产品市场信息、政策法规、农业新闻等。

对用户提供信息检索服务。

农户可以通过关键词，在站内搜索关于典型案例、资讯等方面的内容。

1.3论文结构

本文主要分为7章。

第1章是绪论。

介绍了本课题的研究背景、研究目的、需要解决的关键问题以及研究的内容。

第2章介绍了要完成研究的内容，所需要使用的关键技术，以及设计开发相应软件系统的软硬件环境。

第3章提出了农业科技示范户评价模型和农业科技示范户发展成熟度等级模型，并采用面向对象的方法，构建了系统的业务模型和需求模型。

第4章是系统的设计部分，根据系统需求模型，对本系统进行了系统架构、数据库的设计，并对主要功能模块进行了详细设计。

第5章阐述了如何实现本系统的各个功能模块，并对主要功能的操作流程进行了说明。

第6章阐述了本系统单元测试，集成测试的整体情况。

第7章对课题研究和论文工作进行了总结，提出了后续课题研究的方向，以及软件系统需要完善的地方。

第2章关键技术介绍

本论文构建的系统是一个基于B/S架构的软件系统。

所使用的关键技术包括Microsoft旗下的ASP.NET、C#、SQLServer2008、三层架构技术、UML、能力成熟度模型等。

2.1三层架构技术

本文设计实现的申报系统在软件体系架构上使用了三层架构技术。

在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。

微软推荐的分层式结构一般分为三层，从上至下分别为：

表示层、数据访问层、业务逻辑层[12]。

（1）表示层：

主要表现为Web方式，也可以表示成WinForm方式。

该层离用户最近，用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。

（2）业务逻辑层：

主要是针对具体的问题的操作，对数据业务逻辑处理。

它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。

业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。

对于数据访问层而言，它是调用者；对于表示层而言，它却是被调用者[13]。

依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，是系统分析设计的关键所在。

（3）数据访问层：

主要是对原始数据（数据库或者文本文件等存放数据的形式）的操作层，为业务逻辑层提供数据服务。

可以实现对数据表的Select，Insert，Update，Delete的操作。

如果要加入ORM的元素，那么就会包括对象和数据表之间的mapping，以及对象实体的持久化。

2.2ASP.NET

本软件系统的表示层使用了ASP.NET技术。

该技术已经发展成熟并且广泛应用于市场上。

ASP.NET提供了结构清晰地代码，也方便了编写；而且它可以很好的被共享。

ASP.NET具有良好的伸缩性因为它使用了编译后的语言；ASP.NET具有一个特色技术就是面向对象，他使用了web表单让开发变得更为直观。

另外，ASP.NET对服务器控件对数据绑定，以及常用的web控件，都有改进，缓冲技术更成熟。

它是建在通用语言上的程序架构[14]。

作为Microsoft.NETFramework的一部分，ASP.NET优点在于它简化了应用程序的开发计算环境，并且高度分布在Internet中。

.NETFramework它提供了线程管理内存管理和代码安全等各种核心的服务。

同样的它包含了NETFramework类库，开发人员利用此类型集合创建应用程序。

它具有综合性和面向对象的特点[15]。

ASP.NET具有适应性和强大性。

因为它的特点是用通用语言进行编译和运行程序，所以它的适应性和强大性，ASP.NET和Web能很好的整合一起，因为通用语言的基本库使他们都在一个平台上运行，数据接口，消息机制都可以相互融合。

ASP.NET具有可管理性。

将ASP.NET的一个应用程序安装在服务器系统中时，操作非常简单，不需要重新启动系统，只需复制一些文件。

ASP.NET将基础字符分级，这种配置系统，便于简化应用程序和服务器环境的设置[16]。

2.3C#编程语言

本软件系统的业务逻辑层和数据访问层使用了C#作为编程语言。

C#语言是微软公司于2000年6月发布的一种新的编程语言，并在微软职业开发者论坛上登台亮相。

C#是微软公司的程序员AndersHejlsberg的最新成果。

C#看上去与JAVA有着很多相似的地方；它涵盖了例如单一继承、界面、几乎与JAVA类似的语法，以及编译成中间代码再运行的过程。

但是C#与JAVA之间有着显著的差异，它引用了Delphi的一大特点，跟COM是直接集成的，并且它是微软公司.NETwindows网络框架之主要角色。

微软公司的C#语言主要是从C和C++的定义继承而来的。

C#的设计者从C++继承的可选的选项方面比JAVA更广泛一些，它还增加了自己崭新的特点。

2.4SQLServer2008

本软件系统数据库管理系统使用了SQLServer2008。

SQLServer2008扩展了报表中可用的可视化组件。

可视化工具例如地图、量表和图表等使得报表更加友好和易懂。

使用ADO.NET实体框架可以通过使用由ADO.NET管理的CLR对象对数据库进行编程。

SQLServer2008提供了提高性能和简化开发过程的更有效的和最佳的支持[17]。

SQLServer2008降低了管理系统、.NET架构和VisualStudio的时间和成本[18]。

2.5UML

本软件系统分析设计过程中，采用UML作为建模语言。

CASE工具采用StarUMLV5.0。

统一建模语言（UnifiedModelingLanguage，UML）是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。

它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。

它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。

面向对象技术和UML的发展过程可用图形来表示，标准建模语言的出现是其重要成果。

在美国，截止1996年10月，UML获得了工业界、科技界和应用界的广泛支持，已有700多个公司表示支持采用UML作为建模语言[19]。

1996年底，UML已稳占面向对象技术市场的85％，成为可视化建模语言事实上的工业标准。

1997年11月17日，OMG采纳UML1.1作为基于面向对象技术的标准建模语言[20]。

UML代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向，具有巨大的市场前景，也具有重大的经济价值和国防价值。

UML是一个标准的图形表示法，它不是面向对象的分析和设计，也不是一种方法，它仅仅是一组符号而已[21]。

最常用的UML图包括：

用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图。

（1）用例图

用例图（Usecasediagram）描述了系统提供的一个功能单元。

用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括基于基本流程的"角色"（actors，也就是与系统交互的其他实体）关系，以及系统内用例之间的关系。

用例图一般表示出用例的组织关系，要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能的一组用例。

用例图通常用于表达系统或者系统范畴的高级功能，可以很容易看出该系统所提供的功能。

（2）类图

类图（Classdiagram）是最常用的UML图，显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系；它用于描述系统的结构化设计。

类图最基本的元素是类或者接口。

（3）顺序图

序列图（Sequencediagram）显示具体用例（或者是用例的一部分）的详细流程。

它几乎是自描述的，并且显示了流程中中不同对象之间的调用关系，同时还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。

顺序图有两个维度：

垂直维度以发生的时间顺序显示消息/调用的序列；水平维度显示消息被发送到的对象实例。

（4）活动图

活动图（Activitydiagram）可用于在业务单元的级别上对更高级别的业务过程进行建模，或者对低级别的内部类操作进行建模。

可以使用垂直实线将活动图划分为泳道。

每条泳道代表整个工作流程的某个部分的职责，该职责由组织的某个部门来执行。

泳道最终可以由组织单元或者业务对象模型中的一组类来实施。

泳道之间的排序并不会影响语义。

每个活动状态都指派了一条泳道，而转移则可能跨越数条泳道。

2.6能力成熟度模型

本文中借鉴软件能力成熟度模型（SW-CMM）的思想，提出了科技示范户示范能力成熟度模型。

1984年在美国国防部的支持下，卡内基美隆大学成立了软件工程研究所（SEI）；于1986年11月，在Mitre公司的协助下，开始发展一套帮助软件业者，改善软件流程的流程成熟度架构，并于1991年发表了CMM模型[23]。

软件过程的改善不可能在一夜之间完成，CMM是以增量方式逐步引入变化的。

CMM明确地定义了5个不同的“成熟度”等级，一个组织可按一系列小的改良性步骤向更高的成熟度等级前进。

CMM为软件的过程能力提供了一个阶梯式的改进框架[24]，它基于以往软件工程的经验教训，提供了一个基于过程改进的框架图，它指出一个软件组织在软件开发方面需要那些主要工作，这些工作之间的关系，以及开展工作的先后顺序，一步一步的做好这些工作而使软件组织走向成熟[26]。

第3章系统分析

3.1可行性分析

3.1.1技术可行性分析

本系统开发使用业界成熟的.NETWeb系统开发工具和技术，数据库采用稳定的SQLServer2008版,在Windows平台下进行开发。

开发者具备相关技术的基础和相关项目经验，技术储备上能达到开发要求。

由于本系统是单位内部开发使用的系统，所以在项目进度、质量要求等方面有较大的弹性。

在技术和管理方面，开发本系统可行。

3.1.2经济可行性分析

本系统开发成本主要包括调研经费、专家费、资料费。

作者所在工作单