基于.NET构架的粮食产品全程可追溯系统实现

邓志宏++曹洁++刘裕文++李建奇

摘要：为实现粮食产品的全程质量安全追溯， 开发了多层次多角色的粮食产品质量安全可追溯系统。系统基于Asp.Net的MVC框架，采用了ADO.NET Entity Framework对象关系映射技术（ORM），前端UI设计框架应用目前主流Bootstrap技术。为方便智能手机远程访问，设计了微信公众平台。面向种植户和企业实现了产地、生产过程、加工过程，运输以及销售等环节的质量安全信息管理，系统包括种植户注册、种植基地管理、生产管理、溯源管理和用户管理等功能。可通过网站平台、手机短信和微信公众平台等多种方式向各类用户提供服务。追溯系统操作便捷，功能完善，为粮食产品质量安全管理提供了一种解决方案，具有一定参考和应用价值。

关键词：粮食产品 质量安全 可追溯系统 溯源编码

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0084-03

1 引言

近年，由于农产品农药残留、兽药残留和重金属等有毒有害物质超标造成的食品安全事件接连发生，引发了消费者的迷茫和恐慌，如何在类似的质量安全事件发生后能够有效及时的进行追根溯源，成为当前社会急需解决的问题[1]。农产品质量安全是农产品安全的首要屏障和根本基础。为了应对食品安全事件，应当基于供应链研究农产品质量安全问题，利用农产品质量追溯系统，对农产品的安全追溯信息进行归集、查询、分析、评估、跟踪、预警[2]。本文的目的就是为实现追踪农产品从种植生产到进入市场的各个阶段，设计实现粮食产品从“农田到餐桌”的质量安全可追溯系统。

2 需求分析

中国是一个农业大国，粮食的生产和消费皆位居世界前列。随着工业化的发展和市场范围的扩大，现在越来越多的粮食是通过漫长而复杂的供应链到达消费者手中。由于多层次的加工和多渠道的流通涉及不同地点和拥有不同技术的许多粮食企业，消费者很难了解粮食种植、加工、流通、存储、销售等各个过程的具体情况。因此，一旦发生粮食品质问题，政府监管部门、粮食企业、消费者很难高效快捷地追溯粮食品质问题的源头[3-4]。针对粮食监测与产品质量存在的问题，本文提出基于MVC结构的粮食生产监测与产品质量可追溯平台的解决方案。该系统采用当下先进的开发工具和语言，使用简单方便，服务于项目的各方参与者，致力解决粮食质量追溯问题。

3 系统可行性分析

基于MVC架构的粮食生产监测与产品质量可追溯系统，依托于强大的数据库管理，把系统的界面、业务、数据分离，各个层次各司其职，相互联系。其研发的可行性可从技术、经济、社会三方面进行分析与论证。

3.1 技术可行性

粮食产品质量安全追溯平台是一个面向消费者用来进行农产品安全追溯的管理信息系统。该系统基于MVC4来进行设计，理论相对成熟，Microsoft的Visual Studio 2012开发平台日益成熟，使用方便，SQL Server2008对数据库的处理也非常强大，Asp.net技術拥有超强的编译能力且面向对象[5-6]。

3.2 经济可行性

粮食产品质量安全追溯平台的规划设计标准高，具有合理的功能性和现代化的设计，开发效率高。此外，本项目的实现将会促进农业更好更快的发展，走向高效率，高质量的高标准，在经济上具有一定可行性。

3.3 社会可行性

社会可行性是系统研发的根本保证。面对发展迅速的社会，农产品往往可能伴随着农药残留等质量问题，加大粮食产品的检测性与可追溯性。只有对农产品的相关生产、加工、物流信息等信息有了一定的可查性，加大其透明度，消费者才能吃的放心，让系统的研发具有社会上的保障。

4 系统整体结构

粮食产品质量安全可追溯平台，可以监控生产活动、加工过程等功能的，不仅满足企业日常管理及内部追溯需求外，还面向消费者提供了移动溯源终端，同时向监管部门提供服务。本系统用户分为三个角色：种植户、消费者、管理员，如图1角色行为图。

功能上讲，整个系统平台对粮食产品从“农田到餐桌”生产加工过程按时间先后顺序为数据流向而实施，系统研究和实现的功能将包括：①用户信息管理；②种植基地管理；③作物信息管理；④用户权限管理；⑤追溯平台网站管理[7-8]。

5 系统实施进度

对一个工程项目，其建设进度安排是否合理，在实施过程中又能否按计划执行，这直接关系到工程项目经济效益的发挥。同时，系统的开发直接受各种条件的影响和制约。

5.1 编制进度计划

计划是实施的准则，有了计划，才能更加有效的完成项目，本次项目里，在进度计划体制上，实行分级计划控制，分三级进度控制计划编制。工程的进度管理是一个综合的系统工程，涵盖了技术、资源、商务、质量检验、安全检查等多方面的因素，因此根据总控工期、阶段工期和分项工程量制定的各种派生计划，是进度管理的重要组成部分，按照最迟完成或最迟准备的插入时间原则，制定各类派生保障计划，做到施工有条不紊、有章可循。在制定进度计划时，所采用的主要工具与技术有：关键路径法（Critical Path Method，CPM）、计划评审技术（Program Evaluation and Review Technique，PERT）、甘特图和时标网络图等技术。

5.2 控制进度

设计进度监测是进度计划得以落实的有效手段，要求各负责工程师每天对现场的施工情况进行检查，汇总记录，及时反映施工计划的执行情况。在实际工作中，每个单位工程均编制时标网络计划和详细的施工横道图，采用实际进度前锋线记录计划实际执行情况，进行实际进度与计划进度的比较，一旦发现实际进度与计划进度有偏差，认真寻找产生进度偏差的原因，分析该偏差对后续工作和对总工期的影响。及时调整施工计划，并采取必要的措施以确保进度目标的实现。该阶段主要采取的技术有项目进度报告、使用进度变更控制系统、应用项目时间管理软件、横道图比较法以及列表比较法等技术。

6 关键技术实现

6.1 基于MVC的软件结构

本系统基于MVC4来进行设计，基础框架遵循标准 MVC 架构来组织应用，其层次结构分为表示层、业务逻辑层和数据访问层，把系统的界面、业务、数据分离，各个层次各司其职。这样做的优点是使项目结构更清楚。用户端只能通过逻辑层来访问数据层，减少了入口点，把很多危险的系统功能都屏蔽了。

6.2 Ajax 技术的实现原理

客户端通过一个XMLHttpRequest对象向服务器发送一个异步请求，服务端接收到请求和数据，开始按照业务逻辑进行处理，而此时的客户端不必等待，可以继续做自己的工作。当服务端完成处理后，将自动调用一个在发送请求时指定的回调函数，这个回调函数一般使用JS对页面的 DOM 进行操作，完成页面的更新，整个过程无需刷新页面。

7 系统设计

粮食产品质量安全追溯平台的功能性需求包括以下内容：

（1）消费者在市场上购买农产品，可以获取一个唯一的追溯码，消费者可以访问该追溯平台，输入追溯码即可查询到与该产品所有的生产加工信息；

（2）该追溯平台前台页面提供用户注册、登录以及文章阅读功能，种植户访问平台注册用户，注册成功后即可登录平台后台管理系统；

（3）对于种植户而言，后台管理系统主要提供种植基地的申请与管理，追溯码申请，成熟农产品出售信息以及个人信息管理功能；

（4）系统管理员，后台管理系统提供对网站内容的维护功能，主要包括新闻（文章）的发布，修改，删除，以及平台首页的产品展示的发布，修改，删除，对种植户种植基地的申请审核，对种植户提供的即将出售的产品分配唯一追溯码以及个人信息的修改。

7.1 消费者用例图

消费者能够通过系统进行如下活动。

追溯粮食产品：消费者可以通过唯一追溯码查找该粮食产品的详细信息。

7.2 种植户用例图

种植户能够通过该系统进行如下活动。

（1）用户注册：种植户可以通过追溯平台注册后台管理系统用户；

（2）管理个人信息：种植户注册账户之后，可以通过后台管理系统修改自己的注册信息；

（3）添加基地：种植户种植作物，需要符合标准的基地才可以，否则不能够向市场销售；

（4）申请追溯码：种植户种植的作物成熟卖出之前需要申请唯一追溯码，不能获取到追溯码的产品都是不合格的产品，不能流向市场；

（5）追溯产品：种植户产品卖出给下家后可以再管理页面查看自己卖出的产品的流向。

通过上述活动，获得的种植户用例图，如图2所示

7.3 系统管理员用例图

系统管理员可通过系统进行如下活动：

（1）管理个人信息：系統管理员可以修改自己的个人信息，账户密码等；

（2）审核基地信息：系统管理员可以查看所有种植户提交的基地申请，并且审核；

（3）分配追溯码：系统管理员可以查看所有种植户提交的追溯码申请，并根据产品达标状态分配追溯码；

（4）管理新闻列表：系统管理员可以对追溯平台的简介以及发布，修改，删除相关文章；

（5）通过上述活动，获得的系统管理员用例图，如图3所示。

8 系统实现

消费者后买产品获得追溯码后，在追溯页面输入追溯码，点击查询，就可以查询产品信息，如图4所示。管理员用户登录系统之后，进入系统后台管理，可以查看新基地申请，基地信息以及审核状态，并同意或者驳回用户请求等。以申请追溯码为例，种植户登录系统后进入后台管理，可以为成熟的农产品向管理员提交分配追溯码的申请，并查看追溯码，以及产品信息，如图5所示。

9 结语

粮食产品质量安全追溯系统是一种以增进产品质量为目的，以信息处理为技术基础的质量安全保障系统。本文在设计中综合应用了软件工程的面向对象开发模型，基于ASP.NET平台，采用了MVC4设计模型，使用SQL SERVER 2008进行数据存储和管理，在对系统的主要应用场景做了详细调研和需求分析后，完成了系统功能设计，并根据主要功能模块对进行统一建模，最后按照预期成功实现了整个系统开发。今后还可围绕系统实时响应和系统负载性能上进行优化设计。

参考文献

[1]许靖波，邓后勤，周华玲.农产品质量安全可追溯制度建设探讨[J].湖南农业大学学报（社会科学版），2008，9（2）：2-3.

[2]农业部产业政策与法规司.农业法律法规规章选编，食品卫生与食品安全类[S].北京：中国农业出版社，2003.

[3]孔洪亮，李建辉.全球统一标识系统在食品安全跟踪与追溯体系中的应用[J].食品科学，2004，25（6）：188-194.

[4]银尧明.粮油质量可追溯体系的探索与实践[J].粮食储藏，2015，44（2）：42-46.

[5]黄宝翕.ASP.NET MVC 4 开发指南 [M].北京：清华大学出版社，2013：122-124，399.

[6]（美） Martin Fowler著，王怀民，周斌译.企业应用架构模式[M].北京：机械工业出版社，2010：151-153.

[7]黄阳成，翁春英，李翔.柳州市莲藕生产基地质量安全监测、追溯、预警一体化建设工作实践[J].长江蔬菜，2013（14）：67-68.

[8]韦冰，何玲，陈长喜，等.肉鸡生产监测与产品质量可追溯平台的研究与实现[J].广东农业科学，2014，41（16）：177-181.