吉林省人参产业大数据分析平台的设计与实现

2019-03-16刁照峰卢紫薇籍雨彤

长春工程学院学报（自然科学版） 2019年4期

刁照峰，卢紫薇，籍雨彤，张野，张华*

(1.长春工程学院，长春 130012； 2.长白山历史文化与VR技术重构吉林省重点实验室，长春 130012)

0 引言

由于互联网、人工智能和大数据等信息技术日新月异，数字化、网络化、智能化深入发展，大数据技术在实现人民美好生活的方方面面发挥着越来越重要的作用。吉林省是人参种植、生产加工的大省[1]。人参种类多，种植条件多，产品种类多，因此，政府和企业在此方面的数据管理压力也大。随着科技的发展，数据的处理技术也更新换代。在这样的背景下，使用大数据作为技术支持，开发基于大数据的人参数据分析平台的需求就变得十分迫切。利用大数据技术将数据集中并进行高效处理，将处理后的相关结果再进行可视化处理，然后反馈给用户，为吉林省人参产业的蓬勃发展做出贡献。

1 相关简介

1.1 吉林省人参产业简介

众所周知，人参产业是吉林省靓丽的名片之一。据统计：世界人参产量的70%在中国，而中国人参产量的80%在吉林[2]。随着人参非林地种参规模的逐年扩大，人参产品转化能力不断提升，人参品牌建设成果显著，中国人参产业在吉林省的发展越来越壮大，人参产业热度不断攀升，市场占有率和影响力也不断提升[3]。根据2019年吉林省政府新出台的《关于推进人参产业高质量发展的意见》的目标任务，到2020年，参业产值力争突破800亿元，统筹利用采伐迹地种参、林下参、非林地种参3种模式，实现可持续发展。到2025年，参业产值力争实现1 200亿元，人参标准化种植面积占比达80%以上，“长白山人参”品牌产品产值达到600亿元以上，占比超过40%[4]。

1.2 大数据关键技术

随着时代的发展，大数据技术在各个领域都得到了广泛的应用，而且具有十分良好的发展前景。

PHP是一种在服务器运行的语言，它的语法类似于C++，拥有成本低、速度快、移植性好、内置库函数丰富等优点，并且PHP的解释器是公开的，因此，想加强安全性，则可进行自主的修改和编译，并且PHP运行也是免费的。

Yii是一个高性能的PHP框架，常用于开发大型Web应用。Yii框架易于学习和使用，只需要了解PHP和面向对象编程即可很快地进行开发。

MVC模式主要由模型(Model)、视图(View)、控制器(Controller)等3个部分构成。其中，模型主要是对数据进行封装操作，视图主要进行相关数据的展示操作，控制器的主要任务是进行模型与控制器间的数据交互和界面展示操作。

MySQL是一个关系型数据库管理系统，其由于体积小、速度快、开源、免费等特点，深受开发者的喜爱。

Apache服务器是世界上使用量最大的Web服务器软件，它具有快速、可靠开源，免费等特点，并且经过简单的修改，可将PHP配置到其上面。

ab是Apache服务器自带的一款强大的性能测试工具，它具有使用简单、功能强大的特点，可快速对网页应用进行压力测试。

在本平台的实现中，数据采集、数据分析、数据展示部分的实现主要使用PHP 7.2，并利用了Yii 1.1框架的MVC模式进行相关开发，利用Apache服务器作为前端的运行载体。在数据存储过程中，利用MySQL 8.0数据库进行数据的存储，在数据分析时，利用数据库的统计功能，返回给前端界面进行相关的展示。在压力测试时，主要利用了apache服务器自带的ab进行了平台的压力测试。

2 平台的设计与实现

2.1 数据库设计

管理员模块包括用户名、密码、管理权限，用户模块包括姓名、电话号码，采集信息模块包括采集名称和采集设计时间，采集作答情况模块包括采集填写内容和采集时间，采集详细信息模块包括采集类型和采集具体问题。管理员管理多个用户，管理员维护多个被采集的信息，被采集的信息拥有多个被采集的详细信息，被采集的详细信息拥有多个被采集的作答情况，用户填写被采集的作答情况。E-R图的具体内容如图1所示。

图1 数据库E-R图

2.2 界面设计

平台的界面设计主要分为采集界面、分析界面、展示界面3个部分。采集界面主要是对数据采集操作进行相应的提示，分析界面则主要是执行用户的操作指令，展示界面则是对分析界面的结果进行相应的展示。具体的模块链接方式如图2所示。

2.2.1 数据采集界面设计

主页面主要实现的功能，是为了提示被采集信息人员应该进行的操作，本部分可进行相关采集的修改、添加和删除，切实地帮助需进行信息采集的人员进行快速地信息采集，具体的修改可在采集管理区域进行。其界面的具体情况如图3所示。

图2 平台基本设计

图3 数据采集系统主界面

采集模块主要是实现对被采集人的相关数据进行采集的功能，将被采集人填写的信息存入平台的数据库，为下一步进行准备。其页面具体情况如图4所示。

图4 数据采集界面

采集管理主要是实现对主页面的相关采集数据进行添加、修改、删除和展示的功能。同时，本部分可设置数据采集时要进行采集的问题，切实地帮助管理人员完成相关问题的处理，提高数据采集人员的采集效率。其界面的具体情况如图5所示。

图5 数据采集管理界面

2.2.2 数据分析界面设计

数据分析的常规筛选部分主要实现的对采集的数据进行初步筛选的功能，本部分可对采集的数据进行完成度、采集人、采集日期等部分进行筛选设置，为下一步工作准备。其具体页面如图6所示。

图6 常规筛选

数据分析的反馈筛选部分主要实现对采集的数据进行进一步筛选的功能，它既可以对采集的数据进一步地筛选，也可以对问题中的答案进行关键字的检索，方便管理人员进行数据检索操作。其具体页面如图7所示。

图7 反馈筛选

在数据分析的过程中，系统将前端收集到的数据传送到后端处理系统中，后端的处理系统根据前端的选择和分类进行相应的归类和统计操作，在选择的过程中，用户可根据自己的需求，进行相应的自定义关键字操作，系统将根据用户提供的关键字进行相关的处理、筛选、统计和展示等步骤，将数据正确地展示在系统的回显界面上，以供用户进行相关的操作，在此过程中，系统需要进行大量的统计操作，因此，在系统进行统计时，将会消耗大量的系统的内存和CPU资源。

2.2.3 数据展示界面设计

数据展示界面主要实现对采集到的数据进行简单的统计然后进行相关展示的功能，在此部分，可以展示的数据类型为柱状图、饼状图和雷达图等，相关的统计数据展示给管理人员，用于进行分析、决策等工作。其具体页面如图8所示。