基于BPR的古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)研究

薄芳芳

(上海市綠化管理指導(dǎo)站，上海 200020)

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基于BPR的古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)研究

薄芳芳

(上海市綠化管理指導(dǎo)站，上海 200020)

以上海市古樹名木管理業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，采用業(yè)務(wù)流程與開發(fā)再造理論對(duì)其現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析、優(yōu)化，在流程再造的基礎(chǔ)上，對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)與開發(fā)，完成古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)古樹名木的查詢?yōu)g覽、統(tǒng)計(jì)分析、智能識(shí)別的信息化管理功能。

古樹名木；信息系統(tǒng)；信息化；業(yè)務(wù)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?dú)v史價(jià)值、科學(xué)研究?jī)r(jià)值和紀(jì)念意義的樹木[1]。城市古樹名木是一個(gè)城市自然地理人文悠久歷史的見證，是國(guó)家的瑰寶、活的文物，是城市一項(xiàng)重要的自然資產(chǎn)[2]。古樹名木作為活的文物，管理方式和方法必當(dāng)區(qū)別于一般的樹木[3]，傳統(tǒng)的紙質(zhì)文檔和單機(jī)電子文檔的管理和保護(hù)模式越來(lái)越滿足不了現(xiàn)代化城市發(fā)展和規(guī)劃的需要[4]，不利于對(duì)古樹名木進(jìn)行高效管理[5]。因此，建立古樹名木動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能更有效地進(jìn)行保護(hù)[6]。

目前國(guó)內(nèi)多個(gè)城市建立了具有不同特色的古樹名木信息系統(tǒng)[4，7-8]，多以現(xiàn)有的管理流程為基礎(chǔ)對(duì)古樹名木進(jìn)行監(jiān)管，缺乏對(duì)流程合理性的思考和重造。BPR(Business Process Reengineering)即業(yè)務(wù)流程再造[9]，利用信息技術(shù)從根本上考慮和徹底設(shè)計(jì)工作流程，從過(guò)程出發(fā)來(lái)進(jìn)行信息系統(tǒng)規(guī)劃[10]，能夠使古樹名木管理在成本、質(zhì)量、服務(wù)和速度等關(guān)鍵指標(biāo)上取得顯著提高，實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)的顯著增長(zhǎng)[11]。計(jì)算機(jī)技術(shù)在BPR過(guò)程中發(fā)揮重要的作用[12]。經(jīng)過(guò)流程再造的古樹名木管理系統(tǒng)不僅可以滿足管理部門的業(yè)務(wù)管理需求，也可以在養(yǎng)護(hù)市場(chǎng)化運(yùn)作中發(fā)揮企業(yè)監(jiān)管的重要作用。為了進(jìn)一步提高古樹名木管理水平，筆者從BPR管理思想出發(fā)，以上海市古樹名木管理工作為研究對(duì)象，采用流程再設(shè)計(jì)方法建立高效、合理的業(yè)務(wù)流程，改變傳統(tǒng)的古樹名木管理方式，開發(fā)出古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)。

1 基于BPR的古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)構(gòu)建

古樹名木管理內(nèi)容廣泛、樹木分布較廣、資料眾多、管理體制不夠完善、技術(shù)手段不夠先進(jìn)[13]，所以古樹名木管理信息化是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)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(tǒng)的提綱，只有提綱清晰，才能對(duì)古樹名木管理流程進(jìn)行分析、改造、重組，使古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)發(fā)揮最大作用。根據(jù)古樹名木管理的實(shí)際狀況，設(shè)計(jì)了古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)框架(圖1)。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)分析

2.1.1 用戶需求分析。古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)旨在應(yīng)用先進(jìn)的GIS、WebGIS、GPS、MIS等技術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)古樹名木空間信息管理、檔案查詢、空間信息瀏覽、距離測(cè)定、區(qū)域分析、信息共享、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、全程跟蹤和管理。

2.1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析。數(shù)據(jù)流程分析主要包括對(duì)信息的流動(dòng)、傳遞、處理、存儲(chǔ)等的分析，其目的是要發(fā)現(xiàn)和解決數(shù)據(jù)流通中的問(wèn)題。

(1)巡查流程分析。巡查流程中涉及的數(shù)據(jù)包括區(qū)縣、古樹編號(hào)、古樹名稱、古樹年齡、巡查日期、巡查人、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、采取措施、整改編號(hào)、采集源等。具體的流動(dòng)過(guò)程為：區(qū)縣按照巡查計(jì)劃對(duì)該轄區(qū)內(nèi)的古樹名木和古樹后續(xù)資源進(jìn)行巡查，將巡查的內(nèi)容上報(bào)給市級(jí)古樹名木保護(hù)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(shù)據(jù)包括區(qū)縣、古樹編號(hào)、古樹名稱、古樹年齡、督查日期、督查人、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、采取措施、整改編號(hào)、采集源等。具體流動(dòng)過(guò)程為：市級(jí)古樹名木管理部門對(duì)全市所有古樹進(jìn)行抽查、督查，將督查情況進(jìn)行匯總，發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題以整改單的形式發(fā)送給區(qū)縣古樹管理部門。

(3)整改流程分析。整改流程中涉及的數(shù)據(jù)包括區(qū)縣、古樹編號(hào)、古樹名稱、古樹年齡、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、采取措施、更新時(shí)間、整改編號(hào)、采集源等。具體流動(dòng)過(guò)程為：市級(jí)古樹管理部門就督查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題，發(fā)送整改單給區(qū)縣古樹管理部門，區(qū)縣管理部門整改完成后將整改情況進(jìn)行反饋。區(qū)縣古樹管理也可將巡查中發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題以整改單的形式發(fā)送給養(yǎng)護(hù)公司，養(yǎng)護(hù)公司整改完成后將整改情況反饋給區(qū)縣古樹管理部門。

2.1.3 用戶權(quán)限。用戶權(quán)限是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分級(jí)管理的必要措施。該系統(tǒng)根據(jù)用戶性質(zhì)分為市民用戶、市領(lǐng)導(dǎo)用戶、市級(jí)古樹管理部門用戶、區(qū)縣古樹管理部門用戶。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)用戶分別賦予相應(yīng)的角色來(lái)控制其操作權(quán)限[14]。對(duì)不同性質(zhì)的用戶，在查詢、瀏覽、編輯、刪除、統(tǒng)計(jì)范圍做了權(quán)限劃定。

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

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則。本著從實(shí)際出發(fā)、以具體需求為導(dǎo)向的原則，建立古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括BS架構(gòu)和CS架構(gòu)，其中BS架構(gòu)主要完成古樹名木日常工作和業(yè)務(wù)的管理工作以及相關(guān)系統(tǒng)管理，CS架構(gòu)主要完成古樹查詢和古樹調(diào)查信息的采集功能。

2.2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)。系統(tǒng)功能模塊分成古樹管理子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理兩個(gè)模塊。古樹管理子系統(tǒng)模塊主要針對(duì)古樹名木日常管理中的業(yè)務(wù)內(nèi)容；系統(tǒng)管理模塊主要涉及網(wǎng)頁(yè)維護(hù)(公告、宣傳、活動(dòng)管理)以及古樹歸檔及樹種管理等。

2.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。本次系統(tǒng)數(shù)據(jù)的空間地理范圍為上海市域范圍，主要數(shù)據(jù)集包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、古樹名木數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)等?；A(chǔ)地理數(shù)據(jù)集包括行政區(qū)劃、道路、居民小區(qū)、房屋建筑、水系等，用于滿足基礎(chǔ)地理或地形圖的瀏覽和查閱；古樹名木數(shù)據(jù)集包括1 577棵古樹名木和1 028棵后續(xù)資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括位置、樹木生長(zhǎng)情況、歷史、照片和生長(zhǎng)環(huán)境的信息，用于支持日常智能信息化管理業(yè)務(wù)。日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集主要是日常巡查、督查、養(yǎng)護(hù)和管理的數(shù)據(jù)和資料，主要支撐日常業(yè)務(wù)管理、瀏覽和查詢。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境

3.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。編程環(huán)境：(軟件)ArcGIS Server10.0、操作系統(tǒng)Windows 2003+；(硬件)酷睿i5、內(nèi)存4GB。編程語(yǔ)言：Java。

3.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。操作系統(tǒng)WINXP、Windows 2000+；32位操作系統(tǒng)；(硬件)酷睿i3、內(nèi)存4GB、硬盤空間120GB以上。

3.2 系統(tǒng)功能模塊實(shí)現(xiàn)

3.2.1 查詢?yōu)g覽。網(wǎng)站首頁(yè)對(duì)全體使用者開放了強(qiáng)大的地圖查詢?yōu)g覽功能。點(diǎn)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(hào)、樹齡、樹高、地址、歷史故事、歷史圖片和實(shí)景圖片，有助于快捷了解古樹的相關(guān)信息。

網(wǎng)站管理者在登陸后，能夠?qū)W(wǎng)站內(nèi)古樹名木的基本信息和動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)信息進(jìn)行分類瀏覽。對(duì)于巡查、督查、整改、建設(shè)時(shí)期的古樹保護(hù)、技措示范、日常養(yǎng)護(hù)信息等管理內(nèi)容也能通過(guò)關(guān)鍵字段進(jìn)行查詢?yōu)g覽。

3.2.2 統(tǒng)計(jì)分析管理模塊的實(shí)現(xiàn)。

(1)巡查統(tǒng)計(jì)分析。巡查工作由區(qū)縣古樹管理部門負(fù)責(zé)完成。系統(tǒng)根據(jù)區(qū)縣上報(bào)的巡查情況自動(dòng)按照實(shí)際巡查數(shù)量與該區(qū)古樹情況進(jìn)行完成情況統(tǒng)計(jì)；分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，自動(dòng)按照“完成情況”對(duì)各區(qū)縣進(jìn)行排名；對(duì)未完成巡查要求的區(qū)縣，通過(guò)浮動(dòng)框的形式進(jìn)行通報(bào)。

(2)督查統(tǒng)計(jì)分析。督查工作由市級(jí)古樹管理部門負(fù)責(zé)完成。將古樹名木督查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分成三級(jí)，一級(jí)問(wèn)題最輕微，三級(jí)問(wèn)題最嚴(yán)重。系統(tǒng)能夠按照巡督查要求對(duì)督查要求進(jìn)行督查完成情況統(tǒng)計(jì)；對(duì)督查過(guò)程中出現(xiàn)的“正?！薄耙患?jí)問(wèn)題” “二級(jí)問(wèn)題” “三級(jí)問(wèn)題”數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

(3)日常養(yǎng)護(hù)統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)可以根據(jù)日常養(yǎng)護(hù)內(nèi)容進(jìn)行全年養(yǎng)護(hù)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)主要功能：土壤保護(hù)、灌溉與排水、有害生物控制、修剪、防腐、保護(hù)設(shè)施維護(hù)、自然災(zāi)害防范7方面內(nèi)容分類形成報(bào)表，分析全年古樹名木的日常養(yǎng)護(hù)情況。

3.2.3 智能識(shí)別。

(1)智能識(shí)別瀏覽對(duì)象。古樹名木面向的人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)會(huì)智能識(shí)別瀏覽對(duì)象，并根據(jù)系統(tǒng)使用人員的不同分別賦予不同權(quán)限。系統(tǒng)在使用之初就賦予4類使用對(duì)象登錄名，在用戶登錄之后，系統(tǒng)將自動(dòng)設(shè)置瀏覽權(quán)限。

(2)整改識(shí)別。系統(tǒng)能夠智能識(shí)別督查管理中發(fā)現(xiàn)的“三級(jí)問(wèn)題”。督查人員輸入“三級(jí)問(wèn)題”后，系統(tǒng)可直接進(jìn)入整改頁(yè)面，形成整改單。整改單有2種生成方式：第1類是通過(guò)督查管理自動(dòng)生成的整改單；第2類是通過(guò)整改管理新增的整改單。整改管理的流程主要有4個(gè)環(huán)節(jié)：①首先是管理員通過(guò)Web端創(chuàng)建生成整改單，整改狀態(tài)為“已派發(fā)”；②區(qū)縣管理員進(jìn)入“整改管理”，通過(guò)點(diǎn)擊“處理”按鈕開始整改巡查作業(yè)，整改狀態(tài)為“處理中”；③區(qū)縣管理員處理完成后通過(guò)點(diǎn)擊“提交”按鈕完成整改任務(wù)，整改狀態(tài)為“已提交”；④市管理員進(jìn)行審核查看，通過(guò)點(diǎn)擊“注銷”按鈕入庫(kù)，整改狀態(tài)為“已注銷”；若仍存在問(wèn)題，點(diǎn)擊“再派發(fā)”按鈕回退給區(qū)縣管理員重新處理，整改狀態(tài)為“已派發(fā)”。

(3)定位功能。管理人員可以通過(guò)GIS運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)巡督查人員進(jìn)行定位，同時(shí)作為分析督查情況真實(shí)性的標(biāo)準(zhǔn)之一。

(4)上傳方式識(shí)別。手持PDA端的巡督查信息能夠通過(guò)兩種方式上傳到電腦端。古樹管理人員能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)將巡督查情況上傳到Web端；考慮到郊區(qū)沒有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的限制，也可以到達(dá)辦公場(chǎng)地后，通過(guò)電腦端上傳到系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠智能識(shí)別上傳方式，顯示PDA端上傳或電腦端上傳。

4 系統(tǒng)開發(fā)中的關(guān)鍵問(wèn)題

4.1 古樹名木業(yè)務(wù)管理流程的再造與優(yōu)化 市、區(qū)古樹名木業(yè)務(wù)流程共同構(gòu)成了全市古樹名木和古樹后續(xù)資源管理的主體和范圍，是業(yè)務(wù)流程再造的對(duì)象。信息化的實(shí)施是現(xiàn)代化業(yè)務(wù)流程再造的必然結(jié)果[15]。只有建設(shè)流暢、高效的業(yè)務(wù)流程，才能充分發(fā)揮信息技術(shù)的巨大潛能。對(duì)上海市古樹名木和古樹后續(xù)資源管理現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行充分調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的業(yè)務(wù)流程處理效率較低，信息傳遞與處理時(shí)間長(zhǎng)，資料不完整，以紙質(zhì)檔案為主。筆者對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了再造與優(yōu)化，具體過(guò)程為理順業(yè)務(wù)條線，將主要業(yè)務(wù)分為巡查管理、督查管理、建設(shè)時(shí)期管理、整改管理和日常養(yǎng)護(hù)管理；理順業(yè)務(wù)流程，市、區(qū)兩級(jí)古樹管理部門職責(zé)明確，通過(guò)增加關(guān)鍵環(huán)節(jié)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)共享等手段，使業(yè)務(wù)流程效率得以不斷提高[16]。

4.2 系統(tǒng)基礎(chǔ)信息管理 基礎(chǔ)信息是構(gòu)建整個(gè)信息化管理系統(tǒng)的關(guān)鍵，該系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息主要為1 577株古樹名木和1 028株古樹后續(xù)資源。基于2010年進(jìn)行的5年1次的每木調(diào)查，同時(shí)結(jié)合《上海市古樹名木及后續(xù)資源保護(hù)規(guī)劃》城市詳細(xì)規(guī)劃調(diào)查，在原有樹名、編號(hào)、樹齡、地點(diǎn)、養(yǎng)護(hù)責(zé)任單位或個(gè)人、生長(zhǎng)狀況、應(yīng)用價(jià)值、樹高、根圍、樹冠、樹體、病蟲害及危害程度的基礎(chǔ)上，增加了周邊自然環(huán)境、周邊人工環(huán)境、保護(hù)措施、相關(guān)歷史故事、近5年古樹及周邊變化情況、實(shí)景照片等內(nèi)容，使基礎(chǔ)信息更加詳實(shí)。

4.3 系統(tǒng)運(yùn)行管理 本次系統(tǒng)開發(fā)基于政務(wù)內(nèi)網(wǎng)，工作上有限制。該系統(tǒng)目前在政務(wù)內(nèi)網(wǎng)中運(yùn)行，市民用戶登陸瀏覽受限制，系統(tǒng)功能無(wú)法全部發(fā)揮。該系統(tǒng)目前在虛擬機(jī)中部署，虛擬機(jī)上的數(shù)據(jù)一旦丟失就很難恢復(fù)，建議將來(lái)能將系統(tǒng)部署在安全性能更好的服務(wù)器上。

在運(yùn)行之初，有些區(qū)、縣出現(xiàn)登陸地址無(wú)法訪問(wèn)的情況，主要是軟件環(huán)境的原因。該系統(tǒng)的操作系統(tǒng)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(jié)論與展望

古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)將信息化技術(shù)應(yīng)用到古樹的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理中，使地理數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合，使各種枯燥無(wú)味的表格數(shù)據(jù)可視化[17]。用戶權(quán)限的限制加強(qiáng)了應(yīng)用軟件的針對(duì)性，使不同的用戶能夠得到最快速的體驗(yàn)。加入了統(tǒng)計(jì)分析的功能，對(duì)巡查、督查、養(yǎng)護(hù)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提高了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的準(zhǔn)確性，增加了解決問(wèn)題的針對(duì)性，為養(yǎng)護(hù)單位、各級(jí)管理部門等提供信息共享。采用整改識(shí)別功能，方便管理者進(jìn)行進(jìn)度跟蹤和管理。

該研究對(duì)古樹名木保護(hù)工作進(jìn)行了全面的分析和優(yōu)化，將古樹名木保護(hù)工作整合到軟件系統(tǒng)中，基本實(shí)現(xiàn)了所需的功能，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，古樹名木管理業(yè)務(wù)內(nèi)容也將發(fā)展變化，對(duì)古樹名木進(jìn)行管理的業(yè)務(wù)流程未來(lái)還有進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化的空間，仍有一些功能需要進(jìn)行實(shí)現(xiàn)與完善，管理系統(tǒng)要為今后模塊的擴(kuò)充留有接口[18]。雖然此次建設(shè)的管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)巡督查養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，但是監(jiān)測(cè)還是有時(shí)間、人力的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)監(jiān)控，若條件成熟，可以繼續(xù)研究數(shù)字監(jiān)控技術(shù)在古樹名木管理中的應(yīng)用問(wèn)題。

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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(hù)和城市生態(tài)學(xué)研究。

2016-09-12

S 126;TP 39

A

0517-6611(2016)32-0204-03