返貧預(yù)警智慧管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

何峰 梁英

摘要：針對(duì)當(dāng)下扶貧攻堅(jiān)戰(zhàn)略中，扶貧工作的嚴(yán)峻形勢(shì)以及頻繁出現(xiàn)的較大比例返貧問題，研究了返貧預(yù)警智慧管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括系統(tǒng)的架構(gòu)、系統(tǒng)的主要功能模塊一扶貧管理和返貧預(yù)警、系統(tǒng)面向的三種用戶及其功能，而后闡述了系統(tǒng)的核心部分一返貧預(yù)警機(jī)制，采用基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的決策樹預(yù)測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞：扶貧管理;返貧預(yù)警;數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）19-0058-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 問題的提出

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民問題始終是全面小康社會(huì)的一大阻礙。歷經(jīng)70年世所罕見的高速發(fā)展。我國(guó)現(xiàn)已成為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，人口基數(shù)大，增長(zhǎng)速度快。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，雖然一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)貧困地區(qū)的反貧進(jìn)程，但是現(xiàn)存龐大人口的貧困問題仍然是制約我國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵所在。自從國(guó)家實(shí)施相關(guān)扶貧措施以來，貧困人口自2014年的7017萬減少到2018年底的1660萬;貧困發(fā)生率也從7.2%下降到了1.7%;同時(shí)全年貧困地區(qū)居民人均可支配收入也己達(dá)到10371元。貧困的消除的成效非常顯著，但形勢(shì)仍不容樂觀，剩下的這些貧困人口才是扶貧路上最大的絆腳石。除了扶貧形勢(shì)依然嚴(yán)峻以外，我國(guó)的返貧問題也亟待解決[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年至2015年以來，中國(guó)的農(nóng)村返貧率基本都在20%以上，2009年貧困人口中甚至有62%為返貧人口。[2-3]由此而知，當(dāng)下扶貧工作存在著“脫貧一返貧一脫貧”這一怪圈。針對(duì)脫貧與返貧循環(huán)反復(fù)的問題，應(yīng)著力于實(shí)現(xiàn)扶貧的可持續(xù)性，建立返貧現(xiàn)象的事前干預(yù)機(jī)制，從而“亡羊補(bǔ)牢”。針對(duì)日前存在的三大主要的返貧因素：因?yàn)?zāi)返貧、因病返貧、因?qū)W返貧[4]，構(gòu)建返貧預(yù)警智慧管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)基于微信和Web雙平臺(tái)，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模擬幫扶人員和扶貧干部對(duì)貧困戶的扶貧管理過程以及實(shí)現(xiàn)返貧預(yù)警機(jī)制。通過信息化方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)化管理過程，旨在提高扶貧工作的效率、降低貧困發(fā)生率以及實(shí)現(xiàn)返貧現(xiàn)象的事前預(yù)警，順應(yīng)綠色和可持續(xù)發(fā)展的理念，響應(yīng)國(guó)家關(guān)于打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的口號(hào)。為全面小康進(jìn)程奉獻(xiàn)一份力量。

系統(tǒng)在服務(wù)器端采用Linux操作系統(tǒng)搭配MySQL數(shù)據(jù)庫以及Apache服務(wù)器，在客戶端采用基于微信平臺(tái)的小程序以及Web瀏覽器環(huán)境。

該系統(tǒng)采用了基于微信小程序和Browser、Web Server以及data Server的三層體系結(jié)構(gòu)，三者分別承擔(dān)表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層的任務(wù)。在該架構(gòu)中用戶界面與業(yè)務(wù)邏輯的管理相互分離，有利于充分發(fā)揮各個(gè)端的優(yōu)勢(shì)，客戶端只是接受用戶輸入、輸出服務(wù)器返回結(jié)果以及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)校驗(yàn)。業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)對(duì)客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理，通過其中的腳本引擎以執(zhí)行腳本程序，解析用戶請(qǐng)求從而向數(shù)據(jù)庫層獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)以達(dá)到響應(yīng)用戶請(qǐng)求的目標(biāo)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該系統(tǒng)是針對(duì)邵陽市新邵縣卓筆村開發(fā)的返貧預(yù)警智慧管理系統(tǒng)。系統(tǒng)中所設(shè)置的所有扶貧管理過程以及返貧預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)均符合當(dāng)下扶貧工作的實(shí)際情況。微信小程序端主要功能包括：扶貧政策/風(fēng)采、扶貧管理、返貧管理、信息錄入與審核。Web端主要功能包括：扶貧政策/風(fēng)采管理、人員檔案管理、返貧預(yù)警、信息統(tǒng)計(jì)與分析功能。分別如圖2、圖3所示。系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1 扶貧政策與風(fēng)采功能

該部分功能面向系統(tǒng)的所有使用者，基于這一功能，扶貧干部可以通過Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)將其發(fā)布于微信小程序中，主要用于展示和傳播當(dāng)下國(guó)家的相關(guān)扶貧政策以及弘揚(yáng)國(guó)內(nèi)各地的優(yōu)秀扶貧工作事跡。

2.2扶貧管理功能

該部分功能僅面向幫扶人員和扶貧干部，基于這一功能，幫扶人員可以在小程序端實(shí)現(xiàn)對(duì)其所幫扶的相應(yīng)貧困戶進(jìn)行日常扶貧工作的有效管理，主要包括信息的錄入與審批以及事件處理進(jìn)度的管理。此外，扶貧干部也可以通過Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)其所管轄區(qū)域內(nèi)所有幫扶人員整個(gè)扶貧過程的管理，提高對(duì)幫扶人員的監(jiān)督管理，有利于提高扶貧工作效率。

2.3 幫扶人員管理功能

該部分功能面向系統(tǒng)的幫扶人員、扶貧干部以及貧困戶，主要包括走訪管理功能，根據(jù)國(guó)家對(duì)幫扶人員扶貧工作的相關(guān)要求，幫扶人員需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到相應(yīng)扶貧點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地走訪，基于這一前提，系統(tǒng)預(yù)設(shè)幫扶人員需要通過小程序端錄入每次走訪的具體信息并經(jīng)由其幫扶的貧困戶確認(rèn)后才能最終錄入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。同時(shí)，扶貧干部也可以在Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)中查看所管轄區(qū)域內(nèi)所有幫扶人員是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了實(shí)地走訪，對(duì)于未按時(shí)達(dá)到相關(guān)要求的幫扶人員，可以及時(shí)提醒其進(jìn)行實(shí)地走訪。

2.4 返貧管理功能

返貧預(yù)警機(jī)制的設(shè)計(jì)是該系統(tǒng)的核心功能，系統(tǒng)針對(duì)目前存在的三大主要返貧因素：因?yàn)?zāi)返貧、因病返貧和因?qū)W返貧設(shè)計(jì)了一項(xiàng)返貧預(yù)警機(jī)制。該部分功能主要基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)決策樹方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)可能產(chǎn)生返貧現(xiàn)象的事前智慧預(yù)警機(jī)制。

2.5 信息統(tǒng)計(jì)分析功能

該部分功能僅面向扶貧干部，基于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘功能，可以通過收集各地區(qū)貧困戶的主要致貧因素、主要返貧因素、幫扶人員有效幫扶措施以及其他返貧致貧因素進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，得到一系列扶貧工作的價(jià)值信息，為其他類似貧困地區(qū)的扶貧工作提供寶貴的扶貧攻堅(jiān)經(jīng)驗(yàn)和返貧的事前預(yù)警建設(shè)機(jī)制。

系統(tǒng)的使用主要面向三類用戶：貧困戶、幫扶人員以及扶貧干部。貧困戶使用的產(chǎn)品為微信小程序，基于微信平臺(tái)，貧困戶可以進(jìn)行信息錄入、需求發(fā)布和事務(wù)審批進(jìn)度查詢。幫扶人員使用的產(chǎn)品也為微信小程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)貧困戶日常扶貧工作過程的高效管理，以及對(duì)可能產(chǎn)生的返貧預(yù)警信息的及時(shí)處理。扶貧干部使用的產(chǎn)品為Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)，可以在此管理幫扶人員的整個(gè)扶貧過程、維護(hù)小程序端的各類信息以及實(shí)現(xiàn)返貧的事前預(yù)警機(jī)制。

3 返貧預(yù)警功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

返貧預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)是該系統(tǒng)的核心部分.主要針對(duì)三大返貧因素：因?yàn)?zāi)返貧、因病返貧、因?qū)W返貧，設(shè)計(jì)了返貧預(yù)警機(jī)制。一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的返貧預(yù)警機(jī)制能夠在一定的程度上有效地對(duì)貧困戶返貧現(xiàn)象進(jìn)行事前干預(yù)，從而提高脫貧攻堅(jiān)的效果，有效降低貧困戶的返貧率。系統(tǒng)的返貧預(yù)警工作流程如圖3所示：

3.1 功能實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)挖掘（ Data mining），是從已經(jīng)積累起來的、不完全的、模糊隨機(jī)的大量數(shù)據(jù)中，通過各種技術(shù)和方法抽取出或識(shí)別出隱含在其中的、人們事先未知的、但又確實(shí)存在、具有潛在價(jià)值的新知識(shí)和新信息的過程。目的是幫助分析人員尋找數(shù)據(jù)間潛在的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)忽略的要素，提供預(yù)測(cè)與決策的信息[7-8]。所得到的信息具有先未知、有效和實(shí)用的特點(diǎn)。該系統(tǒng)所用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)采取使用廣泛的常用于預(yù)測(cè)模型的決策樹方法[9]，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可能發(fā)生的未知事件進(jìn)行預(yù)測(cè)。

本系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)挖掘算法的實(shí)現(xiàn)過程如圖4所示：

3.2 因?yàn)?zāi)返貧預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)通過爬取各個(gè)貧困地區(qū)的天氣狀況信息，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚貏?shì)等情況作為參考屬性，而后通過后臺(tái)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)預(yù)測(cè)可能當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)可能發(fā)生的自然災(zāi)害做出相應(yīng)的預(yù)警信息，對(duì)于較大概率發(fā)生的自然災(zāi)害信息直接推送到扶貧干部Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)因?yàn)?zāi)返貧預(yù)警。

3.3 因病返貧預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)通過獲取貧困戶在小程序端發(fā)布的個(gè)人需求，通過關(guān)鍵字匹配方式，對(duì)大型可能致貧的疾病進(jìn)行匹配，并結(jié)合該貧困戶家庭收入情況通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)預(yù)測(cè)可能返貧的概率，對(duì)于較大概率產(chǎn)生返貧的貧困家庭信息直接推送到扶貧干部Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)因病返貧預(yù)警。

3.4 因?qū)W返貧預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)

由于我國(guó)實(shí)現(xiàn)九年義務(wù)教育機(jī)制，加之高中階段的學(xué)習(xí)費(fèi)用普遍較低，因此，因?qū)W返貧類型一般來源于有在讀大學(xué)生的貧困戶家庭?；谶@一前提，系統(tǒng)預(yù)設(shè)在每一學(xué)年開學(xué)前，對(duì)有在讀大學(xué)生的貧困戶家庭對(duì)其家庭收支情況、以往是否存在因?qū)W返貧情況以及其他影響收入的因素作為參考屬性，之后通過預(yù)測(cè)模型得到可能返貧的概率，對(duì)于較大概率產(chǎn)生返貧的貧困家庭信息直接推送到扶貧干部Web端后臺(tái)管理系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)因病返貧預(yù)警。

4 結(jié)束語

綜上所述，返貧預(yù)警智慧管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以實(shí)際案例作為依托，針對(duì)當(dāng)下脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)略下反貧工作中的實(shí)際需求，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)達(dá)到了扶貧工作的信息化管理、提高了扶貧的工作效率以及對(duì)貧困戶的返貧現(xiàn)象起到一定的事前干預(yù)作用的預(yù)期目標(biāo)。希望通過對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為脫貧攻堅(jiān)中的返貧問題的有效解決提供一定的幫助，實(shí)現(xiàn)扶貧的可持續(xù)性，保證建設(shè)全面小康社會(huì)目標(biāo)的順利達(dá)成。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】

收稿日期：2020-03-15

基金項(xiàng)目：湖南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“平臺(tái)防返貧智慧管理系統(tǒng)”（國(guó)家級(jí)）（項(xiàng)目編號(hào)：s201910554012）