中藥資源普查數(shù)據(jù)核查系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王慧　張小波　格小光　金艷　景志賢　戚元華　王凌　趙宇平　王瑋　郭蘭萍　黃璐琦

[摘要]全國中藥資源普查信息管理系統(tǒng)已經(jīng)匯總了大量的中藥資源普查數(shù)據(jù)。為從國家、省級和縣級3個層面輔助普查人員進行數(shù)據(jù)核查，減輕內(nèi)業(yè)整理作業(yè)強度、降低工作量。中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心基于Java語言、Oracle 數(shù)據(jù)庫、J2EE和數(shù)據(jù)連接池技術(shù)，按照SOA架構(gòu)開發(fā)了中藥資源普查數(shù)據(jù)核查系統(tǒng)。系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)單項核查、核查評分3個方面功能，采取人工核查和自動核查2種方式對普查實施方案、重點調(diào)查信息、一般調(diào)查信息、栽培藥材信息、種質(zhì)資源信息、藥材信息、市場調(diào)查信息、傳統(tǒng)知識信息和標(biāo)本信息9方面20類175指標(biāo)進行數(shù)量和質(zhì)量核查。輔助縣級普查隊有效完成數(shù)據(jù)錄入整理工作，從而提高普查數(shù)據(jù)的完整性、一致性和準(zhǔn)確性，保證數(shù)據(jù)可用，為中藥資源普查成果匯總、展示以及數(shù)據(jù)共享奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]中藥資源普查； 數(shù)據(jù)核查； 系統(tǒng)設(shè)計

[Abstract]The Chinese materiamedica resources （CMMR） national survey information management system has collected a large amount of data To help dealing with data recheck， reduce the work of inside， improve the recheck of survey data from provincial and county level， National Resource Center for Chinese Materia Medical has designed a data checking system for Chinese materiamedica resources survey based on J2EE technology， Java language， Oracle data base in accordance with the SOA framework It includes single data check， check score， content manage， check the survey data census data with manual checking and automatic checking about census implementation plan， key research information， general survey information， cultivation of medicinal materials information， germplasm resources information the medicine information， market research information， traditional knowledge information， specimen information of this 9 aspects 20 class 175 indicators in two aspects of the quantity and quality The established system assists in the completion of the data consistency and accuracy， pushes the county survey team timely to complete the data entry arrangement work， so as to improve the integrity， consistency and accuracy of the survey data， and ensure effective and available data， which lay a foundation for providing accurate data support for national survey of the Chinese material medica resources （CMMR） results summary， and displayingresults and sharing

[Key words]Chinese materia medica resources survey； data checking； systematic design

中藥資源是中醫(yī)藥事業(yè)和中藥產(chǎn)業(yè)賴以生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國家重要的戰(zhàn)略性資源。2011年8月，國家中醫(yī)藥管理局正式啟動了全國中藥資源普查（試點）工作[12]。

為匯總保存全國中藥資源普查數(shù)據(jù)，推進中藥資源普查數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)建設(shè)，在國家發(fā)展改革委和財政部有關(guān)科技項目的支持下，中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心開發(fā)建設(shè)了全國中藥資源普查信息管理系統(tǒng)，匯總保存全國中藥資源普查數(shù)據(jù)信息。中藥資源普查數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確是共享應(yīng)用的前提，中藥資源普查外業(yè)調(diào)查采集的信息量大，采用人工核查的方法對普查數(shù)據(jù)進行逐條全面核查工作量巨大。

為輔助普查人員進行數(shù)據(jù)核查，減輕業(yè)內(nèi)整理作業(yè)強度、降低工作量，提高省級和縣級對普查數(shù)據(jù)質(zhì)量的核查能力和工作效率，為中藥資源普查成果共享提供有效的數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)，在前期工作基礎(chǔ)上，開發(fā)了中藥資源普查數(shù)據(jù)核查系統(tǒng)。本文對中藥資源普查數(shù)據(jù)核查系統(tǒng)（以下簡稱“核查系統(tǒng)”）的功能設(shè)計，開發(fā)技術(shù)方法和特點等進行簡要介紹，以期加強對核查系統(tǒng)的認(rèn)識和了解。

1核查系統(tǒng)框架設(shè)計

11核查系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

核查系統(tǒng)共分為系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)單項核查和核查評分三大功能模塊，核查系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)見圖 1。

數(shù)據(jù)核查主要包括人工核查和自動核查兩大部分，分別從數(shù)量和質(zhì)量2個方面開展。核查系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)核查標(biāo)準(zhǔn)和打分標(biāo)準(zhǔn)，核查每一條記錄的完整性、準(zhǔn)確性、一致性，并以表格方式列出不合格的指標(biāo)項，指出不合格的原因；并對每一個指標(biāo)進行打分，統(tǒng)計匯總核查結(jié)果，生成評分表、給出總體評價（優(yōu)秀、合格或不合格）。數(shù)據(jù)的完整性和工作任務(wù)完成率，由核查系統(tǒng)根據(jù)打分標(biāo)準(zhǔn)自動完成。數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性，需要通過人工方式與紙質(zhì)記錄進行比對完成。endprint

核查系統(tǒng)支持不合格數(shù)據(jù)信息的批量導(dǎo)出功能，并設(shè)置有效地結(jié)果反饋?？h級管理員可以看到省級專家對本縣數(shù)據(jù)的核查打分結(jié)果，省級用戶可以看到國家級專家對本省數(shù)據(jù)的核查打分結(jié)果?？h級用戶和省級用戶結(jié)合自查結(jié)果和上級用戶的打分結(jié)果，進一步修改完善相應(yīng)的數(shù)據(jù)，最終保證普查數(shù)據(jù)的真實、有效。

12核查依據(jù)和原則

以縣級自查，省級和國家級按固定比例抽查的方式，對各縣填報的數(shù)據(jù)信息，從數(shù)量和質(zhì)量2個方面對數(shù)據(jù)的完整性、一致性和準(zhǔn)確性進行核查。

完整性：根據(jù)《全國中藥資源普查技術(shù)規(guī)范》[4]和《全國中藥資源普查數(shù)據(jù)驗收標(biāo)準(zhǔn)》中要求的必填項，內(nèi)容全，無空項，視為信息完整。一致性：錄入到數(shù)據(jù)庫中的每條數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容與相應(yīng)的原始記錄一致；如果調(diào)查記錄表在內(nèi)業(yè)整理中做了修改，所填報的數(shù)據(jù)與修改后的記錄表一致，也視為信息一致。準(zhǔn)確性：數(shù)據(jù)庫中每條數(shù)據(jù)記錄符合實際情況，經(jīng)人工確認(rèn)，并能參加數(shù)據(jù)庫的運算視為信息準(zhǔn)確。

2核心技術(shù)

21基于J2EE和SOA的架構(gòu)實現(xiàn)與普查填報系統(tǒng)的對接

核查系統(tǒng)需要訪問普查隊員填報到全國中藥資源普查信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，同時，將國家和省級核查結(jié)果反饋給縣級普查隊員。核查系統(tǒng)開發(fā)需要處理好核查系統(tǒng)與填報系統(tǒng)、及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系。核查系統(tǒng)基于J2EE（Java 2 platform，enterprise edition）技術(shù)，按照SOA（serviceoriented architecture）架構(gòu)進行搭建，對中藥資源普查數(shù)據(jù)填報系統(tǒng)統(tǒng)一進行架構(gòu)分析。在統(tǒng)一的SOA開發(fā)方法指導(dǎo)下，遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，實現(xiàn)數(shù)據(jù)填報和核查業(yè)務(wù)系統(tǒng)的解耦。

J2EE是主機級的Java平臺，簡化了應(yīng)用程序開發(fā)，降低了對編程工作量和對程序員的要求。J2EE包含許多組件，可簡化、規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)與部署，提高系統(tǒng)的可移植性、安全性與再用價值[56]。

SOA是面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，是一類分布式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，是構(gòu)建如何組成一個系統(tǒng)的模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過這些服務(wù)之間的接口，按松藕合方式整合在一起，即將多個現(xiàn)有的應(yīng)用軟件通過網(wǎng)絡(luò)整合成一個新系統(tǒng)[7]。SOA架構(gòu)分成：基礎(chǔ)架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程管理、服務(wù)展現(xiàn)3層。SOA的運行支撐環(huán)境，包括服務(wù)展現(xiàn)層和業(yè)務(wù)流程管理層，由服務(wù)總線（ESB）、流程服務(wù)、應(yīng)用展示服務(wù)、適配器服務(wù)、可重用服務(wù)庫組成。

22基于數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)提高數(shù)據(jù)處理速度

數(shù)據(jù)核查過程中用到大量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)信息和應(yīng)用字典表（例如基原表、藥材表、基原藥材對應(yīng)表等），涉及到的數(shù)據(jù)大約有10萬多條，這些數(shù)據(jù)在每一類的數(shù)據(jù)核查中都會被反復(fù)使用到。數(shù)據(jù)庫處理往往是整個業(yè)務(wù)處理中最耗時的步驟，而在各種數(shù)據(jù)庫操作的步驟中，數(shù)據(jù)庫的連接和釋放往往又特別耗時。能否快速響應(yīng)用戶操作是實現(xiàn)核查系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵。在核查系統(tǒng)開發(fā)中采用數(shù)據(jù)庫連接池（connection pool）技術(shù)[8]，以有效降低數(shù)據(jù)的處理時間。在應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)中，采用數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和整體性能。即在系統(tǒng)初次使用時完成數(shù)據(jù)庫的連接，而后不再釋放此連接，在處理后面請求時，反復(fù)使用這些已經(jīng)建立的連接。

3系統(tǒng)功能設(shè)計

31系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括后臺管理和批次設(shè)置2個方面的功能。①后臺管理模塊主要包括權(quán)限管理、系統(tǒng)日志和字典管理3個功能模塊。權(quán)限管理的用戶包括國家、省和縣三級用戶，用戶信息、用戶權(quán)限均來源于全國中藥資源普查信息管理系統(tǒng)。國家用戶包括國家級數(shù)據(jù)庫管理員和國家級核查專家；省級用戶包括省級數(shù)據(jù)庫管理員和省級核查專家；縣級用戶包括縣級數(shù)據(jù)庫管理員。系統(tǒng)日志功能主要記錄用戶登錄日期、登錄用戶名、登錄IP還有權(quán)限修改等關(guān)鍵操作。字典管理實現(xiàn)對常用字典數(shù)據(jù)的管理。②批次設(shè)置。該功能僅面向國家級用戶（省級和縣級用戶無此功能權(quán)限）。國家級用戶可以按?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），設(shè)置各縣開展中藥資源普查的起止時間，驗收核查指標(biāo)項等，實現(xiàn)對縣級中藥資源普查工作驗收核查時間和指標(biāo)的管理。

32單項核查

數(shù)據(jù)單項核查主要包括普查實施方案、重點調(diào)查信息、一般調(diào)查信息、標(biāo)本信息、栽培藥材信息、市場調(diào)查信息、種質(zhì)資源信息、藥材樣品信息和傳統(tǒng)知識調(diào)查信息等9個方面。

針對一般調(diào)查等9個方面的每項指標(biāo)，用戶可自定義校驗項，核查該縣該項指標(biāo)的完成情況。核查系統(tǒng)可計算出填報總數(shù)、合格數(shù)和合格率。對于不合格的數(shù)據(jù)項，核查系統(tǒng)予以紅色標(biāo)注，并給出不合格原因。為方便普查隊修改數(shù)據(jù)，核查系統(tǒng)提供了單項核查指標(biāo)的導(dǎo)出功能，用戶可將單項指標(biāo)的核查結(jié)果導(dǎo)出到Excel中。

33核查評分

331數(shù)據(jù)打分國家用戶可根據(jù)設(shè)定的核查比例對各省的中藥資源普查數(shù)據(jù)進行核查評分。

省級用戶可查看國家中藥資源普查專家給本省的評分表。省級用戶根據(jù)設(shè)定的核查比例對所轄各縣的中藥資源普查數(shù)據(jù)驗收評分。完整性和完成率由核查系統(tǒng)根據(jù)打分標(biāo)準(zhǔn)自動完成，一致性和準(zhǔn)確性的打分由核查系統(tǒng)協(xié)助省級中藥資源普查專家委員會成員通過人工的方式進行打分，最終系統(tǒng)自動統(tǒng)計出各縣的總計得分，并給出總體評價（優(yōu)秀、合格或不合格）。

縣級用戶可查看省級專家的評分表?？h級用戶逐條對本縣的中藥資源普查數(shù)據(jù)自評分，完整性和完成率由核查系統(tǒng)根據(jù)打分標(biāo)準(zhǔn)自動完成，一致性和準(zhǔn)確性的打分由核查系統(tǒng)協(xié)助縣級用戶通過人工的方式進行打分，最終核查系統(tǒng)自動統(tǒng)計出本縣的總計得分，并給出總體評價（優(yōu)秀、合格或不合格）。

332評分統(tǒng)計評分統(tǒng)計包括歷史和實時核查結(jié)果統(tǒng)計匯總功能，包括普查數(shù)據(jù)核查完整性結(jié)果匯總和統(tǒng)計。國家用戶可匯總或?qū)崟r統(tǒng)計全國所有?。▍^(qū)、市）的普查數(shù)據(jù)完整性核查結(jié)果。省級用戶可匯總或?qū)崟r統(tǒng)計所轄各縣區(qū)的普查數(shù)據(jù)完整性核查結(jié)果。縣級用戶可匯總或?qū)崟r統(tǒng)計本縣的普查數(shù)據(jù)完整性核查結(jié)果。評分統(tǒng)計模塊，提供了報表導(dǎo)出功能，可將核查結(jié)果匯總導(dǎo)出到Excel中。endprint

4數(shù)據(jù)核查內(nèi)容

41實施方案

對縣級和省級中藥資源普查（試點）工作實施方案進行核查，確保目標(biāo)任務(wù)明確。核查內(nèi)容包括：領(lǐng)導(dǎo)小組人員和辦公室人員構(gòu)成、普查隊依托單位和人員、原有中藥資源目錄、重點調(diào)查中藥資源目錄、系統(tǒng)預(yù)設(shè)樣地結(jié)果、經(jīng)費等6項指標(biāo)。

42一般調(diào)查信息

對一般調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)中藥資源種類、分布等信息。核查內(nèi)容包括基原、位置、生境和標(biāo)本4個方面的14項指標(biāo)。①基原信息，核查內(nèi)容包括：種類編碼、種中文名、種拉丁名、科中文名、生活型、植物個體照片等。②位置信息，核查內(nèi)容包括：經(jīng)度、緯度、海拔。③生境信息，核查內(nèi)容包括：生境照片、植物群落、植被類型等。④標(biāo)本信息，核查內(nèi)容包括：采集號、植物標(biāo)本（每種至少有1份）。要求基原、位置、標(biāo)本和對應(yīng)照片完整，視為一條完整有效的物種信息。

43重點調(diào)查信息

對重點調(diào)查工作獲取的數(shù)據(jù)信息進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地估算重點調(diào)查藥材的蘊藏量，核查內(nèi)容包括樣地、樣方套、數(shù)量和質(zhì)（重）量調(diào)查表4個方面的32項指標(biāo)。①樣地信息，核查內(nèi)容包括：代表區(qū)域編號、代表區(qū)域名稱、樣地編號、樣地名稱、樣地所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)名、調(diào)查人員、調(diào)查時間、生境照片編號、經(jīng)度、緯度、是否適宜調(diào)查等。要求每個縣在代表區(qū)域內(nèi)完成的樣地調(diào)查總數(shù)大于或等于36個。如果代表區(qū)域面積小于36 km2，樣地數(shù)量為代表區(qū)域內(nèi)1 km2格網(wǎng)的數(shù)量。②樣方套信息，核查內(nèi)容包括：樣方套編號、植被類型、土地利用類型、經(jīng)度、緯度、海拔、坡度、坡向和6個小樣方的生境（植物群落）照片編號、所在樣地編碼等。要求每個縣完成的樣方套總數(shù)量為樣地數(shù)量的5倍，一般不少于180個，且樣方套與樣方套之間的距離大于100 m。③數(shù)量信息，核查內(nèi)容包括：種中文名、樣方套編號、藥材名、樣方內(nèi)個體數(shù)量等。要求方內(nèi)出現(xiàn)的重點調(diào)查種類，要準(zhǔn)確填報每個重點調(diào)查種類的個體數(shù)量。④質(zhì)（重）量信息，核查內(nèi)容包括：代表區(qū)域編碼、藥材名、種中文名、入藥部位照片、藥材個體編號、入藥部分干重、藥材照片等。要求樣方內(nèi)出現(xiàn)的重點調(diào)查種類，要準(zhǔn)確填報重點藥材的質(zhì)（重）量，每個縣針對每種藥材需要有3～5條以上的重量記錄。

44栽培藥用植物信息

對栽培藥用植物調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)栽培資源種類、分布范圍、數(shù)量等信息。核查內(nèi)容包括走訪調(diào)查和現(xiàn)地調(diào)查2個方面的29項指標(biāo)。①走訪調(diào)查信息，核查內(nèi)容包括：縣名、縣代碼、訪問對象、聯(lián)系方式、調(diào)查人、調(diào)查時間、藥材名、植物中文名、藥用部位、鄉(xiāng)鎮(zhèn)名、畝產(chǎn)量和栽培面積等。②現(xiàn)地調(diào)查信息，核查內(nèi)容包括：縣名稱、縣代碼、調(diào)查人、調(diào)查時間、種植區(qū)名稱、種植區(qū)編號、藥材名、植物中文名、拉丁學(xué)名、藥用部位、生活型、植物個體照片、經(jīng)度、緯度、海拔、栽培面積和畝產(chǎn)量等。

45標(biāo)本信息

對普查中采集的標(biāo)本實物相關(guān)數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能輔助進行區(qū)域內(nèi)中藥資源種類、分布等信息。核查內(nèi)容包括：采集號、采集時間、采集人、采集地點、經(jīng)度、緯度、海拔、生活型、資源類型、標(biāo)本類型、科名、植物名、拉丁學(xué)名、藥材名、入藥部位、植物個體照片和標(biāo)本照片等，共17項指標(biāo)。每縣、每1份臘葉標(biāo)本，至少有1條物種信息。

46藥材樣品采集信息

對普查中采集的藥材樣品相關(guān)數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)采集藥材樣品的種類、數(shù)量等信息。核查內(nèi)容包括：樣品編號、藥材名、基原名、植物名、學(xué)名、科名、入藥部位、重量、采集人、采集時間和采集地點等，共11項指標(biāo)。

47種質(zhì)資源信息

對普查中采集的種質(zhì)資源實物相關(guān)數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)采集種質(zhì)資源的種類、數(shù)量等信息。核查內(nèi)容包括：種質(zhì)編號、保存類型、種名、拉丁學(xué)名、科名、屬名、原植物照片、來源分類、收集量、采集時間和采集人姓名等，共11項指標(biāo)。

48中藥材市場調(diào)查信息

對市場調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)市場流通中藥材的種類、數(shù)量、價格等信息。核查內(nèi)容包括市場、商戶、藥材、企業(yè)利用和進出口情況5個方面的40項指標(biāo)。①市場信息，核查內(nèi)容包括：調(diào)查地點、市場照片。②商戶信息，核查內(nèi)容包括：調(diào)查商戶、商戶編號、調(diào)查對象、調(diào)查人員和調(diào)查時間。③藥材信息，核查內(nèi)容包括：商戶名稱（商戶編碼）、基原、藥材名、入藥部位、資源類型、收購來源、收購價格、銷售價格、年收購量、年銷售量和藥材照片等信息。④企業(yè)利用現(xiàn)狀調(diào)查信息，核查內(nèi)容包括：調(diào)查地點、訪問人、訪問時間、企業(yè)名稱、藥材名、年需求量、年收購量和產(chǎn)品類型等信息。⑤進出口情況調(diào)查，核查內(nèi)容包括：調(diào)查地點、訪問人、訪問時間、企業(yè)名稱、藥材名、基原、貿(mào)易模式、資源類型、進口價格、出口價格、年進口量、年出口量、進口國家（地區(qū)）和出口國家（地區(qū)）等信息。

49傳統(tǒng)知識信息

對與中藥資源相關(guān)傳統(tǒng)知識調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)進行核查，確保通過軟件系統(tǒng)能有效地統(tǒng)計地方性、民族性藥物應(yīng)用的知識與經(jīng)驗。核查內(nèi)容包括：調(diào)查區(qū)域、調(diào)查時間、調(diào)查人、知識名稱、中文名、藥材名、藥用部位、使用的民族、使用的區(qū)域、主治、使用方法、持有人姓名、民族、聯(lián)系地址、電話等，共15項指標(biāo)。

5應(yīng)用情況

全國中藥資源普查試點工作從2011年開始，至今已經(jīng)在31個省區(qū)直轄市、922個區(qū)縣開展了中藥資源普查工作，先期啟動實施中藥資源普查的省份逐步進入了試點工作的驗收階段。

2017年5月，在全國中藥資源普查數(shù)據(jù)核查系統(tǒng)的輔助下，對10個?。▍^(qū)直轄市）206個縣普查隊填報的數(shù)據(jù)從國家、省級和縣級3個層面進行數(shù)量和質(zhì)量把關(guān)，大大節(jié)省了人力、物力和時間，提高了普查數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和一致性，保證數(shù)據(jù)有效、可用，為中藥資源普查成果匯總、成果展示以及數(shù)據(jù)交換提供有效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)。

[參考文獻(xiàn)]

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[責(zé)任編輯呂冬梅]endprint