卷煙真?zhèn)瓮庥^識(shí)別培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李海燕，馬慧宇，肖 燕，李 鄲

（云南省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，云南 昆明 650106）

云南省地域跨度大，地理環(huán)境復(fù)雜，卷煙真假外觀識(shí)別采用傳統(tǒng)的集中現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)方式，在經(jīng)濟(jì)、時(shí)間成本和工作效率等諸多方面存在弊端。由于造假水平不斷提升，真假鑒別特征也不斷變化。為了加強(qiáng)省級(jí)質(zhì)檢站對(duì)全省卷煙鑒別工作者的培訓(xùn)管理，降低卷煙真假外觀識(shí)別集中培訓(xùn)在經(jīng)濟(jì)和時(shí)間方面的成本，同時(shí)讓培訓(xùn)者隨時(shí)了解現(xiàn)階段最新的鑒別技術(shù)，提高卷煙鑒別工作人員技能水平，在成熟的行業(yè)內(nèi)網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程培訓(xùn)和遠(yuǎn)程考核效果的卷煙真假外觀識(shí)別培訓(xùn)系統(tǒng)意義重大。

針對(duì)上述目的，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的非集中式、自助培訓(xùn)學(xué)習(xí)、考核功能以及新技術(shù)及時(shí)更新，其主要功能包括卷煙鑒別工作人員遠(yuǎn)程用戶自助注冊(cè)，人員水平摸底考核，在線自助培訓(xùn)學(xué)習(xí)和在線水平考核，系統(tǒng)自動(dòng)記錄人員考核成績(jī)，新特征的提交及核實(shí)，其研究?jī)?nèi)容屬于行業(yè)內(nèi)首次信息化應(yīng)用。

1 技術(shù)選型

系統(tǒng)選用穩(wěn)定、擴(kuò)展性較強(qiáng)的Spring Boot、Vue框架。采用B/S模式，簡(jiǎn)化系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)和使用。Web應(yīng)用服務(wù)器選擇輕量級(jí)應(yīng)用服務(wù)器Tomcat，省局機(jī)房集中部署，運(yùn)維管理成本低。

Spring Boot[1-3]是由Pivotal團(tuán)隊(duì)2014年發(fā)布的開源輕量級(jí)框架，因整合了所有框架，達(dá)到簡(jiǎn)單、快速、方便的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)簡(jiǎn)化Spring的各種繁瑣配置，解決引用的不穩(wěn)定性等問題。

Spring Boot所具備的特征[4]：

（1）可以創(chuàng)建Java應(yīng)用，采用War部署方式；

（2）提供的Actuator插件提供了大量的生產(chǎn)級(jí)特性，可以監(jiān)控服務(wù)及應(yīng)用，做健康檢測(cè)；

（3）內(nèi)置Servlet Container使項(xiàng)目能在Tomcat或undertow等容器中運(yùn)行；

（4）自動(dòng)配置技術(shù)、環(huán)境；

（5）采用約定大于配置，不需要配置XML配置。

2 運(yùn)行環(huán)境

2.1 運(yùn)行硬件環(huán)境

Windows R操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（臺(tái)式、便攜式或嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）。

2.2 運(yùn)行軟件環(huán)境

WindowsR操作系統(tǒng)Windows 2008 Server Standard sp1；瀏覽器（IE R8以上版本，F(xiàn)irefox，Google以及其他的主流瀏覽器）。

2.3 編程語言及其版本

開發(fā)環(huán)境：IntelliJ IDEA 2019.3.5、JDK 1.8.0_241

框架：Spring Boot 1.5.9.RELEASE、Spring Framework

5.1.2.RELEASE

工具：Maven 3.6.3

前端：Vue、JavaScript（v3.3.1）、jQuery、Html

后臺(tái)：Java、Spring Data JPA

數(shù)據(jù)庫(kù)：SQLserver 2008 R2

3 業(yè)務(wù)整合

3.1 建立卷煙條與盒外觀識(shí)別指標(biāo)體系

由省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站牽頭，從機(jī)型及印刷等多方面建立卷煙條與盒外觀識(shí)別指標(biāo)體系，采用相同牌號(hào)規(guī)格不同機(jī)型篩選不同特征點(diǎn)羅列卷煙特征庫(kù)，其商標(biāo)項(xiàng)目包含全息、變色油墨、貓眼技術(shù)、冷燙、微縮、二維碼、微壓紋、超線、印刷質(zhì)量、圖文差異、套印準(zhǔn)確、底紋、彩色纖維及色差等，機(jī)型項(xiàng)目包含拉帶頭形狀及尺寸、拉帶頭指向、長(zhǎng)邊及端頭燙封絡(luò)鐵形狀及尺寸、燙封紋理、折疊方式、切口和鋼印等。

通過專賣使用人員、印刷企業(yè)專家、煙廠包裝機(jī)專家針對(duì)各個(gè)牌號(hào)規(guī)格機(jī)型特征點(diǎn)從條與盒包裝紙印刷特征、包裝機(jī)型外觀特征等多方面進(jìn)行實(shí)用性評(píng)價(jià)，建立完善的卷煙條、盒外觀識(shí)別指標(biāo)體系，為系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2 建立外觀識(shí)別技術(shù)長(zhǎng)期有效性的管理體系

由省煙草專賣局專賣監(jiān)督管理處制定人員培訓(xùn)考核管理辦法，包含維護(hù)人員考核辦法，維護(hù)人員工作量的核定方法，發(fā)布管理辦法。通過建立人才庫(kù)的方式，形成固定隊(duì)伍，通過專家與牌號(hào)規(guī)格的一一對(duì)應(yīng)負(fù)責(zé)制，保持卷煙真假外觀識(shí)別技術(shù)的長(zhǎng)期有效性。搭建一線專賣人員在線對(duì)特征點(diǎn)的驗(yàn)證平臺(tái)，通過準(zhǔn)對(duì)驗(yàn)證確率統(tǒng)計(jì)分析，隨時(shí)掌握準(zhǔn)確率是否超過閾值限制，保證特征點(diǎn)的及時(shí)更新。

3.3 應(yīng)用范圍和對(duì)象

培訓(xùn)和考核人員：全省專賣工作中涉及到卷煙鑒別工作人員，建立人員檔案及記錄考試成績(jī)。

專家組人員：建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，提取真假對(duì)比特征圖片，審核普通專賣人員提交信息。

州市管理人員：管理各地州在線培訓(xùn)人員檔案、分配特征點(diǎn)準(zhǔn)確率驗(yàn)證任務(wù)。

省站管理人員：維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)樣品信息庫(kù)，審核專家組提交樣品，系統(tǒng)管理權(quán)限分配。

驗(yàn)證人員：在線用戶均可隨時(shí)對(duì)特征點(diǎn)結(jié)論是否準(zhǔn)確進(jìn)行在線驗(yàn)證。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)功能模塊主要包含學(xué)員注冊(cè)、在線學(xué)習(xí)、在線考試、成績(jī)查詢、標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)及系統(tǒng)配置等，如圖1所示。

圖1 培訓(xùn)考核系統(tǒng)

學(xué)員注冊(cè)：提供新學(xué)員自助注冊(cè)系統(tǒng)賬號(hào)，老學(xué)員直接使用手機(jī)號(hào)、密碼登錄系統(tǒng)。

學(xué)員管理：由質(zhì)檢站管理員對(duì)學(xué)員注冊(cè)地州及人員數(shù)量進(jìn)行管理，各地州管理人員對(duì)本地州學(xué)員身份進(jìn)行審核，可對(duì)用戶進(jìn)行信息修改、刪除、分配用戶角色等管理，還可查看所有注冊(cè)用戶信息列表及成績(jī)等。

角色配置：質(zhì)檢站管理人員可以配置地州管理人員，可以配置各專家管理的牌號(hào)規(guī)格。地州管理人員可以對(duì)每位學(xué)員配置角色，包括專家、驗(yàn)證人員和普通專賣人員等。

特征配置：質(zhì)檢站管理人員可以對(duì)特征進(jìn)行分層管理、自由配置。配置特征類型如商標(biāo)紙、小盒硬盒機(jī)型、小盒軟盒機(jī)型、條盒機(jī)型；配置特征部位如正面、背面、上端、下端、左側(cè)、右側(cè)等；配置特征點(diǎn)如拉線、顏色、文字、圖案線條、底紋、全息、鋼印、正面壓痕、燙痕、燙封、擦痕等。配置包裝機(jī)型如GDX1、GDX2、GDX500、GDX6S、GDS1000、GDX2000、GDX3000、GDH1000、FK350、FK700、FX、FXS等?？呻S時(shí)根據(jù)新情況調(diào)整配置，保證系統(tǒng)靈活性。

在線學(xué)習(xí)：設(shè)計(jì)為真假煙在線學(xué)習(xí)和機(jī)型在線學(xué)習(xí)，并提供在線兩種學(xué)習(xí)后的對(duì)應(yīng)練習(xí)模式，學(xué)習(xí)和練習(xí)均無次數(shù)和時(shí)間限制，直到學(xué)員完全掌握。

在線考試：設(shè)計(jì)為真假煙在線考試和機(jī)型在線考試。根據(jù)考試規(guī)則自動(dòng)生成考試題目，考試采用倒計(jì)時(shí)有效時(shí)長(zhǎng)方式，時(shí)長(zhǎng)到結(jié)束考試，可以多次考試，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄每次考試成績(jī)。

成績(jī)查詢：學(xué)員可查詢個(gè)人考試歷史記錄。學(xué)員通過不斷地在線學(xué)習(xí)、練習(xí)和考試，可提升自己的考試成績(jī)，提升自我鑒別技能水平。質(zhì)檢站管理人員可以查詢?nèi)W(xué)員的考試成績(jī)，地州管理人員可以查詢本地州學(xué)員的考試成績(jī)。

在線預(yù)判：設(shè)計(jì)為在線真假預(yù)判。用戶在線選對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)圖片，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)判卷煙真假。

特征點(diǎn)驗(yàn)證：設(shè)計(jì)為保證特征點(diǎn)準(zhǔn)確有效。用戶對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)測(cè)真假進(jìn)行在線驗(yàn)證，系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)各牌號(hào)規(guī)格準(zhǔn)確率，各專家對(duì)準(zhǔn)確率不高的牌號(hào)調(diào)整特征點(diǎn)。

在線鑒定：當(dāng)專賣人員預(yù)測(cè)結(jié)果與系統(tǒng)預(yù)測(cè)不一致時(shí)，可在線提交樣品特征點(diǎn)圖片，負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)牌號(hào)的專家在線鑒別，返回最終鑒別結(jié)論。進(jìn)一步保證特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)更新。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)：具有相應(yīng)權(quán)限的人員可以添加、編輯和刪除樣品信息。樣品信息包括：樣品名稱、樣品條碼、特征點(diǎn)包裝形式、包裝規(guī)格、樣品部位名稱、圖片真假、特征點(diǎn)難度系數(shù)、樣品難度等級(jí)、添加圖片說明以及上傳樣品圖片等。專家可以隨時(shí)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改更新，保證系統(tǒng)內(nèi)的特征點(diǎn)鑒別準(zhǔn)確率。

系統(tǒng)管理：針對(duì)注冊(cè)學(xué)員信息、權(quán)限、角色，卷煙外觀識(shí)別特征要素集牌號(hào)規(guī)格、樣品特征圖像音視頻、專家范圍等進(jìn)行系統(tǒng)權(quán)限集系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理。包含標(biāo)準(zhǔn)樣品管理、地址管理、人員管理、權(quán)限管理、牌號(hào)規(guī)格管理，特征類型、特征部位、特征點(diǎn)、機(jī)型、仿造難度和編碼規(guī)則等管理功能。所有模塊數(shù)據(jù)庫(kù)都可以由質(zhì)檢站管理人員自由配置，保證系統(tǒng)的靈活性。

4.2 安全設(shè)計(jì)

系統(tǒng)用戶為全省用戶，需確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和安全傳輸以及與公司其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成的安全互聯(lián)互通，采用集中部署在行業(yè)內(nèi)專網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)省內(nèi)學(xué)員可訪問系統(tǒng)，借助原有行業(yè)、省局網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資源、網(wǎng)絡(luò)硬件安全基礎(chǔ)設(shè)施等建立網(wǎng)絡(luò)訪問安全屏障。定義多層次角色，各角色管理內(nèi)容清晰、業(yè)務(wù)邊界明確，指定角色模塊功能集樣品牌號(hào)規(guī)格清單，從系統(tǒng)模塊權(quán)限和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)范疇的劃分加強(qiáng)系統(tǒng)使用的安全性，具體安全性設(shè)計(jì)如下（圖2）。

圖2 安全性設(shè)計(jì)

身份鑒別。分為用戶身份鑒別和主機(jī)身份鑒別，用于用戶與系統(tǒng)服務(wù)器間的認(rèn)證登陸，以及系統(tǒng)與系統(tǒng)間進(jìn)行集成時(shí)的主機(jī)認(rèn)證，處理各種類型、格式的身份認(rèn)證信息之間的協(xié)調(diào)和同步問題。

訪問控制。主要控制的內(nèi)網(wǎng)人員對(duì)真?zhèn)舞b別培訓(xùn)系統(tǒng)中授權(quán)程序的訪問，拒絕非授權(quán)者使用。主要措施包括根據(jù)人員職能，制定多級(jí)安全策略，控制注冊(cè)人員對(duì)真?zhèn)闻嘤?xùn)系統(tǒng)的訪問，特別是真假卷煙特征庫(kù)的讀寫訪問等，控制粒度劃分為用戶級(jí)、文件級(jí)和數(shù)據(jù)庫(kù)記錄級(jí)。

權(quán)限控制。樹型組織結(jié)構(gòu)及多角色與多功能點(diǎn)資源訪問之間的操作。登陸人員均有自己身份對(duì)應(yīng)的最小化授權(quán)，禁止越權(quán)操作，通過相互制約的關(guān)系實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)最小化。

服務(wù)網(wǎng)關(guān)。服務(wù)網(wǎng)關(guān)為L(zhǎng)AN/WAN之間的XML消息交換和Web service交互提供安全性保護(hù)，包括加密數(shù)據(jù)、身份驗(yàn)證、授權(quán)、過濾、XML-數(shù)字簽名、Web服務(wù)安全性等。它的主要能力應(yīng)包括：XML/SOAP防火墻，檢查并拒絕XML攻擊并過濾非法訪問；SOAP安全管理，支持SAML，WS_Security，WS_Trust等Web服務(wù)相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，配合訪問控制組件，檢查與審計(jì)進(jìn)入訪問請(qǐng)求的身份與權(quán)限。

4.3 主要界面設(shè)計(jì)

學(xué)員注冊(cè)：學(xué)員注冊(cè)界面如圖3所示，所有注冊(cè)信息務(wù)必填寫正確、真實(shí)有效，包含姓名、性別、手機(jī)號(hào)碼、所屬單位、所在地州、密碼。該平臺(tái)配置在省局公司內(nèi)網(wǎng)，僅有企業(yè)內(nèi)網(wǎng)電腦可以訪問，同時(shí)設(shè)置了地州審核制度，保證真?zhèn)纹脚_(tái)的信息安全。

圖3 學(xué)員注冊(cè)界面

真假在線學(xué)習(xí)：按品牌規(guī)格隨機(jī)抽取學(xué)習(xí)樣品，系統(tǒng)按照每個(gè)牌號(hào)規(guī)格的特征點(diǎn)逐一顯示真假對(duì)比圖片，如圖4所示。所有特征點(diǎn)學(xué)習(xí)完成后，系統(tǒng)自動(dòng)提取該牌號(hào)規(guī)格真或假的所有特征點(diǎn)作為課后練習(xí)，學(xué)員根據(jù)特征點(diǎn)圖片判斷真假。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)“盒包裝”、“條包裝”樣品總數(shù)，已學(xué)習(xí)、未學(xué)習(xí)個(gè)數(shù)，可按需進(jìn)行學(xué)習(xí)。

圖4 真假特征對(duì)比

機(jī)型在線學(xué)習(xí)：按品牌規(guī)格隨機(jī)抽取學(xué)習(xí)樣品，系統(tǒng)顯示機(jī)型對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，并對(duì)每個(gè)特征點(diǎn)特征進(jìn)行說明，如圖5所示。學(xué)員學(xué)習(xí)完一個(gè)牌號(hào)規(guī)格的所有機(jī)型后，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生該牌號(hào)規(guī)格的所有機(jī)型的課后練習(xí)，學(xué)員根據(jù)特征點(diǎn)圖片選擇機(jī)型。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)“盒包裝”、“條包裝”樣品總數(shù)，已學(xué)習(xí)、未學(xué)習(xí)個(gè)數(shù)，可按需進(jìn)行學(xué)習(xí)。

圖5 機(jī)型特征

在線考試：包括機(jī)型考試和真假考試。機(jī)型考試為學(xué)員根據(jù)特征點(diǎn)圖片選擇所采用的包裝機(jī)型，如圖6所示，選擇正確則通過，選擇錯(cuò)誤則顯示錯(cuò)誤。真假考試為學(xué)員根據(jù)特征點(diǎn)判斷真假，選擇正確則通過，選擇錯(cuò)誤則顯示錯(cuò)誤?？荚囉蓪W(xué)員自助進(jìn)行，根據(jù)自己對(duì)外觀識(shí)別技術(shù)的掌握情況自行進(jìn)行考試，不受考試次數(shù)限制。

圖6 考試界面

樣品鑒定管理：提供樣品鑒定管理功能，配置相應(yīng)的樣品圖片審核流程，如圖7所示，普通專賣人員可添加需要鑒定的樣品圖片，并提交給專家組審核，有異議的樣品可轉(zhuǎn)交給省質(zhì)檢站進(jìn)行審核，并反饋審核結(jié)果。

圖7 在線鑒別管理

專家組是兩位專家為一小組，一個(gè)專家小組只負(fù)責(zé)幾個(gè)牌號(hào)規(guī)格的樣品的審核，系統(tǒng)需要建立專家組人員與牌號(hào)規(guī)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，提交的樣品信息根據(jù)專家小組審核樣品的對(duì)應(yīng)權(quán)限自動(dòng)提交給對(duì)應(yīng)的專家小組，專家小組負(fù)責(zé)對(duì)樣品信息進(jìn)行審核。同時(shí)專家組人員可把提交的樣品圖片直接提交到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中：（1）專家組人員可對(duì)不符合圖片要求的情況進(jìn)行退回處理，普通專賣人員需重新修改并提交樣品圖片信息；（2）如專家小組兩位專家審核結(jié)論一致，則反饋給普通專賣人員審核結(jié)論；如專家組兩位專家審核結(jié)論不一致，則系統(tǒng)自動(dòng)提交給省質(zhì)檢站進(jìn)行再次審核確認(rèn)，專家組成員也將不確定的樣品信息直接轉(zhuǎn)辦給省質(zhì)檢站審核。

5 結(jié)束語

卷煙真?zhèn)瓮庥^識(shí)別平臺(tái)是保障云南省有效開展卷煙專賣打假工作的重要支撐，特別是對(duì)各地州市一線專賣人員意義及作用重大，得到一致認(rèn)可。本文充分結(jié)合云南卷煙鑒別工作情況，研究并構(gòu)建卷煙真?zhèn)瓮庥^識(shí)別平臺(tái)，目前該平臺(tái)已投入正式生產(chǎn)環(huán)境，加強(qiáng)了省級(jí)質(zhì)檢站對(duì)全省卷煙鑒別工作者的培訓(xùn)管理，降低了卷煙真假外觀識(shí)別集中培訓(xùn)在經(jīng)濟(jì)和時(shí)間方面的成本，提高了卷煙鑒別工作人員技能水平的同時(shí)，建立了外觀識(shí)別技術(shù)長(zhǎng)期有效性的管理體系。在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)強(qiáng)化常態(tài)化培訓(xùn)機(jī)制，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法、路徑，增強(qiáng)行業(yè)人員技能水平，為行業(yè)卷煙打假夯實(shí)基礎(chǔ)，維護(hù)國(guó)家利益和消費(fèi)者利益，助推行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。