返贫预警智慧管理系统设计与实现
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作者:何峰 梁英
摘要：针对当下扶贫攻坚战略中，扶贫工作的严峻形势以及频繁出现的较大比例返贫问题，研究了返贫预警智慧管理系统的设计与实现。首先给出了系统的总体设计方案，包括系统的架构、系统的主要功能模块一扶贫管理和返贫预警、系统面向的三种用户及其功能，而后阐述了系统的核心部分一返贫预警机制，采用基于数据挖掘技术的决策树预测方法的实现过程。
关键词：扶贫管理;返贫预警;数据挖掘
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）19-0058-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
1 问题的提出
我国是一个农业大国，农业、农村、农民问题始终是全面小康社会的一大阻碍。历经70年世所罕见的高速发展。我国现已成为世界上最大的发展中国家，人口基数大，增长速度快。在经济快速发展的同时，虽然一定程度上带动了我国贫困地区的反贫进程，但是现存庞大人口的贫困问题仍然是制约我国发展的关键所在。自从国家实施相关扶贫措施以来，贫困人口自2014年的7017万减少到2018年底的1660万;贫困发生率也从7.2%下降到了1.7%;同时全年贫困地区居民人均可支配收入也己达到10371元。贫困的消除的成效非常显著，但形势仍不容乐观，剩下的这些贫困人口才是扶贫路上最大的绊脚石。除了扶贫形势依然严峻以外，我国的返贫问题也亟待解决[1]。据统计，2000年至2015年以来，中国的农村返贫率基本都在20%以上，2009年贫困人口中甚至有62%为返贫人口。[2-3]由此而知，当下扶贫工作存在着“脱贫一返贫一脱贫”这一怪圈。针对脱贫与返贫循环反复的问题，应着力于实现扶贫的可持续性，建立返贫现象的事前干预机制，从而“亡羊补牢”。针对日前存在的三大主要的返贫因素：因灾返贫、因病返贫、因学返贫[4]，构建返贫预警智慧管理系统。
2 系统总体设计
该系统基于微信和Web双平台，应用互联网技术模拟帮扶人员和扶贫干部对贫困户的扶贫管理过程以及实现返贫预警机制。通过信息化方式代替传统的纸质化管理过程，旨在提高扶贫工作的效率、降低贫困发生率以及实现返贫现象的事前预警，顺应绿色和可持续发展的理念，响应国家关于打赢脱贫攻坚战的口号。为全面小康进程奉献一份力量。
系统在服务器端采用Linux操作系统搭配MySQL数据库以及Apache服务器，在客户端采用基于微信平台的小程序以及Web浏览器环境。
该系统采用了基于微信小程序和Browser、Web Server以及data Server的三层体系结构，三者分别承担表示层、业务逻辑层和数据层的任务。在该架构中用户界面与业务逻辑的管理相互分离，有利于充分发挥各个端的优势，客户端只是接受用户输入、输出服务器返回结果以及简单的数据校验。业务逻辑层负责对客户端发送数据的进一步处理，通过其中的脚本引擎以执行脚本程序，解析用户请求从而向数据库层获取相应数据以达到响应用户请求的目标。系统结构如图1所示。
该系统是针对邵阳市新邵县卓笔村开发的返贫预警智慧管理系统。系统中所设置的所有扶贫管理过程以及返贫预警标准均符合当下扶贫工作的实际情况。微信小程序端主要功能包括：扶贫政策/风采、扶贫管理、返贫管理、信息录入与审核。Web端主要功能包括：扶贫政策/风采管理、人员档案管理、返贫预警、信息统计与分析功能。分别如图2、图3所示。系统的整体功能结构如图2所示。
2.1 扶贫政策与风采功能
该部分功能面向系统的所有使用者，基于这一功能，扶贫干部可以通过Web端后台管理系统将其发布于微信小程序中，主要用于展示和传播当下国家的相关扶贫政策以及弘扬国内各地的优秀扶贫工作事迹。
2.2扶贫管理功能
该部分功能仅面向帮扶人员和扶贫干部，基于这一功能，帮扶人员可以在小程序端实现对其所帮扶的相应贫困户进行日常扶贫工作的有效管理，主要包括信息的录入与审批以及事件处理进度的管理。此外，扶贫干部也可以通过Web端后台管理系统实现对其所管辖区域内所有帮扶人員整个扶贫过程的管理，提高对帮扶人员的监督管理，有利于提高扶贫工作效率。
2.3 帮扶人员管理功能
该部分功能面向系统的帮扶人员、扶贫干部以及贫困户，主要包括走访管理功能，根据国家对帮扶人员扶贫工作的相关要求，帮扶人员需要在规定时间内到相应扶贫点进行实地走访，基于这一前提，系统预设帮扶人员需要通过小程序端录入每次走访的具体信息并经由其帮扶的贫困户确认后才能最终录入到系统的数据库中。同时，扶贫干部也可以在Web端后台管理系统中查看所管辖区域内所有帮扶人员是否在规定时间内进行了实地走访，对于未按时达到相关要求的帮扶人员，可以及时提醒其进行实地走访。
2.4 返贫管理功能
返贫预警机制的设计是该系统的核心功能，系统针对目前存在的三大主要返贫因素：因灾返贫、因病返贫和因学返贫设计了一项返贫预警机制。该部分功能主要基于数据挖掘技术决策树方法实现了对可能产生返贫现象的事前智慧预警机制。
2.5 信息统计分析功能
该部分功能仅面向扶贫干部，基于该系统的数据挖掘功能，可以通过收集各地区贫困户的主要致贫因素、主要返贫因素、帮扶人员有效帮扶措施以及其他返贫致贫因素进行数据统计分析，得到一系列扶贫工作的价值信息，为其他类似贫困地区的扶贫工作提供宝贵的扶贫攻坚经验和返贫的事前预警建设机制。
系统的使用主要面向三类用户：贫困户、帮扶人员以及扶贫干部。贫困户使用的产品为微信小程序，基于微信平台，贫困户可以进行信息录入、需求发布和事务审批进度查询。帮扶人员使用的产品也为微信小程序，可以实现对贫困户日常扶贫工作过程的高效管理，以及对可能产生的返贫预警信息的及时处理。扶贫干部使用的产品为Web端后台管理系统，可以在此管理帮扶人员的整个扶贫过程、维护小程序端的各类信息以及实现返贫的事前预警机制。 3 返贫预警功能的设计与实现
返贫预警功能的实现是该系统的核心部分.主要针对三大返贫因素：因灾返贫、因病返贫、因学返贫，设计了返贫预警机制。一个具有实用价值的返贫预警机制能够在一定的程度上有效地对贫困户返贫现象进行事前干预，从而提高脱贫攻坚的效果，有效降低贫困户的返贫率。系统的返贫预警工作流程如图3所示：
3.1 功能实现
数据挖掘（ Data mining），是从已经积累起来的、不完全的、模糊随机的大量数据中，通过各种技术和方法抽取出或识别出隐含在其中的、人们事先未知的、但又确实存在、具有潜在价值的新知识和新信息的过程。目的是帮助分析人员寻找数据间潜在的关联，发现忽略的要素，提供预测与决策的信息[7-8]。所得到的信息具有先未知、有效和实用的特点。该系统所用数据挖掘技术采取使用广泛的常用于预测模型的决策树方法[9]，从而实现对可能发生的未知事件进行预测。
本系统使用数据挖掘算法的实现过程如图4所示：
3.2 因灾返贫预警功能的实现
系统通过爬取各个贫困地区的天气状况信息，结合当地的地形地势等情况作为参考属性，而后通过后台数据挖掘技术预测可能当前一段时间内可能发生的自然灾害做出相应的预警信息，对于较大概率发生的自然灾害信息直接推送到扶贫干部Web端后台管理系统中，从而实现因灾返贫预警。
3.3 因病返贫预警功能的实现
系统通过获取贫困户在小程序端发布的个人需求，通过关键字匹配方式，对大型可能致贫的疾病进行匹配，并结合该贫困户家庭收入情况通过数据挖掘技术预测可能返贫的概率，对于较大概率产生返贫的贫困家庭信息直接推送到扶贫干部Web端后台管理系统中，从而实现因病返贫预警。
3.4 因学返贫预警功能的实现
由于我国实现九年义务教育机制，加之高中阶段的学习费用普遍较低，因此，因学返贫类型一般来源于有在读大学生的贫困户家庭。基于这一前提，系统预设在每一学年开学前，对有在读大学生的贫困户家庭对其家庭收支情况、以往是否存在因学返贫情况以及其他影响收入的因素作为参考属性，之后通过预测模型得到可能返贫的概率，对于较大概率产生返贫的贫困家庭信息直接推送到扶贫干部Web端后台管理系统中，从而实现因病返贫预警。
4 结束语
综上所述，返贫预警智慧管理系统的设计与实现，以实际案例作为依托，针对当下脱贫攻坚战略下反贫工作中的实际需求，借助于计算机技术达到了扶贫工作的信息化管理、提高了扶贫的工作效率以及对贫困户的返贫现象起到一定的事前干预作用的预期目标。希望通过对该系统的设计与实现，为脱贫攻坚中的返贫问题的有效解决提供一定的帮助，实现扶贫的可持续性，保证建设全面小康社会目标的顺利达成。
参考文献：
[1]国家统计局.2018年国民经济和社会发展统计公报[Z].
[2]丁军，陈标平.构建可持续扶贫模式治理农村反贫顽疾[Jl-社会科学，2010（1）：52-57.
[3]包国宪，杨瑚.我国返贫问题及其预警机制研究[J].兰州大学学报（社会科学版），2018，46（6）：214-215.
[4]卜海.我国脱贫再返贫防范机制的建立和运行问题研究[J].江苏师范大学学报（哲学社会科学版），201 8，44（6）：5 -13.
[5]唐建兵，大数据助推精准扶贫的策略研究[J].温州大学学报（社会科学版），2018（4）：58-65.
[6]田文君，申长军，郑文刚，等.农产品价格信息采集与预警系统设计与实现[J].计算机工程与设计，2012（05）：144-149.
[7]李继宏.数据挖掘及其在高校圖书馆期刊管理中的应用[J].现代情报，2004（7）：84-86.
[8]吴曜宏，王鹤鸣，刘义铭.基于数据挖掘的移动用户预测[J].通信技术，2015（6）：98-102.
[9]童威，黄启萍.基于改进决策树算法的汽车销售数据挖掘[Jl.安徽电气工程职业技术学院学报，2017（3）：108-113.
【通联编辑：唐一东】
收稿日期：2020-03-15
基金项目：湖南省大学生创新创业训练计划项目“平台防返贫智慧管理系统”（国家级）（项目编号：s201910554012）
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