随着国家海洋强国战略的提出，大力发展海洋渔业成为保障国家粮食安全的重要举措，保证粮食质量是保障国家粮食安全的基础，而推进农业标准化生产是保证粮食质量的重要途径之一[1-3]。要想确保水产品的质量，必须在水产品生产的产前、产中、产后各个生产环节推行标准化、规范化生产[4-6]。而渔业标准化生产的推行需要有健全的标准体系、完备的标准和便捷的标准服务做支撑，因此，渔业标准制修订、标准体系建设和标准服务受到了政府主管部门和相关领域专家学者的高度重视，引起了学者们的广泛关注，取得了一定的成果，主要包括标准体系的研究[6-9]、标准的研究[10-12]和标准服务平台的研究[13-14]。这些研究成果对推行渔业标准化生产起到了重要的支撑作用，标准体系的研究为渔业标准化生产设计提供了参考，标准的制定为渔业标准化生产执行提供了依据，标准检索系统为用户掌握和了解渔业标准内容提供了服务。然而，对目前渔业标准相关研究进一步分析发现，渔业标准化工作还存在一些问题：第一，虽然建立了各种标准体系，但缺少基于渔业标准体系的标准信息服务系统，因而降低了渔业标准服务的质量；第二，虽然建立了标准全文服务平台，可实现标准检索、标准原文传递、标准查新和标准有效性确认等标准服务[15-16]，但缺少基于标准体系的标准服务，因而降低了标准服务平台的服务能力；第三，渔业标准制修订指南的制定缺乏基于数据的决策依据，渔业标准制修订工作往往由标准项目申请人根据个人意愿申报，标准项目评审专家只能根据项目申报人的定性阐述判断标准制修订的必要性、紧迫性、社会效益和经济效益，缺少对相关内容的定量分析。
针对以上问题，本研究中探讨了渔业标准体系化服务模式，提出了渔业标准体系化服务系统框架，分析了渔业标准制修订辅助决策因素，给出了渔业标准制修订辅助决策方案，建立了渔业标准体系化服务与决策系统，并阐述了该系统的功能。该系统可为用户提供体系化标准服务，为行业主管部门制定标准制修订指南提供决策支持。
1 渔业标准体系化服务
1.1 渔业标准服务对象及其分类
渔业标准的主要服务对象是与渔业生产相关的群体，这个群体主要由三类人员构成：(1) 渔业标准执行人员，主要指渔业企业，其需要按照标准进行渔业生产，他们需了解与生产过程相关的产前、产中、产后各个环节应有的有效标准及其内容；(2) 渔业标准管理人员，主要是行业主管部门，其需要根据产业需要组织渔业标准制修订、渔业标准推广应用等，他们关注的是在经费和资源有限的情况下如何尽可能提升制修订标准的效益，使得制修订的标准能够满足产业发展的需要，创造更多的经济和社会效益；(3) 渔业标准研究(制定)人员，主要是渔业科研人员和渔业生产技术人员，其需要进行标准研究，他们关注的是研究成果是否有转化为标准的必要性，以及可以带来的经济效益和社会效益。
通过对上述渔业标准服务需求进行分析，将渔业标准服务分为两个类别：一是渔业标准基本服务，二是渔业标准体系化服务。渔业标准基本服务是以单个标准为基本单位的标准服务，主要进行单个标准的检索、原文传递、查新和有效性确认等服务，国家标准文献共享服务平台可以提供渔业相关国家标准全文服务和其他标准的标准题录服务等，其他标准服务平台可以提供地方标准的标准内容服务[17]。渔业标准体系化服务则是以标准体系为单位开展服务，标准体系是按照渔业生产的产前、产中、产后组成的生产链条构建而成的。因此，标准体系化服务更加注重系统性、整体性。
1.2 渔业标准体系化服务框架及分类
苏延明等[6]对水产健康养殖、水产品加工与流通等渔业产业大类的产前、产中、产后生产过程进行了分析，根据渔业生物品种的特点分大类构建了渔业标准体系，并得到水产健康养殖标准体系，如图1所示。通过对苏延明等[6]所构建的标准体系进行分析，对渔业标准执行、管理及研究等人员进行了渔业标准体系化服务需求调研后，本研究中提出了如图2所示的渔业标准体系化服务框架。该框架是在渔业生物库、渔业标准体系库、渔业标准库和标准服务用户库等数据的支撑下提供体系化渔业标准服务。服务主要包括四大类：渔业标准体系检索服务、渔业标准体系完备性分析服务、体系化渔业标准浏览服务和体系化渔业标准原文传递服务，每一类服务的具体内容概述如下。
(1) 渔业标准体系检索服务。利用渔业生物数据库、渔业标准体系数据库实现渔业标准体系检索服务，采用可视化方式提供渔业产业大类、渔业生物种类和渔业生物等不同层次的渔业标准体系检索，可以直观地显示标准体系结构。
(2) 渔业标准体系完备性分析服务。利用渔业生物数据库、渔业标准体系数据库、渔业标准数据库实现渔业标准体系完备性服务，分别采用可视化方式和定量分析方式提供渔业产业大类、渔业生物种类和渔业生物等不同层次渔业标准体系完备性分析服务，可直观或定量显示渔业标准体系的完备性。
图1 水产健康养殖标准体系示意图[6]
Fig.1 Standard system diagram for health aquaculture[6]
图2 渔业标准体系化服务框架
Fig.2 Systematic service frame for the fishery standard
(3) 体系化渔业标准浏览服务。利用渔业生物数据库、渔业标准体系数据库、渔业标准数据库实现体系化渔业标准浏览服务，在渔业标准体系完备性查询的基础上，根据用户需求进行相关标准的浏览服务，可浏览某个种类和某个环节所有标准。
(4) 体系化渔业标准原文传递服务。利用渔业生物数据库、渔业标准体系数据库、渔业标准数据库、标准服务用户数据库实现体系化渔业标准原文传递服务，考虑到标准文本的版权问题，标准原文传递服务只提供给有权限的用户，因此，需要借助标准服务用户数据库，在体系化渔业标准浏览服务基础上，为有权限的用户提供标准原文传递服务。
上述四类服务可以为拟进行标准化生产的渔业生产企业、渔业主管部门、渔业标准研究人员提供有益的参考，可以提升渔业标准服务能力，提高渔业标准服务水平。
2 渔业标准制修订辅助决策因素及流程
2.1 决策因素
渔业标准制修订由渔业主管部门组织，在项目计划发布时需要制定标准制修订指南，符合指南的项目才可以申报，在项目申报完成后需要进行项目评审，通过评审的项目才能获得资助。要构建辅助决策系统，首先需要确定辅助决策因素[18-19]。渔业标准制修订指南辅助决策系统的构建需要在水产健康养殖、水产品加工与流通等大类中确定要资助制修订标准的生物品种，然后确定重点资助的生产环节，品种和环节的确定主要考虑标准制修订的必要性、紧迫性、社会效益、经济效益等指标；渔业标准项目评审需要对申报的标准项目进行评价，一方面审核项目是否符合指南，另一方面需要考察项目的必要性、紧迫性、社会效益、经济效益等指标。上述指标在确定渔业标准制修订辅助决策时需要重点考虑。综合分析上述指标，可以发现，渔业标准制修订辅助决策系统就是在对渔业产业数据、渔业标准数据进行定量分析的基础上，为渔业标准制修订指南的制定和渔业标准项目评审提供辅助决策。其决策因素如下：
(1) 渔业生物的产业贡献。产业贡献是衡量经济效益和社会效益的指标之一，故产业贡献可作为渔业标准制修订辅助决策系统的决策因素之一。无论是水产健康养殖还是水产品加工流通，每类渔业生物的产业贡献有很大差异，而产值和产量是评价渔业产业贡献的两个主要指标[20-21]，渔业生物的产值或产量越高，其对渔业产业的贡献越大，其标准化生产可能带来的经济效益越高，因此，渔业生物的产值和产量是渔业标准制修订辅助决策系统的决策因素。
(2) 渔业生物的产业发展潜力。由于渔业标准是用来指导渔业生产的，一个标准发布之后要执行一段时间，一种渔业生物的发展潜力也是在标准制修订过程中需要考虑的因素，如果一种渔业生物的产值或产量不高，但是其产值或产量持续增长，说明该渔业生物未来的发展潜力较好，具有潜在的经济和社会效益，未来可能对渔业产业产生较大贡献，因此，产值和产量的增长率是渔业标准制修订辅助决策系统的决策因素。
(3) 标准完备率。标准制修订除了考虑经济效益和社会效益之外，标准制定的必要性和紧迫性也是需要考虑的因素，在一个渔业生物的养殖或加工生产流程中标准缺失程度越高，说明该渔业生物标准制定的必要性和紧迫性越强，标准完备率可以用来表示标准的缺失程度，因此，标准完备率是渔业标准制修订辅助决策系统的决策因素。
2.2 决策流程
在对渔业标准制修订各辅助决策因素进行分析后，本研究中给出了图3所示的渔业标准制修订辅助决策流程。系统利用持续收集的历年渔业生物养殖及加工产值、产量数据分别计算每类渔业生物养殖及加工的历年产值增长率和产量增长率。将收集的渔业生物历年产值和产量数据输入到建立的传统优势品种选择模型中，输出候选传统优势品种；将渔业生物历年产值增长率和产量增长率输入到建立的新兴品种选择模型中，输出候选新兴品种；将渔业标准数据和渔业标准体系数据输入到标准完备性计算模型中，计算获得渔业生物标准完备性；将候选传统优势品种和候选新兴品种及渔业生物标准完备率输入到指南品种选择模型生成渔业标准制修订指南品种，借助渔业标准体系数据，可以生成渔业标准制修订指南。
3 渔业标准体系化服务与决策系统设计
渔业标准体系化服务与决策系统的核心业务模块主要包括产业数据管理、标准数据管理、标准体系管理、渔业品种分级、标准指南生成、基础数据管理六大部分，系统功能结构如图4所示。
图3 渔业标准制修订辅助决策流程
Fig.3 Assistant decision-making flow chart of the fishery standard formulating
图4 渔业标准体系化服务与决策系统功能结构图
Fig.4 Function structure charts of the systematic service and assistant decision-making system in the fishery standard
(1) 产业数据管理。主要实现健康养殖及加工流通领域的产值和产量数据管理及统计分析。可以分别采用手工录入和文件导入两种方式进行数据的录入；也可以对产值和产量分别进行数值分析和多维可视化分析。
(2) 标准数据管理。主要实现渔业标准数据的管理与维护及渔业标准检索等功能。其中渔业标准数据录入过程中需要明确标准所属生物种类和环节，水产健康养殖和水产品加工与流通的录入模块需要根据环节的差异分别处理；渔业标准检索分为初级检索和高级检索，初级检索是单关键字检索，高级检索是组合检索。
(3) 标准体系管理。主要完成水产健康养殖及水产品加工与流通标准体系基础数据的管理与维护、标准体系的查询、基于标准体系的标准完备性查询与分析、基于标准完备性的标准浏览与标准原文传递等功能。其中标准体系查询主要根据标准体系数据库中的数据生成标准体系二维表；基于标准体系的标准完备性分析是通过标准库和标准体系数据库的比对，对每一个生物的每一个环节进行标准完备性定量分析，在此基础上构建整个品种及大类的标准完备性；标准体系完备性查询主要查询每一个品种或大类标准完备性，并采用可视化方式显示查询结果；基于标准完备性的标准浏览是根据标准完备性查询结果对某个生物种类的某个环节的标准进行浏览；基于标准完备性的标准原文传递则是在标准浏览的基础上显示标准文本的在库情况，并为有权限的用户提供在线的标准原文传递功能。
(4) 渔业品种分级。主要完成水产健康养殖及水产品加工与流通的传统优势品种和新兴品种的确定。其中传统优势品种主要根据渔业生物品种的产值和产量确定，利用传统优势品种确定模型输出传统优势品种的可选品种列表；新兴品种主要根据渔业生物品种的产值增长率和产量增长率确定，利用新兴品种确定模型输出新兴品种的可选品种列表。
(5) 标准指南生成。主要完成水产健康养殖及水产品加工与流通的候选传统优势品种和候选新兴品种的确定，水产健康养殖及水产品加工与流通的指南传统优势候选品种和指南新兴品种的确定，以及水产健康养殖及水产品加工与流通的指南文档生成。其中候选品种确定是分别利用传统优势候选品种选择模型和新兴候选品种选择模型对传统优势品种和新兴品种进行筛选生成候选传统优势品种和候选新兴品种；指南品种的确定是基于候选品种的标准完备性分析结果，利用指南品种选择模型进行指南品种确定；结合指南品种和标准体系数据库给出渔业标准制修订指南。
(6) 基础数据管理。主要完成与系统相关的基础数据的管理与维护，包括生物种类、生产环节、标准大类等数据的管理与维护，以及在辅助决策系统运行过程中用到的各个模型数据的管理与维护。
4 渔业标准体系化服务与决策系统实现
4.1 系统实现方案选择
根据“3”节的系统设计和“2”节的决策流程实现系统的功能，系统采用spring+mvc+hibernate开发框架，spring拦截器可进行数据权限控制，达到精细化数据权限控制，实现不同人看不同数据、不同人在同一个页面对不同字段进行操作的目的；hibernate可控制对数据库数据的操作以防止SQL注入，使数据库中的数据更加安全，此外，可使用hibernate二级缓存进行数据查询，可优化数据查询速度。系统采用java语言开发，使用easyUI与html结合进行UI设计，既可满足用户界面兼容性需求，又可打造出功能丰富且美观的UI界面。考虑到Tomcat服务器运行时占用的系统资源小、性能稳定、良好的扩展性和安全性，因此，选择Tomcat服务器。数据库选择既要满足系统运行的要求，又需要考虑成本，为了支持多用户、多线程并满足高效、安全运行等需求，同时考虑最大限度降低开发、运行和维护成本，选择MySQL数据库。MySQL是一个高性能且相对简单的数据库系统，具有良好的运行效率，有丰富的网络支持；同时也是一个真正的多用户、多线程SQL数据库管理系统。
4.2 系统实现技术及结果
考虑到ECharts具有可视化能力强、占用资源小、运行速度快等优点，采用Echarts实现产值、产量数据的统计分析，以统计图的形式可视化显示产值、产量及其增长率的分析结果。为了更加直观地展示标准完备性，采用二维表加图表的方式展示标准完备性，实现标准完备性查询结果的可视化显示，为用户提供更加直观的展示结果。为了方便excel格式的基础数据导入和word格式的文档发布，设计了数据接口以实现excel格式的产业数据、标准数据、标准体系数据的自动导入和word格式的标准制修订指南等数据的自动导出。为了方便处理树形结构的标准数据，采用循环嵌套的方法进行标准完备性计算。
该系统自2015年在大连市渔业标准制修订指南制定工作中进行了应用，为大连市渔业标准制修订提供了准确、全面、可靠的数据支持，明显提高了大连市渔业标准制修订工作的决策能力。图5～图8给出了几个典型功能的执行结果，其中图5为棘皮类渔业生物健康养殖标准体系查询结果，该标准体系采用循环嵌套方法计算获得，并以二维表的形式可视化展示；图6为棘皮类渔业生物健康养殖标准完备性查询结果，此项功能采用循环嵌套算法计算标准完备性;图7为系统计算并输出的某渔业生物健康养殖产值及产量增长率统计图输出结果，其中的统计图采用Echarts技术；图8为利用渔业标准制修订指南辅助决策系统生成的渔业标准制修订指南样例，可以用接口导出word格式的指南文档。
5 结论
针对渔业标准服务系统存在的缺少基于标准体系的渔业标准服务、渔业标准制修订指南的制定缺乏基于数据的决策依据等问题，探究了渔业标准体系化服务模式，提出了渔业标准体系化服务系统框架，分析了渔业标准制修订辅助决策因素，给出了渔业标准制修订辅助决策流程，建立了渔业标准体系化服务与决策系统。该系统对渔业标准体系进行了有效管理，实现了渔业标准体系查询、基于标准体系的渔业标准完备性查询和完备性分析功能，实现了基于渔业产业贡献度和渔业标准完备率的渔业标准制修订辅助决策功能，可以为用户提供标准体系化服务，为政府决策部门的标准制修订指南制定提供决策支持，系统自2015年在大连市渔业标准制修订指南制定工作中进行了应用，为大连市渔业标准制修订提供了准确、全面、可靠的数据支持，明显提高了大连市渔业标准制修订工作的决策能力。
图5 棘皮类生物健康养殖标准体系查询结果
Fig.5 Query result for the standard system on health aquaculture of echinoderms
图6 棘皮类生物健康养殖标准完备性查询界面
Fig.6 Query result for the standard completeness on health aquaculture of echinoderms
图7 渔业生物产值、产量增长率统计图
Fig.7 Growth rate chart for biological production and output value in fisheries
图8 水产健康养殖标准制修订指南文本生成结果
Fig.8 Result for the generated guide to the fishery standard formulating on health aquaculture
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