【摘要】：近年來,水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械化裝備的推廣,使增氧、投餌等部分養(yǎng)殖環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作。同時(shí)隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化管理水平有所提升,水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到了重構(gòu)和優(yōu)化,部分水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)了智能化和信息化管理。然而現(xiàn)有的水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化管理平臺(tái)缺乏科學(xué)有效的養(yǎng)殖流程管理和過程指導(dǎo),使得水產(chǎn)養(yǎng)殖操作過于復(fù)雜,加之養(yǎng)殖人員對新系統(tǒng)的接收能力低,養(yǎng)殖管理時(shí)仍需要養(yǎng)殖人員依靠經(jīng)驗(yàn)判斷和人工操作控制,導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖依然存在養(yǎng)殖業(yè)務(wù)規(guī)則繁多不明確、失誤率高、決策效率低且易出錯(cuò)等問題。目前關(guān)于水產(chǎn)養(yǎng)殖過程的研究多偏向于單一方面的研究,如水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、投喂設(shè)備研發(fā)、病害預(yù)測等,對于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)務(wù)流程和智能化決策的研究甚少�；诖�,本文使用工作流技術(shù)和規(guī)則引擎技術(shù)設(shè)計(jì)了一套能進(jìn)行流程化管理和智能決策的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng),為養(yǎng)殖人員提供更加專業(yè)的信息化養(yǎng)殖過程指導(dǎo)、規(guī)范養(yǎng)殖流程信息化管理,同時(shí)明確養(yǎng)殖業(yè)務(wù)規(guī)則、提高養(yǎng)殖決策效率,為養(yǎng)殖人員提供養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)。為此,本文展開以下研究:(1)提出工作流和規(guī)則引擎組合管理機(jī)制。分析并總結(jié)出水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)務(wù)流程具有步驟繁瑣不明確、時(shí)間性、循環(huán)性、并發(fā)性和存在大量養(yǎng)殖業(yè)務(wù)決策等特點(diǎn)。根據(jù)此特點(diǎn),結(jié)合工作流引擎和規(guī)則引擎各自的原理與作用,提出適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的工作流和規(guī)則引擎組合管理機(jī)制,并詳述二者之間雙向驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行原理。(2)提出水產(chǎn)養(yǎng)殖智能決策流程建模方法。根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖流程特點(diǎn)和組合管理機(jī)制,抽取出養(yǎng)殖流程中特殊的工作流模式,如任務(wù)回退、循環(huán)、異步并發(fā)、定時(shí)催辦、選擇等,提出這些模式的Activiti解決方法。提出了利用規(guī)則引擎驅(qū)動(dòng)流程進(jìn)行條件轉(zhuǎn)移,從而執(zhí)行業(yè)務(wù)決策的方法,并在此基礎(chǔ)上提出包含規(guī)則的工作流柔性建模方式,使建模更加靈活。(3)構(gòu)建水產(chǎn)養(yǎng)殖智能決策流程管理模型。以南美白對蝦為研究對象,對其養(yǎng)殖業(yè)務(wù)流程的各階段進(jìn)行分析,為建模打下基礎(chǔ)。根據(jù)建模方法,在Eclipse集成開發(fā)環(huán)境中同時(shí)集成Activiti工作流引擎插件和Drools規(guī)則引擎插件,通過Activiti流程設(shè)計(jì)器為南美白對蝦養(yǎng)殖流程進(jìn)行工作流模型的搭建,詳述該模型中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能作用,并給出該模型中異步并發(fā)流程的異常控制方法。通過Drools規(guī)則引擎對養(yǎng)殖業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行規(guī)則的分析、定義、設(shè)計(jì)和編寫等系列制定。最后對該模型中所有流程和規(guī)則進(jìn)行測試,測試結(jié)果表明該模型能為水產(chǎn)養(yǎng)殖過程管理提供科學(xué)專業(yè)的過程指導(dǎo)和準(zhǔn)確高效的業(yè)務(wù)決策管理。(4)設(shè)計(jì)水產(chǎn)養(yǎng)殖智能決策流程管理系統(tǒng)。在上述研究基礎(chǔ)上,完成水產(chǎn)養(yǎng)殖智能決策流程管理系統(tǒng)的框架和功能設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)主要的功能,包括水產(chǎn)養(yǎng)殖工作流部署管理、養(yǎng)殖流程執(zhí)行與規(guī)則決策管理、養(yǎng)殖規(guī)則管理,為水產(chǎn)養(yǎng)殖過程監(jiān)管提供了專業(yè)科學(xué)的指導(dǎo)工具。將工作流與規(guī)則引擎結(jié)合運(yùn)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖過程管理中,構(gòu)建并實(shí)現(xiàn)基于工作流和規(guī)則引擎的水產(chǎn)養(yǎng)殖智能決策流程管理模型和系統(tǒng),為水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化過程管理領(lǐng)域提供切實(shí)可行的新方法,對推動(dòng)現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S969
【圖文】：

規(guī)則”、“蝦情分析規(guī)則”、“投喂規(guī)則”、與“巡塘規(guī)則”五個(gè)含有規(guī)則的任務(wù)節(jié)點(diǎn)，分別與（1）中的五個(gè)養(yǎng)殖流程節(jié)點(diǎn)構(gòu)成循環(huán)路由，每次養(yǎng)殖流程執(zhí)行一次后會(huì)自動(dòng)執(zhí)行養(yǎng)殖決策一次，并將決策后的結(jié)果反饋給系統(tǒng)，給予養(yǎng)殖人員專家級別的意見或警告信息，以便進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)殖處理。（3）加入“病源監(jiān)測”和“科學(xué)投藥”疾病診斷分支流程，保證南美白對蝦健康生長。由水質(zhì)、蝦情與病源三者組成“綜合指標(biāo)疾病診斷”的綜合影響因素，接收診斷指令，進(jìn)行病癥決策，并由“投藥規(guī)則”決策出相應(yīng)的投藥方案。（4）日常養(yǎng)殖操作并發(fā)流程執(zhí)行結(jié)束后，在“單向選擇關(guān)口”處根據(jù)養(yǎng)殖人員設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)放養(yǎng)期天數(shù)判斷是起捕還是回退進(jìn)行循環(huán)放養(yǎng)操作。捕撈期有“起捕”和“捕獲”兩個(gè)流程節(jié)點(diǎn)，由靈活的“兼容選擇關(guān)口”進(jìn)行單向或雙向條件判斷，有 3 種情況：1）“起捕”的蝦全部達(dá)標(biāo)或捕撈天數(shù)已達(dá)到最大限定捕撈期，則僅“捕獲”；2）“起捕”的蝦全部未達(dá)標(biāo)且還在限定捕撈期內(nèi)，則僅重新“放養(yǎng)”；3）“起捕”的蝦一部分達(dá)標(biāo)，另一部分未達(dá)標(biāo)且還在限定捕撈期內(nèi)，則達(dá)標(biāo)的蝦“捕獲”，未達(dá)標(biāo)的重新“放養(yǎng)”[63]。

每個(gè)關(guān)鍵養(yǎng)殖任務(wù)節(jié)點(diǎn)后面對應(yīng)的養(yǎng)殖業(yè)務(wù)規(guī)則任務(wù)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行規(guī)則的決策，由于任務(wù)節(jié)點(diǎn)與規(guī)則任務(wù)節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成循環(huán)路由，每次決策完后執(zhí)行流又會(huì)回退至前一個(gè)養(yǎng)殖任務(wù)節(jié)點(diǎn)處等待新的養(yǎng)殖數(shù)據(jù)傳入，以此保證養(yǎng)殖規(guī)則的實(shí)時(shí)觸發(fā)。4.4 智能決策流程管理模型測試由于本文構(gòu)建的水產(chǎn)養(yǎng)殖智能決策流程管理模型養(yǎng)殖節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，流程路徑較為復(fù)雜，一旦模型中任何一個(gè)地方出錯(cuò)將會(huì)直接影響到工作流的部署、執(zhí)行以及系統(tǒng)的運(yùn)行，為確保模型的準(zhǔn)確性，在完成流程定義后就需要對整個(gè)養(yǎng)殖工作流模型進(jìn)行流程和規(guī)則的測試，為后續(xù)工作打好基礎(chǔ)。本文使用軟件測試方法中的路徑覆蓋法[62]對南美白對蝦養(yǎng)殖工作流模型中每一條可能執(zhí)行的路徑進(jìn)行全覆蓋測試，下面是測試步驟。第一步：給南美白對蝦養(yǎng)殖工作流模型圖中的每個(gè)養(yǎng)殖節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，如圖 4-5 所示，方便確定流程測試路徑。

Activiti 中調(diào)用規(guī)則文件（以.drl 命名的文件）。<businessRuleTask id="businessruletask1" name="水位監(jiān)管規(guī)則" activiti:ruleVariablesInput="${water_level}"activiti:resultVariable="waterlevel"></businessRuleTask><businessRuleTask id="businessruletask2" name="水質(zhì)監(jiān)管規(guī)則" activiti:ruleVariablesInput="${water_quality}"activiti:resultVariable="waterquality"></businessRuleTask><businessRuleTask id="businessruletask3" name="投藥規(guī)則" activiti:ruleVariablesInput="${science_medicine}"activiti:resultVariable="sciencemedicine"></businessRuleTask><businessRuleTask id="businessruletask4" name="投喂規(guī)則" activiti:ruleVariablesInput="${science_feeding}"activiti:resultVariable="sciencefeeding"></businessRuleTask><businessRuleTask id="businessruletask5" name="巡塘規(guī)則" activiti:ruleVariablesInput="${pond_inspection}"activiti:resultVariable="pondinspection"></businessRuleTask><businessRuleTask id="businessruletask6" name="蝦情分析規(guī)則"activiti:ruleVariablesInput="${shrimp_situation}" activiti:resultVariable="shrimpsituation"></businessRuleTask>圖 5-4 涉及規(guī)則的部分流程定義代碼Fig.5-4 Part of code of process definition involving rules在部署流程定義時(shí)，將流程文件（.bpmn）和規(guī)則文件（.drl）一起打包成壓縮文件，并進(jìn)行上傳，使流程引擎能夠同時(shí)加載這些文件，完成南美白對蝦養(yǎng)殖流程的發(fā)布，并生成一條部署信息管理列表記錄和一條 key 為 Aquaculture 的養(yǎng)殖流程實(shí)例，如圖 5-5 界面所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2774523