中文摘要
聊城市农业科学研究院多年来致力于促进农业科技发展工作，尤其“十三五”以来执行实施科研项目共达 60 余项。随着科研项目的不断增多，项目管理覆盖范围越来越广，对农科院的科研信息管理工作提出了巨大的挑战。为保证项目信息的完整性、项目之间的协同以及项目申报的深度挖掘，项目信息需实时更新，相关项目组间的信息也需要及时共享，传统的手工记录或依赖简单的办公管理软件已无法满足农科院当前对科研信息的高效管理要求。为进一步提高农科院科研项目管理能力，加强科研项目过程监管，促进科研成果转化，优化科技人才绩效考核，并以先进的管理手段促进科研水平及能力提升，研发智慧化的农业科研信息管理系统是非常必要的。
在对农业科研信息管理现状深入调研的基础上，针对农业科研机构的业务需求，采用隐马尔可夫模型、层次分析法等多种分析方法为系统建立模型，研发了农业科研信息管理系统。系统将原有相互独立的科研项目信息管理进行整合，实现研发人员和项目信息互为索引，改变以往以项目进度信息为单一维度的管理方式。系统采用基于HMM 的层次分析法，构建智能型决策支持服务系统，实现科研项目的协同管理和科研项目申报的深度挖掘。通过系统的搭建，从项目管控、项目进度跟踪、成果登记以及人才储备等方面对农科院科研项目管理进行全流程管理。在系统的开发阶段，本文详细设计了五个功能模块功能和数据信息，并在系统管理功能中，加强了登录，权限设置和日志的管理，保证了系统的安全性。在系统的测试阶段，对农业科研管理信息系统的功能和性能方面都做了用例测试，测试结果符合在线的要求。通过实际应用，进一步验证了所研发系统的实用性。
目前农业科研管理信息系统已经正式上线，并获得软件着作权 1 项。现阶段系统运行稳定，基本满足农科院完善科研工作管理流程，优化科研信息管理智能决策的要求。本系统上线运行后，各科室对系统的功能细化方面提出了更高要求，为进一步提高农科院的科研管理水平，系统功能也在不断地完善。
关键词： 科研管理；信息系统；HMM；层次分析法。
Abstract
The Liaocheng Agricultural Science Research Institute has been committed to promoting the development of agricultural science and technology for many years. In particular, theimplementation of scientific research projects since the 13th Five-Year Plan has reached more than 60 projects. With the continuous increase of scientific research projects, the project management coverage has become wider and wider, which poses a huge challenge to the scientific research information management work of the Academy of Agricultural Sciences.In order to ensure the integrity of project information, the coordination between projects and the deep mining of project declarations, the project information needs to be updated in real time, and the information between related project groups needs to be shared in time. The traditional manual recording or relying on simple office management software can not be used.
Meet the current requirements of the Academy of Agricultural Sciences for the efficient management of scientific research information. In order to further improve the managementcapacity of scientific research projects of the Academy of Agricultural Sciences, strengthen the supervision of scientific research projects, promote the transformation of scientific research results, optimize the performance appraisal of scientific and technological talents,and promote the scientific research level and ability with advanced management methods, and develop intelligent agricultural research information management system. It is very necessary.
On the basis of in-depth research on the status quo of agricultural scientific research information management, based on the business needs of agricultural scientific researchinstitutions, a variety of analysis methods such as hidden Markov model and analytic hierarchy process were used to establish a model for the system, and an agricultural scientific research information management system was developed. The system integrates the original independent research project information management, realizes the index of R&D personnel and project information, and changes the management method of project progress information as a single dimension. The system adopts HMM-based analytic hierarchy process to construc tan intelligent decision support service system, which realizes the collaborative management of scientific research projects and the deep mining of scientific research project declarations.
Through the construction of the system, the whole process management of the scientific research project management of the Academy of Agricultural Sciences is carried out from the aspects of project management and control, project progress tracking, results registration and talent reserve. In the development stage of the system, this paper designed five functional module functions and data information in detail, and strengthened the login, permission setting and log management in the system management function to ensure the security of the system. In the testing phase of the system, use cases were tested for the function and performance of the agricultural research management information system, and the test results met the online requirements. Through practical application, the practicality of the developed system is further verified.
At present, the agricultural scientific research management information system has been officially launched, and one software copyright has been obtained. At this stage, the system runs stably, basically meets the requirements of the Academy of Agricultural Sciences to improve the scientific research management process and optimize the intelligent decision-making of scientific research information management. After the system is put into operation,each department has put forward higher requirements for the refinement of the functions of the system. In order to further improve the scientific research management level of the Academy of Agricultural Sciences, the system functions are also constantly improved.
Keywords: Science Research; Information Management System; Hidden Markov Model; Analytic Hierarchy Process。
1 引言
1.1 研究的背景和意义。
聊城市农业科学研究院成立于 1959 年，是目前聊城市唯一的公益性综合农业科研机构。“十三五”以来，该农科院已实施 60 多个项目，其中国家级项目 8 个，省级项目15 个。随着农业科研机构从事国家科技创新项目的深入，项目的迭代时间也不断加快，科研项目的管理能力也需要同步提高。科研管理方法的流程化和系统化是增强农科院科研竞争力，加快成果转化的有效措施。基于当前管理模型越来越难以胜任科研信息智能化管理现状，如何提高农科院科研管理效率，获取智能型决策支持，为项目协同、项目申报，绩效考核提供求重要依据已成为农科院内部亟待解决的问题（刘畅，2017；梁晓弘，2017）。
建立智能化的农业科研信息管理系统，重点实现科研管理的智能型决策支持服务功能，为农科院科研项目的全过程监管，科技成果的推广、转化，科技人才的绩效考核提供公正、客观的评价。系统简单易于操作，易于学习和使用，具有良好的数据安全性，多样化的搜索格式，高效率的统计分析方法和灵活的输出方法，适用于各级农业研究机构和高等院校（袁文正，2016）。农业科研信息管理系统能够集综合性、简便性和高效性于一身，具有重要的研发价值。本文从农业科研机构的实际情况出发，开发了一套覆盖农科院科研项目管理全流程的农业科研管理信息系统，贯穿农业科研项目管理的每个环节。该系统不仅使科研项目管理过程科学、系统、规范，还可以通过有效的管理手段促进项目研发进度，节约成本支出，科研创新管理能力的提高可有效提升科研创新能力。
1.2 国内外研究进展。
1.2.1 国外研究进展。
在20世纪20年代后期，管理信息系统起源于美国，那时还没有明确的定义，也没有业界广泛认同的方法论，尚处于探索阶段。直到20世纪80年代，管理信息系统研究学者将其定义为：一个利用计算机硬件和软件为载体对用户数据做分析、计划、控制和决策的模型。信息管理系统覆盖企业管理的方方面面，通过收集企业、组织生产运营过程中产生的数据，并以运算结果、图表等形式显示给用户，为其提供决策依据（Jana Kostalova et al，2015；Leonor Teixeira et al，2016）。从20世纪90年代以来，信息技术在美国带来了一场新的技术革命，软件工程理论的提出为管理信息系统的增添了新的活力。项目管理者可以采用系统、规范，以工程学的角度做信息系统的开发工作，使管理信息系统广泛应用于工商各界和各学术机构（Wan Yin Du，2014）。
管理信息系统引人科研管理领域后，形成了科研管理信息系统（ResearchManagement System，RMIS）的概念。然而，科研管理信息系统除了具有管理信息系统的一些特性之外，还具有其独有的特性。其功能要求满足网上实现科研项目的申报，项目管理和在线评估例。从科研项目的申报和经费的管理，成果的管理、人员的调配和系统的撑控等多方面提出了一整套设计解决方案。算机为代表的信息技术和世界经济一体化是当今时代飞速发展的两个最重要特点。管理信息系统的应用能够使一个高校在激烈的竞争中一直保持优势和不断发展，能对迅速变化的环境快速地做出有效反应和提供有效的支持。
目前，国外比较主流的项目管理软件有SAP公司的ProjectSystems Module、Primavera公司的P3系统、NIKU公司的Open WorkNench等等。此外，Microsoft公司的Project等工具软件也在项目管理中起到了辅助支撑作用。以美国为首的一些科技发达国家在科技计划项目管理中形成了规范的制度、程序及条例，在制度及流程的约束和控制下，各个计划组织机构能够有效并高效地执行科技项目管理，形成了较为严谨的项目管理体系。
第一，国家通过制定相关的制度、条例来保证科研项目的有效实施。例如，美国的＂制造业合作发展计划＂、＂先进技术发展计划＂，奥地利的＂工业研究促进基金会＂，日本的＂产业振兴计划＂等，在科技项目执行前明确项目计划与目标、确定优先发展领域与对象、管理程序与条例，并接受社会和公众的监督。
第二，科技项目过程管理中实行全生命周期管理，不但包括项目申请、立项评审和结题，而且在项目执行中会实行阶段性中期检查及评审，从进度、质量、成本等多维度对科技项目管理进行跟踪控制。
第三，借助先进信息化手段，项目信息发布和管理更加便捷。可以在线上开展项目的信息公布、立项申请、评审、里程碑节点评估、报告提交、财务管理等活动，系统还能够提供互动的管理模式（陆灵凯，2017）。
第四，在项目计划管理工作中注重协同工作，争取创造更多的技术效益。时间上更加注重针对计划内容的更新、调整，范围上更加注重多元参与及国内外的广泛科技合作，专业领域上更注重计划间协同、联动和资源整合，这样才能有效地提高科技项目的开发效率。
1.2.2 国内研究进展。
相对于国外尤其是美国，国内管理信息系统起步较晚，在 20 世纪 90 年代随着国外市场信息管理系统的发展，一些企业家、学者不断开始从事管理信息系统的研究与建设工作，国内也涌现出很多专业做管理信息系统的软件企业，如用友、金蝶开发出一系列企业管理软件。在管理框架和内容方面，国内科技项目管理和上述发达国家情况较为接近。但缺乏实践和应用，在管理的具体方法上有明显的差距，科技项目管理总体来说存在以下问题：第一，科研项目活动缺乏系统化管理模型，整体性考虑不足，难于做到基于项目生命周期的全过程项目管理；第二，立项申请、专家评审和评估验收等一些过程和制度不够严密，而且透明度不强。例如，立项审批的专家参与超越其专长领域的评审，项目执行过程中缺乏关键控制节点，一些科研项目缺乏事后评估与外部第三方评估，降低了评估可靠性；第三，技术评估与评审专家信息评估机制的不健全，未能与科研管理者和科研人员的业绩考核结合；第四，行政管理机制较多，计划管理需多道手续的层层审批，影响工作效率和及时沟通，至于部分研发项目的进度受到影响（林挺，2016）。
总体而言，国内项目管理软件水平还处于比较低的水平，现有的一些产品主要是实现了项目管理的基本无纸化，将传统手工录入、操作、管理的数据，变为数字化管理，能在一定程度上提高项目管理的效率。但国内项目管理软件在模型设计、架构设计、流程优化等方面与国外同类的软件相比差距较大，特别是巧项目管理流程设计上主要是依据标准 PMP 模型构建项目管理流程，缺少对行业需求的深入挖掘与归纳，对行业客户来讲使用体验较差。财务软件的突破使管理信息系统的发展达到了顶峰，使国内企业广泛认识到建设信息系统为企业的发展所带来的巨大利益（熊伟，2014）。
经过 30 多年的发展，市场经济驱使管理信息系统不断适应当前企业经营业务发展变化。并且随着计算机软硬件水平的不断提高，存储及运算性能大幅度提高，使管理信息系统已达到相当高的水平使其可以应用到银行和重大项目的核心部门（BarrieSonsinsky，2011）。目前，管理信息系统几乎渗透到工作和生活的各个领域，从国家安防到政府部门、企业生产都需要管理信息系统的数据、运营支撑，为机构的高效率、高质量的运营提供服务。
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1.2.2 国内研究进展
1.3 主要研究内容
1.4 论文组织结构
2 关键技术研究
2.1 隐马尔可夫模型（HMM）
2.2 层次分析法
2.3 B/S 结构
2.4 J2EE 平台
2.5 Spring 框架
2.6 数据库管理系统
2.7 本章小结
3 系统需求分析
3.1 系统功能需求
3.1.1 科研项目
3.1.2 科技成果
3.1.3 科技人才
3.1.4 审定品种
3.1.5 科研专利
3.1.6 系统管理
3.2 系统非功能需求
3.2.1 开发环境需求
3.2.2 系统界面风格要求
3.2.3 系统性能需求
3.3 本章小结
4 农业科研信息管理系统设计
4.1 概要设计
4.1.1 系统网络结构设计
4.1.2 系统软件层次结构设计
4.2 功能设计
4.2.1 科研项目管理功能设计
4.2.2 科技成果管理功能设计
4.2.3 科技人才管理功能设计
4.2.4 审定品种功能设计
4.2.5 科研专利管理功能设计
4.3 系统管理设计
4.3.1 登录控制
4.3.2 权限管理
4.3.3 日志管理
4.4 本章小结
5 农业科研信息管理系统的实现
5.1 应用场景及展示界面
5.2 解决管理难题
5.3 本章小结
6 系统测试
6.1 系统测试环境
6.2 系统的功能测试
6.3 系统的性能测试
6.4 测试结果
6.5 本章小结
7、工作总结
本文针对现有农业科研管理信息系统存在的系统功能不全面、过程监管能力弱以及科技成果推广方式单一等缺陷。本文从农业科研机构的实际情况出发，完成了农业科研管理信息系统，贯穿了农业科研管理的全生命周期。农业科研管理信息系统建立科学，系统，规范的科研管理流程进行管理，缩短了研发周期，提高了科研信息的管理能力和工作质量。总结如下：
一、为保证系统能在发布后满足需求，在系统设计之初，针对农业科研管理信息系统方面的工作进行了深入的调研工作，了解了科研机构在工作中碰到的问题和亟待解决的需求，为后续的需求分析等工作做了必要的准备。
二、以功能需求为导向，完成科研项目管理功能设计，科技成果管理功能设计，科技人才管理功能设计，多种功能验证。设计和研究专利管理功能的设计，系统管理模块的详细设计和子模块的详细设计，并论述了以上的各个模块如何协同工作， 最终构成了农科院农业科研管理信息系统整体框架及实现模式。主要根据第三章的功能需求和性能需求分析进行了功能和性能的测试，充分模拟生产环境，保证系统测试的可靠性，系统达到了上线运行的标准。
三、系统实现了推广应用，展示了农业科研管理信息系统的应用场景和展示界面，包括部门功能的操作展示，同时也根据本系统的实现情况对农科院今后科研管理工作所提供的帮助做出了简要说明。
参考文献
