返貧預警智慧管理系統設計與實現

何峰 梁英

摘要：針對當下扶貧攻堅戰略中，扶貧工作的嚴峻形勢以及頻繁出現的較大比例返貧問題，研究了返貧預警智慧管理系統的設計與實現。首先給出了系統的總體設計方案，包括系統的架構、系統的主要功能模塊一扶貧管理和返貧預警、系統面向的三種用戶及其功能，而后闡述了系統的核心部分一返貧預警機制，采用基于數據挖掘技術的決策樹預測方法的實現過程。

關鍵詞：扶貧管理;返貧預警;數據挖掘

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）19-0058-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 問題的提出

我國是一個農業大國，農業、農村、農民問題始終是全面小康社會的一大阻礙。歷經70年世所罕見的高速發展。我國現已成為世界上最大的發展中國家，人口基數大，增長速度快。在經濟快速發展的同時，雖然一定程度上帶動了我國貧困地區的反貧進程，但是現存龐大人口的貧困問題仍然是制約我國發展的關鍵所在。自從國家實施相關扶貧措施以來，貧困人口自2014年的7017萬減少到2018年底的1660萬;貧困發生率也從7.2%下降到了1.7%;同時全年貧困地區居民人均可支配收入也己達到10371元。貧困的消除的成效非常顯著，但形勢仍不容樂觀，剩下的這些貧困人口才是扶貧路上最大的絆腳石。除了扶貧形勢依然嚴峻以外，我國的返貧問題也亟待解決[1]。據統計，2000年至2015年以來，中國的農村返貧率基本都在20%以上，2009年貧困人口中甚至有62%為返貧人口。[2-3]由此而知，當下扶貧工作存在著“脫貧一返貧一脫貧”這一怪圈。針對脫貧與返貧循環反復的問題，應著力于實現扶貧的可持續性，建立返貧現象的事前干預機制，從而“亡羊補牢”。針對日前存在的三大主要的返貧因素：因災返貧、因病返貧、因學返貧[4]，構建返貧預警智慧管理系統。

2 系統總體設計

該系統基于微信和Web雙平臺，應用互聯網技術模擬幫扶人員和扶貧干部對貧困戶的扶貧管理過程以及實現返貧預警機制。通過信息化方式代替傳統的紙質化管理過程，旨在提高扶貧工作的效率、降低貧困發生率以及實現返貧現象的事前預警，順應綠色和可持續發展的理念，響應國家關于打贏脫貧攻堅戰的口號。為全面小康進程奉獻一份力量。

系統在服務器端采用Linux操作系統搭配MySQL數據庫以及Apache服務器，在客戶端采用基于微信平臺的小程序以及Web瀏覽器環境。

該系統采用了基于微信小程序和Browser、Web Server以及data Server的三層體系結構，三者分別承擔表示層、業務邏輯層和數據層的任務。在該架構中用戶界面與業務邏輯的管理相互分離，有利于充分發揮各個端的優勢，客戶端只是接受用戶輸入、輸出服務器返回結果以及簡單的數據校驗。業務邏輯層負責對客戶端發送數據的進一步處理，通過其中的腳本引擎以執行腳本程序，解析用戶請求從而向數據庫層獲取相應數據以達到響應用戶請求的目標。系統結構如圖1所示。

該系統是針對邵陽市新邵縣卓筆村開發的返貧預警智慧管理系統。系統中所設置的所有扶貧管理過程以及返貧預警標準均符合當下扶貧工作的實際情況。微信小程序端主要功能包括：扶貧政策/風采、扶貧管理、返貧管理、信息錄入與審核。Web端主要功能包括：扶貧政策/風采管理、人員檔案管理、返貧預警、信息統計與分析功能。分別如圖2、圖3所示。系統的整體功能結構如圖2所示。

2.1 扶貧政策與風采功能

該部分功能面向系統的所有使用者，基于這一功能，扶貧干部可以通過Web端后臺管理系統將其發布于微信小程序中，主要用于展示和傳播當下國家的相關扶貧政策以及弘揚國內各地的優秀扶貧工作事跡。

2.2扶貧管理功能

該部分功能僅面向幫扶人員和扶貧干部，基于這一功能，幫扶人員可以在小程序端實現對其所幫扶的相應貧困戶進行日常扶貧工作的有效管理，主要包括信息的錄入與審批以及事件處理進度的管理。此外，扶貧干部也可以通過Web端后臺管理系統實現對其所管轄區域內所有幫扶人員整個扶貧過程的管理，提高對幫扶人員的監督管理，有利于提高扶貧工作效率。

2.3 幫扶人員管理功能

該部分功能面向系統的幫扶人員、扶貧干部以及貧困戶，主要包括走訪管理功能，根據國家對幫扶人員扶貧工作的相關要求，幫扶人員需要在規定時間內到相應扶貧點進行實地走訪，基于這一前提，系統預設幫扶人員需要通過小程序端錄入每次走訪的具體信息并經由其幫扶的貧困戶確認后才能最終錄入到系統的數據庫中。同時，扶貧干部也可以在Web端后臺管理系統中查看所管轄區域內所有幫扶人員是否在規定時間內進行了實地走訪，對于未按時達到相關要求的幫扶人員，可以及時提醒其進行實地走訪。

2.4 返貧管理功能

返貧預警機制的設計是該系統的核心功能，系統針對目前存在的三大主要返貧因素：因災返貧、因病返貧和因學返貧設計了一項返貧預警機制。該部分功能主要基于數據挖掘技術決策樹方法實現了對可能產生返貧現象的事前智慧預警機制。

2.5 信息統計分析功能

該部分功能僅面向扶貧干部，基于該系統的數據挖掘功能，可以通過收集各地區貧困戶的主要致貧因素、主要返貧因素、幫扶人員有效幫扶措施以及其他返貧致貧因素進行數據統計分析，得到一系列扶貧工作的價值信息，為其他類似貧困地區的扶貧工作提供寶貴的扶貧攻堅經驗和返貧的事前預警建設機制。

系統的使用主要面向三類用戶：貧困戶、幫扶人員以及扶貧干部。貧困戶使用的產品為微信小程序，基于微信平臺，貧困戶可以進行信息錄入、需求發布和事務審批進度查詢。幫扶人員使用的產品也為微信小程序，可以實現對貧困戶日常扶貧工作過程的高效管理，以及對可能產生的返貧預警信息的及時處理。扶貧干部使用的產品為Web端后臺管理系統，可以在此管理幫扶人員的整個扶貧過程、維護小程序端的各類信息以及實現返貧的事前預警機制。

3 返貧預警功能的設計與實現

返貧預警功能的實現是該系統的核心部分.主要針對三大返貧因素：因災返貧、因病返貧、因學返貧，設計了返貧預警機制。一個具有實用價值的返貧預警機制能夠在一定的程度上有效地對貧困戶返貧現象進行事前干預，從而提高脫貧攻堅的效果，有效降低貧困戶的返貧率。系統的返貧預警工作流程如圖3所示：

3.1 功能實現

數據挖掘（ Data mining），是從已經積累起來的、不完全的、模糊隨機的大量數據中，通過各種技術和方法抽取出或識別出隱含在其中的、人們事先未知的、但又確實存在、具有潛在價值的新知識和新信息的過程。目的是幫助分析人員尋找數據間潛在的關聯，發現忽略的要素，提供預測與決策的信息[7-8]。所得到的信息具有先未知、有效和實用的特點。該系統所用數據挖掘技術采取使用廣泛的常用于預測模型的決策樹方法[9]，從而實現對可能發生的未知事件進行預測。

本系統使用數據挖掘算法的實現過程如圖4所示：

3.2 因災返貧預警功能的實現

系統通過爬取各個貧困地區的天氣狀況信息，結合當地的地形地勢等情況作為參考屬性，而后通過后臺數據挖掘技術預測可能當前一段時間內可能發生的自然災害做出相應的預警信息，對于較大概率發生的自然災害信息直接推送到扶貧干部Web端后臺管理系統中，從而實現因災返貧預警。

3.3 因病返貧預警功能的實現

系統通過獲取貧困戶在小程序端發布的個人需求，通過關鍵字匹配方式，對大型可能致貧的疾病進行匹配，并結合該貧困戶家庭收入情況通過數據挖掘技術預測可能返貧的概率，對于較大概率產生返貧的貧困家庭信息直接推送到扶貧干部Web端后臺管理系統中，從而實現因病返貧預警。

3.4 因學返貧預警功能的實現

由于我國實現九年義務教育機制，加之高中階段的學習費用普遍較低，因此，因學返貧類型一般來源于有在讀大學生的貧困戶家庭。基于這一前提，系統預設在每一學年開學前，對有在讀大學生的貧困戶家庭對其家庭收支情況、以往是否存在因學返貧情況以及其他影響收入的因素作為參考屬性，之后通過預測模型得到可能返貧的概率，對于較大概率產生返貧的貧困家庭信息直接推送到扶貧干部Web端后臺管理系統中，從而實現因病返貧預警。

4 結束語

綜上所述，返貧預警智慧管理系統的設計與實現，以實際案例作為依托，針對當下脫貧攻堅戰略下反貧工作中的實際需求，借助于計算機技術達到了扶貧工作的信息化管理、提高了扶貧的工作效率以及對貧困戶的返貧現象起到一定的事前干預作用的預期目標。希望通過對該系統的設計與實現，為脫貧攻堅中的返貧問題的有效解決提供一定的幫助，實現扶貧的可持續性，保證建設全面小康社會目標的順利達成。

參考文獻：

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[8]吳曜宏，王鶴鳴，劉義銘.基于數據挖掘的移動用戶預測[J].通信技術，2015（6）：98-102.

[9]童威，黃啟萍.基于改進決策樹算法的汽車銷售數據挖掘[Jl.安徽電氣工程職業技術學院學報，2017（3）：108-113.

【通聯編輯：唐一東】

收稿日期：2020-03-15

基金項目：湖南省大學生創新創業訓練計劃項目“平臺防返貧智慧管理系統”（國家級）（項目編號：s201910554012）