全 文 ：·1434· 中草焉 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
“多媒体西洋参规范化生产专家系统的应用
姚玉霞，陈桂芬+，蔡建培，司秀丽，曹丽英，张 莹
(吉林农业大学信息技术学院，吉林长春130118)
摘要：为实现科学种田智能化，研制了“多媒体西洋参规范化生产专家系统”。该研究以西洋参栽培中的水、肥、土、病、
虫、草害等田间管理为突破口，运用计算机技术实现专家系统的人机界面、知识获取机制、推理机、解释机制等，通过平台
开发，对数据、信息、资料的有效共享，提高了解决西洋参栽培中遇到的各种问题的能力。在系统应用示范区人参、西洋参
产量增幅15．9％，优质率提高14．5％，根部病害发生率低于15％。该系统增加了计算机界面交互功能、西洋参规范化生
产模式，简化了应用程序，对人参、西洋参栽培管理具有重要的指导意义和广阔的应用前景。
关键词：西洋参；规范化生产；智能技术；专家系统
中豳分类号：R282．21 文献标识码：A 文章编号：0253—2670(2006)09—1434—03
Applicationofexpertsystemtomulti-mediastandardizedproduction
ofPanaxquinquefolius
YAOYu—xia，CHENGui—fen，CAIJian—pei，SIXiu—li，CAOLi—ying，ZHANGYing
(CollegeofInformationndTechnology，JilinAgr culturalUniversity，Changchun130118，China)
Keywords：PanaxquinquefoliusL．；standardizedproduction；intelligencet chnique；expertsystem
吉林省是我国的农业大省，西洋参Panaxquinquefolius
L．作为名贵药材，在吉林省的特产经济发展中占有重要的
地位。在长期的科研生产实践中，农业科学人员和农业生产
管理者虽然对西洋参的生产、管理等方面取得了多项科研成
果并积累了丰富的经验。但由于我国西洋参生产规模大小不
一，且高度分散，高层次农业专家少，农民科技文化素质低，
科学技术传播比较困难，西洋参生产发展水平很不平衡。特
别是随着信息技术和智能农业的发展，在众多农业信息技术
中，以专家系统为代表的智能化农业信息技术的作用就显得
非常突出，但智能农业、数字农业在全国还没有全面展开。因
此，为使农业生产现代化、信息管理网络化、科学种参智能
化，更好的为三农服务，使我国的西洋参生产管理早Et和国
际接轨，使西洋参优质高产，研制与应用“多媒体西洋参规范
化生产专家系统”非常必要[1]。
1“系统”的功能模块
1．1西洋参简介：对西洋参的花、根、果实等方面进行概述。
1．2 GAP标准：从西洋参的播种到成品的储藏、运输等方
面进行标准化处理，为用户进行西洋参生产提供指导。
1．3西洋参病虫鼠害防治：病虫鼠害对西洋参生产所造成
的危害是极大的，该模块包括灾害的发病规律、发病症状及
其相关的防治办法，用户可根据自己想了解的内容进行查
询，并可以根据实际情况对信息进行添加、删除。
1．4 西洋参鉴别：内容包括国产西洋参和进口西洋参的鉴
别、真假西洋参的识别、西洋参与生晒参的区别3部分，用户
可通过按钮进行选择。
1．5西洋参农药使用规则：该模块提供了一些农药使用时
所要参考的数据以及相关说明，运用OLE控件直接嵌套
Word文档，相对比较直观，易于修改维护[2]。
1．6模型运用：主要包括合理施肥、氮素营养、微量元素营
养等方面的模型。
2系统的操作
运行“开始＼程序＼西洋参规范化生产技术专家系统”，打
开系统主界面(图1一A)。
主界面是整个系统的首页，是实现系统的第一步，通过
对主界面的操作可以依次实现其他功能。在主界面中，单击
“简介”主菜单项，可看到图1一B所示的功能界面，通过鼠标
或光标的上下移动键选择不同功能模块的选项，可以获得西
洋参的整体知识体系。借助于导航条可以实现数据库内容的
添加、删除、修改、查询等操作[3]。
2．1 GAP标准：通过主界面菜单的GAP标准选项调用
GAP标准界面，根据各部分内容的划分，每个按钮对应着
GAP标准中的一部分内容，通过单选按锯的选择实现查询
相关信息的目的，通过对不同下拉菜单项相应的选择操作就
可得到想要了解的内容，实现GAP标准信息的查询。图1一C
是以GAP标准中实现“播种”内容查询的操作界面。选中播
种模块后，点击进入播种子系统，选择不同的播种的时间、播
种方法后，系统自动推出结论如图1一D。如果用户要进行某
一个模块的咨询就可以点击该模块，系统会自动进入模块推
收稿日期：2005—06—06
基金项目：国家“863”高科技项目。农业智能系统研究与应用”(2003AAll8060)
作者简介：姚玉霞(1957～)，女，黑龙江人，硕士，教授，研究方向为计算机与生物技术应用。E—mail：yx—yao@163．corn
*通讯作者陈桂芬E—mail：Guifchen@163．corn
万方数据
中草喃 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9,El·1435·
理的全过程，一步一步直至推理结束，并输出推理的结论。
(其他模块于此类推，这里不再赘述)。
2．2病虫鼠害防治：通过主界面菜单的病虫害菜单项，打开
病、虫、鼠害的主界面。
病、虫、鼠害对西洋参的生产与管理的危害是最大的，所
以这部分是整个系统的核心，通过这部分操作，各用户可以
了解更多的与西洋参病、虫、鼠害相关信息及相应的防治办
法，还可以通过添加、删除操作增加一些最新的信息，删除那
些过期的或者不再使用的信息，通过建立数据库，将大量数
据存贮在数据库中，通过几种查询方式实现对各个内容的查
询、显示和推理，最后得出防治结论。
这个模块中有一个主菜单，它的下拉选项分别是病害诊
治、虫害诊治和鼠害诊治，通过对菜单的选择可以分别了解
各部分的相关内容，再对其子菜单进行操作就可以得到想要
的信息了。以西洋参病害为例进行操作：调用数据库，通过相
应的数据库控件来显示相应的操作，这个表单上设有一个菜
单1一E，它主要是为了实现查询，查询有2种方法。第1种方
法是通过过滤query控件和它所具备的sql查询功能实现
对发病症状的模糊查询[4]。如图1-F所示：界面上显示数据
库里的相关信息，以便于用户查找。除此之外，还备有导航
行，利用它可以方便的实现对数据的逐条查看：添加按钮实
现往数据库里逐条的添加记录；删除按钮可以将过期的或者
不再使用的记录删除。导航条的使用方法是在这一界面中点
击“添加”按钮，即可弹出病害添加数据界面，根据提示输入
所需内容，点击“添加”按钮，即可按名称和发病部位查找。第
2种方法是将所输入内容添加进数据库中[5]。虫害和鼠害的
各界面设计、功能也相似，不再赘述。
2．3西洋参鉴别：西洋参鉴别主要包括进口西洋参与国产西
洋参的鉴别、识别真假西洋参和西洋参与生晒参的区别。这部
分由一个界面构成，可以通过按钮来实现对想要了解内容的选
择。西洋参鉴别的各个部分都被划分成几组数据存储在数据库
中，可以根据需要查找相应内容。西洋参鉴别界面如图1一G。
2．4西洋参农药使用规则：点击主界面菜单的西洋参农药
使用规则菜单项，显示界面如图1一H所示，在灰色的“西洋参
农药使用准则”范围内双击鼠标左键，即可弹出word格式
文档，可对其直接进行修改，方便维护。
A一系统主界面B一系统的功能界面C一播种查询功能界面口播种推理功能界面E一病虫鼠害防治主界面F一病虫鼠害诊断的主界面
G一西洋参鉴别 H一西洋参农药使用规则
A—mainterraceofsystemB-functioninterfaceofsystemC—functioninterfaceofsowingseedsandsearchD—functioninterfaeeof
sowingseedsandreasonlogicallyE—-diseasein ectratharmsaininterfaceofpreventionandcureF··diseaseinsectratharmsain
interfaceofexaminingapatientG—P．quinquefoliusidentificationH—agrochemicalusageruleofP．quinquefolius
图1 多媒体西洋参规范化生产专家系统的主要界面
Fig．1Majorinterfaceofexpertsystemtomulti—mediaPan xquinquefoliusstandardizedproduction
万方数据
·1436· 中革莠 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第9期2006年9月
2．5模型运用：模型运用部分主要包括作物营养发育模型
(氮素营养、微量元素营养)、合理施肥模型、病害预测模型、
光合作用模型和效益分析模型等。作物营养发育和合理施肥
的模型，进入“作物营养发育模型”V微量元素营养”V微量
元素吸收积累动态变化”主界面，点击微量元素列表中的可
选项按钮进入相应微量元素营养操作界面。根据实际情况添
加所需要数据，系统利用领域专家总结出来的有关公式进行
运算，得出合理的结论和营养图形。
3系统的设计与技术线路
3．1系统的设计：首先要从生产实际出发，找出目前西洋参
生产中存在的主要问题，根据不同的问题，专家设计出系统
的框架、主要功能模块和需要解决的问题后，将各模块功能
化，为更好全面地分析诊断，为下一步工作的开展奠定基础。
用户可通过点击相应的连接，也可以查看各种详细的知识库
资料，作为一个实用的专家系统，及时进行知识和数据的更
新，随着数据的不断更新，知识将随之变化。而知识主要来源
与本地区、本领域的专家、辅助与实验数据、技术成果、数据
挖掘等。各种知识经人参专家进行修改完善、整理后，反复讨
论、修改，把知识的规则条例化。条例化的方法是先确定模块
组成，然后确定决策项目、前提，最后写出规则[6]。
3．2技术路线：资料收集和知识获取是系统研制的关键，要
研制出内容丰富、主题鲜明、数据准确的“多媒体西洋参规范
化生产专家系统”，必须以权威领域专家的知识、成果和实践
经验为依据，配合大量的文献资料和数据为补充，同时要深
入基地进行调研，以提高系统的科学性和实用性。在此基础
上，进行系统的整体设计、文字制作和图片采集订]。制作技术
依据先进的计算机技术，将文字描述的现实状况、问题特征、
解决方法等改编成适于计算机操作的形式，完成交互式页面
设计和媒体表现方式的设计。
3．3研制系统所使用的软件：系统制作的软件主要使用VB
可视化编程软件作为前台，Access数据库作为后台，采用
Delphi语言进行设计，它们将面向对象的程序设计方法与数
据库技术、网络技术以及可视化、事件驱动、代码自动生成等
先进技术完美地结合起来，使用这些软件可以直观地、快速
地开发出高质量的Windows应用程序，是当今世界上最快
的编译器，能大大提高编程效率。面向对象的方法着眼于应
用问题中所设计的对象，识别为解决问题所需的各种对象、
对象的属性及相应的操作，从而建立起对象的类的结构[7]。
通过对类的实体施行相应的操作以及各实体间的消息传递
来实现系统的功能。根据面向对象程序开发方法，本系统涵
盖西洋参目标产量、品种选择、施肥咨询、栽培密度、节水灌
溉、病虫鼠害防治、效益分析、结论输出8个模块系统。程序
具有较好的可靠性、实用性、可修改性、可维护性、可复用性
和可理解性，非常方便用户的使用和操作。
4“多媒体西洋参规范化生产专家系统”的应用
针对目前西洋参生产中存在的问题，国家“863”项目吉
林课题组，目前已经研制出以“多媒体人参生产智能系统”和
“多媒体西洋参规范化生产专家系统”为代表的10个专家系
统，并获得了国家版权局软件著作权登记。“多媒体人参生产
智能系统”和“多媒体西洋参规范化生产专家系统”研制成以
后，已在吉林省多个人参种植示范区得到推广与应用。2004
年这两个系统分别在吉林省的靖宇西洋参集团、抚松一参
厂、敦化黄泥河多个参场及农户等示范区进行了推广应用，
示范推广1．4323×1061212，辐射推广1．60×106m2}产量增
幅15．90A，优质率提高14．5％，人参、西洋参根部病害发生
率低于15％，生产的无残参籽、无残参种、无残种栽和无残成
品参的经济效益总体提高57．60／I，示范区总计增加经济收入
4891．64万元。经实践表明，系统在示范区推广应用以后，起
到了很好的指导作用，特别是信息服务需求的平台建设信息
化、可视化、网络化，增加了计算机界面交互功能，简化了应
用程序，使用非常方便，深受参农的欢迎，通过系统的应用，
改变了传统栽培技术长期以来处于局部、分散、单项和被动
的局面。既提高了参农科学种田与管理的综合素质，又增加
了经济收入。目前，随着科学技术的发展和农民现代化、信息
化、数字化科学种田水平认识的提高，在农村有很多种植大
户都购买了电脑，这对农业专家系统的应用和推广提供了有
利的条件，可进行村、组、户等多种形式的学习培训和普及应
用；同时，该系统可作为星火网计划和专家大院的培训教材，
还可作为农业高等院校研究生、本科生的辅助教材。
总之，通过进行对结果的调查、分析、评估、应用、修改和
维护，在本系统的基础上，研制出适合不同问题领域的高可
用性的、可靠性的、可扩展的专家系统，以利于该项技术成果
的推广，对全面提高基层农业人员和生产者的科技信息意识
及科学管理水平，提升农业专家系统对生产效率、效能、效
益，建设资源节约的绿色经济、循环经济，促进技术成果转
化，培养信息化人才，制定信息化政策、法规和标准等具有重
大的实际应用价值和广泛的应用前景。
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万方数据
多媒体西洋参规范化生产专家系统的应用
作者： 姚玉霞， 陈桂芬， 蔡建培， 司秀丽， 曹丽英， 张莹， YAO Yu-xia， CHEN Gui-fen，
CAI Jian-pei， SI Xiu-li， CAO Li-ying， ZHANG Ying
作者单位： 吉林农业大学信息技术学院,吉林,长春,130118
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2006,37(9)
被引用次数： 2次

参考文献(7条)
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2.Yao Y X;Chen G F;Hou Y C Intelligent expert system of morphological diagnosis for rice plant
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6.LI X G;Wang X Q 西洋参研究 2001
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引证文献(2条)
1.陈桂芬.姚玉霞.毕春光.邓蕾蕾.刘大有 多媒体鹅生产技术专家系统的研究与应用[期刊论文]-吉林大学学报（信
息科学版） 2007(6)
2.姚玉霞.陈桂芬.司秀丽.张莹 人参生产专家系统的研究与应用[期刊论文]-吉林大学学报（信息科学版）
2008(4)


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