基于B／S結(jié)構(gòu)的閩西生豬主要疫病流行病學(xué)信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

楊小燕，唐彬文，戴愛玲，陳亞洲，李曉華，郭士正

（1.龍巖學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，福建 龍巖 364012；2.集美大學(xué)誠毅學(xué)院，福建 廈門 361021）

閩西地區(qū)是福建省生豬產(chǎn)業(yè)的主要生產(chǎn)基地，生豬產(chǎn)業(yè)已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民的主要收入來源，生豬年出欄量和產(chǎn)值均位居全省第一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，閩西母豬總存欄數(shù)39.8萬頭，年產(chǎn)活仔豬數(shù)約660.7萬頭，以全程8%死亡率計(jì)算，每年因疫病死亡的生豬頭數(shù)高達(dá)52.85萬頭，造成數(shù)億乃至數(shù)十億元的經(jīng)濟(jì)損失，直接影響生豬的持續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)。為了給疫病的血清學(xué)和分子流行病學(xué)調(diào)查提供良好的數(shù)據(jù)查詢和分析平臺(tái)，本文在掌握閩西規(guī)模化豬場(chǎng)豬瘟、豬偽狂犬病、豬繁殖與呼吸綜合征、衣原體、弓形蟲病等主要疫病的血清流行病學(xué)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，將初步建立閩西生豬疫病流行病學(xué)信息系統(tǒng)，為生豬主要疫病的防控提供支持，為后續(xù)的生豬疫病專家診斷系統(tǒng)的建立奠定基礎(chǔ)。此外，利用構(gòu)建的信息系統(tǒng)對(duì)2009年閩西地區(qū)部分規(guī)模化豬場(chǎng)的生豬主要疫病如豬瘟、豬偽狂犬病、豬繁殖與呼吸綜合征的血清抗體數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)例分析。

1 可行性分析

1.1 管理上的可行性 目前負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的研究人員，對(duì)豬瘟、繁殖與呼吸綜合征、偽狂犬病等血清抗體的研究主要是通過手工收集數(shù)據(jù)，利用Excel進(jìn)行分析和整理。這種方法并不適用于大量數(shù)據(jù)的分析和比較。研究所迫切需要建立一套完整的信息系統(tǒng)，對(duì)生豬疫病進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理和監(jiān)測(cè)，對(duì)信息進(jìn)行規(guī)范化、科學(xué)化管理，并實(shí)現(xiàn)生豬疫病的預(yù)警預(yù)報(bào)。

1.2 技術(shù)上的可行性 當(dāng)前的技術(shù)已較為成熟，硬件、軟件的性能要求、環(huán)境等條件良好，利用現(xiàn)有技術(shù)條件完全可以達(dá)到該系統(tǒng)的功能目標(biāo)。另外開發(fā)系統(tǒng)的時(shí)間比較寬裕，因此開發(fā)出一套系統(tǒng)在技術(shù)上是可行的。

1.3 經(jīng)濟(jì)上的可行性 建立一套完整的B／S結(jié)構(gòu)的信息系統(tǒng)，主要投入包括域名的注冊(cè)、空間的租用、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)維護(hù)等費(fèi)用。系統(tǒng)建設(shè)總體費(fèi)用可以為研究所接受。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能分析 系統(tǒng)功能主要?jiǎng)澐譃槲宕竽K，包括系統(tǒng)管理、主界面、數(shù)據(jù)維護(hù)、病例管理和流行病學(xué)庫系統(tǒng)。

2.1.1 系統(tǒng)管理功能 主要是對(duì)用戶的信息的管理。管理用戶可以通過該功能實(shí)現(xiàn)對(duì)所用戶信息的管理；普通的用戶可以對(duì)個(gè)人信息進(jìn)行修改。

2.1.2 主界面 主界面功能為整個(gè)系統(tǒng)的核心。包括報(bào)表查詢、抗體檢測(cè)結(jié)果查詢和阻斷率查詢3個(gè)子功能。報(bào)表查詢功能實(shí)現(xiàn)對(duì)豬瘟、偽狂犬病、繁殖與呼吸綜合征、衣原體和弓形體抗體檢測(cè)結(jié)果的查詢；抗體檢測(cè)結(jié)構(gòu)查詢功能則能對(duì)發(fā)病和穩(wěn)定兩種類型的豬場(chǎng)進(jìn)行分類查詢，顯示接種不同疫苗的豬群的免疫監(jiān)測(cè)報(bào)表；阻斷率查詢功能則實(shí)現(xiàn)對(duì)閩西地區(qū)豬瘟抗體阻斷率區(qū)間分布的查詢。

2.1.3 數(shù)據(jù)維護(hù) 數(shù)據(jù)維護(hù)功能包括數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)采樣時(shí)間更新3個(gè)子模塊。數(shù)據(jù)修改模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的添加、刪除和修改等操作；數(shù)據(jù)備份模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)的備份，防止數(shù)據(jù)的丟失或者遭受非法破壞；數(shù)據(jù)采樣時(shí)間更新是為了及時(shí)的更新各個(gè)豬場(chǎng)的數(shù)據(jù)的最后一次的采樣時(shí)間，根據(jù)該時(shí)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣的預(yù)報(bào)。

2.1.4 病例記錄界面 對(duì)各豬場(chǎng)送檢病例的添加、刪除、修改和查看。

2.1.5 流行病學(xué)庫系統(tǒng) 查詢各種疫病的圖片及相關(guān)的臨床和實(shí)驗(yàn)診斷信息；維護(hù)各種疫病的圖片及相關(guān)的臨床和實(shí)驗(yàn)診斷信息。具體系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖見圖1。

2.2 系統(tǒng)流程圖 見圖2。

在初步構(gòu)想的信息系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)疫病的預(yù)警功能和數(shù)據(jù)采集的預(yù)報(bào)功能。預(yù)警功能的構(gòu)想：研究人員將研究成果模型錄入到模型庫；通過初始報(bào)表查詢，研究人員獲取了相關(guān)報(bào)表，根據(jù)報(bào)表結(jié)果，做出分析，并將結(jié)論保存到專家診斷庫。經(jīng)過一段時(shí)間的查詢和分析，專家診斷庫積累了一定的決策經(jīng)驗(yàn)。這時(shí)，研究人員如果再次使用報(bào)表查詢功能，除了獲取相關(guān)報(bào)表，還將得到相關(guān)的建議或者預(yù)警信息。數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)功能的實(shí)現(xiàn)：當(dāng)研究人員登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)將自動(dòng)掃描源數(shù)據(jù)庫，將需要采集信息的豬場(chǎng)進(jìn)行匯總形成報(bào)表并傳遞給研究人員。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的兩大模塊流程圖，具體流程見圖3。

圖3 主界面報(bào)表查詢模塊流程圖

在主界面模塊中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)單種疫病的查詢和多種疫病的并列查詢（見圖4）。由于樣本數(shù)據(jù)基本上對(duì)個(gè)體只有一次的抽樣檢驗(yàn)。對(duì)個(gè)體的數(shù)據(jù)不能建立時(shí)間序列，利用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法很難建立各種疫病的線性模型。筆者建議在以后的研究中使用數(shù)據(jù)挖掘的方法來探索各種疫病的相關(guān)性。

圖4 其他模塊流程圖

3 系統(tǒng)實(shí)施

3.1 技術(shù)實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)主要是運(yùn)用B／S架構(gòu)，采用IE為主要瀏覽界面，只要用戶接通網(wǎng)絡(luò)，就可以操作本系統(tǒng)，無須安裝插件，便于用戶使用。主要采用ASP語言進(jìn)行編寫，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫主要使用ACCESS，服務(wù)器軟件為微軟的IIS6.0。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.2.1 程序設(shè)計(jì)的目標(biāo) 在程序的設(shè)計(jì)方案中，除了提高效率和準(zhǔn)確性之外，將努力達(dá)到程序的可維護(hù)性、可靠性和可理解性。軟硬件的更新速度較快，本系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分模塊設(shè)計(jì)，其維護(hù)性較強(qiáng)。系統(tǒng)采用人性化用戶操作界面方面，對(duì)于用戶的輸入的數(shù)據(jù)，先采用糾錯(cuò)處理，然后檢索數(shù)據(jù)庫，提高了可靠性。此外，對(duì)于數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，也提前排除無效數(shù)據(jù)的干擾，再導(dǎo)入模型，進(jìn)一步提高了報(bào)表的準(zhǔn)確性和可靠性。在可理解性方面，主要對(duì)輸出模塊進(jìn)行處理，絕大多數(shù)的報(bào)表都采用原先研究所的報(bào)表格式，這為系統(tǒng)的使用和操作帶來了很大的便利。

3.2.2 主要功能模塊設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)介 系統(tǒng)功能中比較有代表性是源數(shù)據(jù)采集的預(yù)報(bào)查詢功能和主界面的檢索界面設(shè)計(jì)。（1）源數(shù)據(jù)采集的預(yù)報(bào)查詢功能。預(yù)報(bào)功能是用戶在登錄本系統(tǒng)中所做出的提示功能。如果是管理員用戶，則提示所有豬場(chǎng)的采樣數(shù)據(jù)提醒。如果是專業(yè)戶則提供本豬場(chǎng)的采樣數(shù)據(jù)提醒。其中在數(shù)據(jù)維護(hù)功能子模塊中數(shù)據(jù)采樣時(shí)間更新功能是預(yù)報(bào)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)采樣更新功能分三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。其設(shè)計(jì)過程即：利用單層循環(huán)語句檢索總的豬場(chǎng)數(shù)量，并存于一維數(shù)組變量中；使用三層嵌套的循環(huán)語句檢索不同地區(qū)，不同豬場(chǎng)，不同疫病的最近一次的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間，存放于三維數(shù)組變量中；使用兩層嵌套的循環(huán)語句將三維數(shù)組；變量中的數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表格中。（2）主界面的檢索界面設(shè)計(jì)。主界面其實(shí)就是一款模糊查詢和精確查詢并用的檢索引擎。在主界面中設(shè)定6組下拉列表控件，分別是地域、病名、豬場(chǎng)、年份、季度和月份選項(xiàng)。通過該界面的提供的檢索條件，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行模糊和精確查詢，并利用已構(gòu)建的模型分析不同豬群的相關(guān)性或不同疫病的相關(guān)性。在后臺(tái)源碼中亦大量使用了檢索語句和多維數(shù)組。

4 實(shí)例分析

閩西的各大豬場(chǎng)主要集中在龍巖地區(qū)，為此本文以龍巖地區(qū)為實(shí)例研究背景。以2009年龍巖地區(qū)7個(gè)縣市部分規(guī)模化豬場(chǎng)的生豬主要疫病的血清抗體數(shù)據(jù)為例，利用構(gòu)建的信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)分析，其結(jié)果如下。

4.1 2009年龍巖地區(qū)生豬主要疫病檢測(cè)結(jié)果 見表1。

表1 豬瘟抗體檢測(cè)

表1顯示，龍巖市不同年度龍巖市部分規(guī)模化豬場(chǎng)的不同豬群（種豬、后備豬、育肥豬、保育豬、哺乳仔豬）的豬瘟抗體的平均合格率、平均值、離散度，反映不同年度規(guī)模化豬場(chǎng)豬瘟疫苗的免疫效果，為豬瘟的防控做出預(yù)警作用。如表1顯示了2009年度豬瘟疫苗的免疫效果，龍巖市87個(gè)豬場(chǎng)的2249份的種豬血清，結(jié)果豬瘟抗體合格率僅為63.09%，平均值為58.25%，離散度為43.06%。根據(jù)IDEXX報(bào)告，種豬豬瘟抗體阻斷率＞50%時(shí)，認(rèn)為抗體水平合格；當(dāng)＞50%達(dá)到85%，離散度＜25%，表示豬群免疫狀況很好；離散度在25%～40%表示免疫效果一般。由此表明2009年龍巖市種豬的豬瘟疫苗免疫狀況不容樂觀，應(yīng)引起重視。

表2 偽狂犬病gE抗體檢測(cè)報(bào)表

表2顯示，龍巖市不同年度龍巖市部分規(guī)模化豬場(chǎng)的不同豬群（種豬、后備豬、育肥豬、保育豬、哺乳仔豬）的偽狂犬病野毒抗體陽性率，反映不同年度規(guī)模化豬場(chǎng)不同豬群的偽狂犬病野毒感染情況。如表2顯示了2009年度種豬的偽狂犬病野毒抗體陽性率為17.43%，說明雖然依靠疫苗有效地控制了豬偽狂犬病的發(fā)生和流行，但大多數(shù)豬場(chǎng)并沒有徹底根除該病，存在一定數(shù)量的帶毒豬，感染率維持在一定水平。

表3 繁殖與呼吸綜合征抗體檢測(cè)

表3顯示，龍巖市不同年度部分規(guī)模化豬場(chǎng)的不同豬群（種豬、后備豬、育肥豬、保育豬、哺乳仔豬）的繁殖與呼吸綜合征抗體的陽性率、離散度及繁殖與呼吸綜合征抗體S／P值≥2.5的樣本數(shù)，反映不同年度規(guī)模化豬場(chǎng)繁殖與呼吸綜合征抗體的陽性情況及繁殖與呼吸綜合征抗體S／P值≥2.5的疑似感染繁殖與呼吸綜合征野毒的豬群數(shù)量。

表4和表5顯示，龍巖市不同年度部分規(guī)模化豬場(chǎng)的種豬群中衣原體和弓形體的抗體陽性情況，作為非免疫豬場(chǎng)可以反映豬場(chǎng)衣原體和弓形體的感染情況。表4和表5顯示，2009年度部分規(guī)模化豬場(chǎng)種豬衣原體和弓形體的感染率為13.84%和4.95%，表明種豬存在一定程度的衣原體和弓形體的感染，特別是母豬衣原體的感染情況，警示豬場(chǎng)在日常保健中定期添加藥物預(yù)防。

表4 衣原體抗體定性檢測(cè)

表5 弓形體抗體定性檢測(cè)

4.2 豬瘟抗體檢測(cè)結(jié)果 見表6、7。

表6 龍巖市穩(wěn)定豬場(chǎng)豬瘟抗體檢測(cè)

表7 龍巖市發(fā)病豬場(chǎng)豬瘟抗體檢測(cè)

表6和表7顯示，龍巖市穩(wěn)定豬場(chǎng)（豬場(chǎng)生產(chǎn)正常的豬場(chǎng)）和發(fā)病豬場(chǎng)（豬場(chǎng)母豬出現(xiàn)較多繁殖障礙、產(chǎn)房小豬至保育豬發(fā)病較多的豬場(chǎng)）的不同豬群（種豬、后備豬、育肥豬、保育豬、哺乳仔豬）的豬瘟抗體的平均合格率、平均值、離散度，反映不同狀態(tài)下規(guī)模化豬場(chǎng)豬瘟疫苗的免疫情況，探討豬瘟疫苗的免疫效果是否與豬場(chǎng)的健康狀況有相關(guān)性。表6、7中顯示，2009年度龍巖市穩(wěn)定豬場(chǎng)與發(fā)病豬場(chǎng)的豬瘟抗體合格率差別不明顯。

4.3 繁殖與呼吸綜合征抗體檢測(cè)結(jié)果 見表8、9。

表8 龍巖市免疫豬場(chǎng)繁殖與呼吸綜合征抗體檢測(cè)

表9 龍巖市未免疫豬場(chǎng)繁殖與呼吸綜合征抗體檢測(cè)

表8和表9顯示，部分規(guī)模化豬場(chǎng)的繁殖與呼吸綜合征疫苗免疫場(chǎng)和非免疫場(chǎng)的不同豬群（種豬、后備豬、育肥豬、保育豬、哺乳仔豬）的繁殖與呼吸綜合征抗體的陽性率，反映免疫豬場(chǎng)繁殖與呼吸綜合征疫苗的免疫效果，及非免疫場(chǎng)的繁殖與呼吸綜合征野毒感染情況，報(bào)表結(jié)果為指導(dǎo)豬場(chǎng)是否免疫繁殖與呼吸綜合征疫苗及繁殖與呼吸綜合征的防控提供依據(jù)。表8、9中顯示，2009年度免疫場(chǎng)和非免疫場(chǎng)的種豬繁殖與呼吸綜合征抗體陽性率為80.05%和73%，表明非免疫場(chǎng)繁殖與呼吸綜合征感染嚴(yán)重。

4.4 偽狂犬gE抗體檢測(cè)結(jié)果 見表10、11。

表10和表11顯示，龍巖市穩(wěn)定豬場(chǎng)和發(fā)病豬場(chǎng)的不同豬群（種豬、后備豬、育肥豬、保育豬、哺乳仔豬）的偽狂犬病野毒抗體陽性率，反映不同狀態(tài)下規(guī)模化豬場(chǎng)偽狂犬病野毒感染情況。表10、11顯示，2009年度穩(wěn)定場(chǎng)和發(fā)病場(chǎng)的的種豬偽狂犬病野毒抗體陽性率為26.53%和15.32%，表明不同健康狀況的豬場(chǎng)種豬存在一定程度的偽狂犬病野毒帶毒，帶毒程度與豬場(chǎng)的母豬是否出現(xiàn)較多繁殖障礙、產(chǎn)房小豬至保育豬是否發(fā)病較多沒有明顯的相關(guān)性。

表10 龍巖市穩(wěn)定豬場(chǎng)偽狂犬病gE抗體檢測(cè)

表11 龍巖市發(fā)病豬場(chǎng)偽狂犬病gE抗體檢測(cè)

5 結(jié)語

擁有一套高效的信息系統(tǒng)已經(jīng)成為各類研究所強(qiáng)烈需求的管理手段。基于B／S結(jié)構(gòu)的閩西生豬主要疫病流行病學(xué)信息系統(tǒng)將為研究所的試驗(yàn)工作提供準(zhǔn)確、可靠、安全、高效的信息化管理手段。本系統(tǒng)將生豬疫病流行病學(xué)信息與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，采用科學(xué)的管理思想和規(guī)范的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，初步實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室管理的信息化，為后續(xù)生豬疫病專家系統(tǒng)的建立提供了數(shù)據(jù)支撐和分析基礎(chǔ)。

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