農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的研究

黃曉崢（南安市市場(chǎng)監(jiān)督執(zhí)法大隊(duì)）

農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的研究

黃曉崢
（南安市市場(chǎng)監(jiān)督執(zhí)法大隊(duì)）

在進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，為了對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測(cè)，文中基于層次化以及子任務(wù)查詢方法建立了一個(gè)AMPRDD-HSI殘留農(nóng)藥檢測(cè)模型，設(shè)計(jì)了基于AMPRDD-HSI的農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)ASPRDD-AM，這一系統(tǒng)能夠?qū)r(nóng)藥殘留進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，并給出檢驗(yàn)樣品的農(nóng)藥殘留情況。

農(nóng)藥殘留；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；AMPRDD-HSI；AMSPRDD-AM

在現(xiàn)代社會(huì)中食品中的農(nóng)藥殘是導(dǎo)致食品安全問題的重要原因，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的檢測(cè)技術(shù)以及所獲取的數(shù)據(jù)也日漸遞增，采用AMPRDD-AM農(nóng)藥殘留分析系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定方便并且直觀的對(duì)農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并從中獲取有效農(nóng)藥殘留信息。

1　農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)的特征

1.1數(shù)據(jù)量大。安全質(zhì)量安全，我國(guó)在各地都設(shè)有農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，這些采集點(diǎn)能夠及時(shí)將其所采集到的農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)中，這使數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息越來(lái)越大，這個(gè)農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及處理帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。每一條數(shù)據(jù)結(jié)果都包含了17個(gè)信息，且在這些信息之間存在著層次關(guān)系以及包含關(guān)系。

1.3數(shù)據(jù)類型多樣。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，需要根據(jù)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，對(duì)農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行有分別的存儲(chǔ)，其主要存儲(chǔ)的順序是順序型數(shù)據(jù)、名稱型數(shù)據(jù)、數(shù)值型數(shù)據(jù)以及混合型數(shù)據(jù)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室編號(hào)等順序型數(shù)據(jù)，其在數(shù)據(jù)庫(kù)中被存儲(chǔ)為數(shù)值型；對(duì)于樣品名稱和采樣地區(qū)等名稱型數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)為字符型；對(duì)于檢測(cè)結(jié)果等數(shù)值型數(shù)據(jù)，將其存儲(chǔ)為浮點(diǎn)型，對(duì)于混合型數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中將其存儲(chǔ)為字符型。

1.4數(shù)據(jù)有污染。數(shù)據(jù)有污染主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)不完整、重復(fù)記錄、不一致以及包含其他不希望的成分等方面。在這些農(nóng)藥數(shù)據(jù)中，由于工作錄入和或者樣品制備過(guò)程中容易出錯(cuò)以及檢測(cè)儀器出現(xiàn)誤差以及工作不正常等。

1.5數(shù)據(jù)的不確定性。在不同檢測(cè)檢測(cè)時(shí)間以及不同的農(nóng)產(chǎn)品之間，并且使用不同的檢測(cè)工具進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)得到的最終結(jié)果往往存在很大差距，甚至在一定條件下，其所獲得的差距比較大，這對(duì)最終數(shù)據(jù)處理帶來(lái)了很大困難。

1.6檢測(cè)方法的不確定性。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)農(nóng)產(chǎn)品的種類、農(nóng)藥種類以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測(cè)條件存在差距，這樣也要求檢測(cè)方法也必須是多樣的，并且隨著現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)手段的不斷變化必須不斷優(yōu)化檢測(cè)技術(shù)。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)時(shí)，如果采用的技術(shù)不合理，那么得到的農(nóng)藥的殘留數(shù)值也會(huì)存在相應(yīng)錯(cuò)誤，這會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的是否合格造成重大影響。

2　主要分析方法和分析模型

2.1分析方法

對(duì)農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中涉及到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。為了提高農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的查詢效率，可以采用層次化查詢和子任務(wù)查詢進(jìn)行相互結(jié)合。

層次化查詢。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留的檢測(cè)中，農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的一個(gè)十分重要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，這一特點(diǎn)的一個(gè)具體的表現(xiàn)就是在其幾個(gè)屬性列上，有些記錄之間具有十分明顯的層次關(guān)系，并且在不同的記錄之間有可能存在著平行關(guān)系，也可能是父子關(guān)系。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)，將這種數(shù)據(jù)看成了樹形結(jié)構(gòu)、遵循著從左到右、深度優(yōu)化的策略，基于這種屬性結(jié)構(gòu)的層次化查詢能夠極大的提高數(shù)據(jù)查詢的查詢效率。

子任務(wù)查詢。農(nóng)藥參與檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)采用的是分布式的存儲(chǔ)方法，根據(jù)這種特點(diǎn)能夠?qū)?fù)雜數(shù)據(jù)的查詢?nèi)蝿?wù)劃分為不同的小任務(wù)，通過(guò)分布式環(huán)境下進(jìn)行計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，提高數(shù)據(jù)查詢的效率。在用戶發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)查詢指令之后，會(huì)向存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢命令，最后將查詢得到的結(jié)果進(jìn)行匯總，并反饋給用戶。

2.2ASPRDD-HSI農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)分析模型

1）數(shù)據(jù)采集。一般農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的來(lái)源主要包括兩個(gè)方面，一是來(lái)自于分布在各個(gè)地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室采集獲取的信息，實(shí)驗(yàn)室工作人員利用特定的工具將農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并上傳到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)；二是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的農(nóng)藥殘留的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。

2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。分布于全國(guó)各地的農(nóng)藥殘留實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)會(huì)由于主觀的或者客觀的因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)污染，存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中的這些數(shù)據(jù)將會(huì)為數(shù)據(jù)處理帶來(lái)很大困難。為此，在將各地采集的數(shù)據(jù)在錄入數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗是十分必要的。由于這些數(shù)據(jù)的來(lái)源并不具有唯一性，因此，不同地區(qū)獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式以及質(zhì)量存在巨大的差距。數(shù)據(jù)集成的目的在于將差別很大的檢測(cè)數(shù)據(jù)在邏輯上或者是在物理上進(jìn)行集中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3）數(shù)據(jù)訪問。對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)結(jié)果，用戶主要希望得到的數(shù)據(jù)是農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留水平，具體而言，指的是用戶進(jìn)行查詢的主要目的是為了得到了農(nóng)藥在特定變量條件下的具體情況。因此，對(duì)用戶不要的結(jié)果和數(shù)據(jù)，在用戶進(jìn)行查詢時(shí)需要提前剔除，這樣可以有效提高用戶的查詢效率。

4）前端展現(xiàn)。前段展現(xiàn)主要指的是系統(tǒng)能夠給系統(tǒng)用戶提供數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)展示的功能。這一部分主要是應(yīng)用可統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖相互結(jié)合的方式，這樣可以確保用戶能夠更加直觀的得到檢測(cè)結(jié)果，以及農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的變化趨勢(shì)。

3　系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

文中設(shè)計(jì)的ASPRDD-AM農(nóng)藥殘留分析系統(tǒng)主要采用B/S三層結(jié)構(gòu)體系，其中主要包括了表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)層和服務(wù)層。

其中數(shù)據(jù)層主要是由一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)組成的，其主要功能是對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及管理。

服務(wù)層主要包括了Web服務(wù)層以及應(yīng)用服務(wù)層兩個(gè)主要方面，其中應(yīng)用服務(wù)層主要是為用戶服務(wù)，提供各種報(bào)表；Web服務(wù)層主要是負(fù)責(zé)系統(tǒng)中的請(qǐng)求受理。

表現(xiàn)層主要是交互界面，一般表現(xiàn)為瀏覽器界面。

在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中文中數(shù)據(jù)庫(kù)采用的是oracle10g，并在Visual Studio2008的環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中文中采用了asp.net技術(shù)和C#語(yǔ)言對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行開發(fā)。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的ASPRDD-AM主要?jiǎng)澐譃槿蠊δ苣K，分別是統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊、統(tǒng)計(jì)圖模塊以及打印模塊。不同模塊的功能是：統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊：根據(jù)數(shù)據(jù)采樣時(shí)間、數(shù)據(jù)采樣地點(diǎn)、農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)藥四個(gè)統(tǒng)計(jì)變量生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并要提供對(duì)這一報(bào)表顏色以及對(duì)其樣式的修改，并且能夠進(jìn)行多文件保存。統(tǒng)計(jì)圖模塊的主要功能是要根據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表中的除去統(tǒng)計(jì)變量之外的數(shù)據(jù)，生成相對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖，并且能夠提供顏色修改，并且可以進(jìn)行多種文件格式的保存。打印模塊的主要功能是能夠直接對(duì)頁(yè)面進(jìn)行打印，同時(shí)也具備將統(tǒng)計(jì)報(bào)表以及統(tǒng)計(jì)圖轉(zhuǎn)化成為其他的保存格式，之后再行打印。

4　結(jié)語(yǔ)

文中設(shè)計(jì)了一個(gè)基于HSI的農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析模型AMPRDD-HSI，并設(shè)計(jì)了基于AMPRDD-AM的農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)ASPRDD-AM，通過(guò)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的各種展示和分析，用戶能夠?qū)Σ挥眯枨蠓秶鷥?nèi)的農(nóng)產(chǎn)品殘留數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)中統(tǒng)計(jì)圖表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析，并且一次為指導(dǎo)能夠?qū)r(nóng)藥的使用進(jìn)行引導(dǎo)，這樣可以確保食品安全

［1］侯堃，鞏麗偉，雷霆，陳誼.農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)［J］. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2014（01）.

［2］王永釗. 都市蔬果產(chǎn)品農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀及成因分析［J］. 農(nóng)藥科學(xué)與管理，2011（06）.

［3］季申. 中藥材中農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法研究的進(jìn)展與展望［J］. 中國(guó)藥學(xué)雜志，2010（17）

黃曉崢，男，1982年12月，南安碼頭人，南安市市場(chǎng)監(jiān)督執(zhí)法大隊(duì)，研究方向：化工類

Pesticide Residues Data Analysis System

Huang Xiaozheng
（Market supervision and law enforcement brigade of Nanan City）

Before pesticide residues， will produce large amounts of data to these data for scientific，accurate detection，the paper established a AMPRDD-HSI pesticide residue detection model based on hierarchical subtasks and query methods， designed based AMPRDD- HSI pesticide residue testing data analysis system ASPRDD-AM， the system is able to carry out scientific testing pesticide residues， pesticide residues and gives the test sample.

pesticide residue；data analysis system；AMPRDD-HSI； AMSPRDD-AM

圖1　ASPRDD-AM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

中圖分類好：TP391A