基于B／S結構的閩西生豬主要疫病流行病學信息系統(tǒng)的實現(xiàn)

楊小燕，唐彬文，戴愛玲，陳亞洲，李曉華，郭士正

（1.龍巖學院生命科學學院，福建 龍巖 364012；2.集美大學誠毅學院，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，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%死亡率計算，每年因疫病死亡的生豬頭數(shù)高達52.85萬頭，造成數(shù)億乃至數(shù)十億元的經(jīng)濟損失，直接影響生豬的持續(xù)、穩(wěn)定供應。為了給疫病的血清學和分子流行病學調(diào)查提供良好的數(shù)據(jù)查詢和分析平臺，本文在掌握閩西規(guī)?；i場豬瘟、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特點基礎上，將初步建立閩西生豬疫病流行病學信息系統(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。此外，利用構建的信息系統(tǒng)對2009年閩西地區(qū)部分規(guī)?；i場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)進行實例分析。

1 可行性分析

1.1 管理上的可行性 目前負責本項目的研究人員，對豬瘟、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)，對生豬疫病進行動態(tài)的管理和監(jiān)測，對信息進行規(guī)范化、科學化管理，并實現(xiàn)生豬疫病的預警預報。

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

1.3 經(jīng)濟上的可行性 建立一套完整的B／S結構的信息系統(tǒng)，主要投入包括域名的注冊、空間的租用、系統(tǒng)的設計、系統(tǒng)實現(xiàn)、系統(tǒng)維護等費用。系統(tǒng)建設總體費用可以為研究所接受。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)功能分析 系統(tǒng)功能主要劃分為五大模塊，包括系統(tǒng)管理、主界面、數(shù)據(jù)維護、病例管理和流行病學庫系統(tǒng)。

2.1.1 系統(tǒng)管理功能 主要是對用戶的信息的管理。管理用戶可以通過該功能實現(xiàn)對所用戶信息的管理；普通的用戶可以對個人信息進行修改。

2.1.2 主界面 主界面功能為整個系統(tǒng)的核心。包括報表查詢、抗體檢測結果查詢和阻斷率查詢3個子功能。報表查詢功能實現(xiàn)對豬瘟、偽狂犬病、繁殖與呼吸綜合征、衣原體和弓形體抗體檢測結果的查詢；抗體檢測結構查詢功能則能對發(fā)病和穩(wěn)定兩種類型的豬場進行分類查詢，顯示接種不同疫苗的豬群的免疫監(jiān)測報表；阻斷率查詢功能則實現(xiàn)對閩西地區(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 數(shù)據(jù)維護功能包括數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)采樣時間更新3個子模塊。數(shù)據(jù)修改模塊實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的添加、刪除和修改等操作；數(shù)據(jù)備份模塊對數(shù)據(jù)進行定時的備份，防止數(shù)據(jù)的丟失或者遭受非法破壞；數(shù)據(jù)采樣時間更新是為了及時的更新各個豬場的數(shù)據(jù)的最后一次的采樣時間，根據(jù)該時間實現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣的預報。

2.1.4 病例記錄界面 對各豬場送檢病例的添加、刪除、修改和查看。

2.1.5 流行病學庫系統(tǒng) 查詢各種疫病的圖片及相關的臨床和實驗診斷信息；維護各種疫病的圖片及相關的臨床和實驗診斷信息。具體系統(tǒng)功能結構圖見圖1。

2.2 系統(tǒng)流程圖 見圖2。

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

圖3 主界面報表查詢模塊流程圖

在主界面模塊中已經(jīng)實現(xiàn)了對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)基本上對個體只有一次的抽樣檢驗。對個體的數(shù)據(jù)不能建立時間序列，利用傳統(tǒng)的統(tǒng)計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性。

圖4 其他模塊流程圖

3 系統(tǒng)實施

3.1 技術實現(xiàn) 本系統(tǒng)主要是運用B／S架構，采用IE為主要瀏覽界面，只要用戶接通網(wǎng)絡，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語言進行編寫，后臺數(shù)據(jù)庫主要使用ACCESS，服務器軟件為微軟的IIS6.0。

3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.2.1 程序設計的目標 在程序的設計方案中，除了提高效率和準確性之外，將努力達到程序的可維護性、可靠性和可理解性。軟硬件的更新速度較快，本系統(tǒng)采用結構化的設計方法，對系統(tǒng)進行分模塊設計，其維護性較強。系統(tǒng)采用人性化用戶操作界面方面，對于用戶的輸入的數(shù)據(jù)，先采用糾錯處理，然后檢索數(shù)據(jù)庫，提高了可靠性。此外，對于數(shù)據(jù)計算模塊，也提前排除無效數(shù)據(jù)的干擾，再導入模型，進一步提高了報表的準確性和可靠性。在可理解性方面，主要對輸出模塊進行處理，絕大多數(shù)的報表都采用原先研究所的報表格式，這為系統(tǒng)的使用和操作帶來了很大的便利。

3.2.2 主要功能模塊設計原理簡介 系統(tǒng)功能中比較有代表性是源數(shù)據(jù)采集的預報查詢功能和主界面的檢索界面設計。（1）源數(shù)據(jù)采集的預報查詢功能。預報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，則提示所有豬場的采樣數(shù)據(jù)提醒。如果是專業(yè)戶則提供本豬場的采樣數(shù)據(jù)提醒。其中在數(shù)據(jù)維護功能子模塊中數(shù)據(jù)采樣時間更新功能是預報功能實現(xiàn)的關鍵。數(shù)據(jù)采樣更新功能分三個階段實現(xiàn)。其設計過程即：利用單層循環(huán)語句檢索總的豬場數(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，不同疫病的最近一次的數(shù)據(jù)采樣時間，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)庫對應數(shù)據(jù)表格中。（2）主界面的檢索界面設計。主界面其實就是一款模糊查詢和精確查詢并用的檢索引擎。在主界面中設定6組下拉列表控件，分別是地域、病名、豬場、年份、季度和月份選項。通過該界面的提供的檢索條件，對數(shù)據(jù)庫進行模糊和精確查詢，并利用已構建的模型分析不同豬群的相關性或不同疫病的相關性。在后臺源碼中亦大量使用了檢索語句和多維數(shù)組。

4 實例分析

閩西的各大豬場主要集中在龍巖地區(qū)，為此本文以龍巖地區(qū)為實例研究背景。以2009年龍巖地區(qū)7個縣市部分規(guī)?；i場的生豬主要疫病的血清抗體數(shù)據(jù)為例，利用構建的信息系統(tǒng)進行相關分析，其結果如下。

4.1 2009年龍巖地區(qū)生豬主要疫病檢測結果 見表1。

表1 豬瘟抗體檢測

表1顯示，龍巖市不同年度龍巖市部分規(guī)?；i場的不同豬群（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)?；i場豬瘟疫苗的免疫效果，為豬瘟的防控做出預警作用。如表1顯示了2009年度豬瘟疫苗的免疫效果，龍巖市87個豬場的2249份的種豬血清，結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報告，種豬豬瘟抗體阻斷率＞50%時，認為抗體水平合格；當＞50%達到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，應引起重視。

表2 偽狂犬病gE抗體檢測報表

表2顯示，龍巖市不同年度龍巖市部分規(guī)?；i場的不同豬群（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)?；i場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

表3顯示，龍巖市不同年度部分規(guī)模化豬場的不同豬群（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)?；i場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，作為非免疫豬場可以反映豬場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)?；i場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，警示豬場在日常保健中定期添加藥物預防。

表4 衣原體抗體定性檢測

表5 弓形體抗體定性檢測

4.2 豬瘟抗體檢測結果 見表6、7。

表6 龍巖市穩(wěn)定豬場豬瘟抗體檢測

表7 龍巖市發(fā)病豬場豬瘟抗體檢測

表6和表7顯示，龍巖市穩(wěn)定豬場（豬場生產(chǎn)正常的豬場）和發(fā)病豬場（豬場母豬出現(xiàn)較多繁殖障礙、產(chǎn)房小豬至保育豬發(fā)病較多的豬場）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)?；i場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的健康狀況有相關性。表6、7中顯示，2009年度龍巖市穩(wěn)定豬場與發(fā)病豬場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結果 見表8、9。

表8 龍巖市免疫豬場繁殖與呼吸綜合征抗體檢測

表9 龍巖市未免疫豬場繁殖與呼吸綜合征抗體檢測

表8和表9顯示，部分規(guī)?；i場的繁殖與呼吸綜合征疫苗免疫場和非免疫場的不同豬群（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，反映免疫豬場繁殖與呼吸綜合征疫苗的免疫效果，及非免疫場的繁殖與呼吸綜合征野毒感染情況，報表結果為指導豬場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年度免疫場和非免疫場的種豬繁殖與呼吸綜合征抗體陽性率為80.05%和73%，表明非免疫場繁殖與呼吸綜合征感染嚴重。

4.4 偽狂犬gE抗體檢測結果 見表10、11。

表10和表11顯示，龍巖市穩(wěn)定豬場和發(fā)病豬場的不同豬群（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)?；i場偽狂犬病野毒感染情況。表10、11顯示，2009年度穩(wěn)定場和發(fā)病場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種豬存在一定程度的偽狂犬病野毒帶毒，帶毒程度與豬場的母豬是否出現(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性。

表10 龍巖市穩(wěn)定豬場偽狂犬病gE抗體檢測

表11 龍巖市發(fā)病豬場偽狂犬病gE抗體檢測

5 結語

擁有一套高效的信息系統(tǒng)已經(jīng)成為各類研究所強烈需求的管理手段?；贐／S結構的閩西生豬主要疫病流行病學信息系統(tǒng)將為研究所的試驗工作提供準確、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信息與計算機網(wǎng)絡聯(lián)系在一起，采用科學的管理思想和規(guī)范的數(shù)據(jù)庫技術，初步實現(xiàn)了實驗室管理的信息化，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。

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