固原市基礎母牛信息化管理系統(tǒng)初探

王 虹，趙萬余＊，張國坪，楊春蓮，劉 同，羅志成

（1.固原市畜牧技術推廣服務中心，寧夏 固原756000；2.北京艾力泰爾信息技術有限公司，北京 昌平102213）

近年來，隨著我國牛肉消費量的穩(wěn)定增加，牛肉價格持續(xù)上漲，導致牛源日漸緊張，肉牛尤其是基礎母牛的存欄量逐步萎縮，全國肉牛存出欄不僅下降，還面臨著基礎母牛存欄率低等深層次問題［1］。牛源短缺已經成為制約當前肉牛產業(yè)發(fā)展的瓶頸。更為嚴重的是，由于飼養(yǎng)基礎母牛比飼養(yǎng)育肥牛的效益低，不少養(yǎng)殖大戶愿意收購架子牛來育肥而不愿飼養(yǎng)基礎母牛，致使部分能繁母牛被淘汰流失，出現(xiàn)了犢牛、架子肉牛市場購買難的現(xiàn)象，甚至個別牛販子為了追求高利潤的短期效應，直接將母牛育肥出欄送進屠宰場，導致“殺青弒母”現(xiàn)象頻發(fā)，長此以往，肉牛產業(yè)“根基”受損，肉牛業(yè)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴重影響。如何解決基礎母牛的流失問題已刻不容緩，落實基礎母牛擴群增量，實施“見犢補錢”普惠政策，建立能繁母牛補償機制勢在必行。為保證“見犢補錢”政策落到實處，特此開發(fā)固原市基礎母牛信息化管理系統(tǒng)。

我國在信息化管理系統(tǒng)研究方面起步晚，研究成果較少。2002年，上海益民科技有限公司朱益民等首先構建了奶業(yè)管理信息化實用平臺［2］；2005年，西北農林科技大學動物科技學院的鄒容婕等人開發(fā)了秦川牛智能化專家系統(tǒng)［3］；2006年，西北農林科技大學動物科技學院昝林森等人進行了中國牛肉安全生產及牛肉溯源系統(tǒng)應用性研究［4］；2007年，西北農林科技大學動物科技學院申光磊等實現(xiàn)了肉牛質量安全可追溯系統(tǒng)的網(wǎng)絡化［5］；2010年，東北農業(yè)大學動物醫(yī)學學院姚秋成等人構建了肉牛飼養(yǎng)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了牛只基本信息、飼喂信息、健康狀態(tài)的數(shù)字化管理［6］；2011年，東北農業(yè)大學的范福祥構建了奶牛場數(shù)字化管理系統(tǒng)［7］；2013年，中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院的許碩等人開發(fā)了信息化奶牛場管理軟件，顯著提高了奶牛場的信息化管理水平［8］。基礎母牛信息化管理研究是目前和未來很長一段時間內的主要發(fā)展趨勢，但該系統(tǒng)的構建對提高基礎母牛信息化管理水平、加快肉牛改良進程、降低基礎母牛管理成本、增加經濟效益具有重要意義。

1 系統(tǒng)開發(fā)和運行環(huán)境

1.1 硬件環(huán)境

Lenovo IdeaCentre B550CPU：Intel奔騰雙核奔G2030（3.0GHz）；硬盤：500G；內存：4G；數(shù)據(jù)庫：oracle 11G；手持移動端設備：CVR－100。

1.2 軟件環(huán)境

開發(fā)語言：JAVA；開發(fā)環(huán)境：MyEclipse8.5；服務端操作系統(tǒng)：Windows Server 2008R2；服務端Web服務：Tomcat；客戶端瀏覽器：Internet Explorer 8 及 以 上；.net 開 發(fā) 工 具 Visual Studio 2012；.Net版本管理工具：TFS 2010；手持移動端開發(fā)IDE：Visual Studio 2005。

1.3 運行環(huán)境

系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡環(huán)境為固原市農業(yè)畜牧局現(xiàn)有網(wǎng)絡，服務器需要有公網(wǎng)固定IP地址以便數(shù)據(jù)的采集上報。

2 系統(tǒng)總體功能結構

基礎母牛信息化管理平臺包括手持采集終端和基礎母牛信息管理系統(tǒng)兩部分。手持采集終端：手機采集終端負責數(shù)據(jù)采集的采集，可以將采集的數(shù)據(jù)上傳到信息管理平臺采集庫，也可以將數(shù)據(jù)從信息采集庫中下載到手持采集終端。信息管理平臺：對數(shù)據(jù)進行管理，手持終端上傳的數(shù)據(jù)在進入信息采集數(shù)據(jù)庫后經縣級審核，市級審核后進入基礎信息數(shù)據(jù)庫，在市級審核通過的同時，將同樣信息保存到歷史表中。對信息的查詢，分析等都從基礎信息數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)。信息管理平臺對數(shù)據(jù)的修改在鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級，修改后數(shù)據(jù)通過縣級審核和市級審核進入基礎信息數(shù)據(jù)庫，見圖1。

圖1 系統(tǒng)總體功能結構

圖2 系統(tǒng)總體框架結構

3 系統(tǒng)結構框架與實現(xiàn)

3.1 信息平臺系統(tǒng)整體結構框架

基礎設施層：服務器，包括應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，同時還包括支撐服務器運行的操作系統(tǒng)（Windows Server 2008）、應用軟件（Tomcat、Oracle 11g等）等軟設施。數(shù)據(jù)庫層：保存的是保障系統(tǒng)正常運行的數(shù)據(jù)源，它是基于企業(yè)級數(shù)據(jù)庫建立一個大的基礎母牛信息管理數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)來自手持終端提交的數(shù)據(jù)以及進一步收集的各類數(shù)據(jù)（如多媒體、基礎數(shù)據(jù)等），通過數(shù)據(jù)采集、審批、提交等過程，將數(shù)據(jù)最終形成一個一體化的、集中式存儲的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)訪問及服務支撐層：數(shù)據(jù)訪問層包括了支持系統(tǒng)正常運行的數(shù)據(jù)訪問引擎主要是大型Oracle數(shù)據(jù)庫和小型SQLite數(shù)據(jù)庫訪問類；服務支撐層主要用來實現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務處理調用和數(shù)據(jù)交換。所有的Web服務組件均部署在 Web Service服務器上。業(yè)務組件層：是真正實現(xiàn)基礎母牛信息管理功能的核心部分，本層不但包括實現(xiàn)基本業(yè)務的標準組件，還包括以Web服務形式向外提供服務的接口，這兩種形式的組件均是用來與后臺數(shù)據(jù)庫進行信息交互，通過程序邏輯具體實現(xiàn)細粒度、粗粒度的信息服務的業(yè)務需求。系統(tǒng)應用層：主要是基礎母牛信息管理平臺，本層用戶基于B／S的方式通過圖形界面（專業(yè)應用系統(tǒng)、門戶、觸屏等）調用業(yè)務組件接口，可以完成基礎母牛信息的查詢與顯示，可以進行多層次、多角度的統(tǒng)計與分析，查詢與統(tǒng)計結果可以采用表格、圖形、二維、三維等多種形式進行顯示，見圖2。

3.2 手持終端系統(tǒng)整體結構框架

基礎設施層：使用CRV－100移動設備，設備系統(tǒng)為 Windows Mobile操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫層：使用SQLite數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)，SQLite是一個輕量級、跨平臺的關系型數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)訪問及服務支撐層：SQLite數(shù)據(jù)庫訪問類。業(yè)務組件層：業(yè)務組件層是手持移動終端的核心部分，包括二代身份證信息的采集模塊，耳標信息采集模塊，GPS定位信息模塊等。系統(tǒng)應用層：主要手持移動操作系統(tǒng)，本層用戶基于C／S的方式通過圖形界面調用業(yè)務組件接口，可以完成基礎母牛信息的錄入，修改，查詢與顯示和數(shù)據(jù)的上傳與下載，見圖3。

圖3 系統(tǒng)總體框架結構

3.3 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)登錄界面如圖4，系統(tǒng)按功能可以分為首頁、信息審核子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、信息分析子系統(tǒng)、其他業(yè)務子系統(tǒng)及系統(tǒng)設置子系統(tǒng)六大子系統(tǒng)模塊，見圖5。

3.3.1 首頁 首頁包括能繁母牛轉換提醒、見犢補錢名單、防疫工作提醒及母牛繁殖工作提醒四個選項。首頁界面也可選擇統(tǒng)計市、縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）和村基礎母牛飼養(yǎng)量、符合“見犢補錢”標準的母牛飼養(yǎng)量及其所產犢牛的量。

3.3.2 信息審核子系統(tǒng) 信息審核子系統(tǒng)包括綜合界面、信息糾錯、養(yǎng)殖戶、規(guī)模養(yǎng)殖場、基礎母牛、母牛繁殖、牛只檢疫、牛只防疫、牛只生長測定、牛只疾病、牛只入離場、牛只注銷12個選項，其中綜合界面主要用于市、縣兩級管理員審核上報的養(yǎng)殖戶、規(guī)模養(yǎng)殖場和牛只數(shù)據(jù)信息，如有錯誤數(shù)據(jù)便可駁回修改再次上報審核。信息糾錯主要用于顯示登記過程中出現(xiàn)的錯誤提示，便于及時完善正確信息。信息審核子系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫儲存準確數(shù)據(jù)的保障系統(tǒng)，為信息分析提供基礎數(shù)據(jù)，是基礎母牛信息化管理系統(tǒng)的核心，見圖6。

圖4 系統(tǒng)登錄界面

圖5 系統(tǒng)六大子系統(tǒng)模塊

圖6 信息審核子系統(tǒng)

3.3.3 信息查詢子系統(tǒng) 信息查詢子系統(tǒng)包括養(yǎng)殖戶、規(guī)模養(yǎng)殖場、基礎母牛、母牛繁殖、牛只檢疫、牛只防疫、牛只生長測定、牛只疾病、牛只入離場、牛只注銷10個選項。其中養(yǎng)殖戶選項主要包括養(yǎng)殖戶的建檔編號、戶主姓名、身份證號、身份證照片、地址、聯(lián)系電話、一卡通賬號、飼養(yǎng)量、基礎設施及飼草種植規(guī)模的信息。規(guī)模養(yǎng)殖場主要選項包括建檔編號、規(guī)模養(yǎng)殖場名稱、負責人姓名、身份證號、身份證照片、地址、聯(lián)系電話、一卡通賬號、飼養(yǎng)量、基礎設施及飼草種植規(guī)模的信息?；A母牛選項主要包括照片、電子耳標號、品種、月齡、來源、繁殖狀態(tài)的信息。信息查詢子系統(tǒng)給每個養(yǎng)殖戶及其基礎母牛建立了檔案，便于畜牧業(yè)管理人員及時準確掌握每個飼養(yǎng)戶基礎母牛飼養(yǎng)能力及當前基礎母牛飼養(yǎng)狀況，找出在同地同條件下與其他養(yǎng)殖戶的差距，及時給存在問題的養(yǎng)殖戶提供飼養(yǎng)意見，見圖7。

圖7 信息查詢子系統(tǒng)

3.3.4 信息分析子系統(tǒng) 信息分析子系統(tǒng)包括綜合分析、養(yǎng)殖戶、規(guī)模養(yǎng)殖場、基礎母牛、母牛繁殖、牛只檢疫、牛只防疫、牛只生長測定、牛只疾病、牛只入離場、牛只注銷11個選項。其中綜合分析包括犢牛年出生量、政區(qū)品種分布及母牛年存欄量。信息分析子系統(tǒng)用于統(tǒng)計評估某縣、某鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）及某村養(yǎng)殖能力，為制定合適的產業(yè)政策提供了理論依據(jù)。

3.3.5 其他業(yè)務子系統(tǒng) 其他業(yè)務子系統(tǒng)目前主要用于管理全市畜牧行業(yè)從業(yè)人才，為將來業(yè)務擴展留有余地。

圖8 信息分析子系統(tǒng)

4 實際應用效果

基礎母牛信息化管理系統(tǒng)的調試和試運行在固原市的23個肉牛養(yǎng)殖示范村、20個肉牛養(yǎng)殖示范場進行。通過手持終端采集養(yǎng)殖戶和基礎母?；A信息，然后將手持終端與電腦連接起來，借助電腦的網(wǎng)絡將所采集的信息上傳到信息采集數(shù)據(jù)庫，由縣級管理員初審報市級管理員進行終審，市級終審通過的數(shù)據(jù)信息保存到基礎數(shù)據(jù)庫。市、縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）三級管理人員可登錄系統(tǒng)查詢終審養(yǎng)殖戶、規(guī)模養(yǎng)殖場和牛只基本信息（圖X）。在后備母牛和能繁母牛發(fā)情前，用戶登錄系統(tǒng)后便會在首頁收到預警信息，提示管理員做好相關工作。從基礎母牛信息化管理系統(tǒng)實際應用效果來看，該系統(tǒng)大大縮減了繁殖員的工作量，保證“見犢補錢”資金落實情況在線可查，增加養(yǎng)殖戶對政府部門的信任度，促進了養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖信心。

5 結論

5.1 系統(tǒng)實現(xiàn)了良種基礎母牛的保護發(fā)展

基礎母牛信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了養(yǎng)殖戶、規(guī)模養(yǎng)殖場及牛只基本信息的在線數(shù)字化管理，數(shù)據(jù)信息長期保存可隨時調取預覽，“見犢補錢”資金通過“一卡通”一步發(fā)到農民手中，平臺網(wǎng)站實時在線動態(tài)掌握“見犢補錢”政策落實情況，有力保障惠農資金落實到位。有力的促進了我市基礎肉牛補欄擴量，2014年，全市肉牛飼養(yǎng)量首次突破了100萬頭，達到100.2萬頭，同比增長了11.3%。

5.2 系統(tǒng)實現(xiàn)了基礎母牛數(shù)字化管理

科學信息化的管理是節(jié)本增效的最好辦法。系統(tǒng)詳細記錄了基礎母牛和的繁殖狀態(tài)、分布、品種和后背母牛的月齡，預警模塊隨時呈現(xiàn)母牛繁殖工作提醒和能繁母牛轉換提醒，為管理員及時開展工作提供了方便，提高了工作效率。系統(tǒng)還實現(xiàn)了防疫接種信息化管理，詳細記錄了防疫的時間和接種的疫苗，同時實現(xiàn)對疾病的監(jiān)控，為采購適合本區(qū)域免疫疫苗提供了可靠信息。另外，“一牛一標”的電子耳標管理制度能夠準確掌握基礎母牛養(yǎng)殖動態(tài)，分布區(qū)域，為制定肉牛產業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供科學依據(jù)。

5.3 系統(tǒng)為建立牛肉可追溯體系打下基礎

基礎母牛在線動態(tài)管理為下一步在全市建立牛肉追溯體系打下基礎。系統(tǒng)還詳細記錄了公犢牛養(yǎng)殖戶、產地、品種、毛色、照片、母本電子耳標、防疫信息、月齡等基本信息，為下一步建立牛肉追溯體系提供了詳實的信息。

5.4 系統(tǒng)多級化管理體系保證了數(shù)據(jù)的客觀性

固原市基礎母牛信息化管理系統(tǒng)實行市、縣和鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）三級分級管理，鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級管理人員負責信息采集上傳和對駁回數(shù)據(jù)的完善；縣級管理人員負責轄區(qū)內所有數(shù)據(jù)的初審，有權駁回有疑問的數(shù)據(jù)；市級管理人員負責數(shù)據(jù)的終審，多級化的審核體系，有效保證了進入基礎數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的真實性和客觀性。

［1］ 曹兵海.2015年肉牛牦牛產業(yè)發(fā)展趨勢與政策建議［J］.中國牛業(yè)科學，2015，41（1）：1－2；5.

［2］ 朱益民，李勇歡，高燈，等.構建奶業(yè)管理信息化實用平臺［J］.中國奶牛，2002（4）：9－10.

［3］ 鄒容婕，昝林森，梁宏偉.秦川牛智能化專家系統(tǒng)的研制［J］.中國農學通報，2005，21（3）：303－305.

［4］ 昝林森，鄭同超，馬陜紅，等.牛肉安全生產可追溯信息系統(tǒng)研究與應用［J］.中國農學通報，2006，22（8）：22－25.

［5］ 申光磊，昝林森，段軍彪，等.牛肉質量安全可追溯系統(tǒng)網(wǎng)絡化管理的實現(xiàn)［J］.農業(yè)工程學報，2007，23（7）：170－173.

［6］ 姚秋成，胡玉龍，范福祥，等.基于.NET技術的肉牛飼養(yǎng)管理系統(tǒng)的構建［J］.東北農業(yè)大學學報.2010，41（4）：124－130.

［7］ 范福祥.奶牛場數(shù)字化生產管理系統(tǒng)的構建［D］.哈爾濱：東北農業(yè)大學，2011.

［8］ 許碩，王建平.信息化奶牛場管理軟件的開發(fā)與應用［J］.中國奶牛.2013（11）：41－45.