浣成 羅陽 何芳
摘要 為了加強并完善湖南省奶牛生產(chǎn)性能測定(DHI)檢測工作的管理,提高DHI在牛場健康計劃中的應(yīng)用,普及DHI并提高奶牛育種水平,分析了湖南省DHI工作中存在的數(shù)據(jù)繁多分散、相關(guān)部門系統(tǒng)信息得不到充分應(yīng)用等問題,探討了云技術(shù)平臺在當(dāng)前大數(shù)據(jù)環(huán)境下對牛場DHI檢測的重要性,運用DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺將大數(shù)據(jù)與奶牛生產(chǎn)性能測定工作相結(jié)合,整合多系統(tǒng)分析數(shù)據(jù),利用DHI檢測結(jié)果對奶牛的繁殖育種、疫病流行、營養(yǎng)配方、市場趨勢等進行系統(tǒng)分析。分析結(jié)果表明:DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺能有效解決目前牛場管理工作中出現(xiàn)的諸多問題,對牛場的規(guī)?;到y(tǒng)管理具有極其重要的意義。
關(guān)鍵詞 奶牛生產(chǎn)性能測定;大數(shù)據(jù);云技術(shù);系統(tǒng)整合;數(shù)據(jù)接口;信息管理平臺
中圖分類號 S818 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2018)23-0192-05
Abstract In order to strengthen and improve the management of DHI (dairy herd improvement) detection work in Hunan Province, improve the application of DHI in the health plan of farm cattle, popularize DHI and improve the breeding level of dairy cattle, the problems existed in Hunan DHI, such as data multiplicity, diversification and not fully applied system information of relevant departments were analyzed. It was also discussed about the importance of cloud technology platform to cattle farm DHI in the current big data environment, combination of big data and DHI by applying DHI big data information management platform, integrating multisystem analysis data, system analysis of breeding and reproduction of dairy cattle, prevalent pestilence, nutrition formula, market trends, etc. by applying DHI detection results. The results showed that the platform could effectively solve many problems in the management of cattle farm. It was of great significance to the system management of largescale cattle farms.
Key words DHI;Big data;Cloud technology;System integration;Data interface;Information management platform
奶牛生產(chǎn)性能測定(dairy herd improvement,DHI)是一套完整的生產(chǎn)記錄和管理體系,DHI與遺傳評定緊密聯(lián)系。DHI的實施是公牛后裔測定工作的主要內(nèi)容,測定結(jié)果為種公牛育種值評估提供了所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。DHI檢測報告有助于在奶牛選配時,選擇適合的種公牛來改良能繁母牛的生產(chǎn)性能[1-2]。因此,建設(shè)DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺有助于科學(xué)、有效、快速地開展奶牛遺傳改良工作。DHI因能顯著提高奶牛場牛群品質(zhì)及其經(jīng)濟效益,而被世界各國廣泛采用。世界上奶牛業(yè)發(fā)達國家如荷蘭、美國、加拿大、瑞典、日本等都是較早開展DHI的國家。由于美國、加拿大、荷蘭采用先進的自動化擠奶設(shè)備及計算機管理系統(tǒng),牛群發(fā)情遠(yuǎn)程實時監(jiān)控、奶牛繁殖信息化管理應(yīng)用普遍,實現(xiàn)了牛群資料數(shù)字化管理,因此參測牛場基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集自動化程度高,而且有效性、可靠性、準(zhǔn)確性很高。我國大規(guī)模開展DHI工作是從2008年開始,中國奶牛數(shù)據(jù)中心全面負(fù)責(zé)全國DHI數(shù)據(jù)的收集處理和分析工作。湖南DHI檢測中心在數(shù)據(jù)收集處理和分析工作中遇到諸多困難和難以克服的現(xiàn)狀,比如大部分牧場提供的牛只基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料散亂無序、不完善、數(shù)據(jù)缺失和重復(fù)率高等,嚴(yán)重影響后期檢測報告的準(zhǔn)確性,從而導(dǎo)致報告對牛場的指導(dǎo)性降低,直接導(dǎo)致牧場經(jīng)濟效益降低。因此,為了提高湖南省奶牛生產(chǎn)水平,增加奶農(nóng)收入,建立一套完整的信息化管理平臺系統(tǒng)對數(shù)據(jù)收集處理和分析是十分必要的。
1 平臺建設(shè)概述
為加強對湖南省DHI檢測工作的管理,解決湖南省DHI工作中存在的數(shù)據(jù)冗雜、部門信息共享不充分的現(xiàn)狀,進一步加快奶牛遺傳改良,提高奶牛育種水平,合理指導(dǎo)牛場健康計劃,保證奶牛健康,應(yīng)從源頭上控制乳制品安全,科學(xué)制定管理計劃,健全湖南省原料奶質(zhì)量第三方檢測體系[3],建立合理的原料奶定價機制,并為科研提供可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來源。在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云技術(shù)等新技術(shù)不斷推進的背景下,湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺的規(guī)劃和建設(shè)顯得極為迫切。
湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺的建立應(yīng)根據(jù)《中國奶牛群體遺傳改良計劃(2008—2020年)》《奶牛生產(chǎn)性能測定工作辦法(試行)》等法律法規(guī)要求,充分汲取國內(nèi)其他省市的先進經(jīng)驗,并結(jié)合湖南省的實際情況建立具有地方特色的行業(yè)信息化管理體系。通過信息平臺的建設(shè)與推廣應(yīng)用,規(guī)范湖南省DHI信息管理,全面歸集全省規(guī)?;膛龅年P(guān)鍵數(shù)據(jù),逐步實現(xiàn)在線數(shù)字化審查和電子化交付,行業(yè)管理水平和工作效率不斷提高。
2 關(guān)鍵技術(shù)
充分利用云技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù),結(jié)合DHI檢測監(jiān)管,通過對全省業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的歸集和整理,建立湖南省DHI行業(yè)的大數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)智能平臺(BI),輔助主管部門進行科學(xué)決策,可有效強化行業(yè)監(jiān)管力度、豐富監(jiān)管手段。平臺的應(yīng)用可產(chǎn)生積極的社會效益和經(jīng)濟效益。
3 系統(tǒng)主要內(nèi)容
平臺以湖南省規(guī)?;膛霰O(jiān)管平臺為應(yīng)用主線,通過采集產(chǎn)奶量及乳成分?jǐn)?shù)據(jù)、采食結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、繁殖育種數(shù)據(jù)、疫病流行數(shù)據(jù)、病原微生物數(shù)據(jù)、飼料資源數(shù)據(jù)、市場趨勢數(shù)據(jù)、投入品數(shù)據(jù)、人員管理數(shù)據(jù)、財務(wù)狀況數(shù)據(jù)等,形成湖南省DHI大數(shù)據(jù)平臺,并對數(shù)據(jù)進行加工、分發(fā),為行業(yè)管理和主管部門決策提供數(shù)據(jù)支持(圖1)。
全省各地通過統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺,采用統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)歸集方式,及時、準(zhǔn)確、完整地填報或推送DHI基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和奶牛場管理數(shù)據(jù),解決管理數(shù)據(jù)多口徑重復(fù)填報、數(shù)據(jù)內(nèi)容不一致等問題,平臺對全省數(shù)據(jù)進行整理和匯總,形成多維度的統(tǒng)計分析圖表,有利于全省規(guī)?;膛鋈嬲莆諏俚氐呐鰟討B(tài)。
對平臺的應(yīng)用外延進行擴展,并整合相關(guān)的行業(yè)信息化管理系統(tǒng)[4],實現(xiàn)與“奶牛生產(chǎn)性能測定信息平臺”“豐頓奶牛生產(chǎn)性能測定分析系統(tǒng)軟件”“奶牛信息管理系統(tǒng)”“奶牛生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”和“奶牛育種數(shù)據(jù)平臺”等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接,全面打通DHI各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)鏈路,完善整個行業(yè)信息化管理體系。
4 系統(tǒng)架構(gòu)
湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺架構(gòu)見圖2。
5 系統(tǒng)主要功能
“湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”是湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理工作基礎(chǔ)信息化平臺,系統(tǒng)功能主要包括三大方面的內(nèi)容:①為全省各地奶牛場提供日常監(jiān)督的業(yè)務(wù)管理功能;②建立與全省各地相關(guān)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口,歸集全省管理數(shù)據(jù),并進行統(tǒng)計分析;③整合現(xiàn)行的有關(guān)信息化系統(tǒng),進行集成化管理。系統(tǒng)的主要功能模塊見圖3。
5.1 繁殖育種管理
繁殖育種工作是奶牛場飼養(yǎng)管理中的核心,是關(guān)乎奶牛場經(jīng)濟效益的重要指標(biāo)。繁殖育種管理的重點目標(biāo)就是提高配種效率,優(yōu)化牛群結(jié)構(gòu),使奶牛場獲得最大的經(jīng)濟效益。在奶牛場育種繁殖管理中,需要將產(chǎn)后一定時間內(nèi)的空懷奶牛盡快變成懷孕牛,而這一目標(biāo)的順利實現(xiàn)需要合理化的量化指標(biāo)。
繁殖育種管理實現(xiàn)對奶牛繁殖育種全過程的量化指標(biāo)信息化管理,重點包括以下內(nèi)容:①奶?;A(chǔ)信息注冊管理,直接在平臺上進行網(wǎng)上注冊,并跟蹤管理每一頭奶牛基本信息(表1);②繁殖育種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立,主要包括良種登記數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)庫、體型外貌鑒定庫、種公牛育種值數(shù)據(jù)庫;③日常繁殖育種指標(biāo)管理,主要包括情期受胎率、21 d妊娠率、空懷天數(shù)、每次妊娠的輸精次數(shù)、產(chǎn)犢間隔等,建立和管理泌乳天數(shù)巡查記錄,全面掌握監(jiān)督奶牛育種工作的進展情況和監(jiān)督動態(tài),合理安排牛場管理人員的工作(表2);④育種管理相關(guān)影響因素,主要包括飼養(yǎng)管理、牛群健康和配種人員的技術(shù)水平等。
5.2 營養(yǎng)調(diào)控
奶牛飼料配方較其他動物更為精細(xì)化,需結(jié)合牧場實際情況(牧草、青貯、牛群DHI信息)進行精準(zhǔn)調(diào)配。奶牛飼料配方的優(yōu)化是以飼料原料成分和營養(yǎng)指標(biāo)為基礎(chǔ),利用數(shù)學(xué)模型,計算出為達到某一營養(yǎng)要求所需的各種原料的配比[5]。由于實際生產(chǎn)中,配方師了解的信息有限,導(dǎo)致飼料配方精粗比不合理,營養(yǎng)不平衡,使牛只健康及生產(chǎn)性能受到不同程度的影響,給牧場帶來經(jīng)濟損失。而DHI大數(shù)據(jù)信息管理可以指導(dǎo)配方師及時掌握信息,優(yōu)化奶牛日糧配方,保障營養(yǎng)配比科學(xué)、安全,科學(xué)指導(dǎo)奶牛生產(chǎn),提高牧場管理水平和經(jīng)濟效益。營養(yǎng)調(diào)控模塊主要包括飼料原料數(shù)據(jù)庫、飼料配方數(shù)據(jù)庫。
5.3 疫病防控
奶牛機體任何部位發(fā)生病變或生理不適首先會以產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)下降的形式表現(xiàn)出來[6-7]。系統(tǒng)建立湖南規(guī)模化牛場流行病數(shù)據(jù)庫、病原微生物數(shù)據(jù)庫,對流行病進行快速診斷,對牛只流行病及病原微生物等的有效監(jiān)督和防治,可以顯著提高奶牛場的生產(chǎn)管理水平、提高獸醫(yī)工作效率和質(zhì)量(表3)。
5.4 經(jīng)營管理
經(jīng)營管理主要包含牛場財務(wù)管理、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理和人力資源管理等,能夠及時發(fā)布信息資源,節(jié)約管理成本,提高牛場經(jīng)濟效益。
5.5 數(shù)據(jù)接口
系統(tǒng)的應(yīng)用涉及全省的奶牛場、種公牛育種場、DHI實驗中心(第三方檢測、營養(yǎng)分析、分子育種、疾病診斷、遺傳評估)和各級相關(guān)單位,為實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)的歸集和管理,實時反映全省各地奶牛場監(jiān)管情況,系統(tǒng)建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,以實現(xiàn)與全省各地奶牛場自有業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接。
5.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總分析
通過“湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”系統(tǒng),可實現(xiàn)對擠奶及乳成分?jǐn)?shù)據(jù)、采食結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、繁殖育種數(shù)據(jù)、疫病流行數(shù)據(jù)、病原微生物數(shù)據(jù)、飼料資源數(shù)據(jù)、市場趨勢數(shù)據(jù)、投入品、人員管理、財務(wù)狀況及其他相關(guān)數(shù)據(jù)的全面統(tǒng)計、分析和管理,系統(tǒng)可按多種條件、多種模式靈活進行查詢、統(tǒng)計、匯總和分析,直觀地反映所有涉及DHI相關(guān)部門的真實情況、管理人員的工作情況等,生成多種圖表,為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力的參考[8-9]。
5.7 系統(tǒng)賬戶與維護管理
系統(tǒng)的賬戶管理主要包括系統(tǒng)的用戶管理、角色管理、權(quán)限設(shè)置、個人信息維護和系統(tǒng)的其他有關(guān)配置管理等功能。系統(tǒng)的維護管理主要包括系統(tǒng)的運行安全管理和數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)管理等:①建立系統(tǒng)的安全管理機制,保障系統(tǒng)服務(wù)器的穩(wěn)定、安全,避免非法攻擊;②配置系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫自動備份策略,所有數(shù)據(jù)備份到本地和異地的服務(wù)器、磁帶庫或硬盤中;③建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全存取機制,防止數(shù)據(jù)的非法讀取和寫入,保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的合法性、完整性和一致性。
5.8 系統(tǒng)整合與對接
“湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”實現(xiàn)與“奶牛生產(chǎn)性能測定信息平臺”“豐頓奶牛生產(chǎn)性能測定分析系統(tǒng)軟件”“奶牛信息管理系統(tǒng)”“奶牛生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”和“奶牛育種數(shù)據(jù)平臺”等相關(guān)信息系統(tǒng)的有效整合。
5.8.1
與奶牛生產(chǎn)性能測定信息平臺的整合?!昂鲜HI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”系統(tǒng)實現(xiàn)了與“奶牛生產(chǎn)性能測定信息平臺”的無縫連接,可在“湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”中直接對管理的奶牛生產(chǎn)性能測定項目實施相關(guān)的數(shù)據(jù)共享與信息管理。
全省各地奶牛場及湖南省DHI中心可通過DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺對可實行安全動態(tài)扣分;可按年份、地區(qū)對安全動態(tài)扣分情況進行分類統(tǒng)計,形成各種分析圖表。
5.8.2 與豐頓奶牛生產(chǎn)性能測定分析系統(tǒng)軟件的整合。在“湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”中可直接調(diào)用“豐頓奶牛生產(chǎn)性能測定分析系統(tǒng)軟件”的業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù),實時查看DHI測定分析相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)分析備案信息等數(shù)據(jù),并可生成各種統(tǒng)計報表。
5.8.3 與奶牛信息管理系統(tǒng)的整合?!昂鲜HI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”系統(tǒng)實現(xiàn)了與“奶牛信息管理系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)共享,可查詢、調(diào)用該系統(tǒng)中建立的全省奶牛場主要負(fù)責(zé)人和專職管理人員的信息,可有效實現(xiàn)對相關(guān)管理人員的項目鎖定功能。
5.8.4 與奶牛生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的整合。奶牛生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要實現(xiàn)奶牛生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)的填寫、上報和統(tǒng)計分析,生成各類統(tǒng)計報表。該系統(tǒng)的建立可加強和完善湖南省奶牛生產(chǎn)性能測定項目的建設(shè),方便主管部門及時掌握奶牛生產(chǎn)性能測定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),全面了解行業(yè)運行動態(tài),為行業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟決策提供重要參考。該系統(tǒng)建設(shè)后,可實現(xiàn)奶牛生產(chǎn)性能測定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、測樣進度情況、樣品檢測數(shù)據(jù)和資金來源等數(shù)據(jù)統(tǒng)一的上報、采集、抽取、轉(zhuǎn)換和挖掘,實現(xiàn)統(tǒng)計報表的自動生成,并運用數(shù)據(jù)智能分析工具,形成各類直觀的統(tǒng)計圖表,自由地挖掘和查詢等。
5.8.5 與奶牛育種數(shù)據(jù)平臺的對接?!澳膛SN數(shù)據(jù)平臺”建立了湖南省奶牛育種機構(gòu)基本信息資料、從業(yè)人員信息、驗證對比試驗信息資料數(shù)據(jù)庫,可接收各規(guī)模化牛場育種繁殖系統(tǒng)上報的配種不合格數(shù)據(jù)、各類月報、季報、年報等檢測數(shù)據(jù)臺帳、檢測備案等信息?!昂鲜HI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”實現(xiàn)了與該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,可在DHI大數(shù)據(jù)信息管理過程中隨時調(diào)用DHI的所有相關(guān)檢測數(shù)據(jù)。
6 系統(tǒng)的深化應(yīng)用
在“湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用工作目標(biāo)基本達成之后,逐步開展系統(tǒng)的深化應(yīng)用工作,系統(tǒng)的深化應(yīng)用主要從以下方面開展:①擴展 “湖南省DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺”歸集數(shù)據(jù)的范圍和內(nèi)容,提升系統(tǒng)的功能和性能;②加強和突出對DHI工作重點環(huán)節(jié)的管理功能,如在系統(tǒng)整合與對接中,重點加強對DHI信息資源數(shù)據(jù)的跟蹤管理,包括采集擠奶及乳成分?jǐn)?shù)據(jù)、采食結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、繁殖育種數(shù)據(jù)、疫病流行數(shù)據(jù)、病原微生物數(shù)據(jù)、飼料資源數(shù)據(jù)、市場趨勢數(shù)據(jù)、投入品數(shù)據(jù)、人員管理數(shù)據(jù)、財務(wù)狀況數(shù)據(jù)等,實現(xiàn)對DHI大數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤、閉合管理;③拓展系統(tǒng)的應(yīng)用外延,建立與農(nóng)業(yè)部相關(guān)信息化系統(tǒng)的對接。
7 結(jié)語
目前,利用云計算開展對DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺的研究特別少,更沒有針對大數(shù)據(jù)與各個相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接的專業(yè)系統(tǒng),尤其是利用云計算的DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺。據(jù)有關(guān)文獻報道,DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺在國外已經(jīng)被成熟應(yīng)用,國內(nèi)有關(guān)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接的DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺幾乎沒有。也有文獻報道,DHI信息管理平臺在我國剛剛起步,在實際應(yīng)用中存在諸多問題[10-11],如整體參測規(guī)模小、信息管理體系不夠完善、硬件設(shè)施落后、大數(shù)據(jù)平臺尚未形成、系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接有待進一步開發(fā)和提高、政府支持不夠等,因此一直制約著DHI大數(shù)據(jù)信息管理工作的穩(wěn)步推進。
目前湖南省規(guī)?;膛鲞€沒充分了解DHI大數(shù)據(jù)與各個相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接所帶來的牛場智能化管理以及牛場經(jīng)濟效益,導(dǎo)致目前湖南DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺推廣應(yīng)用不夠完善。
該研究提出的DHI大數(shù)據(jù)信息管理平臺是將云計算、大數(shù)據(jù)多系統(tǒng)對接相結(jié)合的智能管理信息平臺,其從繁殖育種管理、營養(yǎng)調(diào)控、疫病防控、經(jīng)營管理、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總分析、系統(tǒng)賬戶與維護管理、系統(tǒng)整合與對接等方面,將DHI大數(shù)據(jù)與各個相關(guān)系統(tǒng)緊密結(jié)合,解決各系統(tǒng)數(shù)據(jù)單一、重復(fù)錄入數(shù)據(jù)的困境,為面向奶牛場科學(xué)智能化管理,利用DHI大數(shù)據(jù)信息管理提出了新的思路。
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