小議肉羊育種管理系統的設計
時間:2022-05-12 09:15:00
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摘要:從科研、生產和用戶需求的角度,闡述了肉羊育種管理信息系統的大體結構及其應具備的基本功能,并且分析了系統在數據錄入、育種值估計、選種選配和查詢打印等方面的基本要求,同時展望了其優化方案和在Internet上進行數據傳輸的發展趨勢。
關鍵詞:管理信息系統;VisualBasic6.0;育種值
引言
我國傳統的育種數據分析和管理具有一定的局限性,表現在數據零散和記錄不完全、不系統,不能準確快捷地運用現代遺傳育種理論進行育種分析,這就直接導致種畜禽數據資料的延遲利用和畜禽種用價值評定的準確性差以及種畜禽場育種目標和生產決策的盲目性,使畜禽育種生產表現為低質量和低效率。
管理信息系統為我們提供了一種簡便而有效的信息管理和處理技術,它利用面向對象的數據分析技術把現實世界的數據分類整理,以數據庫中字段的形式存儲起來,通過編寫應用程序來調用和分析數據對象,把繁雜的數據資料變成我們所需要的可用來決策的直觀的信息。本系統的目的在于實現肉羊育種數據資料管理的科學化和提高種肉羊選種和選配的準確度,為肉羊場和育種專家提供科學快捷的育種信息,實現現代遺傳育種理論與計算機技術的有機結合。
1BMIS的總體設計
肉羊育種管理信息系統(簡稱BMIS)是一個基于數據庫的客戶端/服務器兩層網絡結構的信息分析管理系統,主要由數據庫管理系統、育種分析系統、系統管理和幫助四部分組成。
它是采用SQLServer2000大型網絡數據庫軟件在服務器端創建和管理數據庫,應用面向對象的分析和設計技術使用面向對象的編程語言VisualBasic6.0進行客戶端應用程序的設計,在基于NT版的Windows2000Server操作系統上進行的。
1.1BMIS的基本結構(如圖1)
1.2BMIS的應用程序結構
BMIS的應用程序可分為兩部分:數據庫的設計和應用程序界面的設計。本系統采用SQLServer數據庫,包括肉羊管理數據庫、肉羊資料數據庫和育種值數據庫,其中每個數據庫中含有若干個數據表和存儲過程;系統的應用程序界面利用先進的多窗口和面向對象的設計方式。主界面采用菜單式結構設計,其中主菜單有6個:系統管理、數據輸入、信息查詢、育種分析、幫助和退出。下面設子菜單,其功能是由內部模塊實現的,用戶可以根據不同的需要選擇以實現各種功能。
1.3應用程序和數據庫的動態鏈接
SQLServer數據庫含有兩種類型的數據庫:本地數據庫(服務器和客戶機)和遠程管理數據庫(服務器),數據的調用需要用到VB6.0的ADO數據編程技術。本系統采用的數據動態鏈接如圖2所示:
圖2BMIS數據訪問模式
圖1BMIS的總體結構
2數據庫子系統
2.1數據和數據庫
數據(data)是信息系統的基本概念和計算機系統要處理的基本對象之一,是數據庫中存儲的基本對象,可以被人工或自動化裝置進行加工、處理及通信。而數據庫(database)是長期存放在計算機內、有組織的、可以表現為多種形式的可共享的數據集合。
2.2BMIS的數據庫結構(如圖3)
圖3BMIS的數據庫結構
3系統管理
系統管理是整個BMIS的操縱控制角色,包括用戶管理和數據清理兩個模塊。其中用戶管理是用戶使用本系統進行數據操作和傳輸的“門戶”,即只有通過用戶注冊后才能向服務器提出請求,以決定你是否可以進行相應的操作,由用戶登記名和用戶密碼組成。數據清理是指將系統中原有的不再有用的數據刪除并且釋放系統的空間,它包括系統初始化、刪除數據和臨時文件清理。系統初始化是刪除數據庫中錄入的全部數據,在每次安裝本系統后將已存有的一些數據清除掉。刪除數據是指除系統數據庫中的部分數據,主要是陳舊過時的數據,如果確定這些數據已經不再有用,可以將它們從系統中刪除,以釋放硬盤空間。臨時文件清理清除用戶子目錄中的數據表中的數據,這些數據是用戶在系統操作過程中產生的臨時數據,在將這些數據存入數據庫后,就不再有存在價值,可將它們清除掉。
4數據管理子系統
在育種過程中,數據量非常大,如何對這些育種資料進行有效的管理是十分重要的。通常數據管理包括數據輸入,本系統是編寫應用程序界面通過調用已經建立好的數據庫中的數據表,實現在數據表中直接進行操作:數據的錄入,把生產中收集到的數據手工和自動輸入數據庫中,在此過程中可以進行數據修改;數據瀏覽查詢,在應用程序中設置了幾個不同的查詢和組合查詢,用戶可以根據自己的需求在各個數據庫中選擇查詢;數據輸出,在實際育種生產中往往需要把查詢的數據直接輸出到打印機,也就是要實現數據的打印輸出。
5育種分析子系統
本子系統設計了種羊卡片、育種值估計、親緣系數和近交系數計算以及選配方案的制定四個模塊。作為育種分析首先要進行羊只個體的基本情況審查即一目了然地呈現出羊只的基本情況;第二育種值估計從理論分析羊只的種用價值從而為選種提供第一手的材料;第三就是要根據現在最流行的育種和生產實踐應用親緣選配進行選配方案的制定。這里要指出的是本系統的育種值估計是采用BLUP法,原因有二:首先,BLUP育種值的估計是最佳線性無偏的估計;其二,已經由中國農業大學張勤教授根據統計遺傳學原理設計出通用育種值估計軟件。而本系統主要是進行育種數據資料的數據庫結構和育種分析管理系統設計,采用了單個性狀的育種值估計和多性狀的綜合育種值估計方法;在此應用VB6.0的對象鏈接與嵌入(OLE)技術設置了用于“超級鏈接……”BLUP育種值計算的子菜單,可通過調用外接程序的形式進行復雜的BLUP育種值的估計:首先進行原始數據準備,從“肉羊資料數據庫”中根據需要調用相應的數據,然后選擇BLUP模型進行育種值估計,并把計算的結果存放到設定好的“肉羊育種值數據庫”中的“RYebv”數據表中。
6幫助文件的實現
幫助文件可以是系統管理員和用戶了解系統性能,從而更好地使本軟件的助手。幫助文件是按超文本形式完成的,這樣便于用戶閱讀使用。在系統的主界面上點擊主菜單“幫助”,可從其下拉菜單“系統管理”,可查看有系統管理的具體內容和使用方法;點擊子菜單“數據庫管理”可得到數據庫的結構、數據的基本定義等數據管理幫助信息;點擊“育種分析系統”子菜單,可查看有關于種羊卡片、育種值估計、親緣系數和近交系數計算的原理和使用方法。
7討論
7.1Internet上的數據傳輸是未來的發展趨勢
肉羊育種管理信息系統(BMIS)應用C/S兩層網絡應用程序結構可以在本地計算機應用或以Intranet(局域網)的形式在種羊場內進行數據傳輸。把育種實踐中的數據資料收集并以數據庫的形式存儲起來,一個是要實現肉羊育種資料的準確、完全的記載,另一個是在Intranet的形式,在一定程度上提高了肉羊育種數據的利用率和育種分析的準確性。網絡數據庫是未來數據庫的發展趨勢,管理信息系統大多數是基于數據庫的,因此實現Internet上的信息管理是管理信息系統發展的必然。實現Internet上的數據傳輸,可以實現羊場和育種公司的聯合育種:羊場在育種公司的指導下進行科學的數據收集,育種公司利用優良的育種統計分析軟件進行數據整理分析,最終實現真正意義上的分工,以大大提高數據的利用率和準確度,減少人力物力的損耗,實現肉羊的科學化和養羊生產的現代化。
7.2育種和生產管理相結合實現完善的肉羊育種生產管理信息系統
肉羊生產在近幾年來有了很大的發展,尤其是外來種肉羊的引入,這在很大程度上促進了我國養羊業的發展。然而現在肉用綿山羊與絨用羊、奶牛以及豬禽的生產管理水平相比較,還有很大的差距。肉羊的育種理論和實踐還不夠成熟:羊場數據資料記錄不全,不能完整而全面地反映肉羊的生產狀況;肉用性能測定還主要依賴于肉用家畜種豬以及毛用綿山羊的肉用性狀評定,選用的肉用性狀“總肉率”在種肉羊上的實用性還有待于理論和實踐的驗證;而繁殖性狀一胎產羔數在生產實踐中的個體間也是一個沒有太大差別的性狀。因此,肉羊通用的育種分析和管理理論只是一個初次嘗試的階段,還需要肉羊育種專家進行細致的研究和探索,把肉羊育種理論逐漸完善和成熟,在此基礎上作系統的育種管理信息系統的設計和研究工作,才最有實際意義和價值;而且隨著肉羊生產管理水平包括飼料營養和疾病診斷的不斷提高,研制出應用于肉羊場全面的“肉羊育種生產管理信息系統”是最終目標,以實現肉羊現代化生產的必然趨勢。
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