基于B／S结构的闽西生猪主要疫病流行病学信息系统的实现

杨小燕，唐彬文，戴爱玲，陈亚洲，李晓华，郭士正

（1.龙岩学院生命科学学院，福建 龙岩 364012；2.集美大学诚毅学院，福建 厦门 361021）

闽西地区是福建省生猪产业的主要生产基地，生猪产业已成为农村经济的支柱产业和农民的主要收入来源，生猪年出栏量和产值均位居全省第一。据不完全统计，闽西母猪总存栏数39.8万头，年产活仔猪数约660.7万头，以全程8%死亡率计算，每年因疫病死亡的生猪头数高达52.85万头，造成数亿乃至数十亿元的经济损失，直接影响生猪的持续、稳定供应。为了给疫病的血清学和分子流行病学调查提供良好的数据查询和分析平台，本文在掌握闽西规模化猪场猪瘟、猪伪狂犬病、猪繁殖与呼吸综合征、衣原体、弓形虫病等主要疫病的血清流行病学特点基础上，将初步建立闽西生猪疫病流行病学信息系统，为生猪主要疫病的防控提供支持，为后续的生猪疫病专家诊断系统的建立奠定基础。此外，利用构建的信息系统对2009年闽西地区部分规模化猪场的生猪主要疫病如猪瘟、猪伪狂犬病、猪繁殖与呼吸综合征的血清抗体数据进行实例分析。

1 可行性分析

1.1 管理上的可行性 目前负责本项目的研究人员，对猪瘟、繁殖与呼吸综合征、伪狂犬病等血清抗体的研究主要是通过手工收集数据，利用Excel进行分析和整理。这种方法并不适用于大量数据的分析和比较。研究所迫切需要建立一套完整的信息系统，对生猪疫病进行动态的管理和监测，对信息进行规范化、科学化管理，并实现生猪疫病的预警预报。

1.2 技术上的可行性 当前的技术已较为成熟，硬件、软件的性能要求、环境等条件良好，利用现有技术条件完全可以达到该系统的功能目标。另外开发系统的时间比较宽裕，因此开发出一套系统在技术上是可行的。

1.3 经济上的可行性 建立一套完整的B／S结构的信息系统，主要投入包括域名的注册、空间的租用、系统的设计、系统实现、系统维护等费用。系统建设总体费用可以为研究所接受。

2 系统设计

2.1 系统功能分析 系统功能主要划分为五大模块，包括系统管理、主界面、数据维护、病例管理和流行病学库系统。

2.1.1 系统管理功能 主要是对用户的信息的管理。管理用户可以通过该功能实现对所用户信息的管理；普通的用户可以对个人信息进行修改。

2.1.2 主界面 主界面功能为整个系统的核心。包括报表查询、抗体检测结果查询和阻断率查询3个子功能。报表查询功能实现对猪瘟、伪狂犬病、繁殖与呼吸综合征、衣原体和弓形体抗体检测结果的查询；抗体检测结构查询功能则能对发病和稳定两种类型的猪场进行分类查询，显示接种不同疫苗的猪群的免疫监测报表；阻断率查询功能则实现对闽西地区猪瘟抗体阻断率区间分布的查询。

2.1.3 数据维护 数据维护功能包括数据修改、数据备份和数据采样时间更新3个子模块。数据修改模块实现对数据的添加、删除和修改等操作；数据备份模块对数据进行定时的备份，防止数据的丢失或者遭受非法破坏；数据采样时间更新是为了及时的更新各个猪场的数据的最后一次的采样时间，根据该时间实现数据采样的预报。

2.1.4 病例记录界面 对各猪场送检病例的添加、删除、修改和查看。

2.1.5 流行病学库系统 查询各种疫病的图片及相关的临床和实验诊断信息；维护各种疫病的图片及相关的临床和实验诊断信息。具体系统功能结构图见图1。

2.2 系统流程图 见图2。

在初步构想的信息系统中，实现了相关疫病的预警功能和数据采集的预报功能。预警功能的构想：研究人员将研究成果模型录入到模型库；通过初始报表查询，研究人员获取了相关报表，根据报表结果，做出分析，并将结论保存到专家诊断库。经过一段时间的查询和分析，专家诊断库积累了一定的决策经验。这时，研究人员如果再次使用报表查询功能，除了获取相关报表，还将得到相关的建议或者预警信息。数据预报功能的实现：当研究人员登录系统，系统将自动扫描源数据库，将需要采集信息的猪场进行汇总形成报表并传递给研究人员。目前已经实现的两大模块流程图，具体流程见图3。

图3 主界面报表查询模块流程图

在主界面模块中已经实现了对单种疫病的查询和多种疫病的并列查询（见图4）。由于样本数据基本上对个体只有一次的抽样检验。对个体的数据不能建立时间序列，利用传统的统计方法很难建立各种疫病的线性模型。笔者建议在以后的研究中使用数据挖掘的方法来探索各种疫病的相关性。

图4 其他模块流程图

3 系统实施

3.1 技术实现 本系统主要是运用B／S架构，采用IE为主要浏览界面，只要用户接通网络，就可以操作本系统，无须安装插件，便于用户使用。主要采用ASP语言进行编写，后台数据库主要使用ACCESS，服务器软件为微软的IIS6.0。

3.2 系统实现

3.2.1 程序设计的目标 在程序的设计方案中，除了提高效率和准确性之外，将努力达到程序的可维护性、可靠性和可理解性。软硬件的更新速度较快，本系统采用结构化的设计方法，对系统进行分模块设计，其维护性较强。系统采用人性化用户操作界面方面，对于用户的输入的数据，先采用纠错处理，然后检索数据库，提高了可靠性。此外，对于数据计算模块，也提前排除无效数据的干扰，再导入模型，进一步提高了报表的准确性和可靠性。在可理解性方面，主要对输出模块进行处理，绝大多数的报表都采用原先研究所的报表格式，这为系统的使用和操作带来了很大的便利。

3.2.2 主要功能模块设计原理简介 系统功能中比较有代表性是源数据采集的预报查询功能和主界面的检索界面设计。（1）源数据采集的预报查询功能。预报功能是用户在登录本系统中所做出的提示功能。如果是管理员用户，则提示所有猪场的采样数据提醒。如果是专业户则提供本猪场的采样数据提醒。其中在数据维护功能子模块中数据采样时间更新功能是预报功能实现的关键。数据采样更新功能分三个阶段实现。其设计过程即：利用单层循环语句检索总的猪场数量，并存于一维数组变量中；使用三层嵌套的循环语句检索不同地区，不同猪场，不同疫病的最近一次的数据采样时间，存放于三维数组变量中；使用两层嵌套的循环语句将三维数组；变量中的数据存放到数据库对应数据表格中。（2）主界面的检索界面设计。主界面其实就是一款模糊查询和精确查询并用的检索引擎。在主界面中设定6组下拉列表控件，分别是地域、病名、猪场、年份、季度和月份选项。通过该界面的提供的检索条件，对数据库进行模糊和精确查询，并利用已构建的模型分析不同猪群的相关性或不同疫病的相关性。在后台源码中亦大量使用了检索语句和多维数组。

4 实例分析

闽西的各大猪场主要集中在龙岩地区，为此本文以龙岩地区为实例研究背景。以2009年龙岩地区7个县市部分规模化猪场的生猪主要疫病的血清抗体数据为例，利用构建的信息系统进行相关分析，其结果如下。

4.1 2009年龙岩地区生猪主要疫病检测结果 见表1。

表1 猪瘟抗体检测

表1显示，龙岩市不同年度龙岩市部分规模化猪场的不同猪群（种猪、后备猪、育肥猪、保育猪、哺乳仔猪）的猪瘟抗体的平均合格率、平均值、离散度，反映不同年度规模化猪场猪瘟疫苗的免疫效果，为猪瘟的防控做出预警作用。如表1显示了2009年度猪瘟疫苗的免疫效果，龙岩市87个猪场的2249份的种猪血清，结果猪瘟抗体合格率仅为63.09%，平均值为58.25%，离散度为43.06%。根据IDEXX报告，种猪猪瘟抗体阻断率＞50%时，认为抗体水平合格；当＞50%达到85%，离散度＜25%，表示猪群免疫状况很好；离散度在25%～40%表示免疫效果一般。由此表明2009年龙岩市种猪的猪瘟疫苗免疫状况不容乐观，应引起重视。

表2 伪狂犬病gE抗体检测报表

表2显示，龙岩市不同年度龙岩市部分规模化猪场的不同猪群（种猪、后备猪、育肥猪、保育猪、哺乳仔猪）的伪狂犬病野毒抗体阳性率，反映不同年度规模化猪场不同猪群的伪狂犬病野毒感染情况。如表2显示了2009年度种猪的伪狂犬病野毒抗体阳性率为17.43%，说明虽然依靠疫苗有效地控制了猪伪狂犬病的发生和流行，但大多数猪场并没有彻底根除该病，存在一定数量的带毒猪，感染率维持在一定水平。

表3 繁殖与呼吸综合征抗体检测

表3显示，龙岩市不同年度部分规模化猪场的不同猪群（种猪、后备猪、育肥猪、保育猪、哺乳仔猪）的繁殖与呼吸综合征抗体的阳性率、离散度及繁殖与呼吸综合征抗体S／P值≥2.5的样本数，反映不同年度规模化猪场繁殖与呼吸综合征抗体的阳性情况及繁殖与呼吸综合征抗体S／P值≥2.5的疑似感染繁殖与呼吸综合征野毒的猪群数量。

表4和表5显示，龙岩市不同年度部分规模化猪场的种猪群中衣原体和弓形体的抗体阳性情况，作为非免疫猪场可以反映猪场衣原体和弓形体的感染情况。表4和表5显示，2009年度部分规模化猪场种猪衣原体和弓形体的感染率为13.84%和4.95%，表明种猪存在一定程度的衣原体和弓形体的感染，特别是母猪衣原体的感染情况，警示猪场在日常保健中定期添加药物预防。

表4 衣原体抗体定性检测

表5 弓形体抗体定性检测

4.2 猪瘟抗体检测结果 见表6、7。

表6 龙岩市稳定猪场猪瘟抗体检测

表7 龙岩市发病猪场猪瘟抗体检测

表6和表7显示，龙岩市稳定猪场（猪场生产正常的猪场）和发病猪场（猪场母猪出现较多繁殖障碍、产房小猪至保育猪发病较多的猪场）的不同猪群（种猪、后备猪、育肥猪、保育猪、哺乳仔猪）的猪瘟抗体的平均合格率、平均值、离散度，反映不同状态下规模化猪场猪瘟疫苗的免疫情况，探讨猪瘟疫苗的免疫效果是否与猪场的健康状况有相关性。表6、7中显示，2009年度龙岩市稳定猪场与发病猪场的猪瘟抗体合格率差别不明显。

4.3 繁殖与呼吸综合征抗体检测结果 见表8、9。

表8 龙岩市免疫猪场繁殖与呼吸综合征抗体检测

表9 龙岩市未免疫猪场繁殖与呼吸综合征抗体检测

表8和表9显示，部分规模化猪场的繁殖与呼吸综合征疫苗免疫场和非免疫场的不同猪群（种猪、后备猪、育肥猪、保育猪、哺乳仔猪）的繁殖与呼吸综合征抗体的阳性率，反映免疫猪场繁殖与呼吸综合征疫苗的免疫效果，及非免疫场的繁殖与呼吸综合征野毒感染情况，报表结果为指导猪场是否免疫繁殖与呼吸综合征疫苗及繁殖与呼吸综合征的防控提供依据。表8、9中显示，2009年度免疫场和非免疫场的种猪繁殖与呼吸综合征抗体阳性率为80.05%和73%，表明非免疫场繁殖与呼吸综合征感染严重。

4.4 伪狂犬gE抗体检测结果 见表10、11。

表10和表11显示，龙岩市稳定猪场和发病猪场的不同猪群（种猪、后备猪、育肥猪、保育猪、哺乳仔猪）的伪狂犬病野毒抗体阳性率，反映不同状态下规模化猪场伪狂犬病野毒感染情况。表10、11显示，2009年度稳定场和发病场的的种猪伪狂犬病野毒抗体阳性率为26.53%和15.32%，表明不同健康状况的猪场种猪存在一定程度的伪狂犬病野毒带毒，带毒程度与猪场的母猪是否出现较多繁殖障碍、产房小猪至保育猪是否发病较多没有明显的相关性。

表10 龙岩市稳定猪场伪狂犬病gE抗体检测

表11 龙岩市发病猪场伪狂犬病gE抗体检测

5 结语

拥有一套高效的信息系统已经成为各类研究所强烈需求的管理手段。基于B／S结构的闽西生猪主要疫病流行病学信息系统将为研究所的试验工作提供准确、可靠、安全、高效的信息化管理手段。本系统将生猪疫病流行病学信息与计算机网络联系在一起，采用科学的管理思想和规范的数据库技术，初步实现了实验室管理的信息化，为后续生猪疫病专家系统的建立提供了数据支撑和分析基础。

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