（动物营养与饲料科学专业论文）肉鸡养殖信息管理系统开发与应用.pdf

捅要 本研究通过两个试验探讨了肉鸡饲养信息管理系统的开发以及实际虑f 【 = | 情况。试验一：肉鸡 饲养信息管理系统的开发。系统采用m i c r o s o f ta c c e s s 作为数据库系统，m i c r o s o f tv i s u a lb a s i c6 0 为程序开发平台，采用a d o 方式连接数据库，并通过查询数据导出到电子报表e x c e l 来进行分 析统计。系统的数据来源于诸城外贸饲料研究中心。系统界面设置清晰，操作简捷。可以对养殖， 试验以及配方以及养殖标准等信息进行查询，打印。并可以通过e x c e l 的功能对数据进行整合， 分析。通过各种标准曲线以及数学方法对实际生产进行预测比较。实际中主要应用于企业内部的 生产，管理。试验二：分为( 1 ) 饲养试验：选用1 日龄健康a a 肉仔鸡2 9 7 0 只，随机分成9 个处理组，每个处理5 个重复，每个重复6 6 只鸡。采用蛋白质和赖氨酸双因子试验设计，分3 期饲养。其中蛋白质水平，0 3 周：2 l ，2 3 ，2 5 ；4 - 6 周：1 8 ，2 0 ，2 2 ；7 - 8 周：1 6 ， 1 8 ，2 0 。赖氨酸水平，0 - 3 周：1 0 0 ，1 1 0 1 2 0 ，4 - 6 周：o 9 0 ，1 0 0 ，11 0 ，7 - 8 周： 0 7 5 ，o 8 5 0 9 5 。常规免疫程序，自由饮水和采食。分别在3 周、6 周、8 周末记录常规生 产性能，结果表明不同的赖氨酸，蛋白水平下肉鸡常规生产性能的变化较大，同时也为f 面进行 模拟试验提供了依据。组别为l ll ml h 札删删 i lh mh h ，l 、m 、h 分别表示“低、中、高” 水平。处理组的第一个字母代表蛋白质水平，第二个字母代表赖氨酸水平，例如“l l ”表示低蛋 白低赖氨酸。试验配方l m 、删、删分别在l l 、m l 、h l 的基础上添加赖氨酸0 1 ，试验配方l h 、 帆、硼分别在l l 、m l 、h l 的基础上添加赖氨酸0 2 ，外加的赖氨酸为6 5 赖氨酸硫酸盐。不同 时期的常规生产性能记录如r ，i 周末体重g 为1 4 5 ，1 5 9 ，1 6 0 ，1 5 4 ，1 5 9 ，1 6 0 ，1 4 3 ，1 5 2 ，1 5 8 ： 3 周末体重g 为5 4 7 6 1 ，5 6 3 9 4 ，5 7 9 1 6 ，6 3 0 0 3 ，6 4 3 2 6 ，6 3 1 0 8 ，6 3 9 6 9 ，6 8 9 4 6 ，6 5 4 3 9 ： 5 周末体重g 为1 4 5 0 ，1 5 0 0 ，1 5 3 0 ，1 4 5 6 ，1 4 8 4 。1 6 1 9 ，1 4 5 2 ，1 4 6 9 ，1 4 7 1 ；6 周末体重g 为1 8 1 9 5 8 ， 1 9 4 9 7 5 ，1 9 1 9 3 1 ，2 0 7 6 8 8 ，2 1 1 6 ，5 2 2 8 1 7 1 ，2 1 2 6 9 ，2 1 7 7 0 4 ，2 1 5 6 4 6 ；8 周末体重g 为 2 8 4 8 7 ，2 8 7 6 7 ，2 8 6 6 6 ，2 8 6 89 ，2 9 7 7 5 ，2 9 0 5 8 ，2 9 4 0 6 ，3 0 4 3 8 ，2 9 5 6 6 。( 2 ) 模拟试验： 将试验数据录入系统，通过查询近似营养成分下养殖生产性能，对试验养殖数据平i i 实际养殖数据 进行比较、分析。对删、删、l l 组以及实际生产的体重进行作图，删生睦曲线与养殖数据曲线 拟和较好，因为其饲粮营养成分，蛋白与赖氨酸水平与实际生产晟为相近。l l 曲线赖氨酸，蛋白 水平最低，曲线走势也最低。h h 曲线与删组较为接近。系统利用n r c ( 1 9 9 4 ) 数据得出g o m p e r t z 方程参数，并拟合生长曲线进行生长预测，且引入营养影响参数n ，借以预测不同营养条什r 的 生长状况，预测结果较准确，各试验组以及企业养殖预测值与实际值间均差异不显著( p o 0 5 ) 。 借助查询，使用系统对实际养殖中不同养殖季节的记录进行分析，比较不同季节对胴体重的影响。 通过分析认为不同的季节( 春、夏) 对1 9 9 9 年的小鸡养殖没有影响( p 0 0 5 ) 。 关键词：数据库，肉鸡。信息管理系统，生长预测 a b s t r a e t t w oe x p e r i m e n tw e r ec o n d u c t e dt oi n v e s t i g a t et h er e s e a r c ha n dt h ea p p l i c a t i o no ft h ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m i ne x p e d m e n t ，w eu s et h em i c r o s o f ta c c e s sa n d t h em i c r o s o f tv i s u a lb a s i c6 0 ， a n dt h ea d ot oc o n n e c td a t a b a s e ，t h ed a t aw h i c hw eh a v eq u e r i e df r o md a t a b a s ec a nb ee x p o r tt 。t h e e x c e l t h i ss y s t e mu s e de a s i l y + w ec a ns e a r c ht h ed a t a 。t h ed a t aw h i c hw eu s e dc o m ef r o mz h u c h e n g e x p o r tc o m p a n y i tc a nb eu s e db yt h ep e o p l ew h ot a k ec h a r eo f t h eb r e e d i n g 、m a n a g e m e n t 、r e s e a r c h i n e x p e r i m e n t2 ( 1 ) f e e de x p e r i m e n t ：at o t a lo f2 9 7 0b r o i l e r sw e mr a n d o m l ya s s i g n e di n t on i n e t r e a t m e n t sb a s e do i lb o d yw e i g h t ( 4 5 3 1 3 6 9 ) i nac o m p l e t ed e s i g n e a c ht r e a t m e n tc o n t a i n e d5g r o u p s ， e a c hg r o u pi n c l u d e d6 6b r o i l e r s t h et r i a ld i e t sw e r ef o r m u l a t e dt op r o v i d e3d i f f e r e n td i e t a r yp r o t e i n a n dl y s i n ei ne a c hg r o w i n gs t a g e t h ec o n t e n to f p r o t e i nw a s j u s ta sb e l o w ，0 - 3 w e e k s ：2 1 ，2 3 ，2 5 ； 4 - 6 w e e k s ：1 8 ，2 0 ，2 2 ；7 - 8 w e e k s ：1 6 ， 8 氛2 0 ，t h ec o n t e n to f l y s i n ew a s j u s ta sf o f l o w s ，0 3 w e e k s ：l ，0 0 1 0 l 。2 0 ；4 - 6w e e k s ：0 9 0 1 ，l ，l o ；7 - 8 w e e k s ：0 7 5 0 0 8 5 0 ，9 5 。豫e n i n eg r o u p si sl ll ml l im lm m 姗h l 删1 1 t h ef i r s tl e t t e rm e a n st h el e v e lo f p r o t e i n ，t h es e c o n dl e t t e r m e a n st h el e v e lo fl y s i n e ，a n dt h eli sl o w ，mi sm i d d l ehi sh j i 妒f o re x a m p l et h eg r o u p so fl li s m e a n sl o wp r o t e i na n dl o wl y s i n e t h ep e r f o r m a n c eo fd i f f e r e n tp h a s eh a sb e e nr e c o r d e d t h e b o d yw e i g h to fd i f f e r e n tn i n eg r o u p si nt h elw e e ke n dw a s1 4 5 ，1 5 9 ，1 6 0 ，1 5 4 ，1 5 9 ， 1 6 0 ，1 4 3 ，1 5 2 ，1 5 8 。t h eb o d y w e i g h t o f d i f f e r e n tn i n e g r o u p s i n t h e3 w e e k e n d w a s5 8 7 6 1 ，6 2 3 9 4 ， 5 9 9 。1 6 ，6 3 0 0 3 ，6 4 3 ，2 6 ，6 3 1 ，0 8 ，6 3 9 6 9 ，6 8 9 4 6 ，6 5 4 3 9 。t h e b o d y w e i g h t o f d i f f e r e n t n i n eg r o u p s i nt h e5w e e ke n dw a s1 4 5 0 ，1 5 0 0 ，t 5 3 0 ，1 4 5 6 ，1 4 8 4 ，1 6 1 9 ，1 4 5 2 ，1 4 6 9 ，1 4 7 lot 疑酶帮w e i g h t o f d i f f e r e n tn i n e g r o u p s i n t h e 6 w e e ke n d w a s1 8 1 9 5 8 t1 9 4 9 。7 5 ，t 9 1 9 。3 1 ，2 0 7 6 + 8 8 ，2 1 1 6 ，5 ，2 2 0 8 1 ，7 t ， 2 1 2 6 9 ，2 1 7 7 0 4 2 1 5 6 4 6 。t h eb o d yw e i g h to f d i f f e r e n tn i n eg r o u p si nt h e8w e e ke n dw a s2 8 4 8 7 ， 2 8 7 6 7 ，2 8 6 6 6 ，2 8 6 8 9 ，2 9 7 7 5 ，2 9 0 5 。8 ，2 9 4 0 6 ，3 0 4 3 8 ，2 9 5 6 6 ( 2 ) s i m u l a t ee x p e r i m e n t ：a n d w er e c o r d e dt h ep e r f o r r n a n c eo ft h eb r o i l e r st ot h ed a t 曲a s e w em a k eac u r v eo ft h ed i f f e r e n tb o d y w e i g h to ft h eg r o u p sm mh hl 乙a n dt h ec o m p a n yb r e e d t h ec u r v eo fm m a n dc o m p a n yf e e da r e l i k e l y t h e i ri n g r e d i e n t sa r el i k e l y t b el e v e lo f p r o t e i na n dl y s i n ei sl o w i nt h eg r o u p 研l l ，s ot h eb o d y w e i g h tc u r v eo fl li sl o wt o o w eu s et h eg o m p e r t z 论p r e d i c tt h eg r o , a 堍s i t u a t i o n a n dw ei m p o r ta n u t r i t i o np a r a m e t e rt oc o m p a r et h ep e r f o r m a n c eo f t h ed i f f e r e n tn u t r i t i o ns i t u a t i o n 曩p r e d i c t i o nr e s u l t i sw e l l ，a n dt h ed i f y e r e n c ea r en o ts i g n i f i c a n t l y ( p o 。0 5 ) ，w i t hu s e dt h es e a r c h i n g ，w ea l s oc o m p a r et h e e f f e c to fd i f f e r e n ts e a s o nt ot h eb o d yw e i g h t w ec o n s i d e rt h a tt h eb o d yw e i g h to fd i f f e r e n tb r e e d i n g s e a s o nh a sn os i g n i f i c a n td i f i e r e n c ef p o 0 5 ) k e y w o r d ：d a t a b a s e b r o i l e ri n f o r m a t i o nm a n a g es y s t e m g r o w t hp r e d i c t i o n 2 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 晕遂 时间：2 ，以年7 月谓同 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 导师签名 豸遂。 碱 时间：勿埘( ) 年6 月( 8 日 时间：年月 中国农业人学硕士学位论文绪论 第一章绪论 1 研究目的和意义 2 0 世纪7 0 年代后，在社会的信息化过程中山现了巨大的信息流和作为其载体的宏大的数据 流，必须采用新的技术和手段才能对这些数据进行处理。数据库技术就是由此发展起来的大容量 数据的规范化存储和处理技术。数据库通过对数据信息的收集、记载、分类、排序、储存、以及 提取、分析处理提供了完整的科学化管理过程。 在信息化程度日益提高的今天，农业已经不再是贫穷落后的代名词，各种科学技术手段在不 断渗透到农业生产各个领域，农业信息化管理现代化程度也在不断深入。众所周知，在农业领域， 尤其是畜牧业，日常管理过程中对于音禽的生长状况，以及配方，实际效益等的记录数据是很庞 大的。对于人规模的养殖企业，随着时问的推移，积累了大量具有宝贵价值的数据信息。这些都 是企业自身宝贵的经验积累，优秀的企业必然注重对这些信息的利用和挖掘。但传统的数据保存 方式，既占空间，查找又很麻烦，同时还易丢失，应用效率相对降低。此时，应用数据库技术无 疑提供了最好的解决方案。数据库系统是- - f 有效的数据管理技术，极大地提高了工作效率，信 息储存安全，备份方便，查找快捷，并为下一步分离提纯可用信息提供了依据。养殖企业可结合 自身需要，选择建立桌面型数据库，或是人型的数据服务器。 本研究目的就是以建立企业内部自用数据库一既信息管理系统为目标，对养殖企业数据库开 发的模式以及实际应用进行探讨，为专业的信息管理系统的应用奠定基础。 2 国内外研究现状 2 1 计算机在畜牧业的应用现状 随着计算机技术的发展，计算机在畜牧业中的应用成为畜牧t 作者近年来日螽瞩目的领域， 是现代育种规划和工厂化畜牧业经营管理的重要工具。目前，计算机在畜牧业的应用中涉及的问 题，既有宏观意义的仿真和模拟，又有微观世界的计算和分析；所用的计算机技术既有一般的文字 处理、图形绘制，义有数据库、专家系统和人工智能等最新成果：软件开发既有大型商晶软件包 又有小型自编程序。所有这些都是计算机在畜牧业局部范闱内应用情况的汇总，然而具体到计算 机在本学科的普及，还有大量的工作需要完成，存在大量的问题需要解决，并进一步促进其发展。 而从数据管理及数据库的发展进程看，数据库的出现是数据管理技术上的一次e 跃。在各类管理 信息系统中，数据库处丁核，f l , 地位，在专家系统和决策支持系统中最基本的构成也包含有数据库， 畜牧业管理及科研中利用计算机也是一个循序渐进的过科，宜先开发数据库系统，然后再开发适 应各种企业适合的决策支持系统利各种专家系统。 计算机及数据库技术在崮敬业中的应用，主要体现在以r 几个方面： 2 1 1 计算机技术能促进品种改良 1 9 5 1 年，美国开始应j _ ；| 计算机处理奶牛生产记录，6 0 年代应埘计算机对奶牛进行管理，宾夕法 中国农业大学碗上学位论文 绪论 尼亚州用计算机管理3 0 万头奶牛，进行选种和选配，使每头奶牛产奶量增加1 倍，收入提高2 倍。 1 9 6 8 年，美国育种服务组织开发了一个遗传配种服务程序( c , i s ) ，3 0 个国家1 0 0 万头奶牛使用了 g m s 程序，该系统根据奶牛所提供的体型参数及结构特征等方面数据，进行综合权衡，最终告诉奶 农如何配种，并在全国成立奶牛改良协会( d h i a ) ，应用计算机建立了9 个数据处理中心，提供准 确、易读的生产管理报告及摘要，加速了后裔测定和选种选配。在波兰、芬兰和瑞典等国也有类 似使用计算机的咨询服务机构。 2 1 3 建立遗传品种资源数据库 建立健全畜禽品种资源数据库成为畜牧领域热门课题之一。现在全世界已有种质资源数据库 5 0 0 多库，大量信息都由计算机存储和检索。联合国粮农组织( f a o ) 、欧洲畜牧学会( e a a p ) 在 汉诺威建立了全球动物遗传资源数据库，其中包括六种家畜共5 3 3 个品种信息。我国冯维祺 ( 1 9 8 8 ) 、陈瑶生( 1 9 8 8 ) 分别开发了“中国畜禽品种资源数据库”和“通用育种资料数据库”， 吴晓林( 1 9 8 9 ) 西安市奶研所的李晓林及西北农业大学的旬德明等( 1 9 9 3 ) 分别建立开发了眭沙 黄鸡、奶牛及猪的育种资料数据库管理系统。熊本海等( 2 0 0 5 ) 建立了中国畜禽品种资源网络数 据库系统，通过现代信息技术，形成了网络化数据库，实现了资源信息的内容管理。所有这些数 据库的建立，为我国各地指定静牧业发展规划，知道全国或地区畜禽育种工作，加强优质种质资 源的保存和利用都起到十分重要的作用。 2 1 4 饲料营养配方 中国农科院畜牧研究所张子仪等于1 9 8 9 年建立了中国饲料数据库管理系统，包括数据输入功 能、查洵功能、数据处理功能、编辑打印功能、更新功能，同时通过与优化配方程序接口，输入市 场价格，达到优化配方，提高了饲料的全价性。黑龙江八一农垦大学孙德林研制了奶牛饲料数据库 与饲料配方设计，通过建立奶牛饲料数据库、奶牛饲养标准数据库，按照线性规划原理，通过数据 库与b a s i c 语言进行数据交换实现奶牛饲料配方的筛选从而降低了饲料成本。陆吕华利用电子计 算机技术、动物营养学理论和数学方法三者相结合，开发了蛋鸡饲料配方微机决策管理系统，该系 统能够方便地从数据库中取出满足条什的多种原料数据，根据不同生长阶段和不同营养水平，配 制完善而又平衡的日粮，同时还考虑价格成本。 在我国目前是以各种饲料配方软件占据主导地位，如中国农业大学葛翔教研组开发的金牧等 配方软件，具备优化配方，影子价格，灵敏度分析等功能，通过线性规划，合理调整，可以降低 饲料成本，得到改良配方。此外还有资源公司的资源配方师等。 计算机在饲料加t 过程中，也得到了j 泛应用。如通过计算机对配料混合阶段、成品出厂、 原料的计量管理、制粒机的控制、粒仓的粒位控制、整个厂的生产控制、管理报表处理等方面均 有超前的应_ i _ | j 。 2 1 5 生产管理应用 国外在此方而研究较多。c r o s s sy - 1 9 9 0 年开发了供爱尔兰牛场农民_ i = | j 的计算机化管理信息 系统( e r i r y m z s ) ：加拿人的q v c n t i n m e 设计了专州猪粪肥管理的g l s 模型系统：英国的 q v i g l e y j d 为奶牛场研制，计算机化管理记录丰检索系统。 2 中国农业大学硕j = 学位论文绪论 在国内，奶牛业中，1 9 8 3 年朱益民首先用d b a s e 语言研制了一个奶牛信息专用数据库，陈德作 ( 1 9 9 1 ) 建立了奶牛生产信息电脑管理系统。系统包括数据管理、信息查询、日常管理、报表打印、 饲料配方、育种值估计、统计分析和奶量预测等：奶牛信息包括系谱来源、生长发育、繁殖性能、 生产性能、种公牛成绩、疾病情况、饲料成分与营养需要和经济核算方面的数据。在养禽业中， 陆吕华( 1 9 9 1 ) 研制了蛋鸡生产电脑辅助管理系统，除用编译b a s i c 语言和c 语言编制若干应用软 件外，还引进、消化吸收国外软件，采用p c n o n l i n 非线性参数软件包与自编程序相结合方法编程， 适用于蛋鸡生产，并提供了与数据库配套的最佳饲料配方筛选蛋鸡夏季日粮蛋白水平，季日粮 能量一蛋白水平研究的统计分析：用模拟模型技术绘制彩色产蛋曲线图、生产统计处理、生产计划 管理和饲料库存管理等若干子系统。邢广亚( 1 9 9 2 ) 利用f o x b a s e 2 1 0 研制了蛋鸡场生产管理数据 库系统，包括建立信息、维护、查询、报表、绘图和咨询7 大功能模块，提供了一套有效的管理蛋 鸡场生产数据的方法。刘少伯( 1 9 9 2 ) 利用f o x b a s e 研制了蛋鸡场经营管理专家诊断系统。上海农 学院金福昌( 1 9 9 3 ) 在上海大江有限公司洞泾种禽场进行试点，参照国外种禽生产先进管理模式， 融计算机技术、应用数学、畜牧业管理技术于一体，研制了大规模种禽场计算机辅助生产管理系 统，并投入使用，取得了良好的经济效益和社会效益。河北农业大学李振卿、成刚等在深入研究养 鸡场鸡群现行结构及周转规律的基础上，用l e s l i e 矩阵模型与计算机动态仿真方法相结合，选择 不同方案，由相应的调控点控制实施，开发了鸡群结构动态仿真软件。陆昌华( 2 0 0 1 ) 在其原有系 统基础上进行升级，建立了基于数据库、专家系统和自动化监控技术的规模化蛋鸡场生产管理系 统系统已在多个示范点止式应用，获得很好的效果，受到基层管理人员和兽医赞赏。在养猪上， 陈世清( 1 9 9 9 ) 等从养猪科研、生产及用户需求角度出发设计了种猪场信息管理系统，系统具备 了数据录入、运算分析、数据通讯、查询打印、常用报表、计划管理及功能扩充等功能。李玉泉、 王林云( 1 9 9 1 ) 研制了猪育种生产微机系统( s b p ) ，包括种猪数据库于系统、数理统计子系统、饲料 配方子系统和配种预产子系统。 2 1 6 专家系统 e s c h m i s s e u r 等( 1 9 8 9 ) 开发了一个蛋鸡管理专家系统，该系统通过分析鸡群每周的生产数据米 鉴别显著影响鸡群利润的主要管理问题，计算由管理中主要棘手难题引起的经济损失，并给出解决 这些问题的特定建议，从而提高鸡群的收益。经初步检验，该系统具有与营养、建筑设备、疫病。市 场和经济等领域人类专家一致的诊断能力，从而认为家禽业是进一步开发专家系统的沃_ 十。 m b t i m m o t t e 博- ! - ：( 1 9 8 9 ) 也报道了他和k e n t u t y 大学k s g a l e s 博士研制的专家系统，主要解决鸡 舍环境控制的智能化问题。该系统包括家禽生物学和房舍物理学方面的模型。生物学模型包含鸡 对不同环境温度的反应和饲料利用率等；禽舍模型则可预测保持舍内特定温度的费用。通过两个模 型的结合，使该系统能提供在“当前”条件下实现最大利润的环境条件。“当前”条件包括各种成 本冈素如饲料、燃料、l h 力和备产品的市场价格以及室外温度等。 目前，应刖丁我国葺牧养殖业的专家系统类璎以畜禽病诊断系统为主，主要应j _ i ；l 下快速诊断 疾病，配合兽医治疗。麻川规划于整体养殖效益，分析预测生产性能的系统目前还不多见。陆吕 华( 1 9 9 5 ) 开发了鸡常见疾病i t 算机临床诊断专家系统，可对鸡常见传染病，营养代谢缺乏疰等 做出诊断。1 9 9 9 年北京佑格科技发展有限公司与农业部饲料l ：业中心、中国科学院动物研究所的 专家合作研制新一代的智能型兽医临床诊断软什，诊断准确率高达9 5 。张学炜( 2 0 0 5 ) 借助计 3 中国农业大学硕士学位论文 绪论 算机互联网强大的功能，利用p a i d 3 0 平台开发了奶牛养殖专家决策系统，为本地奶牛养殖企业 提供方便可靠的技术决策和咨询服务，促进了奶牛业的快速发展。东北农学院博士生施正学在“专 家系统在奶牛业中的廊用”一文中指出，适用于奶牛业管理的专家系统有3 类：咨询专家系统、战 略规划专家系统、诊断专家系统，但都需知识库、推理机构、其它人t 智能子系统、专家系统外壳 4 部分，而且知识库具有核心地位，只有正确、合理的知识库，方可得出正确的推论。 2 2 数据库技术应用的研究进展 2 2 1 数据库的应用历史 数据库技术从诞生到现在，在不到半个世纪的时间里，形成了坚实的理论基础、成熟的商业 产品和广泛的应用领域，吸引越来越多的研究者加入。数据库的诞生和发展给计算机信息管理带 来了场巨大的革命。三十多年来，国内外已经开发建设了成千上万个数据库，它已成为企业、 部门乃至个人日常工作、生产和生活的基础设施。同时，随着应用的扩展与深入，数据库的数量 和规模越米越大，数据库的研究领域也已经大大地拓广和深化了。 2 2 2 数据管理的诞生 数据库系统的萌芽出现于6 0 年代。当时计算机开始广泛地应用于数据管理，对数据的共享 提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的 数据库管理系统( d b m s ) 应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础，各种d b m s 软件都是 基于某种数据模型的。所以通常也按照数据模型的特点将传统数据库系统分成网状数据库、层次 数据库和关系数据库三类。 1 9 6 1 年通用电气公司( g e n e r a le l e c t r i cc o ) 的c h a r l e sb a c h m a n 成功地开发出世界上第一个网 状d b m s 也是第一个数据库管理系统集成数据存储( i n t e g r a t e dd a t a s t o r ei d s ) ，奠定r 网状数 据库的基础，井在当时得到了广泛的发行和应用。之后，通用电气公司的一个客户b fg o o d r i c h c h e m i c a l 公司最终不得不重写了整个系统。并将重写后的系统命名为集成数据管理系统( i d m s ) 。 网状数据库模型对于层次和非层次结构的事物都能比较自然的模拟，在关系数据库出现之前 网状d b m s 要比层次d b m s 用得普遍。在数据库发展史上，网状数据库占有重要地位。 层次型d b m s 是紧随网络型数据库而出现的。最著名最典型的层次数据库系统是i b m 公司 在1 9 6 8 年开发的l m s ( 1 n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ) ，一种适合其主机的层次数据库。这是i b m 公司研制的虽早的大型数据库系统程序产品。从6 0 年代末产生起，如今已经发展到i m s v 6 ，提 供群集、n 路数据共享、消息队列共享等先进特性的支持。这个具有3 0 年历史的数据库产品在 如今的w w w 府_ j 连接、商务智能应用中扮演着新的角色。 2 2 3 关系数据库的由来 网状数据库平| | 层次数据库已经很好地解决了数据的集中和共享问题，但是在数据独立性和抽 象级别上仍有很大欠缺。用户在对这两种数据库进行存取时，仍然需要明确数据的存储结构，指 山存取路径。而后来出现的关系数据库较好地解决了这些问题。 1 9 7 0 年，i b m 的研究员e e c o d d 博士在刊物c o m m u n i c a t i o no f t h e a c m ) ) 上发表了一篇名 4 中国农业大学硕士学位论文绪论 为“ar e l a t i o n a lm o d e lo f d a t af o rl a r g es h a r e dd a t ab a n k s ”的论文，提出了关系模型的概念，奠 定了关系模型的理论基础。尽管之前在1 9 6 8 年c h i l d s 已经提出了面向集合的模型，然而这篇论 文被普遍认为是数据库系统历史上具有划时代意义的里程碑。c o d d 的心愿是为数据库建立一个 优美的数据模型。后来c o d d 又陆续发表多篇文章，论述了范式理论和衡量关系系统的1 2 条标准， j ；f ) 数学理论奠定了关系数据库的基础。关系模型有严格的数学基础，抽象级别比较高，而且简单 清晰，便于理解和使用。 1 9 7 6 年霍尼韦尔公司( h o n e y w e l l ) 开发了第一个商用关系数据库系统m u l t j c sr e l a t i o n a l d a t as t o r e 。关系型数据库系统以关系代数为坚实的理论基础，经过几十年的发展和实际应用，技 术越来越成熟和完善。其代表产品有o r a c l e 、i b m 公司的d b 2 、微软公司的m ss q ls e r v e r 以及 i n f o r m i x 、a d a b a s d 等等。 2 2 4 结构化查询语言( s q l ) 1 9 7 4 年，i b m 的r a yb o y c e 和d o nc h a m b e r l i n 将c o d d 关系数据库的1 2 条准则的数学定义 以简单的关键字语法表现出来，里程碑式地提出了s q l ( s t r u c t u r e d q u e r y l a n g u a g e ) n - g 言。s q l 语 言的功能包括查询、操纵、定义和控制，是一个综合的、通用的关系数据库语言，同时又是一种 高度非过程化的语言，只要求用户指出做什么而不需要指出怎么做。s q l 集成实现了数据库生命 周期中的全部操作。s q l 提供了与关系数据库进行交互的方法，它可以与标准的编程语言一起一f ： 作。自产生之日起，s q l 语言便成了检验关系数据库的试金石，而s q l 语言标准的每一次变更 都指导着关系数据库产品的发展方向。然而，直到二十世纪七十年代中期，关系理论才通过s q l 在商业数据库o r a c l e 和d b 2 中使用。 1 9 8 6 年，a n s i 把s q l 作为关系数据库语言的美国标准，同年公布了标准s q l 文本。日前 s q l 标准有3 个版本。基本s q l 定义是a n s i x 3 1 3 5 8 9 ，“d a t a b a s el a n g u a g e s q lw i t hi n t e g r i t y e n h a n c e m e n t ” a n s 8 9 ，一般叫做s q l - 8 9 。s q l - 8 9 定义了模式定义、数据操作和事务处理。s q l 8 9 和随后的a n s i x 3 1 6 8 1 9 8 9 ，“d a t a b a s el a n g u a g e e m b e d d e ds q l ”构成了第一代s q l 标准。 a n s i x 3 1 3 5 1 9 9 2 a n s 9 2 描述了一种增强功能的s q l ，现在叫做s q l - 9 2 标准。s q l - 9 2 包括模 式操作，动态创建和s q l 语句动态执行、网络环境支持等增强特性。在完成s q l 9 2 标准后，a n s i 和1 s o 即开始合作开发s q l 3 标准。s q l 3 的主要特点在于抽象数据类型的支持，为新一代对象 关系数据库提供了标准。 2 2 5 面向对象数据库 随着信息技术和市场的发展，人们发现关系型数据库系统虽然技术很成熟，但其局限性也是 显而易见的：它能很好地处理所谓的“表格型数据”，却对计算机技术界出现的越来越多的复杂 类型的数据无能为力。九十年代以屙，技术界直在研究和寻求新型数据库系统。但在什么是新 型数据库系统的发展方向的问题上，计算机产业界一度是相当困惑的。受当时技术风潮的影响， 在相当一段时间内，人们把大量的精力花在研肃面向对象的数据库系 f ( o b j e c to r i e n t e dd a t a b a s e l ” 或简称“0 0 数据库系统”。 然而，数年的发展表明，面向对象的关系型数据库系统产品的市场发展的情况并不理想。理 论上的完美性并没有带来市场的热烈反应。其不成功的主要原冈在丁，这种数据库产品的主要设 5 中国农业大学硕士学位论文 绪论 计思想是企图用新型数据库系统来取代现有的数据库系统。这对许多已经运用数据库系统多年并 积累了大量工作数据的客户，尤其是大客户来说，是无法承受新旧数据间的转换而带来的巨大工 作量及巨额开支的。另外，面向对象的关系型数据库系统使查嘟语言变得极其复杂，从而使得 无论是数据库的开发商家还是应用客户都视其复杂的应用技术为畏途。 2 2 6 数据管理的变革 _ 二十世纪六十年代后期出现了一种新型数据库软件：决定支持系统( d s s ) ，其目的是让管理 者在决策过程中更有效地利用数据信息。于是在1 9 7 0 年，第一个联机分析处理工具e x p r e s s 诞生了。其他决策支持系统紧随其后，许多是由公司的i t 部门开发出来的。 1 9 8 5 年，第一个商务智能系统( b u s i n e s si n t e l l i g e n c e ) f l ：lm e t a p h o r 计算机系统有限公司为p r o c t e r & g a m b l e 公司开发出来，主要是用米连接销售信息和零售的扫描仪数据。同年，p i l o t 软件公司 开始出售第一个商用客户服务器执行信息系统_ c o m m a n dc e n t e r 。 同样在这年，加卅大学伯克利分校i n g r e s 项目演变成p o s t g r e s ，其目标是开发出一个面向对 象的数据库。此后一年， g m p h a e l 公司开发了第一个商用的对象数据库系统- g b a s e 。 二十世纪九十年代，随着基于p c 的客户服务器计算模式和企业软件包的广泛采用，数据管 理的变革基本完成。数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理 的方式。i n t e m e t 的异军突起以及x m l 语言的出现，给数据库系统的发展开辟了一片新的天地。 3 研究内容和方法 本研究目的为开发一套山东省诸城外贸公司饲料研究所使用的信息管理系统。山东省诸城外 贸公司是一家以肉鸡养殖业为主的大型对外贸易公司，公司建立早，养殖规模大，并且养殖记录 保存完好。饲料研究所是公司旗下一个重要的研究机构土要从事饲料配方调整比较f 一作，同时 对公司白建立至今不断摸索原料的选择以及使用配方记录存有宝贵记录。 通过分析需求与企业内部人员交流，确定企业需要以及所需数据，并列出数据库应具备的功 能，最终认为建立一个桌面型数据库完全可以满足公司需要。数据库在物理上是计算机存储设备 上存储了信息数据的实体，一般以文件的形式存在。本软件的数据库管理系统使用m i c r o s o f t o f f i c e 中的a c c e s s 保存管理数据，宿主语言采用m i c r o s o f t 公司开发的v i s u a lb a s i c6 0 ，用其 编写应用程序既客户端。操作系统为w i n d o w sx ps p l ，使用a d o 及a d od a t a 控件两种方式 连接数据库。同时，在使用中实现将查向后的数据导出至e x c e l ，利用e x c e l 的数据分析以及图表 功能，对数据进行一些统计分析及预测。 试验一将主要介绍数据库的开发构成及界面操作。试验二二则主要是系统的一些功能应j _ | 举 例，包括通过不同季节查询进行的鸡只养殖性能比较，试验养殖数据平实际养殖数据做出的分析， 比较，以及利t l | j9 9 年全年的养殖记录做出的标准曲线进行养殖性能预测。 3 1 数据库的组成结构及特点 数据库系统( d a t a b a s es y s t e m ) 是指以数据库方式管理人量共享数据的计算机软什系统 6 中国农业人学硕士学位论文 绪论 般常把数据库系统简称为数据库。数据库系统是由外模式、内模式和概念模式组成的多级系统结 构。它通常由数据库、数据库管理系统硬件和软件支持系统、用户( 晟终用户、麻用程序设计员 和数据库管理员) 四个部分构成。 数据库系统有以下几个特点：数据的结构化、数据拭享、数据独立性和可控冗余度。 ( 1 ) 数据的结构化 在文件系统中，文件内部的数据一般是有结构的，但文件之间不存在联系，因此从数据的整 体米说是没有结构的。数据库系统虽然也常常分成许多单独的文件，并且文件内部也具有完整的 数据结构，但是它更注意同一数据库中各文件之间的相互联系，因而特别能适应大最数据管理的 客观需要。 ( 2 ) 数据共享 数据共享是数据库系统的目的，也是它的重要特点。一个数据库中的数据，不仅可以为同一 企业或组织内部的各部门共享，还可以为不同组织、地区甚至不同国家的用户所共享。而在文件 系统中，数据总是由特定用户专用的。 ( 3 ) 数据独立性 在文件系统中，数据结构和应用程序是相互依赖的，任何一方的改变总是要影响另一方的改 变。在数据库系统中，这种相互依赖性是很小的，数据和程序具有相对的独立性。 ( 4 ) 可控冗余度 在文件系统中，由于每个应用都拥有并使用自己的数据，各数据文件中难免有许多数据相互 重复，这就是冗余。数据库系统是面对整个系统的数据共享而建立的，各个应用的数据集中存储， 共同使用，冈而尽可能地避免了数据的重复存储，减少和控制了数据的冗余。 3 2 数据库管理系统介绍 数据库为了保证存储在其中的数据的安全和一致性。必须由一组软件来完成相应的管理任 务，这种软件就是数据库管理系统( d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，简称d b m s ) ，它是数据库系 统的核心，是对数据库进行管理的软件系统。即完成对数据的科学组织、存储以及高效地获取和 维护数据，它为用户或应用程序提供了访问数据库中的数据和对数据的安全性、完整性、保密性、 并发性等进行统一控制的方法。 数据库管理系统建立在操作系统的基础上，是位于操作系统与用户之间的一层数据管理软 件，负责对数据库进行统一的管理和控制。用户发出的或应用程序中的各种操作数据库中数据的 命令，都要通过数据库管理系统来执行。数据库管理系统还承担着数据库的维护工作，能够按_ | c c 数据库管理员所规定的要求，保证数据库的安全性和完整性。 数据库管理系统的功能主要有：数据定义、数据操作、数据库的运行管理和数据库的建立和 维护。 1 数据库定义功能：包括系统( 全局逻辑数据结构) 定义；用户数据库( 局部逻辑数据结构) 定 义；存储结构定义；保密定义以及信息格式定义等。 2 数据管理功能：包括系统控制；数据存取及更新管理；数据完整性及有效性控制；并发控制午| j 数据库布向等。 7 中国农业大学倾士学位论文 绪论 3 数据库维护功能：包括数据库建立；数据库更新；数据库重编：数据库结构维护；数据库恢复 以及性能监视等。 4 通信功能：备有与操作系统的联机处理，分时系统及远程作业输入的相应接口。 3 3 本研究使用的数据库连接方式 当前m i c r o s o f t 的最新数据访问技术a c t i v e x d a t a o b j e c t s ( a d o ) 非常流行。a d o 是以前的 d a o ( d a t a a c c e s s o b j e c t s ) 、尤其是r d o ( r e m o t e d a t a o b j e c t s ) 数据访问接口的一个替代，它提 供了前两者都不具备的附加功能。 d a o ( d a t aa c c e s so b j e c t s ) 数据访问对象是第一个面向对象的接口，它显露了m i c r o s o f tj e t 数据库引擎( 由m i c r o s o f t a c c e s