Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 11
1.1 Автоматизация интеллектуальной деятельности современного общества 11
1.1.1 Применение ЭВМ в ветеринарии 23
1.2 Основные принципы организации противоэпизоотического планирования в Российской Федерации
1.2.1 Контроль за эпизоотической ситуации с помощь ЭВМ 47
1.3 Разработка, использование, экономическая эффективность программного обеспечения и его использование в ветеринарии 50
1.4 Заключение по обзору литературы 54
2 Собственные исследования 56
2.1 Материалы и методы исследований 56
2.2 Эпизоотическая ситуация в Бобровском районе Воронежской области. Анализ эффективности профилактического противоэпизоотического планирования в хозяйствах района 58
2.3 Применение компьютерных технологий в планировании профилактических противоинфекционных мероприятий 72
2.3.1 Организация мониторинга инфекционных болезней на основе программного пакета Microsoft Office 72
2.3.2 Автоматизация планирования профилактических про-тивоэпизоотических мероприятий 81
2.3.2.1 Алгоритм планирования профилактических противоинфекционных мероприятий 81
2.3.2.2 Автоматизация планирования профилактических противоинфекционных мероприятий на основе компьютерной программы «Планирование ветеринарных профилактических противоинфекционных мероприятий». Основные характеристики программы 97
2.3.2.3 Методическое обеспечение пользователя программы «Планирование ветеринарных профилактических противоинфекционных мероприятий» 100
2.4 Эффективность применения разработанного программного обеспечения для автоматизации планирования профилактических противоэпизоотических мероприятий 108
Обсуждение полученных результатов
Выводы 126
Практические предложения 128
Список использованной литературы 129
Приложения 147
- Автоматизация интеллектуальной деятельности современного общества
- Эпизоотическая ситуация в Бобровском районе Воронежской области. Анализ эффективности профилактического противоэпизоотического планирования в хозяйствах района
- Алгоритм планирования профилактических противоинфекционных мероприятий
Введение к работе
Актуальность проблемы. Основными задачами ветеринарной службы России, в соответствии с Законом «О ветеринарии» является обеспечение эпизоотического благополучия страны и охрана здоровья граждан от болезней, общих человеку и животным. Для их выполнения в стране ежегодно проводится большой объем обязательных противоэпизоотических мероприятий, включающих ряд диагностических исследований и вакцинаций (туберкулез, бруцеллез, лейкоз, сап, сибирская язва и др.), а также дополнительные меры специфической профилактики заразных болезней животных с учетом эпизоотической ситуации конкретной территории.
Основой выполнения такой большой профилактической работы является противоэпизоотический план, составляемый специалистами государственной и производственной ветеринарии на предстоящий год. От правильности разработки плана и его выполнения зависит эпизоотическое благополучие обслуживаемого хозяйства, района, области (В. П. Урбан, Н. М. Калишин,1991; И. Н. Никитин, 1996; Г. Н. Кузьмин, 2002 и др.).
При составлении противоэпизоотического плана ветврачу приходится оперировать большим объемом информации, связанной с эпизоотической обстановкой местности, технологической картой поголовья, сведениями об ожидаемом приплоде, сроками первичного и повторного проведения диагностических исследований и вакцинаций, выбором соответствующего биопрепарата и экономической
оценкой планируемого мероприятия. Поэтому при таком планировании, осуществляемом рутинным способом, часто допускаются ошибки, которых можно избежать при использовании вычислительной техники.
Важное значение для профилактики инфекционных болезней животных имеет создание эффективной системы эпизоотологического мониторинга на основе использования компьютерных информационно-аналитических программ. Достичь успехов в осуществлении объективного эпизоотологического мониторинга невозможно без компьютерных моделей на основе управляемых баз данных (Е. Л. Непоклонов, 2003).
По данным Воскобойника В. Ф. (1993), в экономически развитых странах ветеринарные специалисты широко используют ЭВМ в работе. В США и Канаде более 90% ветеринарной службы компьютеризованно.
В нашей стране компьютерные технологии слабо используются практической ветеринарной службой, а научные разработки по данному направлению крайне малочисленны.
Использование компьютерных программ интенсифицирует работу ветеринарных специалистов, повышает методологический уровень ее проведения. Применение ЭВМ в ветеринарной практике способно также устранить общепринятую подверженность человеческой памяти к ошибкам (А. В. Сальников, 1999; А. М. Хафизов, 2002; Е. С. Воронин, А. А. Сидорчук, А. Е. Бережной, 2003; И. Н. Никитин, 2003; Н. М. Василевский, 2003 и др.).
Увеличивающийся поток научной и производственной информации вызывает необходимость руководителей ветеринарных служб, научных работников- и практических специалистов применять ЭВМ как для отбора необходимых сведений, так и проведения правильной обработки, глубокого анализа, выявления закономерностей в разнообразных процессах, поиска оптимальных решений, получения более достоверных результатов исследований (В. Ф. Воскобойник, 1994). Глубина эпизоотологического исследования, полнота ответа на поставленные вопросы, по мнению Бакулова И. А. (1993), определяется наличием необходимых материалов, большое значение имеет и методика сбора, систематизации и обработки данных.
Применение компьютерных технологий в ветеринарной практике должно улучшить качество и эффективность принятия управленческих решений (сокращение времени поиска и обработки информации, времени принятия решений должностными лицами, повышение достоверности получаемых результатов), что благоприятно отразится на общей эпизоотической и эпидемиологической обстановке контролируемой территории (А. В. Сальников, 1999).
Таким образом, актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью использования ЭВМ в процессе обязательного ежегодного планирования профилактических противоэпи-зоотических мероприятий с целью повышения качества их выполнения ветеринарными специалистами.
Цель и задачи работы. Целью исследования является изучение использования современных компьютерных технологий для автоматизации
противоэпизоотического планирования и осуществления контроля за выполнением запланированных ветеринарных мероприятий.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие основные задачи:
проанализировать эффективность профилактического противоэпизоотического планирования на примере хозяйств Бобровского района Воронежской области;
разработать электронную базу данных для эпизоотологического мониторинга на территории района;
создать алгоритм компьютерного управления процессом планирования профилактических противоинфекционных мероприятий с учетом их экономической эффективности.
разработать программное обеспечение, реализующее процесс планирования профилактических противоинфекционных мероприятий на уровне хозяйств административного района и сформировать методическое указание для работы с ней.
Научная новизна. Впервые разработан алгоритм и программное обеспечение компьютерного управления планированием ветеринарных профилактических противоинфекционных мероприятий. Установлено, что достоверность выполнения автоматизировано определенных профилактических противоинфекционных мероприятий в 2 - 5 раз выше по сравнению с ручным расчетом.
Сформулирована методика по применению компьютерной программы MS Excel с целью контроля выполнения профилактических противоэпизо-отических планов.
Разработана электронная база данных, позволяющая оперативно регистрировать случаи возникновения инфекционных болезней для организации эпизоотологического мониторинга.
Практическая ценность. Созданный алгоритм планирования является аппаратно-независимым (ориентирован на разнообразные типы вычисли-
тельной техники) и может быть реализован в различных языках программирования.
Разработанная нами программа для ЭВМ «Планирование ветеринарных профилактических противоинфекционных мероприятий» позволяет оперативно и точно составлять профилактический план противоэпизоотических мероприятий (по инфекционным болезням). Эффективность от автоматизации планирования составляет 496,6 руб. в год на одном ветеринарном объекте. По 23 животноводческим хозяйствам Бобровского района Воронежской области применение разработанной программы позволяет сэкономить 11422 рубля, а в масштабах Воронежской области - более 400 тыс. рублей в год.
Компьютерная программа MS Excel позволяет оперативно контролировать в течении года выполнение запланированных профилактических проти-воэпизоотических мероприятий в течение года.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и молодых ученых Воронежского ГАУ им. К. Д. Глинки (Воронеж, 2001; 2002); на научно-производственной конференции по актуальным проблемам ветеринарии и зоотехнии (Казань, 2001); на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы болезней молодняка в современных условиях» (Воронеж, 2002); на областном конкурсе в области науки и образования (Воронеж, 2003).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей, получено «Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Планирование ветеринарных профилактических противоинфекционных мероприятий» №2003611091 в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) от 8 мая 2003 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений
и списка литературы, включающего 169 наименований, в том числе 20 иностранных авторов. Работа содержит 7 таблиц, 41 рисунок, приложение. Основные положения выносимые на защиту:
компьютерный анализ выполнения профилактических противоэпи-зоотических планов на примере хозяйств района;
применение электронной базы данных для организации эпизоотоло-гического мониторинга и прогнозирования эпизоотической ситуации;
автоматизация планирования профилактических противоинфекцион-ных мероприятий с помощью ЭВМ;
эффективность использования разработанного программного обеспечения при составлении профилактического противоэпизоотического плана.
Автоматизация интеллектуальной деятельности современного общества
До середины 50-х годов XX века история человечества насчитывала две технологические революции: первая — промышленный переворот конца XVIII - начала XIX века, обусловленный внедрением в производство парового двигателя; основы второй были заложены в конце XIX — начале XX века, появлением электроэнергетики и электромеханики.
В наши дни, более чем через 50 лет после создания первой ЭВМ, можно утверждать, что началась и успешно развивается третья промышленная революция, одной из главных движущих сил которой являются современные электронные вычислительные машины (ЭВМ) [11, 134, 152].
Удельный вес областей общественной жизни и производства, в которых применение ЭВМ становится насущной потребностью, с каждым днем возрастает [39, 109, 160].
Различные отрасли промышленности, научные исследования, культура, медицина, транспорт и связь сегодня немыслимы без использования электронно-вычислительной техники.
Без ЭВМ были бы принципиально невозможны космические исследования, работы в области атомной энергетики, элементарных частиц, в астрофизике, микробиологии, метеорологии.
В настоящее время электронные вычислительные машины и их программное обеспечение являются и надолго останутся главным и решающим средством автоматизации. За относительно короткий период развития вычислительной техники можно проследить, как сильное взаимное влияние аппаратуры, программного обеспечения и специфики решаемых проблем приводит к повышению интеллектуальной мощности компьютера; последний постепенно начинает выполнять роль точного, надежного, квалифицированного помощника ученого, врача, учителя и т. д. [129, 153, 166]. Увеличение объемов необходимой информации в любом виде деятельности потребовало применения технических средств, позволяющих снизить нагрузки на интеллект исполнителя при одновременном увеличении скорости обработки данных, как указывает [64, 136].
В последние годы наметилась тенденция к использованию персональных ЭВМ (ПЭВМ). При этом информационное обеспечение (комплекс задач, массивы необходимых данных и информационные услуги) на базе персональных ЭВМ не только приближено к рабочему месту пользователя, но и может быть реализовано им самим.
Применение ПЭВМ в большей степени изменяет привычный облик многих профессий. В одних случаях устраняется утомляющий однообразный характер работы. В других остается больше времени для творчества. В-третьих, интенсифицируется интеллектуальная деятельность. Без ПЭВМ едва ли появилось бы автоматизированное рабочее место (АРМ) [106, 167].
ЭВМ и технические средства связи могут использоваться для двух целей. В одном случае ЭВМ просто заменяет ручной труд управленческого персонала с целью облегчения его повседневной работы. При этом на ЭВМ решается лишь то, что прежде делал сам человек, повторяя его технические операции. Это путь механизации и автоматизации ручного труда управленческого персонала. Второй путь применения ЭВМ в управлении заключается в том, что с ее помощью решают такие сложные задачи, которые простым способом решить невозможно [7].
С момента внедрения ПЭВМ революционные изменения в структуре и функциях индивидуальной деятельности и ее компьютерном оснащении соизмеримы по значимости разве что с тем периодом развития общества, когда в руках первобытного человека появилось первое орудие труда [64, 154].
В последние 10 лет индустрия производства персональных компьютеров и программного обеспечения для них является одной из наиболее интенсивно развивающихся областей экономики развитых стран мира. Годовая продажа персональных компьютеров постоянно увеличивается и в настоящее время составляет десятки миллионов штук. Компьютеризация захватила всю Россию. Объем продаж компьютеров, услуг по внедрению и модернизации программного обеспечения, составляет десятки миллиардов долларов, и постоянно продолжает расти [60, 67, 105, 122]. Это недавно отмечали в ряде публичных выступлений посетившие Россию президент крупнейшей компьютерной корпорации "Майкрософт" Билл Гейтс и вице-президент другого компьютерного гиганта "Интел" Майкл Эймар; они отметили, что российский рынок компьютеров и программного продукта для них - приоритетный рынок №1, и он растет быстрее, чем в Западной Европе [42].
Причину такого стремительного роста популярности компьютеров эти же исследователи видят в том, что прогресс человечества непосредственно связан с лавинообразным увеличением различных видов информации. Воспринять, усвоить и обработать ее без компьютера сегодня — уже невозможно.
В. Г. Кудрина [75] отмечает, что каждые 5 лет происходит удвоение числа документов. Что же касается научных публикаций, то характер роста их числа оценил академик РАМН Ю. П. Лисицин. Он отметил, что "... сбор и накопление научно-технической информации происходит почти в математической прогрессии: если в начале столетия ее объем увеличился примерно в два раза за 40 лет, то в последующие годы она удваивалась в начале через 30, затем 25, а последние годы - через 10 лет. Столь интенсивное накопление новых знаний и информации о них стали называть «информационным взрывом»" [80].
Эпизоотическая ситуация в Бобровском районе Воронежской области. Анализ эффективности профилактического противоэпизоотического планирования в хозяйствах района
Бобровский район расположен в центре Воронежской области, 87 км юго-восточнее областного центра. Район находится в полустепной зоне со слабоволнистым рельефом. Верхний слой почвы - чернозем.
Климат континентальный, среднегодовая температура воздуха +5 С, минимальная -31 С, максимальная +35 С. Годовое количество осадков -517 мм.
Основное промышленное направление - производство и переработка сельскохозяйственной продукции. В районе работают 23 сельскохозяйственных предприятия. Имеется районная станция по борьбе с болезнями животных, районная ветеринарная лаборатория, 3 участковых ветлечебницы и 5 ве-тучастков. Штатный состав госветслужбы укомплектован полностью.
Согласно официальной ветеринарной статистике в 2002 г. в районе било зарегистрировано 7 неблагополучных пунктов по лейкозу крупного рогатого скота, один неблагополучный пункт по сибирской язве свиней, три неблагополучных пункта по бешенству крупного рогатого скота, четыре - по бешенству диких животных.
Наряду с изучением современной эпизоотической обстановки, нами проведен ретроспективный анализ эпизоотической ситуации по сибирской язве в Бобровском районе более чем за столетний период (1901 — 2002 г.г.). При этом установлено 25 стационарно неблагополучных пунктов на территории района. В структуре заболеваемости животных преобладали овцы и лошади, крупный рогатый скот занимал третье место, меньше всего болели свиньи.
Впервые эта болезнь была зарегистрирована в селе Чссмеика в 1901 году, повторные вспышки сибирской язвы отмечались здесь в 1902, 1903, 1913, 1954 годах. В селе Коршево болезнь регистрировалась в 1903, 1905, 1908, 1910, 1914, 1926, 1947, 1948, 1953, 1954 годах, примерно аналогичная ситуация отмечалась и в других населенных пунктах района.
Последний спорадический случай сибирской язвы зарегистрирован в 2002 г. у свиньи в п. Ясенки.
При анализе повторяемости возникновения болезни в неблагополучных пунктах выяснили, что однократно сибирская язва регистрировалась в 11 неблагополучных пунктах (44%), двукратно — в 3 (12%), троекратно - и 6 (24%), 4-х, 5-ти, 6-ти, 7-ми, одиннадцатикратно - по одному разу (4%) в неблагополучном пункте.
Алгоритм планирования профилактических противоинфекционных мероприятий
Чтобы решить задачу программными средствами ЭВМ, следует сначала спроектировать ее, для этого необходимо выполнить постановку и алгоритмизацию задачи.
В процессе постановки определяется характеристика задачи, входная и выходная информация. В характеристике задачи определяется цель, назначение и се сущность, регламент решения, общая технология обработки данных.
Алгоритм задачи - это совокупность формальных действий и проверочных условий, выполнение которых осуществляется в определенной логической последовательности и позволяет решить поставленную задачу, т. е. на основании входных данных получать выходные данные [9, 127].
Алгоритм планирования профилактических противоэпизоотических мероприятий предназначен для автоматизации процесса планирования, т. е. составления планов при помощи ЭВМ.
В качестве входной информации в этом алгоритме используются: состояние эпизоотической ситуации на планируемый период и прогноз на период упреждения; данные о количестве животных на начало планируемого периода и его ожидаемое движение за год (получение приплода, поступление и выбытие животных); инструкции по проведению диагностических исследований и профилактических вакцинаций, наставления по применению биопрепаратов; инструкции по применению дезинфицирующих средств для проведения профилактической дезинфекции. V стоимость биопрепаратов, диагностических средств, отдельных диагностических исследований, дезинфектантов.
Выходная информация алгоритма отражает количество животных подлежащих диагностическим исследованиям и профилактическим иммуниза-циям в каждом месяце, объем используемых биопрепаратов и диагностику-мов, сроки проведения дезинфекции с указанием дезинфектанта, его концентрации и количества, финансовые затраты на реализацию плана, а также экономическую эффективность планируемых противоэпизоотических мероприятий.
Алгоритм разбит на 6 последовательно выполняющихся модулей:
1. определение заболеваний, по которым планируются диагностические исследования и профилактические вакцинации;
2. выбор диагностического исследования или конкретного биопрепарата из всех представленных для определенного заболевания;
3. составление технологической карты движения поголовья животных (количественные половозрастные характеристики стада в каждом месяце планируемого периода);
4. определение сроков проведения дезинфекций, с указанием дезинфектантов, их концентрации и количества;
5. расчетная часть по составлению плана профилактических противо-эпизоотических мероприятий;
6. определение экономической эффективности составленного плана.
Согласно эпизоотическому прогнозу на будущий год выбираются заболевания, по которым планируются диагностические исследования и профилактические вакцинации. Эти действия составляют первый модуль алгоритма, за которым следует второй, схематично отраженный на рисунке 17. В нем для определенных заболеваний из базы данных выбираются соответствующие диагностические исследования и биопрепараты. Во втором модуле возможно добавление новой информации в базу данных, а также редактирование характеристик диагностических исследований и биопрепаратов.
При успешном завершении работы второго модуля выполняется третий, где составляется технологическая карта движения поголовья животных, служащая основой для расчетной части профилактического плана. Этот модуль, представленный на рисунке 18, представляет собой цикл из 12 шагов, в каждом из которых определяется половозрастной состав стада животных в определенный месяц.
