黃曉崢（南安市市場監(jiān)督執(zhí)法大隊(duì)）

農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的研究

黃曉崢
（南安市市場監(jiān)督執(zhí)法大隊(duì)）

在進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測中，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，為了對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測，文中基于層次化以及子任務(wù)查詢方法建立了一個AMPRDD-HSI殘留農(nóng)藥檢測模型，設(shè)計了基于AMPRDD-HSI的農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)ASPRDD-AM，這一系統(tǒng)能夠?qū)r(nóng)藥殘留進(jìn)行科學(xué)檢測，并給出檢驗(yàn)樣品的農(nóng)藥殘留情況。

農(nóng)藥殘留；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；AMPRDD-HSI；AMSPRDD-AM

在現(xiàn)代社會中食品中的農(nóng)藥殘是導(dǎo)致食品安全問題的重要原因，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的檢測技術(shù)以及所獲取的數(shù)據(jù)也日漸遞增，采用AMPRDD-AM農(nóng)藥殘留分析系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定方便并且直觀的對農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并從中獲取有效農(nóng)藥殘留信息。

1　農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)的特征

1.1數(shù)據(jù)量大。安全質(zhì)量安全，我國在各地都設(shè)有農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，這些采集點(diǎn)能夠及時將其所采集到的農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫中，這使數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息越來越大，這個農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的存儲以及處理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。每一條數(shù)據(jù)結(jié)果都包含了17個信息，且在這些信息之間存在著層次關(guān)系以及包含關(guān)系。

1.3數(shù)據(jù)類型多樣。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲時，需要根據(jù)根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，對農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行有分別的存儲，其主要存儲的順序是順序型數(shù)據(jù)、名稱型數(shù)據(jù)、數(shù)值型數(shù)據(jù)以及混合型數(shù)據(jù)。對于實(shí)驗(yàn)室編號等順序型數(shù)據(jù)，其在數(shù)據(jù)庫中被存儲為數(shù)值型；對于樣品名稱和采樣地區(qū)等名稱型數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中存儲為字符型；對于檢測結(jié)果等數(shù)值型數(shù)據(jù)，將其存儲為浮點(diǎn)型，對于混合型數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中將其存儲為字符型。

1.4數(shù)據(jù)有污染。數(shù)據(jù)有污染主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)不完整、重復(fù)記錄、不一致以及包含其他不希望的成分等方面。在這些農(nóng)藥數(shù)據(jù)中，由于工作錄入和或者樣品制備過程中容易出錯以及檢測儀器出現(xiàn)誤差以及工作不正常等。

1.5數(shù)據(jù)的不確定性。在不同檢測檢測時間以及不同的農(nóng)產(chǎn)品之間，并且使用不同的檢測工具進(jìn)行檢測，檢測得到的最終結(jié)果往往存在很大差距，甚至在一定條件下，其所獲得的差距比較大，這對最終數(shù)據(jù)處理帶來了很大困難。

1.6檢測方法的不確定性。在進(jìn)行檢測時農(nóng)產(chǎn)品的種類、農(nóng)藥種類以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測條件存在差距，這樣也要求檢測方法也必須是多樣的，并且隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)手段的不斷變化必須不斷優(yōu)化檢測技術(shù)。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測時，如果采用的技術(shù)不合理，那么得到的農(nóng)藥的殘留數(shù)值也會存在相應(yīng)錯誤，這會對農(nóng)產(chǎn)品的是否合格造成重大影響。

2　主要分析方法和分析模型

2.1分析方法

對農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，其中涉及到對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。為了提高農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的查詢效率，可以采用層次化查詢和子任務(wù)查詢進(jìn)行相互結(jié)合。

層次化查詢。在進(jìn)行農(nóng)藥殘留的檢測中，農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的一個十分重要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，這一特點(diǎn)的一個具體的表現(xiàn)就是在其幾個屬性列上，有些記錄之間具有十分明顯的層次關(guān)系，并且在不同的記錄之間有可能存在著平行關(guān)系，也可能是父子關(guān)系。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時，將這種數(shù)據(jù)看成了樹形結(jié)構(gòu)、遵循著從左到右、深度優(yōu)化的策略，基于這種屬性結(jié)構(gòu)的層次化查詢能夠極大的提高數(shù)據(jù)查詢的查詢效率。

子任務(wù)查詢。農(nóng)藥參與檢測結(jié)果數(shù)據(jù)采用的是分布式的存儲方法，根據(jù)這種特點(diǎn)能夠?qū)?fù)雜數(shù)據(jù)的查詢?nèi)蝿?wù)劃分為不同的小任務(wù)，通過分布式環(huán)境下進(jìn)行計算的優(yōu)勢，提高數(shù)據(jù)查詢的效率。在用戶發(fā)出一個數(shù)據(jù)查詢指令之后，會向存儲節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢命令，最后將查詢得到的結(jié)果進(jìn)行匯總，并反饋給用戶。

2.2ASPRDD-HSI農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)分析模型

1）數(shù)據(jù)采集。一般農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的來源主要包括兩個方面，一是來自于分布在各個地區(qū)的實(shí)驗(yàn)室采集獲取的信息，實(shí)驗(yàn)室工作人員利用特定的工具將農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并上傳到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫；二是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫中存儲的農(nóng)藥殘留的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。

2）數(shù)據(jù)存儲。分布于全國各地的農(nóng)藥殘留實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時會由于主觀的或者客觀的因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)污染，存在于數(shù)據(jù)庫中的這些數(shù)據(jù)將會為數(shù)據(jù)處理帶來很大困難。為此，在將各地采集的數(shù)據(jù)在錄入數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫中時，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗是十分必要的。由于這些數(shù)據(jù)的來源并不具有唯一性，因此，不同地區(qū)獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式以及質(zhì)量存在巨大的差距。數(shù)據(jù)集成的目的在于將差別很大的檢測數(shù)據(jù)在邏輯上或者是在物理上進(jìn)行集中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3）數(shù)據(jù)訪問。對農(nóng)藥殘留的檢測結(jié)果，用戶主要希望得到的數(shù)據(jù)是農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留水平，具體而言，指的是用戶進(jìn)行查詢的主要目的是為了得到了農(nóng)藥在特定變量條件下的具體情況。因此，對用戶不要的結(jié)果和數(shù)據(jù)，在用戶進(jìn)行查詢時需要提前剔除，這樣可以有效提高用戶的查詢效率。

4）前端展現(xiàn)。前段展現(xiàn)主要指的是系統(tǒng)能夠給系統(tǒng)用戶提供數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)展示的功能。這一部分主要是應(yīng)用可統(tǒng)計表和統(tǒng)計圖相互結(jié)合的方式，這樣可以確保用戶能夠更加直觀的得到檢測結(jié)果，以及農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的變化趨勢。

3　系統(tǒng)整體設(shè)計

文中設(shè)計的ASPRDD-AM農(nóng)藥殘留分析系統(tǒng)主要采用B/S三層結(jié)構(gòu)體系，其中主要包括了表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)層和服務(wù)層。

其中數(shù)據(jù)層主要是由一個或者多個數(shù)據(jù)庫組成的，其主要功能是對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲以及管理。

服務(wù)層主要包括了Web服務(wù)層以及應(yīng)用服務(wù)層兩個主要方面，其中應(yīng)用服務(wù)層主要是為用戶服務(wù)，提供各種報表；Web服務(wù)層主要是負(fù)責(zé)系統(tǒng)中的請求受理。

表現(xiàn)層主要是交互界面，一般表現(xiàn)為瀏覽器界面。

在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計的過程中文中數(shù)據(jù)庫采用的是oracle10g，并在Visual Studio2008的環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的過程中文中采用了asp.net技術(shù)和C#語言對整個系統(tǒng)的動態(tài)網(wǎng)頁進(jìn)行開發(fā)。系統(tǒng)中設(shè)計的ASPRDD-AM主要劃分為三大功能模塊，分別是統(tǒng)計報表模塊、統(tǒng)計圖模塊以及打印模塊。不同模塊的功能是：統(tǒng)計報表模塊：根據(jù)數(shù)據(jù)采樣時間、數(shù)據(jù)采樣地點(diǎn)、農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)藥四個統(tǒng)計變量生成統(tǒng)計報表，并要提供對這一報表顏色以及對其樣式的修改，并且能夠進(jìn)行多文件保存。統(tǒng)計圖模塊的主要功能是要根據(jù)統(tǒng)計報表中的除去統(tǒng)計變量之外的數(shù)據(jù)，生成相對應(yīng)的統(tǒng)計圖，并且能夠提供顏色修改，并且可以進(jìn)行多種文件格式的保存。打印模塊的主要功能是能夠直接對頁面進(jìn)行打印，同時也具備將統(tǒng)計報表以及統(tǒng)計圖轉(zhuǎn)化成為其他的保存格式，之后再行打印。

4　結(jié)語

文中設(shè)計了一個基于HSI的農(nóng)藥殘留檢測分析模型AMPRDD-HSI，并設(shè)計了基于AMPRDD-AM的農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)ASPRDD-AM，通過對農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的各種展示和分析，用戶能夠?qū)Σ挥眯枨蠓秶鷥?nèi)的農(nóng)產(chǎn)品殘留數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)中統(tǒng)計圖表對數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析，并且一次為指導(dǎo)能夠?qū)r(nóng)藥的使用進(jìn)行引導(dǎo)，這樣可以確保食品安全

［1］侯堃，鞏麗偉，雷霆，陳誼.農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)［J］. 計算機(jī)工程與設(shè)計，2014（01）.

［2］王永釗. 都市蔬果產(chǎn)品農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀及成因分析［J］. 農(nóng)藥科學(xué)與管理，2011（06）.

［3］季申. 中藥材中農(nóng)藥殘留檢測方法研究的進(jìn)展與展望［J］. 中國藥學(xué)雜志，2010（17）

黃曉崢，男，1982年12月，南安碼頭人，南安市市場監(jiān)督執(zhí)法大隊(duì)，研究方向：化工類

Pesticide Residues Data Analysis System

Huang Xiaozheng
（Market supervision and law enforcement brigade of Nanan City）

Before pesticide residues， will produce large amounts of data to these data for scientific，accurate detection，the paper established a AMPRDD-HSI pesticide residue detection model based on hierarchical subtasks and query methods， designed based AMPRDD- HSI pesticide residue testing data analysis system ASPRDD-AM， the system is able to carry out scientific testing pesticide residues， pesticide residues and gives the test sample.

pesticide residue；data analysis system；AMPRDD-HSI； AMSPRDD-AM

圖1　ASPRDD-AM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

中圖分類好：TP391A