by Alfred Ainsley Archer Department of Animal Science McGill University, Montreal July, 2000

Transcription

1 A FRAMEWORK TO INTEGRATE AND ANALYSE INDUSTRY-WIDE INFORMATION FOR ON-FARM DECISION MAKING IN DAIRY CATTLE BREEDING by Alfred Ainsley Archer Department of Animal Science McGill University, Montreal July, 2000 A thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfilment of the requirements of the degree of Doctor of Philosophy Alfred Ainsley Archer, 2000

2 Abstract The goal of this thesis was to develop a framework that could integrate and analyse industrywide information for the support of on-farm decision-making in dairy-cattle breeding. Specific objectives included i) describing a dairy breeding information system (DBIS); ii) examining how the Internet could be exploited to improve the DBIS and its functioning; iii) describing a process for implementing a unified data model to facilitate integrated user access to information in the DBIS; and iv) developing software to support decision-making by facilitating access to a unified data model when implemented as a data-base management software. The first objective was achieved by following a systems approach defining a goal, boundary, functions, structure and performance to describe multi-organisational information systems and, specifically, a DBIS in the Canadian dairy industry. Using this framework, the subsequent analysis of the DBIS looked at its overall effectiveness. The DBIS was also compared with other known systems, where the number of participants (as well as their roles) differs from the Canadian situation. Improvements were suggested for the Canadian DBIS by focussing on the decision-maker s ability to retrieve, integrate and consider required information through information technologies. The second objective involved using the systems approach to investigate the kinds of information (if any) provided on Web sites of the DBIS participants, and to see if the Internet could be exploited to improve this process, either in terms of improved transfer speed or data transformation. It was established that the Internet is being used for rapid, flexible access to support information by DBIS participants, but that it is being under-utilised, particularly where herd output information is concerned. Herd output information could be filtered, integrated and transformed to support specific user needs at appropriate levels of intelligence density. It was further postulated that these data could be exploited more effectively through the use of such information technologies as common data exchange mechanisms and decision-support systems. The third objective was achieved through applying information engineering methods to develop a data model to represent the DBIS. This unified model was described in conceptual, logical and physical terms, and facilitated transparent access for on-farm users to information from more than one ix

3 source organisation. It was demonstrated that such a model could maintain the autonomy of participating organisations while simultaneously creating an amalgamated databank for decision support. The final objective lead to the development of a prototype user interface called DAIRIE: DAiry Information Retrieval and Integration Expert which could interact with the physical schema of the unified data model previously developed. The interface consisted of data selection, aggregation and display forms, and allowed dynamic SQL query generation for transparent information retrieval to support decision-making. Knowledge was employed in facilitating user access to information as well as its presentation and interpretation. The approach is modular and, therefore, flexible in terms of future additions and improvements. The prototype shows that there is potential for creating data driven systems that can satisfy individual uses and preferences for herd output information. x

4 Résumé Afin d étudier l utilisation de l information qui est disponible aux gestionnaires de fermes laitières, pour des activités de reproduction, une structure a été développée dans le but de comprendre, organiser et accéder à l information de façon intégrée. Les objectifs de cette recherche étaient; de développer une méthode qui décrirait un système informatique de reproduction laitière (SIRL), à dimension industrielle; d examiner l exploitation de l Internet quant à l information sur la reproduction, en utilisant l analyse produite par le système; de décrire un procédé pour l implantation d un modèle de données unifiées, qui faciliterait l accès aux usagers du SIRL; et de développer une logiciel-prototypemédiateur (prototype software interface) au système implanté SIRL, pour faciliter la prise de décisions des gestionnaires sur les fermes. L approche d un système informatique a été utilisée pour déterminer un SIRL afin de soutenir les gestionnaires sur la ferme-même et d identifier comment la technologie informatique telles que EDI, systèmes de gestion de données, et un soutien basé sur la connaissance, peut améliorer le système en question. L Internet est exploité par le SIRL et peut avoir un impact sur l efficacité de par la réalisation d une jungle informatique, mitigée à travers les services axés sur le client et à un accès informatique intégré; les fonctions peuvent être plus globalisées et soutenir des niches plus spécifiques; et les secteurs devenir plus intégrés. L impact à long-terme sera la transformation de l Internet, d un simple médium véhiculant l information, à une assistance lors du traitement informatique en utilisant les technologies, telles que applets, des systèmes de soutien décisionnel et d échange de données électroniques. Le procédé du développement des modèles de données mène au développement de modèle conceptuel, logique et physique. L outil prototype, soit l Expert en extraction et intégration de l information laitière (EEIIL) a été développé et possède des avantages permettant d améliorer, dans la boucle décisionnelle, la composante de l intervention humaine. Les résultats des objectifs finals ont démontré les composantes de la médiation (interface) des usagers du SIRL (formule de sélection, formule d agencement de la dimension des données et formule d affichage de données et les sous-formules à l intérieur de ses principales formules) et les modules de xi

5 développement des SQL dynamiques (module SQL, module Multiview). xii