j VERWEISE AUF

Werner Haufe

Kleinwanzlebener Saatzucht AG, Einback ZUCHTBUCHFÜHRUNG MIT H I L F E DER EDV

Die D a t e n o r g a n i s a t i o n für die Züchtung der KWS g l i e d e r t sich in - Elitespeicher - Buchführung

- B a s i s s a a t g u t - A b g a b e p r o t o k o l l e - A b s t a m m u n g s d a t e i

- Individual - S e l e k t i o n s - D a t e n - Saatrübenbuch ( R e p r o d u k t i o n e n )

- F e l d n o t i z b u c h ( S t a m m z u c h t e n , S t e c k l i n g e , V e r s u c h s f e l d e r ) - J a h r e s v e r s u c h s d a t e i

- D i v . t e m p o r ä r e Datensammlungen

Davon werden z . Z. über die EDV b e a r b e i t e t

- die Verrechnung der R o u t i n e v e r s u c h e über das geschlossene Verrech- nungssystem (ZGES) und die J a h r e s v e r s u c h s d a t e i e n

- die I n d i v i d u a l - S e l e k t i o n s - D a t e n und div. Datensammlungen über die offene Daten- und Methodenbank (ZOFF)

- die gleichen Daten können auch mit einem Paket selbständiger Pro- gramme (ZDIV) a u s g e w e r t e t w e r d e n .

1, G e s c h l o s s e n e s V e r s u c h s s y s t e m ( f ü r R o u t i n e - V e r s u c h e )

Wird abgehandelt über das selbst entwickelte Datenbanksystem ( f ü r FORTRAN z u g r e i f b a r ) der " J a h r e s v e r s u c h s d a t e i e n " , g e g l i e d e r t in - Datei für Urdaten

- Datei für Ergebnisse

für 3 V e r s i o n e n ( j e w e i l s auf einer W e c h s e l p l a t t e ) , und zwar für die F r u c h t a r t e n

- Z u c k e r - und F u t t e r r ü b e n - Getreide

- M a i s , K a r t o f f e l n und S o n s t i g e .

Über die 3 p a r a l l e l e n D a t e i - V e r s i o n e n l a u f e n 5 verschiedene Programm- Versionen

- Z u c k e r - und F u t t e r r ü b e n - Getreide

- K ö r n e r m a i s - Silomais - K a r t o f f e l n

(sonstige F r u c h t a r t e n werden über eine der 5 P r o g r a m m - V e r s i o n e n b e a r b e i t e t , die am geeignetsten i s t ) .

Die K e n n z e i c h n u n g s - , S o r t i e r u n g s - und M e r k m a l s v a r i a b l e n haben f e s t e P l ä t z e . Die S ä t z e eines Versuches werden durch eine Kennung zusammen- g e f a ß t .

Die über die Jahresversuchsdateien abzuwickelnden A k t i v i t ä t e n lassen sich wie f o l g t a u f g l i e d e r n :

- Verrechnung der Einzelversuche

- Zusammenfassende Verrechnungen mit weiteren Auswertungen - Verrechnung von mehrfaktoriellen Einzelversuchen

- Zusammenfassende Verrechnung der mehrfaktoriellen Versuche - Spezielle Verrechnungen.

Nachfolgend dazu einige Hinweise.

Verrechnung der Einzelversuche (= einfaktorielle Versuche mit Wieder- holungen) (Block, quadratische Gitter, Rechteckgitter, lateinische Qua- drate, Wechselgitter)

Teil 1 = Einlesen der Urdaten, Formal- und Vollzähligkeitsprüfung, Plausibilitätsprüfungen (Errechnung der Erwartungswerte);

Archivierung

Teil 2 = Abruf der Daten, Satzaufbau für Hilfsdatei, Boniturverrech- nung, Zählwertverrechnung, Ko-Varianzanalyse, lineare Ergän- zung, Ersatz fehlender Werte, Standardisierung der Merkmale, dazu Registrierungssteps zur automatischen Erfassung der Da- tenstruktur und Erstellen einer Entscheidungstabelle, schließ- lich Varianzanalyse, Druck der Ergebnisse einschl. Print-plots, Archivierung der Ergebnisse.

Zusammenfassende Verrechnung von Einzelversuchen

Einfache zusammenfassende Verrechnung (Orte oder Jahre oder "Versuche") Abruf der Ergebnisse der Einzelversuche, Verrechnung und Druck mit Printplots, weitere Auswertungen und Zusammenstellungen (absolute Werte, relative Werte, Rangzahlen, Tableau der Abweichungen mit ßi und dij2 - alles pro Merkmal)

Zusammenfassende Verrechnung über Orte und Jahre

- wie oben; vorweg automatische Erstellung der Parameter für alle mög- lichen Kombinationen der wiederholten einfachen zusammenfassenden Ver- rechnung.

Verrechnung von mehrfaktoriellen Einzelversuchen (max. 5 Faktoren + Wiederholung)

Abruf der Urdaten, Ausgabe der Varianztabelle und aller Kombinationsmit- telwerte mit Relativzahlen sowie aller möglichen Zweiwegetafeln, Zusam- menstellung aller Kombinationen und Druck gewünschter Merkmale nebenein- ander.

Zusammenfassende Verrechnung mehrfaktorieller Versuche wie mehrfaktorielle Einzelversuche.

Diverse Verrechnungen und Auswertungen

Selektionstabellierungen, Gruppierung von Daten.

Verrechnung von Wechselgittern (Split-plot-Anlage mit Gitterauswertung der Kleinparzellen).

Kreuzungsanalyse. - Subsystem, mit dem eine neue logische Struktur über die in der Jahresversuchsdatei vorhandene physische Struktur gestülpt wird. Weitere Verrechnung in etwa wie mehrfaktorielle Versuche.

Sonderverrechnung Schosserversuche.

Prediction. - Errechnung der Leistungen von Dreiwegehybriden und Doppel- hybriden aus Einzelkreuzungen - mit und ohne Selektion.

Erstellung von Planungsunterlagen für die Versuche (Drillisten, Wägeli- sten, Bonitierungslisten).

Zuchtbuchführung mit Hilfe der EDV 155

2, Offenes System einer Daten- und Methodenbank (ZOFF)

(für spezielle statistische Bedürfnisse und für die Auswertung der Daten der Individualselektion)

Für die Verwaltung des offenen Systems haben wir einen Prototyp, mit dem Daten von beliebigen Datenträgern in beliebigen Formaten eingelesen, selektiert, transformiert und auf eine Schnittstellen-Datei mit festen Formaten ausgegeben werden. Auf diese Schnittstellen-Datei greifen die Auswertungsprogramme zu; die Datei verfällt nach Beendigung des Jobs.

Grundausstattung math.-stat. Auswertungsprogramme - Regressionsanalysen

- Häufigkeitsanalysen - Varianzanalysen - Diskriminanzanalysen - div. Gruppierungen - Rangordnungen.

Alle Programme sind auch für m e h r f a c h g e g l i e d e r t e s D a t e n m a t e r i a l einge- richtet.

In Z u s a m m e n a r b e i t mit der G e s e l l s c h a f t für S t r a h l e n f o r s c h u n g München wurde inzwischen ein neues V e r w a l t u n g s s y s t e m für eine o f f e n e Daten- und Methodenbank e r s t e l l t . - Es ist noch nicht ganz a u s g e t e s t e t , die Auswer- tungsprogramme sind noch nicht a n g e p a ß t , es f e h l e n auch noch Verwal- t u n g s h i l f s p r o g r a m m e .

3. Sammlung d i v e r s e r s e l b s t ä n d i g e r Programme ( Z D I V )

Es handelt sich um a n s p r u c h s v o l l e r e ad-hoc-Programme oder sonstige selb- ständige Programme für v e r s c h i e d e n e Anwendungen: S e l e k t i o n s r o u t i n e n , Z u f a l l s v e r t e i l u n g e n , ü b e r l a g e r t e Gleich- u n d Z u f a l l s v e r t e i l u n g e n , Beur- teilung von K u r v e n v e r l ä u f e n , P r o g n o s e v e r r e c h n u n g e n , E r s t e l l e n von Ver- suchsplänen etc.

4. I n t e g r i e r t e Zuchtdatei ( I Z D B )

Wir a r b e i t e n f e r n e r an einem EDV-System, das a l l e w i c h t i g e n A k t i v i t ä t e n eines Z u c h t b e t r i e b e s e i n s c h l i e ß t , also d i e a n f a n g s v o r g e s t e l l t e G e s a m t - o r g a n i s a t i o n a b d e c k t . Das G r o b k o n z e p t dieses Systems (= I n t e g r i e r t e Zuchtdatei = I Z D B ) ist a b g e s c h l o s s e n und die E i n f ü h r u n g des 1. T e i l p r o - j e k t e s i s t f ü r Anfang 1981 v o r g e s e h e n .

Da die E n t w i c k l u n g eines eigenen D a t e i v e r w a l t u n g s s y s t e m s zu a u f w e n d i g ist, haben wir uns für das IBM-Produkt D L / I - E n t r y e n t s c h i e d e n .

An einem B e i s p i e l soll die Ü b e r t r a g u n g der P r i n z i p i e n für die I n t e g r i e r - te Zuchtdatei e r l ä u t e r t werden.

Abstammungsdatenbank (Abb. 1)

Sie dient zur V e r f o l g u n g der H e r k u n f t (= E l t e r n ) und der Verwendung ( K i n d e r , N a c h k o m m e n ) , aber auch zur B e u r t e i l u n g .

Die Datenbanksätze bestehen aus dem Rootsegment mit der Identnummer;

dazu Verweis a u f E n t s t e h u n g s v o r g a n g , F r u c h t a r t e n s c h l ü s s e l , K l a s s i f i z i e - rung des M a t e r i a l s , Verweis auf S o r t e , Verweis auf Urabstammung etc.

An abhängigen Segmenten sind vorgesehen

- Abstammungssegmente mit Ident der E l t e r n (mehrere ! ) , Art der E l t e r n - s c h a f t , g g f . Anteil

IDENT- NUMMER

j VERWEISE AUF

, - T 1 j ENT-

FRUCHT- | SORTE [ STEHUNG

ART

L _ _ J _ A

" r 1 1

A

j ABSTAMMUNG l IDENT-NR.

j E L T E R N

L k

i i

— i r i i 1

ERGÄNZUNGS- SEGMENTE

l NACHKOMMEN

; IDENT-NR.

| K I N D E R

L k

i i

—4 t 1

L

INFORMATIONS- SEGMENTE

Abbildung 1

Zuchtbuchführung mit Hilfe der EDV 157

- Ergänzungssegmente

a) zur Urabstammung (= Teilelemente einer Kreuzungsformel) b) Pedigree-Nr. (nach Generationen gegliederte Arbeitsnummern)

- Nachkommen-Segmente mit Ident der Kinder, Verweis auf Entstehungsvor- gang, Art der Elternschaft, ggf. Anteilsziffern

- Informations-Segmente mit komprimierten Daten und Beurteilungen.

Übersicht über die gesamte Integrierte Zuchtdatei

Aus Kapazitäts- und Zweckmäßigkeitsgründen haben wir uns entschlossen, die Informationen nicht in e-iner alles umfassenden Datenbank zu spei- chern, sondern entsprechend ihren Funktionen in 6 einzelnen Datenban- ken, die durch Schlüssel verknüpft sind.

Im einzelnen sind vorgesehen

- Abstammungsdatenbank zur Verfolgung von Herkunft und Verwendung sowie zur allgemeinen Beurteilung.

- Lagerverwaltungs-Datenbank für die Verwaltung des Saatgutes im Elite- Speicher.

- Verwendung s-Datenbank. Diese verwaltet die Verwendungen aus der Lager- verwaltungs-Datenbank, sammelt Informationen, handelt weitere Verwen- dungen im Sinne von Selektionen, gibt Verweise auf die Abstammungs- Datenbank, Die Lagerverwaltungs-Datenbank und die Versuchsbeschrei- bungs-Datenbank.

- Versuchsbeschvei-bungs-Datenbank. Sie dient zur Erledigung von Verwal- tungsaufgaben wie Erstellen von Drill-, Wäge- und Bonitierungslisten, Feldnotizbüchern und Saatrübenbüchern. Sie gibt den Anstoß für die Bereichsfestlegungen in den Jahresversuchs-Dateien und die Vermitt- lung bei der Datenerfassung. Außerdem liefert sie die Abstammungsda- ten beim Druck der Ergebnisse.

- Sorten-Datenbank. Damit werden Informationsbedürfnisse über eigene und fremde Sorten abgedeckt. Recherchen in Richtung Basissaatgut und Verkaufsmischungen werden möglich.

- Urabstammungs-Datenbank. Sie dient der besseren Gliederung des gesam- ten Materials, der Überwachung des Gen-Pools etc.

Die eingangs erwähnte Jahresversuchsdatei ist zwar mit der wichtigste Teil des Gesamtsystems, wird aber nicht durch DL/I-Entry verwaltet. Die Verknüpfung erfolgt durch Schlüssel im Rahmen der Versuchsbeschreibungs- Datenbank.

Hier ein Überblick über das Zusammenspiel der 6 Datenbanken (Abb. 2).

Mit dem System "Integrierte Zuchtdatei" soll u.a. erreicht werden - die Wiederverwendung (fehlerfrei) von einmal gespeicherten Daten - die Umsetzung der Planung der Züchter in Arbeitsanweisungen - die zwangsweise Erstellung der Zuchtbücher aus den Abläufen - die Reduktion des Erfassungsaufwandes für die Versuchsverrechnung - die Entlastung der wissenschaftlichen Mitarbeiter von Verwaltungs-

tätigkeiten

- die einheitliche Speicherung von Informationen

- die bessere Auswertbarkeit der Informationen (direktes Hilfsmittel für die Selektion, generelle Kontrolle, langfristige Analysen).

Partien

Saatgutposten der Lager-DatenbaiiX (mittelbar über Ver.vcndunss-Auftrag)

Abbildung 2

W. Haufe 159

LITERATUR

HAUFE, W., 1969: Planung, Verrechnung und Auswertung von Feldversuchen für die Zuckerrübenzüchtung mit Hilfe von elektronischen Datenverarbei- tungsanlagen. Vortrag Verb. D. Landw. Unters, und Forschungsanstalten, Lübeck; ferner Zucker, 22, 40-46.

HAUFE, W., 1973: Erfahrungsbericht über die Einführung der EDV bei der KWS. Vortrag Jahrestagung VDLUFA, Regensburg, 17.-22 . 9 .1973 ; ferner Sonderheft 3Q/I, Landw. Forschung, 258-262.

HAUFE, W. und H. GEIDEL, 1974: Datenbankprobleme bei der Auswertung von Versuchsserien. EDV in Medizin und Biologie, _5, 13-20.

HAUFE, W., 1979: Datenorganisation in einem Zuchtbetrieb - die Erfas- sung, Auswertung und Archivierung von Versuchs-, Beobachtungs- und Pro- duktionsdaten im Rahmen von Datenbanken -. Vortrag 30. Saatzuchtleiter- tagung, Gumpenstein, 27 .-29.11.1979 , ferner Bericht über diese Arbeits- tagung.

DISKUSSIONSBEITRÄGE

BRUNDKE: Ist das System der KWS als Software-Paket übertragbar und da- mit verwendbar für andere Saatzuchtbetriebe?

HAUFE: Im Prinzip ja, in der Praxis wird es aber erhebliche Schwierig- keiten geben.

BAIER: Zur Wirtschaftlichkeit von Großrechenanlagen in der Pflanzen- züchtung. Nach der Investition entwickelt eine solche Rechenanlage oft ein kostspieliges Eigenleben.

HAUFE: Die Wirtschaftlichkeit sollte gegeben sein.

BAIER: In Zukunft wird die Hardware billiger, aber die Software teurer;

damit sind die billigeren Kleinrechner in Zukunft auch nicht preisgün- stiger.