Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health

Saro, Jan

EN SKPřihlásit se Přihlásit se (EduID)

Theses.cz

Theses 0bz44n

Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health – Ing. Jan Saro, MBA

Ing. Jan Saro, MBA

Disertační práce

Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health

Abstract:

This dissertation explores the development of Decision Support Systems (DSSs) for herd health management in dairy farming through innovative data-driven approaches. In the first stage of this research, a comprehensive disease scoring system was introduced to categorise and assess disease severity and impact. In the analysis of a five-year dataset containing over 2,500 records of dairy cow health, diseases were classified into key categories, such as lameness, mastitis, and reproductive disorders, among others, to create an informed foundation for health management. Incorporating this scoring system, the resulting DSS provides dairy farmers with timely insights into disease trends, enabling targeted interventions based on observed patterns. In the second stage, data availability challenges were addressed through predictive modelling with Markov chains to estimate disease probability. Following disease categorisation and optimal model selection based on Chebyshev distance minimisation, the DSS achieved accurate projections for most diseases. This predictive component not only proves suitable for further decision-making processes, such as treatment costs, but also supports evidence-based decision-making, thereby improving herd health outcomes. In the third stage of this dissertation, the main research goal was to develop a web-based DSS integrating predictive modelling and descriptive analysis to enhance herd health management in dairy farming. The system combines machine learning techniques, particularly Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks, to forecast disease progression using historical health data. Integrating real-time data processing through a scalable web platform, the DSS offers dairy farmers a user-friendly tool for proactive decision-making. The system architecture, built with a Flask backend and a React frontend, incorporates data preprocessing, predictive modelling, and cost analysis. With a mean absolute error of 6.66 and a median absolute deviation of 2.35 across predictions, the DSS reliably forecasts disease outcomes and optimises treatment costs through linear trend models. Additionally, this system analyses different treatment scenarios, calculates medication dosages, and identifies cost-effective supplier selections. As such, this DSS empowers dairy farmers with data-driven insights and decision-making capabilities to improve herd health management, reduce treatment costs, and enhance overall farm productivity. …více

Keywords

dairy herd health decision support systems Markov chains dairy diseases predictive model dairy cows

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 9. 2025

Obhajoba závěrečné práce

Vedoucí: prof. RNDr. Helena Brožová, CSc.
Oponent: Milan Houška, Ph.D., doc. Ing., Vladimír Bureš, externi, Jitka Janová, externi

Citační záznam

Citovat tuto práci

Citace dle ISO 690:

SARO, Jan. \textit{Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health}. Online. Disertační práce. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze, Provozně ekonomická fakulta. 2025. Dostupné z: https://theses.cz/id/0bz44n/.

@PhdThesis{Saro2025thesis,
AUTHOR = "Saro, Jan",
TITLE = "Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health [online]",
YEAR = "2025 [cit. 2026-08-30]",
TYPE = "Disertační práce",
SCHOOL = "Česká zemědělská univerzita v Praze, Provozně ekonomická fakultaPraha",
NOTE = "SUPERVISOR: prof. RNDr. Helena Brožová, CSc.",
URL = "https://theses.cz/id/0bz44n/",
}

@PhdThesis{Saro2025thesis,
AUTHOR = {Saro, Jan},
TITLE = {Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health},
YEAR = {2025},
TYPE = {Disertační práce},
INSTITUTION = {Česká zemědělská univerzita v Praze, Provozně ekonomická fakulta},
LOCATION = {Praha},
SUPERVISOR = {prof. RNDr. Helena Brožová, CSc.},
URL = {https://theses.cz/id/0bz44n/},
URL_DATE = {2026-08-30},
}

{{Citace kvalifikační práce
 | příjmení = Saro
 | jméno = Jan
 | instituce = Česká zemědělská univerzita v Praze, Provozně ekonomická fakulta
 | titul = Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health
 | url = https://theses.cz/id/0bz44n/
 | typ práce = Disertační práce
 | vedoucí = prof. RNDr. Helena Brožová, CSc.
 | rok = 2025
 | počet stran =
 | strany =
 | citace = 2026-08-30
 | poznámka =
 | jazyk = 
}}

Plný text práce

Obsah online archivu závěrečné práce

Zveřejněno v Theses:

světu

Jak jinak získat přístup k textu

Instituce archivující a zpřístupňující práci: Česká zemědělská univerzita v Praze, Provozně ekonomická fakulta

Odkaz na adresář do lokálního úložiště instituce

Česká zemědělská univerzita v Praze

Provozně ekonomická fakulta

Doktorský studijní program:
Systémové inženýrství a informatika

Práce na příbuzné téma

A review of clinical decision support systems applicable to precision oncology
Michaela Hanajíková
Simulation models for the decision support systems
Alperen Ayman
Advanced Computer Systems for Decision Support in Healthcare
Ratheesh Thaliyadath
Models for Decision Support Systems
Sheikh Samsuzzhan Alam
Managerial Decision-Making in Insurance Sector
Premsai Devanaboina
The Efficiency of Do-Not-Breed Cows in a Dairy Herd
Kingsley OKONKWO
The Efficiency of Do-Not-Breed Cows in a Dairy Herd
Kingsley OKONKWO
Feeding biochar to dairy cows: Effects on feed intake and feeding behaviour
Catherine Anne Portway

Všechny práce

Název

Vložil

Vloženo

Práva

Theses 0bz44n 0bz44n/3

3. 7. 2025

Složky

Soubory

appendix Seznam_publikaci_Jana_Saro.pdf_

Mach, J.

7. 9. 2025

thesis zaverecna_prace.pdf_

Mach, J.

7. 9. 2025

Přidání souboru

Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
Další operace se soubory

Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
Pohled pro experty

Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
Vyhledávání souborů

Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
Rychlý přístup k souborům

Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.

Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health – Ing. Jan Saro, MBA

Ing. Jan Saro, MBA

Disertační práce

Data-driven decision support systems and predictive modelling in dairy herd health

Abstract:

Keywords

Obhajoba závěrečné práce

Citační záznam

Citace dle ISO 690:

Plný text práce

Obsah online archivu závěrečné práce

Jak jinak získat přístup k textu

Česká zemědělská univerzita v Praze

Práce na příbuzné téma

Složky

Soubory

Přidání souboru

Další operace se soubory

Pohled pro experty

Vyhledávání souborů

Rychlý přístup k souborům