計算機技術在畜牧系統(tǒng)建設中的應用
——評《畜牧系統(tǒng)工程》

尹 魁

（湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術學院，湖南衡陽 421002）

書名：畜牧系統(tǒng)工程

作者：呂興世

出版社：中國農(nóng)業(yè)出版社

ISBN： 9787109066908

出版時間：2001-3-1

定價：40.00 元

《畜牧系統(tǒng)工程》全書共八章，第一章主要介紹畜牧系統(tǒng)工程的概況、原理和基本方法；第二章至第八章重點介紹最基本且又在畜牧業(yè)領域適用的系統(tǒng)方法及其應用。內(nèi)容涉及畜牧系統(tǒng)生產(chǎn)模型、畜牧業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化與控制方法、畜牧業(yè)系統(tǒng)預測、畜牧系統(tǒng)的評價與決策、畜牧業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模型、動物的遺傳育種模型及其在放牧、乳牛的牛奶豐產(chǎn)、畜禽肉類生產(chǎn)、禽蛋生產(chǎn)、農(nóng)林牧優(yōu)化生態(tài)經(jīng)濟結構、飼料優(yōu)化配方、畜牧業(yè)結構預測、農(nóng)牧結合的生態(tài)模式、多性狀選擇等方面的應用，并給出主要計算機應用程序，具有較強的實用性。本書適合作為農(nóng)業(yè)院校畜牧專業(yè)的研究生、本科生教材或參考書，也適合作為畜牧業(yè)管理人員、科技人員的參考書。

系統(tǒng)工程是一門綜合應用自然科學、社會科學與工程科技成果來鉆研、化解工程運行發(fā)展中系統(tǒng)性難題的技術科學。系統(tǒng)工程也被稱之為系統(tǒng)工程技術，具體定義可以表述為“將系統(tǒng)整體作為研究對象，全面綜合應用系統(tǒng)概念、方法及先進信息科技手段，按照相應操作順序達到系統(tǒng)目的最佳化管理安排的工程性技術”。目前，系統(tǒng)工程已是相當活躍和為人熟知的學科。系統(tǒng)分析研究及系統(tǒng)工程方法研究已被全面運用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、城鄉(xiāng)開發(fā)與通訊、交通等領域。系統(tǒng)工程不但將自然科學與社會科學的知識理論、技術方法策略進行有效融合和巧妙應用，還是人們社會經(jīng)濟生產(chǎn)、科學研究等活動的科學安排和有效管理，也是數(shù)學技術、計算機網(wǎng)絡等的創(chuàng)新性應用。

在20 世紀70 年代時期系統(tǒng)工程被運用到畜牧領域，但直至80 年代才逐漸得到大家關注，系統(tǒng)工程在畜牧領域生產(chǎn)決策、生產(chǎn)分析研究中得到有效運用，已全面運用到我國農(nóng)牧業(yè)各個方面，為全面系統(tǒng)的探究畜牧業(yè)生態(tài)及畜牧業(yè)經(jīng)濟情況等問題提供了有利工具，為化解畜牧生產(chǎn)過程中能量消耗過大、資金周轉速度慢、生產(chǎn)效率過低等問題帶來新途徑，對畜牧生產(chǎn)體系高效、高產(chǎn)值、持續(xù)發(fā)展有重大作用和意義。

畜牧系統(tǒng)工程的首要任務是研究和制定畜牧業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。畜牧系統(tǒng)工程的總體設計有霍爾三維結構思想方法，其中三維是指時間維、邏輯維、知識維。

時間維：主要有規(guī)劃擬定方案、研制生產(chǎn)、運行、更新等階段。

邏輯維：表示畜牧系統(tǒng)工程的每個階段要完成的思考步驟，根據(jù)思維過程劃分為7 個邏輯單元進行有序排列，即擺明問題，系統(tǒng)指標設計，系統(tǒng)綜合，系統(tǒng)分析，最優(yōu)化，決策，實施計劃。

知識維：表示完成上述各階段、步驟所涉及的專業(yè)范圍和學科領域。它包括完成每個階段、每個步驟所需要的知識結構和技術素養(yǎng)。

系統(tǒng)工程活動的核心是總體設計。簡單地講，有總體設計的過程系統(tǒng)、總體設計的組織系統(tǒng)。其中過程系統(tǒng)包括：調(diào)查研究、弄清問題、確定目標，總體設計、具體設計、總體協(xié)調(diào)、實施方案、在總體設計中。要注意技術方法實施結果、驗收鑒定等，如解決總體協(xié)調(diào)技術。靈活運用各種技術方法，確保信息資料完整可靠。

以計算機技術為中心的先進信息科技正快速的前進發(fā)展，且影響范圍不斷擴大。我國畜牧業(yè)領域也一步步從過去傳統(tǒng)畜牧業(yè)發(fā)展方式向著現(xiàn)代信息化畜牧業(yè)轉變。由此，對畜牧業(yè)的要求也相應發(fā)生變化。在畜牧日常生產(chǎn)過程中，運用計算機管理控制技術能做到品種選擇、培育等技術上的先進化、高效化、智能化及自動化。所以，提升計算機技術在畜牧領域中的應用范圍及深度是極其重要和關鍵的。

我國畜牧業(yè)從過去傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代信息化模式轉變，計算機技術是非常重要的手段、方法之一，當前已經(jīng)被充分運用在畜牧生產(chǎn)中。在中國，盡管計算機技術應用于畜牧業(yè)的時間比較晚，時長較短，但目前的發(fā)展速度很快，并且獲得良好的成效。

利用計算機技術進行數(shù)值試驗。利用計算機技術對各項方案展開設計和分析，篩選出最佳設計方案，進而用最少的成本獲取最大的效益。數(shù)值試驗已被廣泛運用到畜牧業(yè)中，典型事例是運用計算機技術計算畜禽飼料配方，首先針對飼料儲存量，畜禽各類營養(yǎng)物質(zhì)需求量，市場價格變化等因素，把有關數(shù)據(jù)錄入到計算機中，添加相應的約束條件，如制定飼料、飼料添加劑使用量、飼料總量控制等，計算機能及時、準確的制定出飼料配方，供人們挑選最優(yōu)配方。因為數(shù)值試驗要運用到線性計劃方法、整數(shù)計劃方法及動態(tài)計劃方法等，技術強大的計算機都能完成相應計算，由此，極大提升了畜牧行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效益。

運用計算機模擬技術。計算機模擬技術是一種研究系統(tǒng)的有效方法。系統(tǒng)在難度及大小上有一定差別，可以把農(nóng)場整體當做一個生產(chǎn)系統(tǒng)。運用計算機技術對此系統(tǒng)展開模擬探究。通常包含以下順序：第一，對系統(tǒng)展開細致調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)實體間的關聯(lián)，利用數(shù)學抽象思維和技術搭建數(shù)學模型；第二，針對此模型創(chuàng)建相應的計算機模型，進行程序編寫；第三，錄入相應數(shù)據(jù)進行程序執(zhí)行，且將從系統(tǒng)中得出的數(shù)據(jù)和程序運行結果進行對比，完成對計算機模擬模型的數(shù)據(jù)、信息修改和檢查；第四，運用已確定的模擬模型對系統(tǒng)自身性能和各項關鍵因子間的聯(lián)系展開研究，然后找到改進與管理此系統(tǒng)的策略。計算機模擬技術擁有廣闊的運用前景，特別是在畜牧業(yè)保種工作中。假如將畜禽當做主要對象來探究保種問題時將會受到多項因素制約，但如果采用計算機模擬技術將可以順利打破制約。此外，此技術還能讓育種工作及其管理最優(yōu)化。

運用專家系統(tǒng)。此系統(tǒng)屬于智能計算機程序系統(tǒng)，在其內(nèi)部儲存著海量的專家學者的經(jīng)驗，可以運用這些經(jīng)驗和知識來解決各個領域中的問題。在畜牧業(yè)中，相關專家經(jīng)過長時間積累，運用珍貴經(jīng)驗及試驗得出有效的信息資料，采用數(shù)據(jù)模型制定出相應的畜牧業(yè)計算機專家軟件系統(tǒng)。Schmisseur 等研制的“蛋雞管理專家系統(tǒng)”經(jīng)過分析、探究雞群固定時間內(nèi)的生產(chǎn)資料和數(shù)據(jù)，從而找尋出影響蛋雞生產(chǎn)效率和經(jīng)濟利潤的關鍵問題，且利用計算機計算出因生產(chǎn)管理問題導致經(jīng)濟損失額度，最終得到化解此問題的有效方法，提升雞群生產(chǎn)效益。Timmone 研發(fā)的專家系統(tǒng)可以運用家禽生物學和屋舍物理學等知識實現(xiàn)雞舍智能化環(huán)境監(jiān)控。目前，我國專家學者已經(jīng)開始投入到畜牧業(yè)專家系統(tǒng)研究工作中，如生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)研究等。

創(chuàng)建畜牧場。創(chuàng)建現(xiàn)代化畜牧場將牽涉多方面系統(tǒng)工程，如環(huán)境系統(tǒng)工程、建筑系統(tǒng)工程、機電系統(tǒng)工程等，依賴多種專業(yè)工作人員共同配合完成。傳統(tǒng)方式的手工制圖耗時過長，且耗力過大，在日后修改圖紙時很不方便，設計工程完成后不能方便的觀察到工程建設的整體效果。這些問題現(xiàn)在都能利用計算機技術解決，如運用AutoCAD 技術、PhotoShop 技術等都可以有效彌補傳統(tǒng)方式的不足。

畜牧場區(qū)監(jiān)測和決策。創(chuàng)建畜牧場區(qū)現(xiàn)代信息化技術科學管理和監(jiān)測系統(tǒng)可以依據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)及時展開相應調(diào)整，提升場區(qū)工作效率。當前，畜牧業(yè)相對發(fā)達的國家為了提升場區(qū)管理、監(jiān)督能力設計了畜牧領域的經(jīng)濟生產(chǎn)管理APP，以及智能化專家系統(tǒng)。伴隨著此類型軟件的順利研發(fā)，農(nóng)場開始全面采用這些設施和專家系統(tǒng)對場區(qū)工作展開指導與監(jiān)控。且運用計算機互聯(lián)網(wǎng)技術搜尋大量有效信息對生產(chǎn)及決策進行指導。

目前，現(xiàn)代計算機技術在畜牧業(yè)生產(chǎn)方面的運用程度比過去有了非常大的提升。相信在未來計算機技術的發(fā)展速度會更快，原因有以下幾方面。

計算機技術自身的飛速前進促使計算機和各種設備配件的價格及網(wǎng)絡費用逐漸下降。計算機的更新?lián)Q代速度會更快，每一次更新?lián)Q代都會讓計算機技術和功能提高一次。盡管就當前的計算機技術、功能來言，已經(jīng)可以滿足畜牧業(yè)的運用需要。但畜牧業(yè)科研體系、數(shù)據(jù)處理中心等對計算機自身的儲存量及運行速度要求要高很多。創(chuàng)新型的先進計算機技術將會有更加廣闊的用武之地。

在我國社會經(jīng)濟領域中，計算機技術融入到各個經(jīng)濟領域是經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，所以畜牧業(yè)也一樣。此后的畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展趨勢將朝著計算機技術管理自動化方向前進，達到對牧場的高效管理和遠程監(jiān)測。

社會的進步和發(fā)展使人們對畜產(chǎn)品的需求量、產(chǎn)品質(zhì)量的要求逐漸升高。各大企業(yè)間的經(jīng)濟競爭也將更加激烈，在缺乏豐富自然資源及人工資源的情況下，想要戰(zhàn)勝競爭對手，充分運用計算機技術非常關鍵。

畜牧業(yè)與農(nóng)牧人民的生活緊密相連。傳統(tǒng)形式的生產(chǎn)模式已不能為鄉(xiāng)村牧區(qū)帶來更高的效益?，F(xiàn)代畜牧業(yè)的興起已逐漸成為流行趨勢，以計算機技術為主要核心的現(xiàn)代信息化技術對畜牧業(yè)發(fā)展的影響和作用逐漸顯現(xiàn)。拓寬和強化計算機技術在畜牧業(yè)的運用是帶動畜牧業(yè)生產(chǎn)效益、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)方式現(xiàn)代化的關鍵手段。