孵化場生產管理系統的構建與集成

摘要：在對生產業務深入分析的基礎上，構建了一個通過集成接口可與雞場生產系統集成運行的孵化場生產管理系統。該系統以生產管理為核心，支持計劃、設備、蛋庫、物料和銷售等管理，并利用數據倉庫和數據挖掘技術實現報表生產和生產分析。該系統的應用將實現養殖企業集約化的業務管控，提高了養殖效益。

關鍵詞：孵化；生產管理；信息系統；系統集成

中圖分類號：TP315；S831 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）22-5954-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.22.056

The Construction and Integration of Hatchery Production Management System

CHEN Yan-long，JIANG Ai-de

（Department of Information Engineering， Henan University of Animal husbandry and Economy， Zhengzhou 450011， China）

Abstract： This paper on the basis of in-depth analysis of the production business， build a through integrated interface with chicken hatchery production and management of the production system integration operation system. The system is based on production management as the core， supporting plan， equipment， egg library， materials and sales management， and by using the data warehouse and data mining technology to achieve production and production analysis report. The application of the system will realize intensive business controls to breeding enterprises， improve the breeding benefit.

Key words： hatching； production management； information system； system integration

目前，中國規模化養殖從追求數量轉向高生產效率和高產品質量的重要轉型時期。現代化孵化技術是中國養殖業迅速發展的一個重要標志[1，2]。雞的現代化孵化技術有嚴格的工藝流程[3，4]作為指導，自動化的孵化設備提供支持，但大量生產數據的管理仍處于使用電子表格處理的低水平階段。

本研究旨在基于面向對象的思想[5]設計孵化場生產管理系統，來實現孵化生產的信息化管理，在生產數據及時、準確采集的基礎上，利用數據倉庫和數據挖掘技術[6，7]，開展生產分析，幫助各級領導合理安排生產、科學配置資源。該系統設計時充分考慮了與項目組設計的種雞場智能生產管理系統進行集成的問題，系統既可單獨運行，也可與雞場生產管理系統集成運行。

1 孵化場生產管理

在系統開發的需求分析階段，業務流程的分析可以了解該業務的具體處理過程，發現和處理系統調查中的錯誤和疏漏，優化業務處理流程，確定信息系統的界限[8]。孵化場的各項管理業務中，孵化生產是其核心，流程如圖1所示。其中，可以利用信息系統處理的環節有：①孵化計劃。計劃的制定、存檔、執行情況等的管理，可以用信息系統方便、高效地實現；②種蛋存儲。孵化生產所需的種蛋，需要按照嚴格的程序進行消毒、存放，使用信息系統可以提高其管理效率；③入孵。對于每批次的孵化，都需要建立相應的文檔，記錄諸如該批次的入孵時間，孵化類型是育種、種用還是商品，種蛋的相關信息，入孵種蛋的數量等信息；④孵化。孵化過程包括溫濕度控制、轉蛋、通風、照蛋等。其中，現代化的孵化機可以自動控制溫度、濕度、通風量、轉蛋次數、超溫報警等，但照蛋工作中產生的數據孵化機則無法自動管理，可以用信息系統來實現；⑤出雛。包括雛雞的分級、鑒別、預防接種等，這些工作中產生的數據，如健雛數、殘弱死數、公母數、防疫情況等，在孵化管理中都非常有用；⑥銷售。使用信息系統對銷售環節進行管理非常方便且高效；⑦報表與分析。根據管理需要生成各種生產報表，并對生產指標進行圖表分析。

因此，系統設計時充分考慮與雞場生產管理系統的集成，系統利用面向對象的開發思想，將每批次的孵化生產抽象成一個對象，可用信息系統處理的每項生產活動抽象成該對象的一個事件，系統通過對事件的管理來實現孵化生產過程的管理。

2 孵化場生產管理系統的構建

2.1 系統結構

系統對孵化場的整個生產過程進行全程跟蹤管理，實時記錄每個生產環節的數據，同時備份數據到數據庫管理中心，為后期的各項管理和生產分析提供支持。孵化場生產管理系統架構如圖2所示。

數據采集層實現孵化生產、孵化設備、種蛋、物料和銷售等數據的實時采集，并提供數據采集層集成接口。其中，種蛋數據可以從雞場生產管理系統中自動讀取，數據層的集成要考慮該系統與雞場生產管理系統在種蛋、物料、銷售等相關數據的統一編碼和數據存儲問題。

管理系統層即業務處理層、數據匯聚層，其主要作用：①將數據采集層采集的不同業務數據按照統一的規則進行分類存放，形成統一可用的數據。該系統涉及的管理業務有：計劃管理、生產管理、設備管理、蛋庫管理、物料管理和銷售管理等；②與企業已有IT系統進行橫向集成，以期實現集成化的業務管控。規模化的養殖企業，既有孵化場也有眾多養雞場，系統的實施考慮與雞場生產系統的集成。管理層集成接口解決該系統在生產管理、物料管理、蛋庫管理和銷售管理等業務與雞場生產系統的集成應用，以實現養殖企業集約化的業務管控。

決策分析層綜合分析業務數據，實現孵化生產專業應用數據和經營管理數據的共享與交換，為各級管理者提供決策支持。例如，通過孵化效率的分析，查找孵化生產中的薄弱環節，從而有針對性地采取措施；通過種蛋受精率分析，結果異常的，根據種蛋批次號使用雞場生產管理系統進行追溯，查找雞群養殖中的問題，進而改進養殖生產，這可以通過決策層集成接口來實現。

2.2 系統功能

從圖2可以看出，系統具有計劃管理、生產管理、設備管理、蛋庫管理、物料管理和銷售管理等6個功能模塊。其中生產管理是其核心部分，其他各功能模塊均是服務于生場管理。計劃管理、設備管理、蛋庫管理為生產的準時開展提供前期準備；物料管理為生產的順利進行提供物資支持；銷售管理為生產的產品（雛雞或毛蛋）提供銷售服務。同時，設備管理、蛋庫管理和物料管理又可為成本的核算提供數據支持。核心功能生產管理既提供對孵化生產活動過去事件的查詢、現在生產狀態數據的采集和未來生產活動的提示，又可以根據已經采集到的生產數據按需求生成生產報表、進行生產分析，如圖3所示。

1）數據采集。從每批次孵化生產的新建入孵、照蛋、出雛、鑒別、防疫、雛群變動和轉銷售等7個事件中，及時、準確地采集孵化生產中產生的原始數據，是系統實施生產管理，進行生產狀況分析的基礎，其重要性不言而喻。

2）事件查詢。根據需要可以對過去已經發生的生產事件按照不同檢索條件進行查詢，并支持查詢結果的文檔輸出與打印，其查詢既可針對某批次生產開展，也可對滿足條件的多批生產進行。

3）生產提示。系統自動讀取孵化生產的當前狀態數據，與孵化標準進行對比分析，主動給出生產提示信息。如，通過當前日期與生產標準中的照蛋時間對比分析，系統可提前一天給出照蛋提示信息。

4）報表生成。根據數據采集模塊采集的生產數據，系統可以生成孵化生產報表和孵化結算報表，孵化生產報表用來反映孵化場在某一時間內的孵化生產情況；孵化結算報表則體現孵化生產成本和收益的問題，但此處只包含部分生產成本，并不包含人員工資、固定資產折舊等內容，可以為財務系統提供成本結算支持。

5）生產分析。系統提供以圖表方式來進行孵化生產效益、孵化生產效率和種蛋受精率等3個方面的分析。其中，種蛋受精率異常的分析結果，要反饋種雞場，如果種雞場使用項目組開發的種雞場智能生產管理系統，則可通過集成接口自動反饋，否則以文件形式反饋種雞場。

2.3 數據庫設計

數據庫設計可以分為概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計3個階段[9，10]。概念結構設計階段是整個數據庫設計的關鍵，依照需求分析中確定的信息需求，對用戶信息加以分類、聚集和概括，建立一個與具體計算機和數據庫管理系統獨立的概念模型，通常使用E-R圖。邏輯結構設計階段的任務就是將E-R概念模型按照轉換規則，轉換成關系數據模型，然后利用范式理論進行優化，關系模式至少滿足第三范式，孵化場生產管理系統主要數據表關系如圖4所示。物理結構設計則考慮數據庫在物理結構上的存儲和存取方法，該系統結合SQL Server 2008數據庫管理系統，確定數據表字段、字段類型及表中的各種約束、索引等。

3 討論

1）生產分析指標。①生產效率指標。對于每批次的孵化生產，系統從出雛和雛后兩個階段來評價生產效率，出雛階段的指標有：出雛健雛率、入孵蛋健雛率、入孵蛋出雛率、出雛死亡率、出雛誤差率等，這些指標可以反映每批次孵化的生產效率。雛后階段的指標有：出雛后死亡率、出雛后誤差率等，主要反映雛后的管理效率。從數據庫存儲的大量生產數據中，對每一臺孵化設備和每一品種種蛋的孵化效率進行挖掘分析，可以發現設備是否存在問題或品種是否存在缺陷。

②種蛋受精率。孵化結束后，通過種蛋受精率分析可以反映種蛋的生產情況，異常結果要反饋種雞場。孵化生產中，箱體式孵化技術[2]一般不照蛋，巷道式孵化技術通常要照蛋，也就是說系統運行中可能沒有照蛋數據，需從出雛數據推算種蛋受精率。系統可自動判斷照蛋情況，從以下兩種算法進行選擇。

算法一：種蛋受精率=（入孵種蛋數-無精數）/入孵種蛋數×100%；

算法二：種蛋受精率=[（健雛數+殘弱死）/ 0.924 75]/入孵種蛋數×100%。

③生產效益指標。反映孵化生產的經濟效益，系統不能算出每批次孵化生產的所有成本，因而使用每枚種蛋毛收益來衡量每批次孵化的生產效益，具體算法如下：

每枚種蛋毛收益=[（雛雞收入+毛蛋收入）-（種蛋支出+疫苗支出）]/入庫種蛋數。

由于孵化的結果可能有健雛、毛蛋、弱雛、死雛等，也可能市場前景變化，孵化提前終止，孵化結果全是毛蛋，所以把收益分攤到種蛋比較合理，而不是健雛。

2）系統的集成性。孵化場的生產與雞場的生產存在一定的聯系，系統在設計實施的過程中充分考慮了與雞場生產系統的集成問題。從種蛋基本信息的采集、雛雞基本信息的輸出到蛋庫管理、物料管理、銷售管理，再到受精率異常的反饋都可以通過集成接口實現和雞場系統的信息互通。

3）系統的智能性。規模化孵化場往往有很多批次的孵化同時進行，因此每批生產都處于不同的生產階段。系統在輸入孵化的初始信息后，會每天根據孵化標準自動對這些信息進行檢索計算，并將明日的工作分類列出生成生產任務表，方便用戶提前安排生產，顯著提高了系統的智能性，避免了生產中的工作失誤。

4 小結

本研究在孵化場生產業務分析的基礎上，統籌考慮與雞場生產系統集成的前提下，完成了孵化場生產管理系統的構建，系統實現了對計劃、生產、設備、種蛋、物料、銷售等數據的管理，進而實現數據統計、報表生產及生產指標的圖形分析，為孵化場的精細化生產提供平臺支持。

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