計(jì)算機(jī)技術(shù)在畜牧系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用
——評(píng)《畜牧系統(tǒng)工程》

尹 魁

（湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421002）

書名：畜牧系統(tǒng)工程

作者：呂興世

出版社：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社

ISBN： 9787109066908

出版時(shí)間：2001-3-1

定價(jià)：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(diǎn)介紹最基本且又在畜牧業(yè)領(lǐng)域適用的系統(tǒng)方法及其應(yīng)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(yù)測(cè)、畜牧系統(tǒng)的評(píng)價(jià)與決策、畜牧業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模型、動(dòng)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(jì)結(jié)構(gòu)、飼料優(yōu)化配方、畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、農(nóng)牧結(jié)合的生態(tài)模式、多性狀選擇等方面的應(yīng)用，并給出主要計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，具有較強(qiáng)的實(shí)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(yīng)用自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)與工程科技成果來(lái)鉆研、化解工程運(yùn)行發(fā)展中系統(tǒng)性難題的技術(shù)科學(xué)。系統(tǒng)工程也被稱之為系統(tǒng)工程技術(shù)，具體定義可以表述為“將系統(tǒng)整體作為研究對(duì)象，全面綜合應(yīng)用系統(tǒng)概念、方法及先進(jìn)信息科技手段，按照相應(yīng)操作順序達(dá)到系統(tǒng)目的最佳化管理安排的工程性技術(shù)”。目前，系統(tǒng)工程已是相當(dāng)活躍和為人熟知的學(xué)科。系統(tǒng)分析研究及系統(tǒng)工程方法研究已被全面運(yùn)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、城鄉(xiāng)開(kāi)發(fā)與通訊、交通等領(lǐng)域。系統(tǒng)工程不但將自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的知識(shí)理論、技術(shù)方法策略進(jìn)行有效融合和巧妙應(yīng)用，還是人們社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、科學(xué)研究等活動(dòng)的科學(xué)安排和有效管理，也是數(shù)學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等的創(chuàng)新性應(yīng)用。

在20 世紀(jì)70 年代時(shí)期系統(tǒng)工程被運(yùn)用到畜牧領(lǐng)域，但直至80 年代才逐漸得到大家關(guān)注，系統(tǒng)工程在畜牧領(lǐng)域生產(chǎn)決策、生產(chǎn)分析研究中得到有效運(yùn)用，已全面運(yùn)用到我國(guó)農(nóng)牧業(yè)各個(gè)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(jì)情況等問(wèn)題提供了有利工具，為化解畜牧生產(chǎn)過(guò)程中能量消耗過(guò)大、資金周轉(zhuǎn)速度慢、生產(chǎn)效率過(guò)低等問(wèn)題帶來(lái)新途徑，對(duì)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(wù)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(shè)計(jì)有霍爾三維結(jié)構(gòu)思想方法，其中三維是指時(shí)間維、邏輯維、知識(shí)維。

時(shí)間維：主要有規(guī)劃擬定方案、研制生產(chǎn)、運(yùn)行、更新等階段。

邏輯維：表示畜牧系統(tǒng)工程的每個(gè)階段要完成的思考步驟，根據(jù)思維過(guò)程劃分為7 個(gè)邏輯單元進(jìn)行有序排列，即擺明問(wèn)題，系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)綜合，系統(tǒng)分析，最優(yōu)化，決策，實(shí)施計(jì)劃。

知識(shí)維：表示完成上述各階段、步驟所涉及的專業(yè)范圍和學(xué)科領(lǐng)域。它包括完成每個(gè)階段、每個(gè)步驟所需要的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技術(shù)素養(yǎng)。

系統(tǒng)工程活動(dòng)的核心是總體設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單地講，有總體設(shè)計(jì)的過(guò)程系統(tǒng)、總體設(shè)計(jì)的組織系統(tǒng)。其中過(guò)程系統(tǒng)包括：調(diào)查研究、弄清問(wèn)題、確定目標(biāo)，總體設(shè)計(jì)、具體設(shè)計(jì)、總體協(xié)調(diào)、實(shí)施方案、在總體設(shè)計(jì)中。要注意技術(shù)方法實(shí)施結(jié)果、驗(yàn)收鑒定等，如解決總體協(xié)調(diào)技術(shù)。靈活運(yùn)用各種技術(shù)方法，確保信息資料完整可靠。

以計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的先進(jìn)信息科技正快速的前進(jìn)發(fā)展，且影響范圍不斷擴(kuò)大。我國(guó)畜牧業(yè)領(lǐng)域也一步步從過(guò)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(zhuǎn)變。由此，對(duì)畜牧業(yè)的要求也相應(yīng)發(fā)生變化。在畜牧日常生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)管理控制技術(shù)能做到品種選擇、培育等技術(shù)上的先進(jìn)化、高效化、智能化及自動(dòng)化。所以，提升計(jì)算機(jī)技術(shù)在畜牧領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍及深度是極其重要和關(guān)鍵的。

我國(guó)畜牧業(yè)從過(guò)去傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代信息化模式轉(zhuǎn)變，計(jì)算機(jī)技術(shù)是非常重要的手段、方法之一，當(dāng)前已經(jīng)被充分運(yùn)用在畜牧生產(chǎn)中。在中國(guó)，盡管計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)的時(shí)間比較晚，時(shí)長(zhǎng)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(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)各項(xiàng)方案展開(kāi)設(shè)計(jì)和分析，篩選出最佳設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而用最少的成本獲取最大的效益。數(shù)值試驗(yàn)已被廣泛運(yùn)用到畜牧業(yè)中，典型事例是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算畜禽飼料配方，首先針對(duì)飼料儲(chǔ)存量，畜禽各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求量，市場(chǎng)價(jià)格變化等因素，把有關(guān)數(shù)據(jù)錄入到計(jì)算機(jī)中，添加相應(yīng)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(jì)算機(jī)能及時(shí)、準(zhǔn)確的制定出飼料配方，供人們挑選最優(yōu)配方。因?yàn)閿?shù)值試驗(yàn)要運(yùn)用到線性計(jì)劃方法、整數(shù)計(jì)劃方法及動(dòng)態(tài)計(jì)劃方法等，技術(shù)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)都能完成相應(yīng)計(jì)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(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)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(chǎng)整體當(dāng)做一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)此系統(tǒng)展開(kāi)模擬探究。通常包含以下順序：第一，對(duì)系統(tǒng)展開(kāi)細(xì)致調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)體間的關(guān)聯(lián)，利用數(shù)學(xué)抽象思維和技術(shù)搭建數(shù)學(xué)模型；第二，針對(duì)此模型創(chuàng)建相應(yīng)的計(jì)算機(jī)模型，進(jìn)行程序編寫；第三，錄入相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行程序執(zhí)行，且將從系統(tǒng)中得出的數(shù)據(jù)和程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，完成對(duì)計(jì)算機(jī)模擬模型的數(shù)據(jù)、信息修改和檢查；第四，運(yùn)用已確定的模擬模型對(duì)系統(tǒng)自身性能和各項(xiàng)關(guān)鍵因子間的聯(lián)系展開(kāi)研究，然后找到改進(jìn)與管理此系統(tǒng)的策略。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)擁有廣闊的運(yùn)用前景，特別是在畜牧業(yè)保種工作中。假如將畜禽當(dāng)做主要對(duì)象來(lái)探究保種問(wèn)題時(shí)將會(huì)受到多項(xiàng)因素制約，但如果采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)將可以順利打破制約。此外，此技術(shù)還能讓育種工作及其管理最優(yōu)化。

運(yùn)用專家系統(tǒng)。此系統(tǒng)屬于智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存著海量的專家學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)，可以運(yùn)用這些經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來(lái)解決各個(gè)領(lǐng)域中的問(wèn)題。在畜牧業(yè)中，相關(guān)專家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累，運(yùn)用珍貴經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)得出有效的信息資料，采用數(shù)據(jù)模型制定出相應(yīng)的畜牧業(yè)計(jì)算機(jī)專家軟件系統(tǒng)。Schmisseur 等研制的“蛋雞管理專家系統(tǒng)”經(jīng)過(guò)分析、探究雞群固定時(shí)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(jì)利潤(rùn)的關(guān)鍵問(wèn)題，且利用計(jì)算機(jī)計(jì)算出因生產(chǎn)管理問(wèn)題導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失額度，最終得到化解此問(wèn)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(yùn)用家禽生物學(xué)和屋舍物理學(xué)等知識(shí)實(shí)現(xiàn)雞舍智能化環(huán)境監(jiān)控。目前，我國(guó)專家學(xué)者已經(jīng)開(kāi)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(chǎng)。創(chuàng)建現(xiàn)代化畜牧場(chǎng)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(jī)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(shí)過(guò)長(zhǎng)，且耗力過(guò)大，在日后修改圖紙時(shí)很不方便，設(shè)計(jì)工程完成后不能方便的觀察到工程建設(shè)的整體效果。這些問(wèn)題現(xiàn)在都能利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決，如運(yùn)用AutoCAD 技術(shù)、PhotoShop 技術(shù)等都可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)方式的不足。

畜牧場(chǎng)區(qū)監(jiān)測(cè)和決策。創(chuàng)建畜牧場(chǎng)區(qū)現(xiàn)代信息化技術(shù)科學(xué)管理和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以依據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)及時(shí)展開(kāi)相應(yīng)調(diào)整，提升場(chǎng)區(qū)工作效率。當(dāng)前，畜牧業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家為了提升場(chǎng)區(qū)管理、監(jiān)督能力設(shè)計(jì)了畜牧領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)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(chǎng)開(kāi)始全面采用這些設(shè)施和專家系統(tǒng)對(duì)場(chǎng)區(qū)工作展開(kāi)指導(dǎo)與監(jiān)控。且運(yùn)用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搜尋大量有效信息對(duì)生產(chǎn)及決策進(jìn)行指導(dǎo)。

目前，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)方面的運(yùn)用程度比過(guò)去有了非常大的提升。相信在未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度會(huì)更快，原因有以下幾方面。

計(jì)算機(jī)技術(shù)自身的飛速前進(jìn)促使計(jì)算機(jī)和各種設(shè)備配件的價(jià)格及網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用逐漸下降。計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代速度會(huì)更快，每一次更新?lián)Q代都會(huì)讓計(jì)算機(jī)技術(shù)和功能提高一次。盡管就當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)、功能來(lái)言，已經(jīng)可以滿足畜牧業(yè)的運(yùn)用需要。但畜牧業(yè)科研體系、數(shù)據(jù)處理中心等對(duì)計(jì)算機(jī)自身的儲(chǔ)存量及運(yùn)行速度要求要高很多。創(chuàng)新型的先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)有更加廣闊的用武之地。

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，所以畜牧業(yè)也一樣。此后的畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)將朝著計(jì)算機(jī)技術(shù)管理自動(dòng)化方向前進(jìn)，達(dá)到對(duì)牧場(chǎng)的高效管理和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展使人們對(duì)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(jì)競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)非常關(guān)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(lái)更高的效益。現(xiàn)代畜牧業(yè)的興起已逐漸成為流行趨勢(shì)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要核心的現(xiàn)代信息化技術(shù)對(duì)畜牧業(yè)發(fā)展的影響和作用逐漸顯現(xiàn)。拓寬和強(qiáng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)在畜牧業(yè)的運(yùn)用是帶動(dòng)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(guān)鍵手段。