基于國際“5F”原則的規?；B殖場奶牛福利評價指標賦權研究

姜 冰

(東北農業大學，黑龍江 哈爾濱 150030)

奶牛福利是與生產效益、奶牛健康密切相關的概念，奶牛福利下降引致的奶牛生產效率的降低將直接制約奶牛養殖業的效益[1-2]，而奶牛福利的改善對奶牛養殖環境、原料乳增產提質和養殖場增收等經濟要素均產生積極影響，奶牛福利已成為保障原料乳質量安全和養殖場持續獲得理想預期收益的重要影響因素，是奶牛養殖業可持續發展所必需考慮的重要課題[3-5]。保護動物福利已在西方國家形成了共識，世界動物衛生組織(OIE)、世界貿易組織(WTO)、聯合國糧農組織(FAO)和國際標準化組織(ISO)也把動物福利作為產品質量品控管理的重要內容[6-7]。目前，我國奶牛養殖業規?；?、集約化和標準化的程度不斷提升，“利益最大化”目標驅動下的掠奪式經營方式，將會導致奶牛平均福利下降，對奶牛遺傳生產力、生產性疾病防控和奶牛利用年限等方面產生消極影響，制約奶牛養殖業的可持續發展能力[8-10]。面對國內外嚴峻的市場趨勢和產業形勢，中國政府需要掌握我國奶牛養殖業的福利水平，構建合理、科學的規模化養殖場動物福利測度指標體系勢在必行。

1 農場動物福利評價概述

農場動物福利評價的關鍵是尋求科學、合理的評價指標。健全的法律法規和標準體系是科學提取評價指標的基礎。目前，歐盟國家、美國、加拿大、澳大利亞、新加坡、馬來西亞等100 多個國家和地區己經建立了比較完善的動物福利法律法規和標準體系，有些國家的動物福利標準歷史長達50年[6-8]。世界動物衛生組織(OIE)對動物福利的表述獲得了普遍認可。國際公認的動物福利評價準則是由英國的農場動物福利委員會(FAWC)于1997年提出的“5F”原則，即“享有不受饑渴的自由(生理福利)、享有生活舒適的自由(環境福利)、享有不受痛苦傷害的自由(衛生福利)、享有生活無恐懼和悲傷感的自由(心理福利)、享有表達天性行為的自由(行為福利)”。鑒于動物福利中生理福利、環境福利、心理福利、衛生福利及行為福利五個方面的評價指標沒有統一的標準，故動物福利評價體系亦存在差異，主要分為六大類動物福利評價體系：TGI-35體系、TGI-200體系、臨床觀察因素分析評價體系、危害分析關鍵點評價體系、歐盟“福利質量”計劃和畜舍生產系統評價體系。

我國關于農場動物福利的研究始于20 世紀90 年代，落后國外三十多年，尚未形成完整的理論體系，在農場動物福利立法、農場動物福利標準體系建設建設方面相對滯后，制約農場動物福利評價工作的開展。目前，關于農場動物福利評價的文章較為鮮見，現有研究文獻主要集中在生豬、肉雞和綿羊3類畜種，以歐盟“福利質量”計劃已有指標體系和測度方法，或是以“5F”原則構建指標體系并結合層次分析法測度福利水平[11-12]。關于系統的研究奶牛福利評價體系構建的研究文獻尚未發現。筆者經過查閱大量國內外文獻，綜合前人經驗和成果，遵循國際通用“5F”原則，構建符合我國國情的規?；B殖場奶牛福利評價體系。

2 奶牛福利評價體系框架

規模化養殖場奶牛福利評價體系是一個集復雜性、學科交織性、強邏輯性為特征的系統，規?；B殖場奶牛福利評價體系的構建必須遵循動物福利學、動物醫學、動物營養學、動物行為學、畜牧經濟學、質量安全管理和目標管理等相關理論基礎，本研究遵循農場動物福利委員會(FAWC)(1997)倡導的動物福利評價“5F”基準，以世界動物衛生組織(OIE)(2011)界定的動物福利標準為依據，結合專家咨詢，并深入養殖企業，征求管理人員和獸醫的意見和建議，建立規?；B殖場奶牛福利問題分解結構，將規模化養殖場奶牛福利評價研究的預定目標和理想結果作為目標層(A)，根據福利功能將復雜的系統分解成為生理福利、環境福利、心理福利、衛生福利與行為福利五個子系統作為原則層(B1-B5)，將在奶牛飼喂、畜舍環境、疫病防控、行為表達和人畜關系等各環節反映的奶牛福利特征的具體分類作為標準層(B11-B53)，并為標準層每個因素設置數據上可獲、操作上可行、技術上可能的可度量、具體化、科學化的關鍵指標(表1)。

表1 規?；B殖場奶牛福利評價指標Table1 Index of welfare evaluation of dairy cows in large-scale farms

3 奶牛福利評價權重確定

3.1 權重確定過程

首先，依據規?；B殖場奶牛福利評價指標體系，設計涵蓋全部評價指標的描述性問題，選擇30位專家，包括黑龍江省泌乳牛存欄量500頭以上的養殖場管理人員20人,動物科學和動物醫學領域的專家10人，采用德爾菲法征求專家對評價問卷指標的意見，反復綜合及反饋，最后匯總得出對評價指標集的共識。然后，通過建立綜合評價指標因素的優先集合，采用兩因素重要性比值代替專家打分，構筑判斷矩陣，通過計量軟件計算評價指標的權重。最后，進行一致性檢驗，確保結果的穩健性。此部分選擇全國原料奶主產區黑龍江省為重點調研區域，發放調研問卷30份，有效問卷26份。為了確保專家判斷的精準性，將動物福利指標的描述性分析材料分發給受訪專家，作為評分依據。

3.1.1 建立綜合評價指標因素的優先集合 本文將指標體系分為3個層級，第一層級為目標層(A)，第二層級為原則層，標記為Bi={B1,B2,B3,B4,B5}={生理福利，環境福利，衛生福利，心理福利，行為福利}，第三層級為標準層，記為Bij={Bi1,Bi2,Bi3,…,Bij}，其中i=1，2，…，5，Bij表示Bi的第j個二級指標，j=1，2，…，ki，ki≤9。B1j={B11,B12,B13,B14}={清潔飲水，飼料充足，營養均衡，分群飼喂}，B2j={B21,B22,B23,B24,B25,B26,B27,B28,B29}={牛場內外環境，噪音情況，光照情況，通風情況，設備狀況，運動場舒適度，牛床清潔度，牛床舒適度，分群管理}，B3j={B31,B32,B33,B34,B35}={病死傷處理，防疫措施，健康管理，獸醫管理，疾病診治}，B4j={B41,B42,B43}={群體活動，人畜互動，設備傷害}，B5j={B51,B52,B53}={侵略行為，異常行為，應激行為}。

3.1.2 構建比較判斷矩陣 基于規模化養殖場奶牛福利評價指標層次結構體系，對遞階層次結構進行兩兩比較，采用1-9標度法比較兩個指標，將定性的比較結果轉化為定量的判斷數據，形成對判斷矩陣。即判斷矩陣是在Bi層的要求下，對下一層Bij層元素Bi1、Bi2…Bij進行相互比較，用具體的數值表示Bi1到Bij對Bi的重要性，若二者重要程度相同，尺度設定為1；若前者比后者稍微重要，尺度設定為3；若前者比后者明顯重要，尺度設定為5；若前者比后者非常重要，尺度設定為7；若前者比后者極其重要，尺度設定為 9；而尺度值2、4、6、8則表示為兩個指標的重要程度之比在上述兩個相鄰等級之間，從而構建判斷矩陣A。

表2 比例標度法含義Table 2 The definition of proportional scale method

3.1.3 確定各指標權重 將比較判斷矩陣寫入軟件，計算判斷矩陣的最大特征值(λmax)和特征向量矩陣(W*)，然后把特征向量W*化為W，對w權重向量進行轉置，則W=(w1,w2,…,wn)T，W即各指標權重。

3.1.4 一致性檢驗 鑒于專家的主觀經驗知識不同，對指標體系的各項指標進行相對重要性判斷時可能存在一定的誤差，因此需要對判斷矩陣進行一致性檢驗。具體方法：

式中：CR為一致性比率；CI為一致性指標；RI為隨機指數；λmax為判斷矩陣的最大特征根；n為判斷矩陣的階數。

當一致性CR<0.1時，認為判斷矩陣的結果可以接受，反之，判斷矩陣的結果無法接受，需要進行反復調查論證，直到具有滿意的一致性為止。對于層次總排序的檢驗方法：

CRn=CIn/RIn,CIn=(CI(n-1)1,CI(n-1)2,…,CI(n-1)n)Wn-1

RIn=(RI(n-1)1,RI(n-1)2,…,RI(n-1)n)Wn-1

當CRn<0.1 時，認為n層次總排序的一致性可以接受。

鑒于比較判斷矩陣獲取的計量方法相同，故此處僅列出原則層Bi對目標層A的判斷矩陣，Bij對Bi的判斷矩陣同理。

4 結果與分析

4.1 原則層目標評價模型及權重分析

原則層Bi包括生理福利、環境福利、衛生福利、心理福利和行為福利等五個維度，原則層Bi對目標A的判斷矩陣及全部結果見表4。在規?；B殖場奶牛福利的五個評價維度中，對于奶牛而言，首先，生理福利比重達40.34%，說明保證清潔飲水和飼料充足的基本生理需求及營養均衡、分群飼喂的科學飼養方式，確保奶牛健康和精力充沛，是最基本最重要的福利維度；其次，環境福利比重22.35%，說明分群管理、自然環境、牛舍內外環境、設備狀況等環境因素是影響規?；B殖場奶牛福利水平的關鍵福利維度；第三，衛生福利和行為福利比重分別為18.16%和14.43%，說明奶牛健康體態、疾病診治、病死傷處理、防疫措施和獸醫管理等衛生福利要素及侵略、異常和應激等行為福利要素對奶牛免受疾病困擾和充分表達天性行為的權利有積極作用，一定程度上影響規?；B殖場奶牛福利總體水平；最后，心理福利比重為4.71%，說明設備傷害、人畜互動、群體活動等要素構成的心理福利維度相對于其他四個維度而言，對規模化養殖場奶牛福利水平影響稍小。但是，五個維度均為評價規模化養殖場奶牛福利水平的重要組成部分。

表3 Bi對A比較判斷矩陣Table 3 Bi-A comparative judgment matrix

表4 Bi對A權重結果Table 4 Bi-A weight results

4.2 生理福利評價子模型及權重分析

生理福利為原則層B1，清潔飲水B11，飼料充足B12，營養均衡B13，分群飼喂B14為標準層，標準層指標B1j對原則層B1的判斷矩陣及全部結果見表5。生理福利是指動物應享有免受饑渴的自由，是動物生存的基本要求。影響規?；B殖場奶牛生理福利的主要指標有清潔飲水、飼料充足、營養均衡和分群飼喂，生理福利指標較易量化、獲取和接受。清潔飲水是保障牛體健康的首要條件，有助于活化細胞及內臟，加速代謝，增強機體免疫力和抵抗力，流動的地下水、清潔的水槽、充足的飲水器是確保水質安全和水量充足的基礎；飼料充足是滿足奶牛生存又一基本要求，高品質飼料，充足的飼料槽，自由采食空間是確保飼料質量安全和攝食充分的基礎；營養均衡是衡量奶牛采食營養全面與否的重要指標，不斷豐富和補充奶牛身體所需的營養物質并進行科學配比是確保高品質原料奶的基礎；分群飼喂是依據泌乳牛不同的產奶量區間及所處不同的泌乳階段進行合理的飼喂管理，保證原料奶產量和奶牛機體功能[13]。在影響生理福利的四項指標中，飼料充足和營養均衡的比重分別為41.21%和33.31%，是保障奶牛不受饑餓之苦的重要因素，是影響奶牛生理福利的重要因素，清潔飲水比重為18.87%，是保障奶牛免受饑渴之苦的重要因素，分群飼喂比重為6.61%，相對于攝食和飲水而言，該指標權重較低。

表5 B1j對B1權重結果Table 5 B1j-B1 weight results

4.3 環境福利評價子模型及權重分析

環境福利為原則層B2，牛場內外環境B21，噪音情況B22，光照情況B23，通風情況B24，設備狀況B25，運動場舒適度B26，牛床清潔度B27，牛床舒適度B28，分群管理B29為標準層，標準層指標B2j對原則層B2的判斷矩陣及全部結果見表6。環境福利是指動物應享有免受不舒適環境的自由，是動物生活的基本條件。影響規?；B殖場奶牛環境福利的主要指標有物理類環境因素，即噪音情況、光照情況、通風情況，畜舍設施類環境因素，即牛場內外環境、設備狀況、運動場舒適度、牛床清潔度、牛床舒適度，管理類環境因素，即分群管理，環境福利指標較易觀察和獲得。物理類環境因素是保證奶牛舒適生活的自然要素，牛舍應具備良好的通風條件，控制有害氣體的濃度；具備充足的光照，滿足奶牛采食行為；具備安靜的氛圍，保證奶牛的充足休息。畜舍設施類環境因素是保證奶牛舒適生活的功能要素，牛場內外適當的綠化和滅蠅滅鼠，凈化環境，防止疫病傳播；擁有運動場且構造合理，滿足奶牛日常活動需求；牛床清潔舒適，大小適宜，使軀體舒服；料槽、飲水器、風扇、噴水系統、TMR和擠奶機等設備清潔且功能正常，是奶牛飼喂與原料奶供應的有效保障。合理的牛群結構，促使泌乳牛管理更為精細化[14-15]。在影響環境福利的九項指標中，牛床舒適度和牛床清潔度的比重分別為39.14%和21.46%，說明奶牛趟臥環境是影響奶牛環境福利的重要因素，通風情況的比重為14.66%，說明牛舍空氣質量直接影響奶牛環境福利，此外，其他六項指標比重均小于10%，權重相對較低。

表6 B2j對B2的權重結果Table 6 B2j- B2 weight results

4.4 衛生福利評價子模型及權重分析

衛生福利為原則層B3，病死傷處理B31，防疫措施B32，健康管理B33，獸醫管理B34，疾病診治B35為標準層，標準層指標B3j對原則層B3的判斷矩陣及全部結果見表7。衛生福利是指動物應享有免受疾病、疼痛和傷害的自由，是維持動物身體健康的重要條件。影響規模化養殖場奶牛衛生福利的主要指標有病死傷處理、防疫措施、健康管理、獸醫管理和疾病診治。衛生福利指標較易觀察和獲得。奶牛病死傷處理應采取無害化處理方式，可以有效控制疫病傳播；衛生防疫工作應在建立疫病防控程序的基礎上，配備隔離設備、隔離帶、消毒設施，按照國家規定注射疫苗，防止疫情擴散；健康管理可以有效預防奶牛患病，通過觀察牛體狀況和體檢記錄，明確奶牛衛生健康狀況；獸醫工作是疾病預防和治療的技術保障，養殖場應設有獸醫室，配備專業獸醫器具，并由具備專業知識和技能的人員實施診治；疾病診治工作是衡量養殖場衛生管理水平的關鍵因素，降低各類疾病的發病率和死亡率，及時救護，抑制疼痛，有效延長奶牛壽命[16-17]。在影響衛生福利的五項指標中，健康管理和疾病診治的比重分別為39.61%和20.49%，防疫措施和獸醫管理的比重分別為15.60%和15.40%，病死傷處理的比重僅為8.9%，權重相對較低。

表7 B3j對B3的權重結果Table 7 B3j- B3 weight results

4.5 心理福利評價子模型及權重分析

心理福利為原則層B4，群體活動時間B41，人畜互動B42，設備傷害B43為標準層，標準層指標B4j對原則層B4的判斷矩陣及全部結果見表8。心理福利是指動物應享有免受精神上的恐懼和壓抑的自由，是維持動物精神健康的重要條件。對于奶牛是否具有主觀感受和心理意識尚存爭議，所以在評價奶牛福利時是否應該考慮奶牛感受很難達成共識。按照當前知識體系很難界定動物心理福利全部內涵，尤其在國內動物福利意識普遍不高的情況下，評價心理更為困難。然而，使奶牛有心理上的安樂，不懼怕，不緊張，不枯燥、無壓抑感等都是奶牛心理福利的重要方面。影響規模化養殖場奶牛心理福利的主要指標有群體活動時間、人畜互動和設備傷害。設備傷害、暴力驅趕、獨自活動等均會增加奶牛害怕程度和壓抑不適感[18]。在三項指標中，設備傷害的比重高達73.98%，人畜互動的比重為17.11%，群體活動時間的比重僅為8.9%，權重相對較低。

表8 B4j對B4的權重結果Table 8 B4j-B4 weight results

4.6 行為福利評價子模型及權重分析

行為福利為原則層B5，侵略行為B51，異常行為B52，應激行為B53為標準層，標準層指標B5j對原則層B5的判斷矩陣及全部結果見表9。行為福利是指動物應享有表達自然行為的自由，“維持需要的行為”決定了動物的康樂狀態，即動物福利水平，動物行為的內環境平衡決定了動物在進化中的生物適應性，行為福利是動物進化的動機條件[7]。由于目前的科學手段很難準確測量動物行為福利狀態，我們僅能通過觀察進行主觀判斷，歸納影響規?；B殖場奶牛心理福利的主要指標有侵略行為、異常行為和應激行為。異常行為主要表現為狂躁，以啃咬護欄，來回走動，拒絕飲食為表現形式；刻板，以踱步、旋轉、甩頭、頭部上下伸縮、嘔吐重咽、身體搖擺不穩為表現形式；自我傷害，以身體摩擦物品，皮膚傷害為表現形式。應激行為主要表現為由于飼養密度、條件驟變等要素變化引起的呼吸急促、運動量減少、免疫力降低、生長緩慢等表現形式。侵略行為主要表現為自我保護式的攻擊[19-20]。在三項指標中，應激行為的比重高達55.16%，異常行為的比重為32.26%，侵略行為的比重僅為12.58%，權重相對較低。

表9 B5j對B5的權重結果Table 9 B5j-B5 weight results

4.7 權重總排序

層次總排序是各標準層對于目標層的權重，計算結果見表10。生理福利維度中的飼料充足與營養均衡的比重分別為16.62%和13.44%，對奶牛福利影響最大；生理福利維度中的清潔飲水、分群飼喂，環境福利維度的牛床舒適度、牛床清潔度、通風情況、設備狀況和牛場內外環境，衛生福利維度的所有標準層指標，心理福利維度的設備傷害，行為福利維度的所有標準層指標的比重在1%～10%之間；其他指標比重均低于1%。

表10 規?；B殖場奶牛福利評價指標權重(Bij-A)Table 10 Weight results of welfare evaluation of dairy cows in large-scale farms

5 小 結

在規?；B殖場奶牛福利評價體系中，生理福利和環境福利是影響奶?？傮w福利的最重要的兩個維度，心理福利對奶?？傮w福利影響最小的維度。其中，飼料供給是影響奶牛福利最重要的生理福利指標，牛臥床是影響奶牛福利最重要的環境福利指標，牛體健康管理是影響奶牛福利最重要的衛生福利指標，設備傷害是影響奶牛福利最重要的心理福利指標，應激行為是影響奶牛福利最重要的行為福利指標。根據研究結果，可對大規模奶牛養殖場進行初步福利評價，有效地確定養殖主體奶牛福利關鍵問題，同時，本項目的研究理論和方法可以其他畜禽福利評價探討提供參考。鑒于國內研究處于起步階段，本福利體系會依據國內政策、標準和產業發展具體情況，進行補充與完善，為政府相關部門和生產者明確改善奶牛福利的重點任務提供科學支撐。