規(guī)?；N雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構建

摘要：針對規(guī)?；N雞場生產(chǎn)管理信息化水平低，對領導生產(chǎn)決策支持力度不夠等問題，構建了一個既支持雞群精細養(yǎng)殖，又支持領導科學決策的種雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于“面向對象”的思想設計雞群生產(chǎn)管理模塊，在此基礎上利用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術設計分場生產(chǎn)管理和集團生產(chǎn)管理模塊，并利用SQL Server實現(xiàn)決策數(shù)據(jù)的分析。系統(tǒng)的應用將規(guī)范種雞場的養(yǎng)殖行為和管理行為，極大地提高了種雞場的養(yǎng)殖效益。

關鍵詞：種雞；生產(chǎn)管理；智能化；決策支持

中圖分類號：TP315；S831 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）16-4290-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.056

規(guī)?；姆N雞養(yǎng)殖企業(yè)有多個養(yǎng)殖場，而每個養(yǎng)殖場又有不同批次的種雞在同時飼養(yǎng)，不同生產(chǎn)階段的雞群所需關注的指標不相同。保證雞群按計劃生產(chǎn)、養(yǎng)殖場合理安排生產(chǎn)、養(yǎng)殖企業(yè)科學配置養(yǎng)殖資源等是非常復雜的管理問題。利用計算機技術、網(wǎng)絡技術和現(xiàn)代通信技術開發(fā)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，幫助養(yǎng)殖企業(yè)解決這些問題是非常必要的。雞場生產(chǎn)管理的軟件研發(fā)已經(jīng)取得很大的進展，從育種[1]、飼養(yǎng)指導、雞群生產(chǎn)管理[2，3]、質量追溯[4]、疾病輔助診斷[5]等方面都進行了實踐，但這些研究主要解決雞場生產(chǎn)管理中的結構化問題。本研究首先基于“面向對象”的思想[6]設計雞群生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)雞群養(yǎng)殖的信息化，在解決這一結構性問題的基礎上，利用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術[7，8]，設計分場生產(chǎn)管理和集團生產(chǎn)管理系統(tǒng)來幫助各級領導合理安排生產(chǎn)、科學配置養(yǎng)殖資源，解決領導決策中的非結構化問題。通過規(guī)?；N雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構建，規(guī)?；N雞企業(yè)將實現(xiàn)以下目標：①人員管控的有效化。構建規(guī)范化和標準化的種雞養(yǎng)殖管理模式，規(guī)范基層養(yǎng)殖人員的養(yǎng)殖行為和各級管理人員的管理行為；②雞群生產(chǎn)管理的信息化、智能化；③雞群生產(chǎn)物料消耗的最優(yōu)化。依靠動態(tài)定額，實現(xiàn)物料消耗的兩級管控模式（分場、雞群），控制物料不合理耗費；④各級領導決策的科學化。

1 系統(tǒng)的構建

1.1 總體設計

“人、雞、物、制”是構成規(guī)?；N雞場生產(chǎn)管理的四大要素：“制”是基礎，“人”處于中心主導位置，“雞、物”是“人”依靠“制”進行管理的對象。其中，“雞”是雞場生產(chǎn)管理的核心對象，通過“人”來銜接“雞、物”之間的關系，通過“制”來約束“人”的行為。

規(guī)?；N雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)以“人、雞、物、制”4個要素為管理對象，以相互關系為基礎，努力解決雞場生產(chǎn)管理中面臨的要點和難點。各要素和該生產(chǎn)管理系統(tǒng)的映射關系如圖1所示。

從動態(tài)過程模型分析，規(guī)?；N雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)依據(jù)“采集—傳輸—集成—分析與優(yōu)化—應用—展現(xiàn)”的思路來實現(xiàn)閉環(huán)的信息處理流程，實現(xiàn)各要素信息在管理、檢測、控制方面自下而上與自上而下的互動，為基層養(yǎng)殖人員提供標準養(yǎng)殖、智能提示等支持，為各級管理人員提供統(tǒng)計與決策、生產(chǎn)控制等方面的支持。規(guī)模化種雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)架構如圖2所示。

數(shù)據(jù)采集層實現(xiàn)信息采集，該層感知各種狀態(tài)信息，并將所采集的信息通過網(wǎng)絡平臺進行統(tǒng)一傳輸。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集包括各品種種雞養(yǎng)殖參數(shù)、雞群生產(chǎn)、物料和銷售等數(shù)據(jù)的采集。

管理系統(tǒng)層為業(yè)務處理層和數(shù)據(jù)匯聚層，其主要作用：①匯總處理數(shù)據(jù)采集層采集的數(shù)據(jù)，將不同專業(yè)的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的規(guī)則進行分類存放，形成統(tǒng)一可用的數(shù)據(jù)；②與雞場已有IT系統(tǒng)進行橫向集成，以期實現(xiàn)集成化的業(yè)務管控。系統(tǒng)的管理系統(tǒng)層根據(jù)服務的對象不同，業(yè)務活動可分為雞群生產(chǎn)管理、分場生產(chǎn)管理、集團生產(chǎn)管理3類，在各類業(yè)務中都會涉及物料管理和銷售管理等業(yè)務。

決策分析層綜合分析各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)雞場生產(chǎn)專業(yè)應用數(shù)據(jù)和經(jīng)營管理數(shù)據(jù)的共享與交換，為雞場各級管理者提供決策支持。例如，通過分析種蛋銷售狀況，合理安排種雞養(yǎng)殖計劃；通過分析各批次雞群養(yǎng)殖效益，查找養(yǎng)殖過程中的薄弱環(huán)節(jié)，制定基層培訓計劃。

規(guī)模化種雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)是雞場養(yǎng)殖人員和各級生產(chǎn)管理者協(xié)同工作的平臺，是雞場生產(chǎn)過程中管理思想、管理體系、管理目標落地的重要載體和工具。

1.2 系統(tǒng)功能

1）雞群生產(chǎn)管理。種雞的一個生產(chǎn)周期包括育雛、育成和產(chǎn)蛋3個階段，在種雞生長發(fā)育的各個階段，養(yǎng)殖人員需要進行針對種雞養(yǎng)殖的生產(chǎn)管理活動，就是雞群生產(chǎn)管理子系統(tǒng)研究的對象[3]。系統(tǒng)利用“面向對象”的思想，把雞群抽象成一個對象，雞群在養(yǎng)殖過程中的每一生產(chǎn)管理活動抽象成該雞群的一個事件，這樣在系統(tǒng)中，通過對雞群事件的管理來實現(xiàn)雞群生產(chǎn)過程的管理。雞群生命周期與生產(chǎn)事件關系如圖3所示。

雞群生產(chǎn)管理模塊可以實現(xiàn)：①雞群生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，從新建雞群、飼養(yǎng)、斷喙、雞群變動、轉群、防疫、抗體檢測、疾病、用藥、體重檢測、產(chǎn)蛋入庫、環(huán)境監(jiān)測、加光、受精、結算和關群等16個生產(chǎn)事件中采集雞群生產(chǎn)中的原始數(shù)據(jù)；②雞群生產(chǎn)報表生成，根據(jù)種雞的生產(chǎn)周期，系統(tǒng)可生成育雛生產(chǎn)報表、育成生產(chǎn)報表和產(chǎn)蛋生產(chǎn)報表，分別用來反映該雞群在育雛期、育成期和產(chǎn)蛋期的生產(chǎn)情況；③雞群生產(chǎn)狀況分析，系統(tǒng)提供反映雞群的存欄、生長、飼養(yǎng)、產(chǎn)蛋等4個方面的生產(chǎn)分析[3]，來反映雞群生產(chǎn)情況；④生產(chǎn)標準的管理，不同品種的種雞都有相應的生產(chǎn)標準，涉及轉群時間、防疫程序、體重、耗料、產(chǎn)蛋、環(huán)境等方面，在系統(tǒng)中集成了生產(chǎn)標準模塊，利用該模塊可對雞群生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測；⑤智能生產(chǎn)提示，系統(tǒng)自動讀取雞群的當前生產(chǎn)數(shù)據(jù)，與養(yǎng)殖標準進行對比分析，主動給出生產(chǎn)提示信息。通過雞群日齡與生產(chǎn)標準中的防疫程序對比分析，系統(tǒng)可提前2 d給出防疫提示。

2）分場生產(chǎn)管理。該模塊以分場所有雞群的生產(chǎn)管理為研究對象，以生產(chǎn)報表和分析圖的形式為分場領導提供決策支持。處于不生產(chǎn)周期的雞群之間沒有多大可比性，因而該模塊在生成報表和生產(chǎn)分析時，以雞群的生產(chǎn)周期為分類標準。

分場生產(chǎn)管理模塊可以實現(xiàn)：①分場生產(chǎn)報表生成，該類報表反映某一分場不同雞群的生產(chǎn)狀況，幫助分場領導分析不同雞群的生產(chǎn)效益，包含結算報表和存欄報表兩大類。結算報表有育雛生產(chǎn)結算報表、育成生產(chǎn)結算報表、產(chǎn)蛋生產(chǎn)結算報表和全程生產(chǎn)結算報表等4種；存欄報表有育雛存欄報表、育成存欄報表和產(chǎn)蛋存欄報表等3種。②階段生產(chǎn)狀況分析，包括育雛期生產(chǎn)分析、育成期生產(chǎn)分析和產(chǎn)蛋期生產(chǎn)分析。其中，雞群又分為已轉群（或已關群）和未轉群兩類。

3）集團生產(chǎn)管理。集團領導更多關注的是各分場的綜合生產(chǎn)效益，以此來決策人、財、物等資源在各分場的配置，宏觀地調控整個集團的種雞生產(chǎn)。在該模塊中，系統(tǒng)提供集團生產(chǎn)報表和雞場生產(chǎn)狀況分析兩項功能來支持領導科學決策。集團生產(chǎn)報表包括雞場存欄結構報表、雞場生產(chǎn)結算報表和雞場物料消耗報表等；雞場生產(chǎn)狀況分析包括育雛舍日均死淘率、育成舍日均死淘率、產(chǎn)蛋舍日均死淘率、育雛舍平均只養(yǎng)殖成本、育成舍平均只養(yǎng)殖成本和平均只產(chǎn)蛋成本等生產(chǎn)指標的分析。

4）物料管理。在種雞場的實際管理中，由于飼料和藥品是養(yǎng)殖過程中兩個極其重要的物料，并設有專門的倉庫由專人管理，因此系統(tǒng)中把飼料和藥品分別單列出來管理，即物料管理細分為飼料管理、藥品管理和其他物料管理3個模塊。這3個模塊的設計思想是統(tǒng)一入庫、按雞群出庫，可以滿足系統(tǒng)對雞群養(yǎng)殖成本的核算。

5）銷售管理。種雞生產(chǎn)過程中，可供銷售的商品有蛋和雞兩大類，蛋又具體可分為種蛋、鮮蛋和毛蛋；雞則指在養(yǎng)殖過程中淘汰的可用來銷售的種雞。系統(tǒng)支持對蛋的入庫、出庫和庫存等情況的查詢，并可按不同蛋庫、蛋類、種蛋品種等類型來查詢。對于淘汰種雞的銷售，系統(tǒng)采用在雞群變動事件中來處理，銷售時，既可按千克也可按只來計算金額。通過對蛋和雞的銷售管理，系統(tǒng)可方便的計算出雞群的銷售收入，為計算雞群的養(yǎng)殖效益提供支持。

2 數(shù)據(jù)分析的實現(xiàn)

系統(tǒng)是基于Microsoft SQL Server 2008和 Microsoft Visual Studio實現(xiàn)的，采用客戶服務器兩層結構（C/S），系統(tǒng)中報表生成和生產(chǎn)分析使用了SQL Server中提供的數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術[9-11]，實現(xiàn)方法如下：

1）根據(jù)決策主題設計星型數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫。星型模型的表構成有維表與事實表兩種，用于查詢的信息放在事實表中，維表可以繼續(xù)擴展成為維表和事實表的星型模型。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫事實表主要包含雞群養(yǎng)殖基本信息、養(yǎng)殖時間、養(yǎng)殖分場、投入成本、約束條件等。事實表下又含多個維表：①雞群養(yǎng)殖維表，包括種雞種類型、疾病、獸藥、飼料等；②時間維表，包括年度、季度、月份等；③分場維表，包括分場名稱、負責人等；④投入維表，包括水電費、醫(yī)藥費、飼料費、養(yǎng)殖機械費用及其他費用等；⑤分場生產(chǎn)效益維表，包括各種日均死淘率、均養(yǎng)殖成本等；⑥約束條件維表，包括資源約束、社會需求約束、生態(tài)環(huán)境約束、行業(yè)關系約束等。其中雞群養(yǎng)殖維表還可繼續(xù)細分，如疾病維表、獸藥維表等。

2）數(shù)據(jù)抽取。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抽取為雞群生產(chǎn)管理中采集的原始數(shù)據(jù)到OLAP數(shù)據(jù)的轉換以及Cube 數(shù)據(jù)本身的Processing更新，具體完成3方面的任務：①使用數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)（Data transact system）將采集的養(yǎng)殖原始數(shù)據(jù)轉移到OLAP所需要的雞群生產(chǎn)分析、階段生產(chǎn)分析和雞場生產(chǎn)分析對應的數(shù)據(jù)庫表中；②運行Marking Procedure進行業(yè)務分類；③在數(shù)據(jù)移入完成后，對Cube中的數(shù)據(jù)進行Processing更新。

3）利用ADO.NET配合MDX來制作OLAP分析。MDX提供了強有力的功能來處理Analysis服務器多維數(shù)據(jù)集中的多維數(shù)據(jù)，以分場生產(chǎn)效益分析多維數(shù)據(jù)集為例來說明：

軸線維：季度、分場。

切片維：分場生產(chǎn)效益。

X軸：分場維，內容包括（場名，日均死淘率），（場名，均養(yǎng)殖成本）。

Y軸：季度維，內容包括一季度、二季度、三季度、四季度。

MDX語句如下：

SELECT CROSSJOIN（{場名，日均死淘率. CHILDREN}，{場名，均養(yǎng)殖成本.CHILDREN}）ON COLUMNS，{一季度.CHILDREN，二季度.CHILDREN，三季度.CHILDREN，四季度.CHILEREN} ON ROWS FROM ChickenHouseBenefit WHERE（ChickenHouse.ALL，[2014]，Benefit.ALL）

多維數(shù)據(jù)集構建完成后必須要能夠顯示給用戶，使用數(shù)據(jù)透視表服務（PivotTable Services）客戶端應用程序可以連接到OLAP的組件，實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的存取操作。

3 實際運用

該系統(tǒng)已在1個有7個養(yǎng)殖分場，在欄約20萬只種雞的規(guī)?；B(yǎng)殖場試運行，運行效果良好，主界面如圖4所示。

4 小結

種雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的應用為種雞養(yǎng)殖的規(guī)范化，雞群生產(chǎn)的信息化、智能化，領導決策的科學化提供了一個信息支持平臺。通過雞群生產(chǎn)管理模塊，養(yǎng)殖人員可以方便地錄入養(yǎng)殖生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量原始數(shù)據(jù)，雞群負責人可以隨時了解雞群的生產(chǎn)狀況；通過分場生產(chǎn)管理和集團生產(chǎn)管理模塊，分場領導和集團領導可以隨時掌握各分場和整個集團的生產(chǎn)狀況。因此，該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)雞群養(yǎng)殖的精細化，也極大地提高了養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的管理水平和工作效率。隨著養(yǎng)殖企業(yè)對信息系統(tǒng)建設的不斷投入，中國養(yǎng)殖業(yè)信息化水平必將更上一個臺階。

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