兩種豬體重測定工具對(duì)測定值可信度影響的探討

韓雪峻，杜秉華，李步社，張和軍，宋團(tuán)偉，朱小平，黃永飛，姜紅菊，孫紅波，李海鋒(1.上海祥欣畜禽有限公司，上海 浦東 201302；2.上海種豬工程技術(shù)研究中心，上海 浦東 201302)

在測定種豬體重時(shí)，種豬場可從籠秤或電子測定站體重秤中任選一樣作為稱重工具，然而采用這兩種方法獲得的體重值一直在可信度上存有爭議。很多人偏向于采用前一種方法，認(rèn)為用籠秤獲得的體重值更為可信，究其原因可能是因?yàn)榇蠖鄶?shù)豬場覺得這種方法是在人工監(jiān)測下進(jìn)行的，人在現(xiàn)場控制著，其所得結(jié)果的可信度要高于那些由設(shè)備“自動(dòng)”進(jìn)行看不見操作過程所得的數(shù)據(jù)，為此有些豬場把用籠秤稱重得到的體重值當(dāng)作準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，以此修正用電子測定站體重秤測得的體重值。

在測定過程中，這兩種測定方法不僅在操作和所需勞動(dòng)力上有差異，而且對(duì)體重?cái)?shù)據(jù)的可信度和使用目的也不同，種豬場關(guān)注該問題是因?yàn)闇y得體重的準(zhǔn)確性對(duì)育種值有較大影響?，F(xiàn)代育種對(duì)種豬測定數(shù)據(jù)的要求：一方面，個(gè)體飼料報(bào)酬表型值的測定數(shù)據(jù)只能從電子自動(dòng)測定設(shè)備獲得；另一方面，測定得到的數(shù)據(jù)可信度要高。

被測定豬的體重不僅受測定設(shè)備和所用方法的影響，也受豬的采食行為和新陳代謝的影響，這些因素不僅會(huì)影響電子測定站體重秤的測定結(jié)果，而且也會(huì)影響籠秤的測定結(jié)果。為研究這兩種測定方法對(duì)測定數(shù)據(jù)可信度的影響，特安排試驗(yàn)進(jìn)行比較分析。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

籠秤為科諾COMAX，電子測定站體重秤為奧飼本電子測定設(shè)備FIRE-M3，均購自奧飼本牧業(yè)設(shè)備(上海)有限公司。對(duì)豬稱重時(shí)，籠秤或FIRE-M3均按制造商提供的說明操作。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

試驗(yàn)選擇4個(gè)電子測定站內(nèi)46頭體重90 kg～100 kg的杜洛克公豬。

1.3 數(shù)據(jù)采集與校正

1.3.1 籠秤測定法

①于選定稱重日的上午8:30和當(dāng)日下午3:00，分別對(duì)每個(gè)測定站中每頭試驗(yàn)豬各進(jìn)行一輪體重測定，兩次間隔時(shí)間為5.5 h～7.0 h，由此獲得每頭豬上午和下午各一組的體重值。

②以電子測定站為單位，用籠秤測定每頭試驗(yàn)豬的體重，每頭豬連續(xù)測定兩次，兩次的平均間隔時(shí)間為3 min～8 min，由此獲得相同時(shí)點(diǎn)的兩個(gè)體重值。

③記錄每個(gè)測定站分別在上午和下午的具體測定時(shí)間。

1.3.2 電子測定站體重秤測定法

①試驗(yàn)中，維持在正常運(yùn)行狀態(tài)的電子測定站會(huì)自動(dòng)采集每頭試驗(yàn)豬的體重?cái)?shù)據(jù)。

②在用籠秤測定的第2天，從各電子測定站的試驗(yàn)豬體重記錄報(bào)告中復(fù)制籠秤測定日相應(yīng)測定時(shí)間段內(nèi)記錄的體重值。

③2021年12月10日觀察試驗(yàn)豬的采食行為，并記錄采食量。

⑶籠秤和電子測定站體重秤的校正砝碼重均為40 kg，該校正砝碼重量是試驗(yàn)場測定操作規(guī)定的校正重量。

2 結(jié)果

2.1 籠秤

表1列出了用籠秤對(duì)14號(hào)電子測定站杜洛克公豬測得的體重，其他3個(gè)站采用相同方法進(jìn)行操作和記錄數(shù)據(jù)。

4個(gè)電子測定站測定結(jié)果如下：46頭試驗(yàn)豬兩輪稱重的差值上午和下午各46個(gè)，分別以站為單位計(jì)算該差值的標(biāo)準(zhǔn)差。由此得到4個(gè)電子測定站8次測試結(jié)果的誤差(平均標(biāo)準(zhǔn)差)為1.10 kg，記錄到的兩次差值有正有負(fù)，最大差值(絕對(duì)值)為4.0 kg。

對(duì)比試驗(yàn)豬上午與下午的體重后發(fā)現(xiàn)，平均增重為1.65 kg，這與杜洛克豬在一天內(nèi)的體重增加和動(dòng)物正常的行為表型相關(guān)。

2.2 電子測定站體重秤

表2記錄了14號(hào)電子測定站某一頭試驗(yàn)豬第2天的體重，其他3個(gè)電子測定站按相同方法記錄。

用上述方法匯總4個(gè)電子測定站的全部數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)豬上午與下午的平均增重為1.16 kg。

電子測定站內(nèi)試驗(yàn)豬一天內(nèi)的體重增加與動(dòng)物正常的行為表型相關(guān)。

2.3 兩種稱重方法的結(jié)果對(duì)比

由表3可知，用籠秤進(jìn)行兩輪稱重獲得的體重值與用電子測定站體重秤稱重獲得的體重值存在極顯著的相關(guān)性(r=0.996)，說明這兩種稱重方法獲得的體重高度一致，意味著在試驗(yàn)時(shí)間段內(nèi)試驗(yàn)豬的體重隨生理變化的有效數(shù)據(jù)可用作進(jìn)一步分析。

籠秤和電子測定站體重秤所得體重的差異值產(chǎn)生了1.01 kg的標(biāo)準(zhǔn)差，說明這兩種測定方法在測量試驗(yàn)豬體重上有一定的差異。

3 分析

影響試驗(yàn)豬體重測定結(jié)果的因素通常有四個(gè)：測定設(shè)備的系統(tǒng)誤差、測定行為與動(dòng)物行為的互作效應(yīng)、各試驗(yàn)豬采食行為的差異和試驗(yàn)豬測定期間的新陳代謝狀況。

3.1 測定設(shè)備的系統(tǒng)誤差

設(shè)備的系統(tǒng)誤差是指該設(shè)備在設(shè)計(jì)和制造時(shí)所帶有的先天性誤差，且主要與以下兩個(gè)因素有關(guān)，一是設(shè)備所用元器件的性能，二是設(shè)備制造商設(shè)定的操作規(guī)程。

3.1.1 設(shè)備元器件的影響

當(dāng)今，制造商會(huì)根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)種豬場用來測定種豬體重的籠秤和電子測定站體重秤配置同一精度規(guī)格的電子電氣元器件，并且往往會(huì)對(duì)不同種類的稱重器具使用不同品牌的元器件，然而品牌上的這種差異不應(yīng)是造成測定誤差的主要因素。

3.1.2 數(shù)據(jù)記錄操作規(guī)程的影響

在操作規(guī)程和使用方法上，籠秤和電子測定站之間會(huì)存在兩個(gè)區(qū)別，一是測定時(shí)現(xiàn)場是否有操作人員，二是試驗(yàn)豬是被人工趕入還是自動(dòng)進(jìn)入測定設(shè)備的。在數(shù)據(jù)記錄方式上，這兩種稱重器具都會(huì)自動(dòng)記錄，這一過程都屬于設(shè)備制造商設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)的操作，所以不會(huì)顯著影響試驗(yàn)中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。

需要強(qiáng)調(diào)的是，在對(duì)試驗(yàn)豬進(jìn)行體重測定前，操作人員會(huì)對(duì)籠秤和電子測定站體重秤進(jìn)行砝碼校秤，使它們符合各自的規(guī)定指標(biāo)，即籠秤誤差小于0.5 kg，電子測定站體重秤誤差小于0.3 kg。

3.2 測定行為與動(dòng)物行為的互作效應(yīng)

測定行為與被測定對(duì)象常常會(huì)產(chǎn)生互動(dòng)，本試驗(yàn)是對(duì)活體動(dòng)物——杜洛克公豬進(jìn)行稱重，因此產(chǎn)生的互動(dòng)更大。稱重過程會(huì)使豬產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，從而影響測定方法，而應(yīng)激反應(yīng)與測定行為的互作效應(yīng)會(huì)影響測定的準(zhǔn)確性。

在日常操作中，豬場會(huì)采用不同的方法處理籠秤稱重或電子測定站測定體重時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)。

在用籠秤進(jìn)行測定時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)確認(rèn)體重測定值的時(shí)間點(diǎn)是在試驗(yàn)豬焦躁不停的狀態(tài)結(jié)束之前，因此該記錄值可能是“強(qiáng)行清倉”的結(jié)果。上午或下午的兩輪測定所得結(jié)果間存在差異間接顯示了籠秤記錄試驗(yàn)豬體重的特點(diǎn)，相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，上午與下午兩輪稱重各自得到的體重差異值(絕對(duì)值)的正相關(guān)系數(shù)達(dá)0.533，說明應(yīng)激行為明顯影響了測定結(jié)果。進(jìn)一步的分析也驗(yàn)證了這個(gè)推論：如表1所示，籠秤的體重“差值”數(shù)值列所示上下午的均值(絕對(duì)值)超過1 kg的事件數(shù)達(dá)到了48%，超過2 kg的也占11%，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過為籠秤設(shè)備設(shè)定的＜0.5 kg的系統(tǒng)誤差，說明測定行為與動(dòng)物行為的互作效應(yīng)會(huì)顯著影響測定結(jié)果。

因?yàn)殡娮訙y定站的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和性質(zhì)，每一次體重記錄都不能重演和復(fù)測，所以不能得到類似用籠秤測定時(shí)產(chǎn)生的記錄誤差值。但是，可以肯定的是，試驗(yàn)豬在電子測定站中基本不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)(見下文)，由此引發(fā)的互作效應(yīng)對(duì)稱重結(jié)果的影響低于用籠秤稱重時(shí)的。

因此，雖然無法定量分析電子測定站所得數(shù)據(jù)的誤差，但可以確定這方面的誤差影響相對(duì)較小。

3.3 試驗(yàn)豬采食行為的差異

在用籠秤進(jìn)行稱重時(shí)，應(yīng)激大的豬會(huì)使測定結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。上午和下午的兩輪稱重分別得到的兩次體重差值(絕對(duì)值)之間的正相關(guān)系數(shù)為0.533，從另一方面表明兩輪稱重差值大的豬應(yīng)該是應(yīng)激反應(yīng)較大的豬。為此可以說明籠秤對(duì)行為差異豬產(chǎn)生的稱量誤差是“不公平”的，而且這一影響通常較大，如表1顯示曾有4 kg的事例。

在生產(chǎn)電子測定站時(shí)，制造商會(huì)相應(yīng)地配備可以減少試驗(yàn)豬應(yīng)激反應(yīng)影響的機(jī)制，其中之一是零體重值的顯示功能[1]，這是電子測定站在動(dòng)物應(yīng)激情況下為防止過大的誤差影響體重測定值而制定的熔斷機(jī)制(這個(gè)功能始于電子測定站開發(fā)之初，法國ACEMA和美國FIRE設(shè)備都在使用)。然而，制造商往往不會(huì)將這種數(shù)據(jù)運(yùn)行理念應(yīng)用于籠秤。

3.4 新陳代謝狀態(tài)對(duì)體重值的影響

豬在一天內(nèi)的體重是不斷變化的，這與活體動(dòng)物的新陳代謝狀態(tài)有關(guān)。豬每天睡醒后就會(huì)開始不停地進(jìn)食、喝水、排泄和運(yùn)動(dòng)等活動(dòng)，同時(shí)機(jī)體還在生長發(fā)育和維持體溫。一般情況下，試驗(yàn)豬在一天中的體重既不停地變化，又呈持續(xù)增重，其中的變化量與豬的體重有關(guān)。

用籠秤測得的體重只是一天中某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的體重值，對(duì)試驗(yàn)豬來說這個(gè)測定值不能代表其測定當(dāng)天的體重，因此這對(duì)參與測定的豬是不公平的。

電子測定站體重秤對(duì)測定日體重的定義是以一天為單位，并且在對(duì)這一天中發(fā)生的所有體重記錄值用科學(xué)的方法處理后才會(huì)作為測定日的體重，這種設(shè)計(jì)的目的是降低測定中一個(gè)隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)的記錄值對(duì)當(dāng)天體重的影響。

因此，籠秤報(bào)告的是測定當(dāng)天某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的體重值，而電子測定站報(bào)告的是測定日體重定義下的具有階段特征的體重值。電子測定站提供的飼料報(bào)酬也是測定日的階段日均增重與日均采食量。所以，相對(duì)而言，用籠秤測得的某一天的體重顯然沒有用電子測定站得到的某一天的體重合理。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)中籠秤與電子測定站體重秤所得數(shù)據(jù)差異值的標(biāo)準(zhǔn)差為1.01 kg，相當(dāng)于兩者在測定數(shù)據(jù)上存在1%左右的誤差，這個(gè)差異主要來自上述測定行為與動(dòng)物行為的互作效應(yīng)，而試驗(yàn)豬采食行為上的差異及其所處新陳代謝狀態(tài)還導(dǎo)致群體測定誤差有所增加。因此，通過本試驗(yàn)可以認(rèn)為，種豬場在用籠秤或電子測定站體重秤對(duì)豬測定體重時(shí)，在所得體重值的可信度上，籠秤不如電子測定站體重秤。