1、計算機在畜牧科技中的應用,動物科技學院選修課教程,東北農(nóng)業(yè)大學,崔衛(wèi)國 博士,計算機在畜牧科技中的應用,2002.9,The Application of the Computer Technology on Animal Husbandry,適用專業(yè)：動物科學、水產(chǎn)、動物醫(yī)學 總學時數(shù)：54學時 講 課：36學時 上機實習：18學時 開課時間：第七學期,上一頁,下一頁,The Application of the Computer Technology on Animal Husbandry,課 程 簡 介,計算機在畜牧科技中的應用是一門理論教學和實驗教學并重的專業(yè)基礎課程，以提高學生對計算

2、機在畜牧生產(chǎn)及科研的實際應用水平為目的。教學的知識重點放在電子計算機在畜牧業(yè)生產(chǎn)及科研的應用上。課堂講授主要介紹國際上一些通用專業(yè)軟件的操作與應用。理論講授先為上機實驗內(nèi)容奠定基礎，通過上機實驗驗證課堂講授的理論知識，從而加深對重要的專業(yè)軟件了解，獲得形象的、具體的、直觀的微機應用知識。,上一頁,下一頁,第一部分 緒論,應用現(xiàn)狀 計算機基礎知識 計算機硬件 多媒體計算機 中文操作系統(tǒng),動物科技學院選修課教程,上一頁,下一頁,第一章 畜牧業(yè)上應用現(xiàn)狀,計算機普及情況 畜牧信息管理,上一頁,下一頁,遺傳繁育 飼料配方 養(yǎng)殖場生產(chǎn)管理 飼料廠生產(chǎn)管理 網(wǎng)絡信息收集,科學研究,計算機在農(nóng)業(yè)領域中的應用

3、無論在規(guī)模還是在應用水平上都要落后于其他領域。1998年7月，芬蘭的84000個擁有5公頃可耕地的農(nóng)場中，將近50%的農(nóng)場擁有個人計算機，有20%的農(nóng)場使用Internet，而在90年代初，只有大約10%的農(nóng)場擁有PC。 1996年對美國大平原（Great Plains）地區(qū)（包括密西西比河流域以西的10個州）的隨機抽樣調(diào)查，大約有36%的農(nóng)場擁有PC，有約11%的農(nóng)場使用Internet。 日本1997年有大約50,000臺PC進入了農(nóng)戶家中，但日本全國有3,500,000個小型農(nóng)場，因此計算機的普及程度也并不高。 計算機在畜牧業(yè)中的應用普及程度要比在種植業(yè)中高一些，尤其是在奶牛場和豬場中。

4、,計算機普及情況,上一頁,下一頁,在我國，尚未有過對計算機在農(nóng)業(yè)或畜牧業(yè)中應用情況的系統(tǒng)的調(diào)查研究。在大多數(shù)的大中型牛場和豬場中都配備了PC，其中部分開始使用Internet，而小型畜牧場一般都還沒有配備計算機。,計算機普及情況,返回,上一頁,下一頁,牧場管理 系統(tǒng),育種分析 系統(tǒng),農(nóng)業(yè)推廣 服務系統(tǒng),管理信息 系統(tǒng),畜牧信息管理,網(wǎng)絡系統(tǒng),上一頁,下一頁,管理信息系統(tǒng),早在50年代，美國的奶牛群改良協(xié)會（DHIA）就開始用大型計算機（Mainframe）進行奶牛生產(chǎn)記錄管理 70年代有了通過電話的數(shù)據(jù)自動查尋系統(tǒng)， 80年代就有了基于微型計算機（Microcomputer）的管理信息系統(tǒng)。

5、根據(jù)美國Raleigh奶牛數(shù)據(jù)處理中心的資料。在參加美國DHIA的牛群中，從1982年到1996年，使用MIS的牛群比例由4%上升到12%，這些牛群所飼養(yǎng)的母牛數(shù)分別占全部牛群母牛數(shù)的12%和33%，而在美國的Texas州，相應的比例是2%和25%以及3%和44%。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,管理信息系統(tǒng),使用管理信息系統(tǒng)給畜牧生產(chǎn)帶來的效益是明顯的。美國在奶牛場對MIS的投入所獲得的回報是52%205%。 美國Texas州的調(diào)研進一步表明，使用MIS的牛群比不使用MIS的牛群母牛年平均產(chǎn)奶量高出281kg，利潤高出3.5%，對MIS投入的回報是212%。對MIS的投入所獲得的回

6、報是220%348%。 在荷蘭，在1992年就有將近40%的種豬場使用MIS，這些豬場所飼養(yǎng)的母豬數(shù)占全荷蘭母豬總數(shù)的約75%。使用MIS的豬場所獲得的回報是220348%。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,管理信息系統(tǒng),在我國近年來畜牧場管理信息系統(tǒng)的研究和應用也有較快的發(fā)展，目前主要在大中型豬場應用較為普遍。 PIGWIN PIGCHAMP GPS PIGMAP 金牧牧場管理軟件 飛天工廠化養(yǎng)豬計算機管理系統(tǒng),上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,返回,農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng),1）為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的經(jīng)濟、市場和現(xiàn)代科學技術(shù)方面的信息， 2）普及推廣最新的科學技術(shù)知識， 3

7、）為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供咨詢服務，幫助他們解決在生產(chǎn)和管理中出現(xiàn)的問題， 4）培訓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者以幫助他們掌握和提高專業(yè)技能。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng),基于Internet的畜牧業(yè)服務系統(tǒng)模式，由國家級的研究或咨詢機構(gòu)構(gòu)建并維護的網(wǎng)絡服務器不斷地發(fā)布最新的關(guān)于畜牧方面的信息（如疾病警報，天氣預報等），農(nóng)民可通過Internet在家中直接獲取這些信息，也可通過地方農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)人員獲取。在這里關(guān)鍵的問題是這種由網(wǎng)絡提供信息的方式能在多大程度上替代由地方農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)人員提供信息的方式。 由網(wǎng)絡提供信息的優(yōu)點在于，其信息來源更加廣泛，而且這些信息都經(jīng)過了高級專業(yè)技術(shù)人員的篩選和

8、整理，更加科學和可靠。而地方農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)人員的長處在于，他們對當?shù)氐膶嶋H情況比較了解，能夠根據(jù)自己的經(jīng)驗和實際情況提供信息和指導意見。因而兩種類型的農(nóng)業(yè)推廣服務都是需要的，關(guān)鍵是如何將他們很好地結(jié)合起來。 地方農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)人員也可建立自己的區(qū)域性網(wǎng)絡服務系統(tǒng)，并與國家級的網(wǎng)絡服務系統(tǒng)相結(jié)合，通過網(wǎng)絡進行咨詢服務。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng),基于Internet的農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng)在歐洲和北美已有了較為廣泛的應用。 例如在波蘭，其農(nóng)業(yè)推廣服務中心根據(jù)農(nóng)民的需求，建立了市場信息庫，其中包括不同地區(qū)農(nóng)業(yè)物資的價格，不同地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的收購價格，在商品交易市場上農(nóng)業(yè)物資和農(nóng)產(chǎn)

9、品的價格，農(nóng)民和企業(yè)的產(chǎn)品零售報價，可提供貸款的銀行及其貸款利率，不同銀行的存款利率，廠商（尤其是農(nóng)產(chǎn)品加工）的地址，等等。這些信息不僅為農(nóng)民所利用，大型企業(yè)和銀行也利用它們幫助決策。 在羅馬尼亞，國家農(nóng)業(yè)和糧食部與英國農(nóng)業(yè)推廣署合作，建立了農(nóng)業(yè)推廣網(wǎng)絡系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)，可以監(jiān)督和評價全國各地的農(nóng)業(yè)推廣活動，并制訂未來的工作計劃。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng),對Internet對于農(nóng)業(yè)推廣的作用作出準確評價，來自意大利、英國、荷蘭、等18個國家的23位名科學家于1999年在意大利舉行了一次專門的研討會。與會者一致認為，在農(nóng)業(yè)推廣中使用Internet的益處在于：

10、 信息量大且更新速度快， 可提供新的類型的信息， 可以隨時獲取信息， 可同時獲得多個不同來源的信息， 容易進行信息和意見交流并進行討論，使同行間以及與專家之間的合作更加容易， 容易獲得最新的相關(guān)信息（如市場、天氣、新聞、產(chǎn)品、國家政策和法規(guī)、專家建議等方面的信息）。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng),影響Internet在農(nóng)業(yè)推廣中應用的主要因素有： 農(nóng)民的上網(wǎng)的難易程度， 網(wǎng)上發(fā)布的信息與農(nóng)民的需求的吻合程度， 是否能給信息使用者帶來實在的效益， 是否有明確的服務對象， 所發(fā)布的信息是否容易理解并便于應用， 界面設計和信息查尋是否簡潔和便于操作， 是否有人對所發(fā)布信息

11、的質(zhì)量和可靠性負責， 信息是否及時更新。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,農(nóng)業(yè)推廣服務系統(tǒng),農(nóng)業(yè)推廣在我國一直是一個薄弱環(huán)節(jié)，這使得高等學校和研究機構(gòu)的科研工作與生產(chǎn)實際嚴重脫節(jié)，科研成果得到真正應用的比例很低。近年來這種情況已有所好轉(zhuǎn)。在利用信息技術(shù)進行農(nóng)業(yè)科技推廣方面，我國政府和科技工作者也做了不少努力，例如利用電視、廣播、錄象等宣傳普及農(nóng)業(yè)科技知識，但在利用Internet進行農(nóng)業(yè)科技推廣方面還幾乎是空白，主要原因是除了一些大中型的畜牧場外，我國的廣大農(nóng)村的Internet普及率還相當?shù)汀?上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,返回,育種分析系統(tǒng),現(xiàn)代家畜育種有兩個基本特征：

12、一是廣泛應用現(xiàn)代遺傳育種理論和方法， 二是全面應用計算機技術(shù)。 這二者是相輔相成的，現(xiàn)代遺傳育種理論和方法的應用離不開現(xiàn)代計算機技術(shù)的支持，而計算機技術(shù)的發(fā)展又促進了對新的遺傳育種理論和方法的研究?，F(xiàn)代遺傳育種理論和方法的一個基本原則是利用一切可以利用的信息和最先進的統(tǒng)計分析方法。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,育種分析系統(tǒng),在北美和一些歐洲國家，種畜的遺傳評定是地區(qū)性的乃至全國性的，要將全地區(qū)乃至全國的數(shù)據(jù)收集在一起，統(tǒng)一進行遺傳評定，其信息量是非常龐大的。 在德國，奶牛的全國遺傳評定由家畜聯(lián)合信息系統(tǒng)操辦，每年要進行4次全國統(tǒng)一的奶牛遺傳評定，在2000年11月的最近的一次遺傳評

13、定中，使用測定日模型共對1100萬余頭牛進行了評定，使用了850萬余頭母牛的產(chǎn)奶性能記錄，每頭牛取3個胎次的每個測定日的記錄，共有13977萬個測定記錄，在每個測定記錄中又包含了產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和體細胞數(shù)，此外還有體型性狀和系譜的記錄，對如此龐大的信息量進行分析沒有功能強大的計算機的支持是不可想象的。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,育種分析系統(tǒng),在加拿大，全國的種豬聯(lián)合遺傳評定由加拿大豬改良中心（Canadian Center for Swine Improvement, CCSI）負責，CCSI擁有一個含有全國1800萬頭豬的生產(chǎn)性能測定和遺傳評定記錄的國家數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)

14、來自于參加全國豬聯(lián)合育種的各豬場的場內(nèi)測定數(shù)據(jù)和各地區(qū)的中心測定站的測定數(shù)據(jù)，每年有10萬多頭種豬參加測定。中心同時還收集商品豬場的數(shù)據(jù)，以檢驗遺傳改良對商品豬的生產(chǎn)性能改進效果。每個月，要將新的測定數(shù)據(jù)加入數(shù)據(jù)庫，并同時進行遺傳評定，而后將評定結(jié)果傳送給地區(qū)中心和有關(guān)農(nóng)戶。 在我國目前尚無全國性的畜牧信息處理中心。在部分省市（如北京，上海等）建立了地方性的奶牛信息處理中心，負責本地區(qū)的奶牛遺傳評定。在大部分國家級的種豬場和其他一些較大型的種豬場已有了供場內(nèi)遺傳評定的計算機軟件（如GBS，MTEBV等）,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,返回,牧場管理系統(tǒng),牧場管理有三個重要方面， 一是

15、要經(jīng)常針對各種情況及時作出正確的決策， 二是要為所飼養(yǎng)的家畜提供良好的條件（營養(yǎng)、環(huán)境、衛(wèi)生等），使它們能夠充分發(fā)揮其遺傳潛力， 三是保證畜產(chǎn)品的食品安全和不對環(huán)境造成污染。 在這三個方面信息技術(shù)都能發(fā)揮重要作用。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,牧場管理系統(tǒng),牧場管理人員經(jīng)常要在不確定性下（或者說在冒一定風險下）對企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展作出決策，不確定性主要來自三個方面： 1）由于缺少必要的信息（包括企業(yè)內(nèi)部的和外部的）， 2）由于缺乏專業(yè)知識， 3）由于事物發(fā)展的隨機性。 一個好的管理者應充分考慮這些不確定性，并盡量減少不確定性，使所作出正確決策的概率達到最大（風險最小）。要做到這一點僅

16、僅依靠人的大腦和經(jīng)驗是不夠的，而計算機則以它特有的信息（包括知識）存儲能力和計算分析能力，為管理人員決策提供幫助。管理人員不僅可利用計算機和網(wǎng)絡獲取及時、全面和詳細的企業(yè)內(nèi)部和外部的信息，還可利用一些專業(yè)化的計算機軟件，如專家系統(tǒng)（expert system）或決策支持系統(tǒng)（decision support system），為其決策提供參考性意見。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,牧場管理系統(tǒng),一個專家系統(tǒng)匯集了在某一個及其相關(guān)的專業(yè)領域的專業(yè)知識以及專家和經(jīng)驗豐富的實際工作者們的試驗和實踐經(jīng)驗，根據(jù)可利用的信息，對某一問題進行分析并提供診斷和處方。目前國外已開發(fā)了很多供畜牧場用的專家

17、系統(tǒng)或決策支持系統(tǒng)， 其中有些是用于一般性的畜牧場管理的，用于集約化豬場管理的決策支持系統(tǒng)。 有些是比較專門化的系統(tǒng)，如用于豬場母豬繁殖管理的專家系統(tǒng)，用于豬呼吸病診斷的專家系統(tǒng)，用于母豬群更新的專家系統(tǒng)，用于豬場健康管理的專家系統(tǒng)，用于控制藥物和殺蟲劑殘留和環(huán)境污染的決策支持系統(tǒng)， 用于母牛更新的決策支持系統(tǒng)。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,牧場管理系統(tǒng),現(xiàn)代信息技術(shù)也可用于改善和控制家畜的營養(yǎng)和環(huán)境條件，提高管理的精確性。例如將傳感器和計算機相結(jié)合用于對家畜的個體識別，從而可對個體的活動隨時進行監(jiān)控，這尤其對于放牧家畜來說更具有價值。 自動體重記錄系統(tǒng)， 自動產(chǎn)奶量記錄系統(tǒng)， 自

18、動產(chǎn)蛋記錄系統(tǒng)， 自動個體采食量記錄系統(tǒng)（在群飼條件下）。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,牧場管理系統(tǒng),在奶牛場中，母牛發(fā)情診斷準確性偏低是影響牛場效益的重要因素之一，研究表明，母?；顒釉龆?、牛奶溫度升高、產(chǎn)奶量和采食量下降等與發(fā)情反應有關(guān)，如果我們對每頭牛每天在這些方面的變化進行準確記錄（利用自動記錄系統(tǒng)），必將提高母牛發(fā)情診斷的準確性。 利用信息技術(shù)可使發(fā)情診斷準確率由50-60%提高到90%左右。 泌乳牛每天的營養(yǎng)需要除了與其體重、當前所處狀態(tài)有關(guān)，還與其每天的產(chǎn)奶量有關(guān)，因而可設計自動個體給料控制系統(tǒng)，根據(jù)這些信息精確地控制每頭牛每天的精料喂給量，既保證每頭牛的營養(yǎng)需要，又不至造成浪費。 在荷蘭，將發(fā)情診斷準確性由50%提高到90%可使牛場的利潤增加8%，利用個體給料控制系統(tǒng)可使提高利潤4.8%。,上一頁,下一頁,動物科技學院選修課教程,牧場管理系統(tǒng),信息技術(shù)在飼料配方制定，家畜胴體組成活體測定，畜舍內(nèi)環(huán)境控制，環(huán)境污染監(jiān)控、人事管理、帳目管理等方面都正在或?qū)⒁l(fā)揮重要作用。 用于畜牧場的專家系統(tǒng)或決策支持系統(tǒng)在我國幾乎還是空白。 在個別牛場（如北京奶牛中心良種場）已有了自動奶量記錄系統(tǒng)。 在一些豬性能測定中心（如北京種豬性能測定中心）有了自動個體采食量記錄系統(tǒng)。 中國農(nóng)業(yè)大學動