胡甜 鄭麗敏 任發(fā)政 朱虹 田立軍 黃圣文

摘 要：為了解決規(guī)?；B(yǎng)豬場管理方式落后和可追溯性差問題，本文提出了一套基于無線射頻識別（radio frequency identification，RFID）、企業(yè)資源計劃（enterprise resourdes planning，ERP）技術的生豬養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的技術方案，給出了系統(tǒng)的目標、總體構(gòu)架以及生豬養(yǎng)殖企業(yè)經(jīng)濟效益的評估等功能?？蔀槠髽I(yè)的發(fā)展提供決策依據(jù)，同時系統(tǒng)的可追溯功能能夠讓消費者獲得知情權。

關鍵詞：ERP；生豬養(yǎng)殖；成本核算；RFID

Design of Traceability Breeding ERP System Based on the Technology of RFID

HU Tian1，ZHENG Li-min1，2，*，REN Fa-zheng2，ZHU Hong1，TIAN Li-jun1，HUANG Sheng-wen3

（1. College of Information and Electrical Engineering， China Agricultural University， Beijing 100083， China；

2. Laboratory of Food Quality and Safety Beijing 100083， China；

3. Beijing Ziyuan Yijun Agricultural Science and Technology Co. Ltd.， Beijing 102600， China）

Abstract：In order to solve the problems of backward management style and low-level traceability for large-scale pig farms， this paper came up with a solution for pig breeding and management system which based on RFID and ERP. This solution includes system targets， framework and economic evaluation for the pig-breeding corporations. It can offer basis for the corporations decision. Besides， this solution offers consumers rights to be informed.

Key words： ERP；pig-breeding；cost accounting；RFID

中圖分類號：TS251.41 文獻標志碼： A 文章編號：

規(guī)?；纳a(chǎn)模式可以讓生豬飼養(yǎng)管理規(guī)程、生產(chǎn)工藝、疫病防治、環(huán)境控制等生產(chǎn)技術得到了切實應用，使得豬肉產(chǎn)量得到快速增長。但是，我國目前養(yǎng)豬生產(chǎn)水平仍無法比及世界農(nóng)業(yè)先進國家，出欄率低、母豬生產(chǎn)效率低等問題仍然是制約生豬產(chǎn)量進一步突破的瓶頸[1]。另外對生豬更加關注豬肉的優(yōu)質(zhì)、安全，消費者在購買豬肉時還希望能夠了解到豬肉的生產(chǎn)來源信息[2]。要想解決這些問題，對生豬養(yǎng)殖企業(yè)來說，必須借助現(xiàn)代化的科技手段實現(xiàn)生產(chǎn)過程的信息化、自動化、精細化管理。

企業(yè)資源計劃（enterprise resourdes planning，ERP）系統(tǒng)的核心目的就是實現(xiàn)對整個供應鏈的有效管理，將企業(yè)之外的資源也納入了其管理的范圍，形成集成化供應鏈管理體系，將企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中有關的人、技術、經(jīng)營管理三要素有機地集成并優(yōu)化運行，幫助養(yǎng)豬企業(yè)獲取科學準確的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息共享。在此基礎上融合無線射頻識別（radio frequency identification，RFID）技術，建立電子檔案，對生豬生產(chǎn)過程進行全天跟蹤，以RFID無線傳輸特性與物品標識的唯一性和安全性，使追溯豬肉產(chǎn)品的安全性成為可能，從而提升民眾對食品安全的信任感。

1 養(yǎng)豬場需求分析

美國生產(chǎn)與庫存控制協(xié)會（APICS）統(tǒng)計，使用一個適合自身企業(yè)的ERP系統(tǒng)，一般可以為企業(yè)帶來如下經(jīng)濟效益：庫存下降30%～50%；延期交貨減少80%；采購提前期縮短50%；制造成本降低12%，并且管理水平得到一定程度的提高[3]。為了規(guī)范管理，提高管理水平、技術水平和經(jīng)濟效益，保障養(yǎng)豬場的先進與快速穩(wěn)定發(fā)展，生豬養(yǎng)殖管理需要明確如下6個方面的需求。

1.1 確定養(yǎng)豬場的生產(chǎn)單元（車間）[4]

規(guī)模化的養(yǎng)豬場按照生豬的各生長階段的不同，可以劃分為5個生產(chǎn)單元：配種車間，主要飼養(yǎng)后備公豬、后備母豬、種公豬、種母豬；妊娠車間，飼養(yǎng)妊娠期間的種母豬；分娩車間，飼養(yǎng)哺乳母豬和哺乳仔豬（母豬、仔豬產(chǎn)后21日齡斷奶）、產(chǎn)前1周待產(chǎn)母豬；保育車間，飼養(yǎng)21～63日齡保育仔豬；育肥車間，飼養(yǎng)63日齡后轉(zhuǎn)入的育肥豬（作商品豬）、培育豬（作種豬）。

1.2 建立完善的保管制度

養(yǎng)豬場購入和消耗的飼料、藥品（保健藥、治療藥、疫苗、消毒藥）、物資等建立完善的保管制度，做到每一筆進賬、每一筆進入生產(chǎn)車間的消耗賬都清楚明了，按照需要生成以生產(chǎn)單元、月份為單位的匯總報表。

1.3 建立豬群養(yǎng)殖報表制度

豬群養(yǎng)殖報表主要包括以各個生產(chǎn)單元為基礎以日、月、年為單位的豬群養(yǎng)殖信息統(tǒng)計報表，除此之外還要囊括整個豬群以日、月、年為單位的生產(chǎn)指標統(tǒng)計信息。要保證報表的內(nèi)容準確、及時。

1.4 建立完善的生豬管理控制制度

生豬管理控制制度是指對生豬各個階段應該進行的免疫、保健工作有明確、詳細的實時方案，并且能夠提供生豬一生進行的飼喂、保健、免疫、疾病治療信息，實現(xiàn)生豬重要信息的可追溯性。

1.5 明確成本組成及核算方法

規(guī)?；呢i場在生產(chǎn)養(yǎng)殖管理的賬目費用通常由如下部分組成：飼料費、藥品費、物資消耗費、燃料動力費、折舊費、工資福利費、企業(yè)管理費。

各項費用在各車間的消耗總和構(gòu)成了各車間（各生長階段豬只）的直接生產(chǎn)成本，然后結(jié)合各階段生豬轉(zhuǎn)群過程中所隱含的流轉(zhuǎn)成本就能核算各生長階段豬只的成本信息，并為生豬銷售提供決策依據(jù)。成本核算的生長階段：哺乳仔豬、保育仔豬、育肥豬（育肥豬和培育豬）。

1.6 明確企業(yè)效益與經(jīng)營狀況的動態(tài)分析方法

統(tǒng)籌規(guī)劃企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略、投資、經(jīng)營、采購、銷售、生產(chǎn)、財務、人員、經(jīng)濟效益等能夠評價和分析企業(yè)經(jīng)營情況的各方面指標，將這些指標的實際生產(chǎn)值與計劃值進行比較分析、以月為單位進行比較分析、以年為單位進行比較分析，為企業(yè)管理層提供決策依據(jù)。

上述分析指標主要涉及兩個方向：資金方向，包括固定資產(chǎn)產(chǎn)值率、固定資產(chǎn)利稅率、資金利用率、資金利稅率、流動資金周轉(zhuǎn)天數(shù)的倒數(shù)、銷售收入純利潤、銷售收入利稅率[5]等；生產(chǎn)信息方向，包括死亡率、死亡原因、淘汰率、淘汰原因、胎次產(chǎn)仔情況、公豬年齡分布、母豬年齡分布、母豬發(fā)情情況分析、各月產(chǎn)仔頭數(shù)、各月受胎率、各月分娩率等。

2 養(yǎng)豬場信息與RFID編碼設計

在養(yǎng)豬場，豬的個體信息（父母、出生日期、體質(zhì)量、品種、性別）、飼養(yǎng)信息（飼料配方、飼料來源、飼料種類、添加劑的使用記錄）、防疫信息（疫苗接種種類、接種時間、劑量、來源）、飼養(yǎng)環(huán)境信息（飼養(yǎng)地點、豬舍號、豬舍溫濕度、空氣質(zhì)量等）以及豬場信息如豬場地理位置、豬場負責人、飼養(yǎng)員、獸醫(yī)等職務人員的個人信息（姓名、聯(lián)系方式、入職時間、離職時間）[6]。

為將以上信息準確對應到每頭豬上，應對RFID編碼進行設計，設計原則不僅與RFID芯片頻率相關，還與豬場養(yǎng)殖規(guī)模相關，因超高頻（ultra high frequency ，UHF） RFID類型芯片具有數(shù)據(jù)存儲量大、穿透力強、讀寫距離遠、讀取速率快、使用壽命長、環(huán)境適應性好等特點，因此本文針對UFH RFID芯片類型進行設計，EPC（electronic product code）電子產(chǎn)品編碼是系統(tǒng)識別個體的核心和關鍵，實現(xiàn)了每只豬的識別及跟蹤，為每只豬建立全球的、開放的標識標準[7]。EPC代碼包括標頭（定義的總長度）、廠商識別代碼（代表公司代碼）、對象分類代碼（對象代碼）和序列號（個體識別號）等數(shù)據(jù)字段。將標簽的EPC 序列號編碼確定為：豬類型+出生日期+性別+窩號+個體號。其中，窩號的設計是一個難點。按照豬場每年存欄1000頭母豬，按每頭母豬平均年產(chǎn)2.2窩計算，則每年可繁殖2200窩，每窩產(chǎn)仔數(shù)為10 頭。則EPC編碼結(jié)構(gòu)總位數(shù)（二進制）標頭（8）+廠商識別代碼（28）+對象分類代碼（24）+序列號26（豬類型（3）+出生日期（6）+性別（1）+窩號（12）+個體號（4）），即能滿足本應用。由于豬場中，采用RFID這項先進的技術，通過移動終端傳輸?shù)较到y(tǒng)服務器。不管何種方式的信息采集都盡量全面、準確，這樣可以快速準確到位，落到實處，并保證追查責任。

3 ERP系統(tǒng)設計

根據(jù)ERP軟件系統(tǒng)的特點以及養(yǎng)豬行業(yè)過程的獨特性[8-12]，系統(tǒng)主要分為人員管理模塊、生豬養(yǎng)殖管理模塊、生豬銷售模塊、庫房管理模塊、成本核算模塊、企業(yè)經(jīng)營指標評價模塊。這6大模塊涵蓋了普通企業(yè)在日常管理中必不可少的通用的功能模塊，更具有生豬養(yǎng)殖企業(yè)特有的功能模塊。系統(tǒng)框架設計圖如圖1所示。

圖1 ERP各系統(tǒng)框架設計圖

Fig.1 Design of ERP System Framework

3.1 庫房管理模塊

實現(xiàn)養(yǎng)豬場消耗品進-銷-存的管理。

1）采購入庫：采購的商品主要是生豬養(yǎng)殖的日常用品，主要分為3大類：藥品，包括保健藥、治療藥、治療藥；飼料，生豬各生長階段所需的飼料；消毒藥。除此之外，生產(chǎn)過程中的設備、引進后備豬、引進公豬精液都需要通過庫房管理模塊進行入庫操作。2）消耗出庫：出庫管理針對的是上述采購入庫的商品，其中對于庫存不足、即將過期和已經(jīng)過期的商品能夠進行相應的預警提示。3）庫存管理：庫房管理存放的主要是采購商品進-銷-存的詳細信息，能實現(xiàn)庫存查詢、商品過期處理、飼料和藥品的月末盤點以及進銷存月報等功能，能對現(xiàn)有商品的使用情況進行預測，保證庫房存儲的飼料、各類藥品等能滿足生豬的日常所需，在儲備不夠5～7d的情況下進行預警，使采購員能有充分的時間進行商品的采購。

3.2 生豬養(yǎng)殖模塊

實現(xiàn)以日、月、年為單位對各個車間的養(yǎng)殖統(tǒng)計信息的查詢，其中包括生豬的生產(chǎn)流轉(zhuǎn)情況以及免疫、保健、治療、消毒情況。

1）查詢功能：可以查詢整個豬場在任何時間（斷）的各個生產(chǎn)車間的生產(chǎn)、在欄、免疫、保健、衛(wèi)生等統(tǒng)計信息；也能查詢到各生產(chǎn)車間以及整個豬場的重要生產(chǎn)指標：分娩率、配種率、成活率、料肉比等；還能查詢到個體母豬的檔案信息，其中包括個體母豬的基礎檔案以及整個生命周期過程中的免疫、保健、治療、分娩、配種等信息。

2）報表功能：日常報表：各生產(chǎn)車間日報表，全場日常綜合信息查詢；月報表：各生產(chǎn)車間的月報表，生產(chǎn)指標統(tǒng)計；年報表：各生產(chǎn)車間年報表，全場信息統(tǒng)計年報表；管理控制信息報表，以時間段為單位的免疫、保健、治療、消毒等管理信息報表。

3.3 生豬銷售模塊

實現(xiàn)在欄生豬銷售訂單、銷售出庫單（種豬、商品豬、淘汰豬）、銷售。

銷售主要涉及到內(nèi)部銷售和外部銷售兩個部分。內(nèi)部銷售：企業(yè)給內(nèi)部員工的價格會稍低于外部市場的價格，因此這部分的賬目區(qū)別于對外銷售的賬目；外部銷售：企業(yè)對外銷售的商品主要有4種：幼豬、商品豬、種母豬、淘汰豬，而且品種不同出售的價格也不相同。系統(tǒng)能通過對市場上這些類型的豬的價格進行預測，以使得企業(yè)的銷售員在對外銷售的時候獲取最大的盈利。

3.4 人員管理模塊

實現(xiàn)養(yǎng)殖員工基礎信息、職位職責以及工作效率評定等功能。

人員的基本信息是針對員工的教育背景、年齡等基本信息的統(tǒng)計管理；職位職責，即員工所在崗位的工作性質(zhì)，每天所需要完成的基本任務；工資，主要分為兩個部分：基本工資和績效工資，不同在績效工資，企業(yè)對飼養(yǎng)員在豬的養(yǎng)殖過程中各指標的評判，如：仔豬的成活率，商品豬的生長、防疫情況，豬圈的衛(wèi)生情況等進行考核，評分越高的績效工資也就相應的越高。

3.5 成本核算模塊

實現(xiàn)實際生產(chǎn)消耗成本核算、個體豬只成本預測兩部分功能。

實際生產(chǎn)消耗成本核算：主要是財務部門關心的開支賬目的整體管理，通過庫房管理部分記錄的進-銷-存信息以及生豬養(yǎng)殖管理部分的生豬生長、銷售情況記錄、核算、反映和分析企業(yè)資金的變動過程和結(jié)果[13-15]。

個體豬只成本預測：通過生產(chǎn)者提供的生豬的實際生長參數(shù)而預測出在欄豬只實際的成本消耗情況，進而幫助管理者為當前生豬的銷售價格提供決策依據(jù)。其中生長參數(shù)的如表1所示，表中數(shù)據(jù)根據(jù)各養(yǎng)豬場的實際情況可以做相應的改動[16-19]。

表1 生豬實際生長參數(shù)表

Table 1 The Actual Growth Parameter of Pigs

周齡 預計體質(zhì)量/kg 日采食量/（kg/頭） 飼料單價/（元/kg） （按市場價）

2 3.5 0.01 12

4 7.5 0.16 12

6 12.5 0.50 4

8 17.5 0.71 4

10 25.0 1.00 3

12 33.0 1.30 4

14 42.0 1.80 6

16 52.0 1.90 5

18 62.0 2.20 4

20 73.0 2.50 4

22 86.0 3.10 4

24 100.0 3.50 4

3.6 企業(yè)經(jīng)營模塊

通過對歷年數(shù)據(jù)進行分析，從更深層次地了解企業(yè)的生產(chǎn)、銷售、種豬使用及疾病情況等，從而為豬場今后的生產(chǎn)工作安排提供科學的依據(jù)。

上述ERP系統(tǒng)中6大模塊將養(yǎng)豬場的物流、資金流、信息流高效地融合并進行合理、有效的分析，不僅能夠幫助企業(yè)合理地調(diào)控資金流轉(zhuǎn)，而且能夠大大提高各養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的反應能力，使得管理者及時掌控各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的靈敏度提高[6]。其中各個類型數(shù)據(jù)流的事務流程圖如圖2所示。

圖2 ERP系統(tǒng)事務流程圖

Fig.2 ERP System flow chart

ERP系統(tǒng)根據(jù)使用系統(tǒng)人員職能的不同為各個身份的管理者提供不同的管理模塊，具體劃分情況如表2所示。

表2 ERP系統(tǒng)職能劃分

Table 2 Division of ERP Systems Functions

角色對

應功能 庫房管

理模塊 生豬養(yǎng)

殖模塊 生豬銷

售模塊 人員管

理模塊 成本核

算模塊 企業(yè)經(jīng)

營模塊 系統(tǒng)初

始化模塊

系統(tǒng)管理員 √ √ √ √ √ √ √

庫房管理員 √

廠長 √ √

總經(jīng)理 √ √ √ √

董事長 √ √

4 ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

ERP系統(tǒng)選用Microsoft SQL server 2010作為系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)處理。針對生豬養(yǎng)殖企業(yè)的需求分析可知，由于要經(jīng)常對大量數(shù)據(jù)進行相對復雜的分析，使得系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的性能要求相對比較高，因此，本系統(tǒng)通過存儲過程來實現(xiàn)全部大部分數(shù)據(jù)的處理，其中包括數(shù)據(jù)報表信息的統(tǒng)計、成本核算、企業(yè)經(jīng)營情況分析等，只有一些相對簡單的基礎信息的快速查詢才直接訪問數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序邏輯進行有效的分割，使得應用系統(tǒng)不直接訪問數(shù)據(jù)結(jié)果，就能充分的保證系統(tǒng)的安全性和可擴展性[20]。

ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫主要分為以下8個部分：系統(tǒng)數(shù)據(jù)表、日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)表、庫房數(shù)據(jù)表、銷售數(shù)據(jù)表、人員數(shù)據(jù)表、企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)表、成本核算數(shù)據(jù)表以及報表部分數(shù)據(jù)表（具體數(shù)據(jù)表省略）。

5 結(jié) 論

本文設計和實現(xiàn)的ERP系統(tǒng)在生產(chǎn)管理、企業(yè)盈利能力分析、企業(yè)人員效率分析、企業(yè)的經(jīng)濟效益評定等方面[5，21]，都嚴格地貫徹生豬養(yǎng)殖的實際經(jīng)營理念，結(jié)合眾多ERP系統(tǒng)的實際應用情況，準確定位用戶需求所需要的統(tǒng)計算法，實現(xiàn)了生產(chǎn)養(yǎng)殖過程動態(tài)電子報表生成、生豬各階段指標分析、成本核算與預測、企業(yè)經(jīng)營模式統(tǒng)籌規(guī)劃等功能，符合和滿足企業(yè)的實際生產(chǎn)情況所需并保證算法的合理性與可操作性，為企業(yè)提供有意義和參考價值的分析結(jié)果。收集高效準確的生豬的標識是豬肉追溯系統(tǒng)的關鍵，本系統(tǒng)采用RFID技術實現(xiàn)了重要基礎數(shù)據(jù)的采集和追溯，再結(jié)合ERP系統(tǒng)的信息統(tǒng)計分析功能，為消費者吃上放心肉提供了有效的保障。

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