梁 帆，劉振濤

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，河北 保定 071000）

畜牧生產(chǎn)中，品種、飼料、防疫和環(huán)境是決定生產(chǎn)效率的主要因素，隨著現(xiàn)代化和集約化養(yǎng)豬生產(chǎn)規(guī)模的快速擴(kuò)張，相較于品種、飼料和防疫，豬舍環(huán)境對生豬生產(chǎn)效益的影響程度不斷加深，環(huán)境因素已經(jīng)在養(yǎng)殖場經(jīng)濟(jì)效益中占據(jù)相當(dāng)?shù)谋戎豙1-3]。同時，豬舍環(huán)境作為“豬福利”飼養(yǎng)理念的重要方面[4]，對動物福利、豬肉品質(zhì)和生產(chǎn)效率均有較大影響。因此，養(yǎng)殖場戶采取行之有效且水平先進(jìn)的環(huán)境控制措施成為必要手段[5]。

河北省作為養(yǎng)豬大省，各規(guī)模豬場已逐漸認(rèn)識到豬舍環(huán)境控制的重要性[6]，并采取一系列環(huán)境控制措施對豬舍的溫濕度、空氣流動及種豬和商品豬光照進(jìn)行基礎(chǔ)控制[7-9]，但對其環(huán)境控制效果、設(shè)備水平、主要依賴能源等基本情況沒有清晰的評價，與先進(jìn)規(guī)模養(yǎng)殖場豬舍的差距尚為模糊。文章通過構(gòu)建豬舍環(huán)境控制水平評價指標(biāo)體系，依托河北省畜牧總站 2018 年11月對208個規(guī)模豬場基本情況調(diào)查中環(huán)境控制措施部分?jǐn)?shù)據(jù)，運(yùn)用AHP準(zhǔn)確測評河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制效果，全面了解其當(dāng)前發(fā)展程度和存在問題，進(jìn)而探索提升河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)控水平和效果的途徑。

1 河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制現(xiàn)狀

河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制現(xiàn)狀見表1。

表1 河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制現(xiàn)狀

2 豬舍環(huán)境控制水平評價指標(biāo)體系構(gòu)建

對豬舍環(huán)境控制水平進(jìn)行評價，首先要根據(jù)已有文獻(xiàn)和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙庖娊⒃u價指標(biāo)體系。目前豬舍環(huán)境控制的相關(guān)研究傾向于環(huán)控目標(biāo)、環(huán)控具體措施和環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計的分析，對于地區(qū)性環(huán)境控制水平評價和評價指標(biāo)構(gòu)建研究較少。《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》[10]中明確了豬舍溫濕度、空氣衛(wèi)生、通風(fēng)、采光和噪聲的適宜范圍參數(shù)，為本次研究提供了指標(biāo)評價構(gòu)建思路和參考標(biāo)準(zhǔn)。宣傳忠等[11]選取畜禽舍溫度、相對濕度和氨氣濃度作為控制對象，建立了適應(yīng)模糊神經(jīng)控制算法豬舍環(huán)境自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)。楊至輝[12]指出為實(shí)現(xiàn)豬舍內(nèi)環(huán)境的控制功能，必然要考慮溫度、濕度及通風(fēng)量三個參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)量。謝秋菊等[13]設(shè)計包括豬舍內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速、氨氣濃度、二氧化碳濃度和硫化氫濃度的評價指標(biāo)對豬舍環(huán)境進(jìn)行適宜性模糊綜合評價。靳敏等[14]從信息采集、信息傳輸、信息處理及系統(tǒng)控制四個方面綜述了以溫度、濕度和有害氣體為豬舍環(huán)境因子的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀。參考已有文獻(xiàn)和專家意見，本次研究在考慮數(shù)據(jù)可獲得性和可測量性的基礎(chǔ)上，以豬舍環(huán)境控制內(nèi)容的主要內(nèi)涵和具體方面為指標(biāo)構(gòu)建原則，選取溫度控制水平、濕度控制水平、通風(fēng)控制水平和光照控制水平（見圖1）作為豬舍環(huán)境控制水平的二級評級指標(biāo)。

圖1 豬舍環(huán)境控制水平評價指標(biāo)體系

2.1 溫度控制水平

溫度控制水平指標(biāo)主要測量豬舍恒溫時長、平均溫度及溫控過程中采用的設(shè)備和依賴能源等方面。衡量溫度控制水平最直觀的方式就是測算豬舍實(shí)際平均溫度。北方天氣夏冬兩季溫差較大，北方規(guī)模豬場會在夏冬兩季采取不同的降溫和升溫方式，因此采取河北省規(guī)模豬場冬夏兩季溫度作為指標(biāo)進(jìn)行分析更為合理[15]。在溫度控制過程中，不同規(guī)模豬場根據(jù)自身需要選用的豬舍降溫和保溫設(shè)備及其主要依賴能源差距較大，影響環(huán)境控制效果和水平。

2.2 濕度控制水平

豬舍濕度與溫度相互配合，共同發(fā)揮作用，影響生豬生產(chǎn)水平[16]。類似于溫度控制，濕度控制水平指標(biāo)用來評價豬舍濕度控制效果和控制設(shè)備利用情況。本次研究選取直觀表現(xiàn)控制結(jié)果的冬夏兩季豬舍平均濕度和反應(yīng)控制過程的濕控設(shè)備作為評價豬舍濕度控制水平的子因素。

2.3 通風(fēng)控制水平

通風(fēng)控制水平指標(biāo)的評價參數(shù)包括風(fēng)量風(fēng)速和通風(fēng)方式，考慮到風(fēng)量風(fēng)速測算需具備專業(yè)設(shè)備和技術(shù)人員，獲取難度較大，因此本次研究主要通過對通風(fēng)方式的評價來考察豬舍通風(fēng)控制水平，包括自然通風(fēng)、橫向機(jī)械通風(fēng)和縱向機(jī)械通風(fēng)。相對來說，縱向通風(fēng)方式擁有更好的排污效率[17]，對豬舍類型更為寬容，設(shè)備配置和實(shí)施方式要求更為嚴(yán)格，配置于全封閉式豬舍效果也更為顯著。

2.4 光照控制水平

光照控制水平指標(biāo)主要是來測量規(guī)模豬場豬舍對自然和人工光照的利用時長和分配方式。光環(huán)境是豬舍環(huán)境的重要組成部分，能夠直接或間接影響到生豬的生產(chǎn)性能[18]。豬舍光照適宜時長是8～12 h，而后備、配種妊娠階段時間要求的光照時間更長。光照控制方式應(yīng)以自然光照為主，人工光照為輔。為更全面更完整地評價豬舍光照控制水平，本次研究設(shè)計了種豬、商品豬的光照時長、方式兩種類型和兩種方式來進(jìn)行測算。

3 基于層次分析法（AHP）的豬舍環(huán)境控制水平評價

層次分析法（AHP）是指通過對復(fù)雜問題、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析，將其各種影響因素劃分為相互聯(lián)系的有序?qū)哟?，并根?jù)對客觀事實(shí)的主觀判斷機(jī)構(gòu)和專家意見，對每個層次的因素指標(biāo)進(jìn)行定量描述。而后，利用數(shù)學(xué)方法計算各個因素指標(biāo)的相對重要性次序的權(quán)重值，并通過一致性檢驗(yàn)。本次研究采用AHP方法構(gòu)建豬舍環(huán)境控制水平評價體系，旨在客觀評價河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制水平及措施實(shí)施效果，從而為其確立進(jìn)一步發(fā)展目標(biāo)和方式提供參考。

3.1 構(gòu)造判斷矩陣

根據(jù)豬舍環(huán)境控制水平評價指標(biāo)遞階結(jié)構(gòu)，將層級指標(biāo)之間兩兩比較，并通過訪談或郵件向16位相關(guān)領(lǐng)域的專家和技術(shù)人員（表2）發(fā)放意見征詢表，采用1-9數(shù)字及其倒數(shù)的9級重要性標(biāo)度法為豬舍環(huán)境控制水平評價指標(biāo)進(jìn)行打分，得出反應(yīng)其重要性關(guān)系所需要的5個比較判斷矩陣：

表2 咨詢專家情況

3.2 確定指標(biāo)權(quán)重

依據(jù)構(gòu)造的判斷矩陣A、B1、B2、B3和B4，利用SPSSAU軟件中簡化和積法計算同層次各要素相對權(quán)重，見表3。

表3 豬舍環(huán)境控制各指標(biāo)對總指標(biāo)的權(quán)重

從豬舍環(huán)境控制評價指標(biāo)權(quán)重中可以看出，豬舍溫度控制相對于其他方面來說更為重要，其次是通風(fēng)控制。在三級指標(biāo)中，溫度、濕度、通風(fēng)和光照的實(shí)際控制結(jié)果對于評價其水平來說更具說服力。同時，在環(huán)境控制過程方面還考慮到溫濕度控制設(shè)備及能源、通風(fēng)和光照控制方式等因素，雖然權(quán)重較低，但是對于具體客觀評價豬舍環(huán)控水平不可或缺。

3.3 進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

通過SPSSAU軟件計算出CI值[CI=（最大特征根-n）/（n-1）]；根據(jù)判斷矩陣階數(shù)查表得到RI值；計算一致性指標(biāo)CR值（CR=CI/RI）來對所研究評價權(quán)重計算結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。一般情況下，將CR值和臨界值0.1作比較，若CR值小于0.1，則判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)，反之則不具有一致性，應(yīng)該對判斷矩陣進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整之后再次進(jìn)行分析。從表4一致性檢驗(yàn)結(jié)果來看，矩陣A、B1、B2、B3和B4的CR值分別是0.043、0.037、0、0.009和0，均小于0.1，說明本次研究判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)，計算所得權(quán)重具有一致性。

表4 一致性檢驗(yàn)結(jié)果

4 河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制水平評價

4.1 評價指標(biāo)計算

由于豬舍環(huán)境控制水平評價指標(biāo)包含定性指標(biāo)和定量指標(biāo)，具有一定的模糊性，因此本次研究采用等級評價法來量化。劃分為很高、較高、一般、較低、很低5 個等級，具體分值分別為90～100、80～89.9、70～79.9、60～69.9及60分以下[19]。

選取河北省畜牧總站2018 年11月開展的對河北省12個地市208個規(guī)模豬場進(jìn)行的生豬規(guī)模養(yǎng)殖場基本情況調(diào)研中環(huán)境控制措施部分指標(biāo)和數(shù)據(jù)作為原始分析數(shù)據(jù)。將各因素橫向分析，得出河北省環(huán)控措施實(shí)施的基本情況并打分，以此來評價河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制水平（見表5）。

表5 河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制水平評價結(jié)果

4.2 評價結(jié)果分析

河北省規(guī)模豬場豬舍環(huán)境控制水平評價指數(shù)為73.82，可見河北省規(guī)模豬場在豬舍環(huán)境控制方面采取的一系列措施有一定的效果，但相對來說，具有更大的發(fā)展空間。其中4個二級指標(biāo)評級指數(shù)分別是69.37、56.57、88.70和79.38，通風(fēng)控制和光照控制水平較高，溫度控制效果一般，而濕度控制水平最低。同時，由于溫度控制指標(biāo)在總指標(biāo)中所占權(quán)重較大，其重要性更為顯著，因此，河北省規(guī)模豬場應(yīng)更側(cè)重于溫控技術(shù)設(shè)備和效果的更新和調(diào)控，注重溫控帶動濕度控制達(dá)到適宜度目標(biāo)。

在溫度控制方面，夏季溫度指標(biāo)得分僅為45，主要原因是河北省規(guī)模豬場夏季溫控設(shè)備以冷風(fēng)機(jī)和濕簾水簾為主，通常是兩者結(jié)合使用，相當(dāng)于豬場的冷空調(diào)，但是濕簾設(shè)備對水溫、氣密性、冷風(fēng)機(jī)功率要求較高，一般只能滿足中小型豬舍的需要，難以適用規(guī)模大豬舍類型分工明確的現(xiàn)代化豬場。同時，河北省規(guī)模豬場豬舍溫控能源主要依賴天然氣和電能，對于新能源甲醇、醇基或可再生能源生物質(zhì)和太陽能的運(yùn)用趨待加強(qiáng)。

濕度控制3個子因素得分均比較低。河北省規(guī)模豬場未明確濕度控制的重要性，濕度調(diào)控僅僅是其他因素控制的附帶結(jié)果，濕度控制設(shè)備利用率低，沒有從設(shè)備和效果方面將溫濕度控制結(jié)合起來，導(dǎo)致將近一半豬場沒有達(dá)到濕度控制的良好效果。

通風(fēng)控制指標(biāo)得分均達(dá)到中上游水平。河北省99.04%的規(guī)模豬場都采取了機(jī)械通風(fēng)、自然通風(fēng)或兩者相結(jié)合的通風(fēng)方式來控制豬舍空氣環(huán)境。無論是自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)，都為實(shí)現(xiàn)豬舍通風(fēng)換氣環(huán)境控制服務(wù)；并且以縱向機(jī)械通風(fēng)方式為主，不僅能夠降低自然風(fēng)壓和氣壓的約束，彌補(bǔ)自然通風(fēng)和橫向機(jī)械通風(fēng)氣流不穩(wěn)定的缺陷，而且使得舍內(nèi)空氣凈化和防止污染的效果也更為顯著，滿足各類型豬舍的通風(fēng)需求。

光照控制時長得分較高，光照方式得分較低，說明河北省規(guī)模豬場豬舍呈現(xiàn)出光照時長安排合理，但方式有待改進(jìn)的特點(diǎn)。原因是河北省規(guī)模豬場種豬豬舍和商品豬豬舍的平均光照時長均處于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的適宜范圍，且注意到光照對生豬配種相對影響較大，將不同類型豬舍區(qū)別對待，適當(dāng)調(diào)高了種豬的光照時間；但是在光照控制方式方面，不僅是種豬還是商品豬，絕大部分規(guī)模豬場豬舍只采用自然光照或只采用人工光照方式，不符合光照控制由兩種方式相結(jié)合的最佳方案要求。另外，還有一小部分豬舍不曾關(guān)注光照控制方式問題。由此，河北省規(guī)模豬場豬舍光照控制方式趨待引起重視并不斷改善。

5 改進(jìn)建議

5.1 養(yǎng)殖場視角

5.1.1 完善豬舍環(huán)境控制制度

從目前的發(fā)展情況來看，河北省規(guī)模豬場基本都確立了豬舍環(huán)境控制制度，但仍存在標(biāo)準(zhǔn)籠統(tǒng)、細(xì)節(jié)模糊和執(zhí)行困難等問題。完善豬場環(huán)境控制制度，首先，各規(guī)模豬場要提高豬舍環(huán)控的意識和理念，依據(jù)《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》確立適宜于本豬場豬舍環(huán)控的指標(biāo)參數(shù)和具體流程；其次，配置相應(yīng)設(shè)備設(shè)施和技術(shù)人員，設(shè)立專門負(fù)責(zé)人和負(fù)責(zé)部門，提高政策執(zhí)行效力；最后，建立豬舍環(huán)境控制監(jiān)督制度，做好豬舍環(huán)境評價和調(diào)控反饋工作。在具體執(zhí)行措施方面，河北省規(guī)模豬場應(yīng)在綜合考慮環(huán)境因素和豬舍類型的情況下，將重點(diǎn)置于夏季溫控、濕度控制和光照方式三方面：取消通風(fēng)降溫方式，建立豬舍蒸發(fā)降溫系統(tǒng)，實(shí)行調(diào)整喂養(yǎng)飼料、周圍綠化降溫及降低飼養(yǎng)密度等措施；以豬舍實(shí)際情況為基礎(chǔ)，利用加大通風(fēng)、節(jié)制用水、鋪撒生石灰、烤干鋪板、低溫水管等設(shè)施設(shè)備，重新設(shè)計河北省豬舍濕度調(diào)控具體方案；確立自然光照為主，人工光照為輔的豬舍光照方式，北方冬季日照時短但強(qiáng)度大，應(yīng)適當(dāng)延長自然光照時間，而在夏季要及時轉(zhuǎn)換人工光照，保證豬舍適宜的光照強(qiáng)度和時長。

5.1.2 更新豬舍溫濕度控制設(shè)備

河北省規(guī)模豬場更新豬舍溫濕度控制設(shè)備，一方面，要擺脫對傳統(tǒng)供暖方式的依賴，尤其是成本高污染大的鍋爐暖氣，選擇豬舍采暖新方式：以局部供暖與集中供暖相結(jié)合為原則，配置溫度調(diào)節(jié)靈活性較強(qiáng)的空調(diào)等設(shè)備；或以糞污資源化利用為目的，采用沼氣取暖方式調(diào)控豬舍溫度；或以經(jīng)濟(jì)節(jié)能、一機(jī)多用為宗旨，采取地源熱泵實(shí)現(xiàn)控溫、供水、環(huán)保等功能。夏季降溫系統(tǒng)建議配備能耗低的中央空調(diào)或空調(diào)設(shè)備，打破以濕簾、水簾降溫為主的局面，同時輔之以自然通風(fēng)、排風(fēng)扇、糞溝風(fēng)機(jī)等設(shè)施，達(dá)到降低豬舍溫度排放有害氣體的目標(biāo)。另一方面，利用全自動控制系統(tǒng)。無人化飼養(yǎng)管理已成為規(guī)模豬場未來發(fā)展的必然趨勢，智能環(huán)控模式是其典型代表。河北省規(guī)模豬場可以直接引進(jìn)智能環(huán)控系統(tǒng)，依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對豬舍內(nèi)溫濕度、空氣和光照全部進(jìn)行自動化監(jiān)控和調(diào)整[20]。例如，溫濕度超過臨界值會自動開啟相應(yīng)設(shè)備，避免措施分離時各因素之間相互干擾。但其具有一定的經(jīng)營規(guī)模和資金實(shí)力要求，規(guī)模豬場需根據(jù)當(dāng)下自身發(fā)展需求進(jìn)行設(shè)備配置和安裝。

5.1.3 采用溫控設(shè)備新能源

從溫控設(shè)備采用的能源分析情況來看，河北省規(guī)模豬場呈現(xiàn)出以電能和天然氣為主，傳統(tǒng)能源運(yùn)用減少，新能源運(yùn)用不斷增多的發(fā)展格局。建議未來河北省規(guī)模豬場有意識地轉(zhuǎn)換能源利用方式，在能源選擇方面將能夠?qū)崿F(xiàn)糞污資源化利用的生物質(zhì)能、可再生能源太陽能和清潔環(huán)保燃料甲醇、醇基等作為主要依賴能源，實(shí)現(xiàn)成本降低、能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的目的。同時，規(guī)模豬場需時刻關(guān)注其他新能源的開發(fā)和利用情況，與新能源裝備研發(fā)公司和項(xiàng)目工程進(jìn)行合作，落實(shí)將新能源融合到豬舍環(huán)控設(shè)備的實(shí)踐。

5.2 政府視角

河北省規(guī)模豬場已經(jīng)逐漸認(rèn)識到豬舍環(huán)境控制的重要性，并積極引進(jìn)多種設(shè)備和措施實(shí)現(xiàn)對豬舍溫濕度、通氣和光照的調(diào)控。但由于新設(shè)備和新能源的配置需要高額的成本和與之配套的專業(yè)人才，在這些方面，政府作用至關(guān)重要。首先，當(dāng)?shù)卣Y(jié)合河北省具體環(huán)境特征，完善豬舍環(huán)控各指標(biāo)參數(shù)的政策文件，提出豬舍環(huán)控的基本原理和具體措施，為地區(qū)性豬舍環(huán)控指出目標(biāo)和方向；其次，政府要加強(qiáng)對環(huán)控設(shè)備配置的政策傾斜和財政支持，尤其是采用新能源設(shè)備的豬舍可以適當(dāng)給予資金獎勵，同時簡化程序、做好監(jiān)督工作，并實(shí)施追蹤反饋資金落實(shí)和補(bǔ)助效果。完善設(shè)備貸款和保險制度，做好設(shè)備運(yùn)用的后續(xù)保障；最后，發(fā)揮政府在設(shè)備研發(fā)公司和規(guī)模豬場的中介作用，協(xié)助豬場進(jìn)行環(huán)境分析及設(shè)備選擇。例如，實(shí)現(xiàn)自動化管理的智能環(huán)控系統(tǒng)在河北省規(guī)模豬場的配置率和完全使用率較低，當(dāng)?shù)卣稍谄湫麄魍茝V和安裝資金方面提供幫助。發(fā)揮政府在高等院校、研究院所和規(guī)模豬場的中介作用，以政府為連接樞紐，促進(jìn)綜合性技術(shù)人員投入豬場指導(dǎo)和環(huán)控實(shí)踐，同時倡導(dǎo)豬場員工進(jìn)行定期培訓(xùn)，彌補(bǔ)豬場專業(yè)技術(shù)人才的空缺。