一、计算机应用的一般现状

　　现代信息技术是以计算机技术为依托的，它主要包括两个方面，一是以个人计算机本身为主的，二是以计算机网络为主的。一般认为，计算机在农业领域中的应用无论在规模还是在应用水平上都要落后于其他领域。芬兰被认为是世界上在农业领域中计算机应用普及程度最高的国家，根据Ofversten等（1998）最近的调查，截止1998年7月，在芬兰的84000个拥有5公顷可耕地的农场中，将近50%的农场拥有个人计算机（PC），有20%的农场使用Internet，而在90年代初，只有大约10%的农场拥有PC。在美国，根据Ascough等（1999）1996年对美国大平原（Great Plains）地区（包括密西西比河流域以西的10个州）的随机抽样调查，大约有36%的农场拥有PC，有约11%的农场使用Internet。在日本，根据Shio（1997）的报告，有大约50,000台PC进入了农户家中，但日本全国有3,500,000个小型农场，因此计算机的普及程度也并不高。以上这些报道都是针对一般性农场的，但也反映了计算机在畜牧业中应用的基本情况，一般说来，计算机在畜牧业中的应用普及程度要比在种植业中高一些，尤其是在奶牛场和猪场中。

　　与不使用计算机的农场相比较，使用计算机的农场有如下一些特点（Ascough et al.，1999）：农场规模较大，农场主或管理人员的平均年龄较低、管理农场的经历较短、受教育程度较高。而不使用计算机的主要原因则是认为没有必要和花费太高（Ascough et al.，1999；Gelb et al.，1999），这与农场主或管理人员的经验和农场规模有关，有丰富管理经验的农场主或管理人员往往认为使用计算机不一定能给他们带来显著的好处，尤其是对规模较小的农场来说，管理相对比较容易，而购买计算机及相应的软件和配件又是比较重的经济负担。其次的原因是感到学习和使用计算机的难度较大，这则与农场主或管理人员的受教育程度及年龄有关。

　　在我国，尚未有过对计算机在农业或畜牧业中应用情况的系统的调查研究。根据笔者的了解，在大多数的大中型牛场和猪场中都配备了PC，其中部分开始使用Internet，而小型畜牧场一般都还没有配备计算机。

　　二、信息技术在畜牧生产中的应用现状

　　信息技术在畜牧生产中的应用是多方面的，下面从5个方面进行阐述。

　　（一）管理信息系统（Management Information System, MIS）

　　信息的储存与管理是最基本的信息技术，也是其他信息技术的基础。MIS是利用计算机来进行数据的采集、处理和管理，并为管理决策提供需要的信息（Boehlje and Eidman, 1984）。在畜牧生产中利用计算机进行数据管理已有很长的历史，早在50年代，美国的奶牛群改良协会（DHIA）就开始用大型计算机（Mainframe）进行奶牛生产记录管理，在70年代有了通过电话的数据自动查寻系统，到了80年代就有了基于微型计算机（Microcomputer）的管理信息系统。根据美国Raleigh奶牛数据处理中心（Dairy Record Processing Center at Raleigh, DRPC@Raleigh）的资料（Tomaszewski et al.，2000），在参加美国DHIA的牛群中，从1982年到1996年，使用MIS的牛群比例由4%上升到12%，这些牛群所饲养的母牛数分别占全部牛群母牛数的12%和33%，而在美国的Texas州，相应的比例是2%和25%以及3%和44%。在荷兰，在1992年就有将近40%的种猪场使用MIS，这些猪场所饲养的母猪数占全荷兰母猪总数的约75%（Verstegen, et al., 1995）。
使用管理信息系统给畜牧生产带来的效益是明显的。Tomaszewski et al. (1997) 的研究表明，在美国在奶牛场对MIS的投入所获得的回报是52%~205%。Tomaszewski等（2000）对美国Texas州的调研进一步表明，使用MIS的牛群比不使用MIS的牛群母牛年平均产奶量高出281kg，利润高出3.5%，对MIS投入的回报是212%。对MIS的投入所获得的回报是220%~348%。在荷兰，使用MIS的猪场所获得的回报是220~348%（Tomaszewski et al.，1997)。

　　在我国近年来畜牧场管理信息系统的研究和应用也有较快的发展，目前主要在大中型猪场应用较为普遍，使用得较多的管理信息系统除了有国外的PIGWIN（www.farmpro.co.nz）和PIGCHAMP（www.pigchampinc.com）外，国内自己研制的有GPS（www.gdswine.org/ prodinfo/software/prod/main. htm），PIGMAP（www.gdswine.org/prodinfo/software/prod/main.htm），金牧牧场管理软件（www.cau.edu.cn/dongke/），飞天工厂化养猪计算机管理系统（www.chinaswine.com/ftrj/ftcp.htm）等。对这些软件的应用效果目前尚无系统的调查研究，但多数猪场认为这些软件使他们的管理更科学，对生产是有益的。

　　（二）农业推广服务系统 　　

　　农业推广是现代农业生产中的重要组成部分，其主要功能是1）为农业生产者提供与农业生产有关的经济、市场和现代科学技术方面的信息，2）普及推广最新的科学技术知识，3）为农业生产者提供咨询服务，帮助他们解决在生产和管理中出现的问题，以及4）培训农业生产者以帮助他们掌握和提高专业技能。所有这些功能都与信息有关，因而信息技术，尤其是以计算机网络为支撑的信息技术，在农业推广服务中是大有可为的。
　　
　　Jenson（2000）提出了一个基于Internet的农作物病虫害防治服务系统模式，在这个系统中，一个由国家级的研究或咨询机构构建并维护的网络服务器不断地发布最新的关于植物保护方面的信息（如病虫害警报，天气预报等），农民可通过Internet在家中直接获取这些信息，也可通过地方农业推广技术人员获取。这个模式虽然是针对农作物病虫害防治提出的，但可看成是基于网络的农业推广服务系统的基本模式。在这里关键的问题是这种由网络提供信息的方式能在多大程度上替代由地方农业推广技术人员提供信息的方式。由网络提供信息的优点在于，其信息来源更加广泛，而且这些信息都经过了高级专业技术人员的筛选和整理，更加科学和可靠。而地方农业推广技术人员的长处在于，他们对当地的实际情况比较了解，能够根据自己的经验和实际情况提供信息和指导意见。因而两种类型的农业推广服务都是需要的，关键是如何将他们很好地结合起来。事实上，地方农业推广技术人员也可建立自己的区域性网络服务系统，并与国家级的网络服务系统相结合，通过网络进行咨询服务（Thysen, 2000）。

　　基于Internet的农业推广服务系统在欧洲和北美已有了较为广泛的应用。例如在波兰（Kleps and Absher, 1997），其农业推广服务中心根据农民的需求，建立了市场信息库，其中包括不同地区农业物资的价格，不同地区农产品的收购价格，在商品交易市场上农业物资和农产品的价格，农民和企业的产品零售报价，可提供贷款的银行及其贷款利率，不同银行的存款利率，厂商（尤其是农产品加工）的地址，等等。这些信息不仅为农民所利用，大型企业和银行也利用它们帮助决策。在罗马尼亚（Kleps and Absher, 1997），国家农业和粮食部与英国农业推广署合作，建立了农业推广网络系统，通过这个系统，可以监督和评价全国各地的农业推广活动，并制订未来的工作计划。

　　为了对Internet对于农业推广的作用作出准确评价，来自意大利、英国、荷兰、等18个国家的23位名科学家于1999年在意大利举行了一次专门的研讨会（Gelb and Bonati, 1999）。与会者一致认为，在农业推广中使用Internet的益处在于：信息量大且更新速度快，可提供新的类型的信息，可以随时获取信息，可同时获得多个不同来源的信息，容易进行信息和意见交流并进行讨论，使同行间以及与专家之间的合作更加容易，容易获得最新的相关信息（如市场、天气、新闻、产品、国家政策和法规、专家建议等方面的信息）。而影响Internet在农业推广中应用的主要因素有：农民的上网的难易程度，网上发布的信息与农民的需求的吻合程度，是否能给信息使用者带来实在的效益，是否有明确的服务对象，所发布的信息是否容易理解并便于应用，界面设计和信息查寻是否简洁和便于操作，是否有人对所发布信息的质量和可靠性负责，信息是否及时更新，等等。
农业推广在我国一直是一个薄弱环节，这使得高等学校和研究机构的科研工作与生产实际严重脱节，科研成果得到真正应用的比例很低。近年来这种情况已有所好转。在利用信息技术进行农业科技推广方面，我国政府和科技工作者也做了不少努力，例如利用电视、广播、录象等宣传普及农业科技知识，但在利用Internet进行农业科技推广方面还几乎是空白，主要原因是除了一些大中型的畜牧场外，我国的广大农村的Internet普及率还相当低。

　　（三）育种分析系统

　　计算机的基本功能之一是计算，越来越强大的计算功能使得许多复杂的数学和统计分析成为可能，这对于畜牧业，尤其是家畜育种具有重要意义。现代家畜育种有两个基本特征，一是广泛应用现代遗传育种理论和方法，二是全面应用计算机技术。这二者是相辅相成的，也就是说，现代遗传育种理论和方法的应用离不开现代计算机技术的支持，而计算机技术的发展又促进了对新的遗传育种理论和方法的研究。现代遗传育种理论和方法的一个基本原则是利用一切可以利用的信息和最先进的统计分析方法。例如在北美和一些欧洲国家，种畜的遗传评定是地区性的乃至全国性的，也就是说，要将全地区乃至全国的数据收集在一起，统一进行遗传评定，其信息量是非常庞大的。例如在德国，奶牛的全国遗传评定由家畜联合信息系统（Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung, VIT）操办（VIT，2000），每年要进行4次全国统一的奶牛遗传评定，在2000年11月的最近的一次遗传评定中，使用测定日模型共对1100万余头牛进行了评定，使用了850万余头母牛的产奶性能记录，每头牛取3个胎次的每个测定日的记录，共有13977万个测定记录，在每个测定记录中又包含了产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞数，此外还有体型性状和系谱的记录，对如此庞大的信息量进行分析没有功能强大的计算机的支持是不可想象的。在加拿大，全国的种猪联合遗传评定由加拿大猪改良中心（Canadian Center for Swine Improvement, CCSI）负责，CCSI拥有一个含有全国1800万头猪的生产性能测定和遗传评定记录的国家数据库，这些数据来自于参加全国猪联合育种的各猪场的场内测定数据和各地区的中心测定站的测定数据，每年有10万多头种猪参加测定。中心同时还收集商品猪场的数据，以检验遗传改良对商品猪的生产性能改进效果。每个月，要将新的测定数据加入数据库，并同时进行遗传评定，而后将评定结果传送给地区中心和有关农户。
在我国目前尚无全国性的畜牧信息处理中心。在部分省市（如北京，上海等）建立了地方性的奶牛信息处理中心，负责本地区的奶牛遗传评定。在大部分国家级的种猪场和其他一些较大型的种猪场已有了供场内遗传评定的计算机软件（如GBS，MTEBV等）。

　　（四）牧场管理系统

　　牧场管理有三个重要方面，一是要经常针对各种情况及时作出正确的决策，二是要为所饲养的家畜提供良好的条件（营养、环境、卫生等），使它们能够充分发挥其遗传潜力，三是保证畜产品的食品安全和不对环境造成污染。在这三个方面信息技术都能发挥重要作用。

　　牧场管理人员经常要在不确定性下（或者说在冒一定风险下）对企业的经营和发展作出决策，不确定性主要来自三个方面：1）由于缺少必要的信息（包括企业内部的和外部的），2）由于缺乏专业知识，3）由于事物发展的随机性。一个好的管理者应充分考虑这些不确定性，并尽量减少不确定性，使所作出正确决策的概率达到最大（风险最小）。要做到这一点仅仅依靠人的大脑和经验是不够的，而计算机则以它特有的信息（包括知识）存储能力和计算分析能力，为管理人员决策提供帮助。管理人员不仅可利用计算机和网络获取及时、全面和详细的企业内部和外部的信息，还可利用一些专业化的计算机软件，如专家系统（expert system）或决策支持系统（decision support system），为其决策提供参考性意见。一个专家系统汇集了在某一个及其相关的专业领域的专业知识以及专家和经验丰富的实际工作者们的试验和实践经验，根据可利用的信息，对某一问题进行分析并提供诊断和处方。目前国外已开发了很多供畜牧场用的专家系统或决策支持系统，其中有些是用于一般性的畜牧场管理的，如用于集约化猪场管理的决策支持系统（CRIRO, 1997），有些是比较专门化的系统，如用于猪场母猪繁殖管理的专家系统（Pomar et al., 1994; Wongnarkpet et al., 1994），用于猪呼吸病诊断的专家系统（St?rk, 1998），用于母猪群更新的专家系统（Huirne et al., 1991），用于猪场健康管理的专家系统（Morrison and Morris, 1985; Gipp et al., 1990; Vos et al., 1990; Enting et al., 2000），用于控制药物和杀虫剂残留和环境污染的决策支持系统（FARAD, 1998）， 用于母牛更新的决策支持系统（AREC, 1999），等等。

　　现代信息技术也可用于改善和控制家畜的营养和环境条件，提高管理的精确性。例如将传感器和计算机相结合用于对家畜的个体识别（Rossing, 1999），从而可对个体的活动随时进行监控，这尤其对于放牧家畜来说更具有价值。将这种个体识别系统与其他信息技术结合，可产生自动体重记录系统，自动产奶量记录系统，自动产蛋记录系统，自动个体采食量记录系统（在群饲条件下），等等，这些自动记录系统不仅大大减少了劳动负担，也使得对家畜的生产性能测定更精确，而这些精确的数据有助于管理人员改进提高管理水平。例如在奶牛场中，母牛发情诊断准确性偏低是影响牛场效益的重要因素之一（Esslmont and Peeler, 1993），研究表明，母牛活动增多、牛奶温度升高、产奶量和采食量下降等与发情反应有关（Schlònsen et al., 1987），如果我们对每头牛每天在这些方面的变化进行准确记录（利用自动记录系统），必将提高母牛发情诊断的准确性，根据De Mol等（1997）的研究，利用信息技术可使发情诊断准确率由50-60%提高到90%左右。再如泌乳牛每天的营养需要除了与其体重、当前所处状态有关，还与其每天的产奶量有关（Svennersten et al., 1997），因而可设计自动个体给料控制系统，根据这些信息精确地控制每头牛每天的精料喂给量，既保证每头牛的营养需要，又不至造成浪费。根据Asseldonk等（1999）的研究，在荷兰，将发情诊断准确性由50%提高到90%可使牛场的利润增加8%，利用个体给料控制系统可使提高利润4.8%。此外，信息技术在饲料配方制定，家畜胴体组成活体测定，畜舍内环境控制，环境污染监控、人事管理、帐目管理等方面都正在或将要发挥重要作用。

　　用于畜牧场的专家系统或决策支持系统在我国几乎还是空白。在个别牛场（如北京奶牛中心良种场）已有了自动奶量记录系统，在一些猪性能测定中心（如北京种猪性能测定中心）有了自动个体采食量记录系统。中国农业大学动物科技学院研制了蛋鸡无纸记录系统并在一些鸡场使用。

[1] [2] 下一页