陈楷文

摘要：人工智能技术是新兴科学技术革命和畜牧产业革命的重要新生力量，在实现畜牧产业数字化、信息化、智慧化过程中发挥着至关重要的作用。人工智能畜牧技术的广泛应用为养殖端的疾病预防、精准治疗、精准营养、生物安全防控、智能称重等重大核心难题的解决提供新思路，必将成为推动畜牧业走向现代化的有力助推器。借助关键AI技术的普遍应用，实现畜牧全产业链的精细化、安全化、自动化、智能化、数字化，带动畜牧产业整体管理水平提升，将成为推动智慧畜牧业发展的有效途径。

关键词：人工智能技术；畜牧养殖；信息化

我国是畜牧业大国，畜牧总量常年位居世界前列，其发展在国民经济中占有极其重要的地位。作为农业的重要组成部分，畜牧业已经具备了比较充足的生产能力和比较完善的质量安全保障体系。与世界畜牧业发达国家相比，我国畜牧业信息化的理论水平和实际应用比例均不高，畜牧业从饲养管理到加工销售等环节都需要更高、更科学的管理水平。规模化、集约化养殖场的增加给畜牧业带来经济效益的同时，也带来了一系列新的问题，如饲养密度增加、养殖环境变差、疾病频发等。人工智能技术正逐步渗透到各行各业，其中，畜牧养殖业亦受其深远影响，由传统粗放型向信息化、智能化转型升级，人工智能技术不但促进了数字技术与畜牧养殖业技术深度融合，而且加大了数字化智能在畜牧养殖业中的应用，对顺利推动畜牧养殖业的转型升级、实现畜牧养殖业高水平高质量发展等具有重要意义，同时为畜牧养殖业未来的新景象打下坚实的基础。

1 养殖业信息化建设的背景及发展趋势

1.1 养殖业信息化建设的背景

养殖业信息化，是指为全国提高畜牧业经济运行效率、畜牧业劳动生产率、畜牧企业竞争力，在畜牧生产、管理、经营各领域不断推广和应用电脑、通信、网络等信息技术和其他相关智能技术的动态发展过程。养殖业是一个复杂且需要精细管理的行业，传统的养殖方式存在很多问题，如养殖效率低下、成本上升、动物疫病频发、环境污染等。而信息化技术的应用，特别是人工智能技术，为解决这些问题提供了新的可能。畜牧业的智能化构建是确保畜牧业向现代化转型的必然条件，它主要包含生产感知层、传输层及应用层等。从整体情况来看，畜禽养殖业的管理存在以下问题：

（1）感知粗放：不同于放养在草原上的家畜，生活在相对狭小圈舍范围内的畜禽个体对其所处环境的舒适性有一定的要求。目前国内大多数养殖场没有安装环境监控设备，对环境指标的感知主要依赖养殖管理人员的感觉和经验，不能及時准确地获取各环境指标的数值，无法做到精准管理。

（2）监管片面化：养殖管理人员对养殖基地、屠宰过程的管理全凭以往经验，养殖过程中存在许多不确定因素，如环境、饲料、药物等，无法做到对全部不确定因素的监控。养殖管理人员又需要了解牲畜的饮食状况、休息状态、配种情况、分娩情况、运送、初加工等，还需到现场观看，生产管理效率较低，不适合规模化畜禽产品质量管控的需要。

（3）人畜车管理不严：对畜禽养殖基地/屠宰基地进出人员、车辆的管理能力有限，尤其是与圈舍内的畜禽动物隔离不到位，达不到人畜分治，存在交叉感染的可能性，例如牛布氏杆菌的传染，非洲猪瘟的传染等一些传染性强的疾病和人畜共患病，这些病症的感染多来自对畜禽养殖基地/屠宰基地进出人员的管理不足导致的。

（4）缺乏可追溯信息：大多数圈舍内没有安装摄像机，或即使安装了摄像机也没有进行视频录像的存储，这样会使生产过程信息无法查询回溯，也导致了畜牧动物的丢失和被偷窃，使管理者有了经济和人身安全上的损失，从而给管理带来一定困扰。

（5）监管较弱：监管机制不够完善。虽然政府已经出台了一系列相关法规和政策，但这些法规和政策在执行过程中存在许多困难。例如，一些养殖户为了追求更高的经济效益，可能会违反规定，使用违禁药物或饲料，导致产品质量下降，甚至对消费者的健康造成危害。监管力量不足。由于监管人员数量有限，监管范围难以覆盖所有养殖户，导致一些违规行为难以被及时发现和处理。这不仅给养殖户提供了可乘之机，也给消费者带来了潜在的风险。

1.2 养殖业信息化建设的发展趋势

信息化已成为畜牧养殖业发展的必然趋势，数字化技术运用在生产管理、疫病防治、饲料管理等方面，有效提高了畜牧业的产量与质量。未来，畜牧养殖信息化将更深度地融合AI、物联网等技术，实现精准饲养、智能管理，对养殖过程进行实时监控、数据分析和优化，为行业发展注入新活力。在新一代信息技术和现代畜牧业紧密联结、加快融合的今天，应结合当地的生产规模、产业链条、环境承载力及消费需求等进行科学规划，最终打造出集健康养殖、安全屠宰、无害处理、放心流通、绿色消费于一体的人性化、可持续发展的现代畜牧业。畜牧养殖信息化的发展趋势将主要体现在以下几个方面：

（1）养殖环境监测技术发展迅速：环境因素对畜牧养殖业的影响占比达到了20%～30%，涉及对温度、湿度、光环境、氨气及硫化氢等多方面的监测，这些参数的监测对于提高养殖效率、预防疾病、保障动物福利具有重要意义。其中运用人工智能技术可以通过对大量的数据进行深度学习和模式识别，实现对养殖环境的智能监控和自动调节；云计算技术则可以实现对海量数据的存储和分析，为养殖生产提供更加精确的科学依据；5G技术则可以实现对养殖环境的实时远程监控，提高监测效率。

（2）现代身份标识技术助力全生命周期管理：在生产过程中，可以通过现代牲畜身份标识技术对牲畜进行精确标识，以确保产品质量和食品安全；在育种方面，可以通过标识技术对优良品种进行筛选和跟踪；在疫病防控方面，可以实时监测牲畜健康状况，防止疫情扩散。

（3）以畜牧安全为核心的智能化技术需求紧迫：随着人们对健康饮食的关注不断提高，对绿色、有机、健康的畜牧产品需求日益增长，可以通过对饲养过程的实时监控，确保饲料的安全、合规，从源头上保证畜牧产品的质量安全。还可以通过对畜牧产品的追溯，为消费者提供更加透明、可靠的产品信息，增强消费者对畜牧产品的信任。

（4）面向个体的精准饲喂技术前景广阔：通过智能化的饲喂系统，根据每只动物的身体状况、生长阶段和营养需求进行精准饲喂，有效避免饲料浪费和过度喂养的情况，同时可以显著提高饲料的利用率和动物的健康水平。此外，根据个体的具体情况进行个性化定制和精准投放，有助于提高动物的健康水平和生产效率，帮助养殖户节省人力成本，提高养殖效率，进而增加经济效益。

（5）动物福利及行为监测刚刚起步：动物福利关乎动物的健康养殖和畜牧业安全生产，也直接影响畜产品的品质，间接影响着人类的食品安全。动物福利关注的是动物在圈养或野生环境中的生活状况，以及人类对它们的行为、生理和心理影响。动物行为则是指动物在各种环境下的表现和反应，包括正常行为、应激反应、习性等。对于野生动物来说，行为监测能揭示其生态学和生物学特征；对于圈养动物来说，则有助于评估其福利状态和改进饲养条件。

2 养殖业信息化建设的业务需求及应用目标

近年来，农业农村部会同有关部门，按照党中央、国务院决策部署，明确工作思路和目标，制定一系列政策措施，积极推动农业农村信息化、数字化建设，细化畜牧业信息化建设重点任务和举措，推进畜牧业信息资源整合，推进产业链各环节监管监测，提高监管、监测和服务效率。目前我国的良种繁育体系已经建成，营养研究有了新的进展，疾病控制和环境控制技术也在不断提高，但因为信息水平及信息资源的分散也存在着诸多的影响养殖业发展的因素。畜牧养殖信息化建设的业务需求主要有圈舍环境监控、畜禽个体溯源信息建立、异常监测与报警、人畜车分管和相关企业的集中监管及AI技术探索应用等，从智能物联的角度进行全程信息采集、过程监控，实现畜禽个体生长履历信息管理和追踪溯源，帮助企业提升信息化生产管理水平，帮助政府建立统一的畜禽产品产出监管体系。

系统应以现代信息技术为支撑，网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备，主要实现以下目标：

（1）前端平台应能够对生产畜禽圈舍内视频监控、环境监测、安全警卫、智能控制等辅助子系统实现统一接入及联动配置，有效节省管理及运维成本，任何事件都能关联相应视频，做到事件能够被有效查询及追溯。

（2）视频监控系统应能够与第三方的畜禽产品质量安全溯源信息化管理平台实现对接，使饲料、兽药的进出库过程能够联动视频，实现业务管理的全过程可视化。

（3）畜禽圈舍的前端系统应能够同上级监控中心实现互联互通，通过前端系统上传的信息、图像，上级监控中心能够对生产现场进行远程巡视，使上级管理部门能够及时掌握下属养殖基地的生产情况。

（4）系统应通过对前端门禁、道闸的控制实现人、畜、车的分管，尽量减少三方接触机会，实现层层管控，层层隔离又层层关联的控制系统。

（5）系统应形成前端畜禽圈舍生活环境信息的各类统计报表，可以自动生成详细的可视化数据及图表供主管部门及相关决策者实时感知圈舍状况和环境数据变化，以便统筹决策。

3 养殖业信息化建设的系统组成和效能分析

3.1 养殖场管理信息化系统

养殖场管理信息化系统是畜牧养殖信息化建设的基础，对于提高养殖效率、降低成本、保障食品安全等方面具有重要意义。它包括养殖场的数据管理、生产管理、物资管理、财务管理、人员管理等模块，这些模块可以帮助养殖场实现各项业务的信息化管理，提高工作效率，减少管理漏洞，对提升运营规范和助力科学决策具有重大帮助。同时，实践案例也证明了信息化系统在养殖场管理中的实际应用效果。未来，随着技术的不断发展，养殖场管理信息化系统将有更多优化空间和可能性，为实现现代化养殖提供更强有力的支持。

3.2 智能化养殖管理系统

智能化养殖管理系统是利用物联网技术、传感器技术等现代信息技术，对养殖环境进行实时监控和智能化管理。该系统可以实现对养殖环境的温度、湿度、光照、空气质量等参数进行实时监测和数据分析，根据监测数据对养殖环境进行自动调控，为畜禽提供舒适的生长环境，智能饲喂设备可以根据动物的生长阶段、健康状况等因素，精准配比饲料，既保證了动物的生长速度，又降低了饲料成本从而提高养殖效益。

3.3 疫病防治信息化系统

疫病防治信息化系统是畜牧养殖信息化建设的重要环节，它包括疫病监测、疫病预警、疫情报告等模块。人工智能（AI）在畜牧养殖中的应用，让疫病预防与控制变得更加高效，可以及时发现动物的行为异常，还可以协助兽医进行疾病诊断，提高诊断的准确性和速度。此外，疫苗研发也可以借助AI技术，缩短研发周期，提高疫苗的研发效率。该系统可以对畜禽的生理数据、行为数据进行实时监测和分析，及时发现疫病征兆，实现对疫病的早发现、早治疗，有效避免疫病的扩散和传播。

3.4 销售与物流信息化系统

销售与物流信息化系统是畜牧养殖信息化建设的重要组成部分，它可以帮助企业实现对产品销售和物流运输的信息化管理。在畜牧养殖场，销售信息化意味着通过数字化手段，收集、分析、整理和分享销售数据，以制定更有效的销售策略。通过互联网、移动设备和社交媒体等渠道，养殖场可以拓宽销售渠道，增加产品曝光率，可以对消费者行为进行精准分析，实现个性化销售，提高客户满意度。物流信息化是指通过信息技术手段，对物流过程进行实时监控、优化和管理。在畜牧养殖场，物流信息化有助于提高物资采购、运输、储存和配送的效率，该系统可以实现对产品销售和物流运输的订单处理、库存管理、运输跟踪等模块的数据化管理，提高企业的销售和物流管理水平，降低运营成本。

人工智能技术正在深刻改变畜牧养殖业的面貌，从精准饲养、疫病预防与控制到环保与可持续发展，智能化技术在畜牧养殖信息化建设中带来了巨大的机遇和挑战，同时也为畜牧养殖业带来了革命性的变化。随着技术的不断进步和普及，智能畜牧养殖将逐渐成为行业主流，推动整个行业实现可持续发展。通过打造一套从政府到农企纵向贯通的畜牧养殖信息化系统，可以实现对区域内畜禽养殖、屠宰、无害化处理等企业的信息化监管、服务，及时发现并处理报警信息，切实提高畜牧类企业管理水平，引领畜牧业走上高产优质、安全可靠、资源节约、环境友好的现代化发展道路。经过物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展，畜牧养殖将更加智能化、高效化、绿色化。无论是生产效率的提升，还是产品质量的改善，智能技术都将为畜牧养殖业带来无限的可能。然而，我们也要看到，智能技术在畜牧养殖中的应用还面临诸多挑战，如技术的成熟度不高、设备的成本过高、人员的技能培训不到位等问题都需要我们进一步探索和解决。但无论如何，智能技术在畜牧养殖信息化建设中的应用已经不可逆转，它将在未来塑造出更为高效、绿色的畜牧养殖业。面对未来，让我们共同期待这个领域将展现出更多创新与突破，推动畜牧养殖业走向更高的发展水平。

参考文献

[1] 邓兵，邵中宝，叶胜强，等.畜牧业智能化建设研究进展[J].湖北农业科学，2018，57（13）：10-12.

[2] 王剑非.畜牧业信息化及其应用[J].山东畜牧兽医，2010（6）：2.