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一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质

阅读:819发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质,所述方法包括:采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。本发明围绕草畜结构、环境容量及经济收益等层面进行客观评价,并根据评价结果为牧户提供兼顾牧场收益和草地生态健康的优化方案,方便牧户根据优化方案进行后续的牧场管理和经营。,下面是一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质专利的具体信息内容。

1.一种牧场管理优化方法,其特征在于,所述方法包括:
采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;
将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;
基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种牧场管理优化方法,其特征在于,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据,具体包括:
通过牧草生物量的测量方法计算牧场产草量,并根据与标准干草的关系折算出可供应的CP值和ME值;和/或
获取不同功能群家畜的数量和相关家畜的生产性能指标,以及不同功能群家畜的CP值和ME值;和/或
获取经过一个生产过程或一定经营周期后牧场的经济效果。
3.根据权利要求1所述的一种牧场管理优化方法,其特征在于,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果,具体包括:
粗蛋白代谢能平上对草畜平衡进行评价分析,并产生草畜平衡评价结果;和/或从生产和生态两方面建立评价体系,根据所述评价体系对草地健康进行评价分析,并产生草地健康评价结果。
4.根据权利要求1所述的一种牧场管理优化方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据利润公式 当利润最高时计算得到生态经济
牧场家畜容量为 其中p:单位畜产品的价格(元/kg);b:放牧率增加时每头家畜的体重变化(kg);m:草地面积(hm2);x:牧场家畜容量(SU);a:家畜的生产潜(kg);c:每头家畜的可变支出(元/头);EC:单位面积的固定支出(元/hm2)。
5.根据权利要求4所述的一种牧场管理优化方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过获得相应参数,计算牧场冷暖季的总家畜容量,同时根据已有的冷季出栏月份繁殖母畜最优比例、育成公畜最优比例、育成母畜最优比例、年均畜群产羔(犊)成活率、羔羊和犊的相当成畜折算比例计算出冷季最适的各类畜群数量,具体公式为:
冷季最佳繁殖母羊数=a1×b1/(1+c1×d1×b1);
冷季最佳繁殖母牛数=a2×b2/(1+c2×d2×b2);
冷季最适育成公羊数=a1×e1-c1×e1×d1×f1;
冷季最适育成公牛数=a2×e2-c2×e2×d2×f2;
冷季最适育成母羊数=a1×g1-d1×c1×h1×f1;
冷季最适育成母牛数=a2×g2-d2×c2×h2×f2;
其中a1:冷季场羊的最佳数量(SU);b1:繁殖母羊最优比例(%);c1羔羊成畜折算系数;
d1:产羔繁活率(%);e1:育成公羊最优比例(%);g1:育成母羊最适比例(%);h1:育成母羊最适比例(%);f1:冷季最佳繁殖母羊数(SU);
a2:冷季场牛的最佳数量(SU);b2繁殖母牛最优比例(%);c2:犊牛成畜折算系数;d2:
产犊繁活率(%);e2:育成公牛最优比例(%);g2:育成母牛最适比例(%);h2:育成母牛最适比例(%);f2:冷季最佳繁殖母牛数(SU)。
6.根据权利要求1所述的一种牧场管理优化方法,其特征在于,所述牧场管理优化方案包括:畜群畜种容量优化方案、人工草地优化方案、以及人工草地和畜种畜群容量同时优化方案。
7.一种牧场管理优化系统,其特征在于,所述牧场管理优化系统包括:存储器及处理器,所述存储器中包括一种牧场管理优化方法程序,所述牧场管理优化方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;
将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;
基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。
8.根据权利要求7所述的一种牧场管理优化系统,其特征在于,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据,具体包括:
通过牧草生物量的测量方法计算牧场产草量,并根据与标准干草的关系折算出可供应的CP值和ME值;和/或
获取不同功能群家畜的数量和相关家畜的生产性能指标,以及不同功能群家畜的CP值和ME值;和/或
获取经过一个生产过程或一定经营周期后牧场的经济效果。
9.根据权利要求7所述的一种牧场管理优化系统,其特征在于,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果,具体包括:
从粗蛋白和代谢能水平上对草畜平衡进行评价分析,并产生草畜平衡评价结果;和/或从生产和生态两方面建立评价体系,根据所述评价体系对草地健康进行评价分析,并产生草地健康评价结果。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中包括一种牧场管理优化方法程序,所述牧场管理优化方法程序被处理器执行时,实现如权利要求1至6中任一项所述的一种牧场管理优化方法的步骤。

说明书全文

一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及畜牧业领域,尤其涉及一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 草地是世界主要生态系统之一,许多草地现在正在被公认为在生产食物和保护农田方面,在环境管理和文化传承方面,扮演着多重功能的色。然而随着全球人口不断增长,草地面积随着家畜数量的增长而减少,畜产品贸易减少和生产效率的参差不齐,草地利用的复杂性可以通过发展更好的管理方式来寻求解决。
[0003] 目前,草地畜牧业的生产模式优化的研究主要包括载畜率、放牧方式,季节性补饲、放牧草场和割草场利用等方面。草地放牧系统强调草地植被生产与放牧生产2个关键环节,可以通过人为的优化调控实现多途径耦合,多途径地释放放牧系统的生产潜,以获得系统净能或畜产品的最大产出。在牧场复杂生态系统内部,如果要优化每子系统是十分困难的,最佳优化的结果是在生产和生态系统功能上未造成巨大损失,如单位面积草地上的家畜增重管理是可以被牧民接受的。牧场中的饲草料资源在时间和空间上不断变化,这意味着长期保持系统的最优化产出是不切实际的,现实的情况应该是尽可能的接近系统效益最大化的点。

发明内容

[0004] 为了解决上述至少一个技术问题,本发明提出了一种牧场管理优化方法、系统和计算机可读存储介质。
[0005] 为了实现上述目的,本发明第一方面提出了一种牧场管理优化方法,所述方法包括:
[0006] 采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;
[0007] 将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;
[0008] 基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。
[0009] 本方案中,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据,具体包括:
[0010] 通过牧草生物量的测量方法计算牧场产草量,并根据与标准干草的关系折算出可供应的CP值和ME值;和/或
[0011] 获取不同功能群家畜的数量和相关家畜的生产性能指标,以及不同功能群家畜的CP值和ME值;和/或
[0012] 获取经过一个生产过程或一定经营周期后牧场的经济效果。
[0013] 本方案中,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果,具体包括:
[0014] 从粗蛋白代谢能平上对草畜平衡进行评价分析,并产生草畜平衡评价结果;和/或
[0015] 从生产和生态两方面建立评价体系,根据所述评价体系对草地健康进行评价分析,并产生草地健康评价结果。
[0016] 本方案中,所述方法还包括:
[0017] 根据利润公式 当利润最高时计算得到生态经济牧场家畜容量为 其中p:单位畜产品的价格(元/kg);b:放牧率增加时每头家畜的体重变化(kg);m:草地面积(hm2);x:牧场家畜容量(SU);a:家畜的生产潜力(kg);c:
每头家畜的可变支出(元/头);EC:单位面积的固定支出(元/hm2)。
[0018] 本方案中,所述方法还包括:
[0019] 通过获得相应参数,计算牧场冷暖季的总家畜容量,同时根据已有的冷季出栏月份繁殖母畜最优比例、育成公畜最优比例、育成母畜最优比例、年均畜群产羔(犊)成活率、羔羊和犊的相当成畜折算比例计算出冷季最适的各类畜群数量,具体公式为:
[0020] 冷季最佳繁殖母羊数=a1×b1/(1+c1×d1×b1);
[0021] 冷季最佳繁殖母牛数=a2×b2/(1+c2×d2×b2);
[0022] 冷季最适育成公羊数=a1×e1-c1×e1×d1×f1;
[0023] 冷季最适育成公牛数=a2×e2-c2×e2×d2×f2;
[0024] 冷季最适育成母羊数=a1×g1-d1×c1×h1×f1;
[0025] 冷季最适育成母牛数=a2×g2-d2×c2×h2×f2;
[0026] 其中a1:冷季场羊的最佳数量(SU);b1:繁殖母羊最优比例(%);c1羔羊成畜折算系数;d1:产羔繁活率(%);e1:育成公羊最优比例(%);g1:育成母羊最适比例(%);h1:育成母羊最适比例(%);f1:冷季最佳繁殖母羊数(SU);
[0027] a2:冷季场牛的最佳数量(SU);b2繁殖母牛最优比例(%);c2:犊牛成畜折算系数;d2:产犊繁活率(%);e2:育成公牛最优比例(%);g2:育成母牛最适比例(%);h2:育成母牛最适比例(%);f2:冷季最佳繁殖母牛数(SU)。
[0028] 本方案中,所述牧场管理优化方案包括:畜群畜种容量优化方案、人工草地优化方案、以及人工草地和畜种畜群容量同时优化方案。
[0029] 本发明第二方面还提出一种牧场管理优化系统,所述牧场管理优化系统包括:存储器及处理器,所述存储器中包括一种牧场管理优化方法程序,所述牧场管理优化方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
[0030] 采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;
[0031] 将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;
[0032] 基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。
[0033] 本方案中,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据,具体包括:
[0034] 通过牧草生物量的测量方法计算牧场产草量,并根据与标准干草的关系折算出可供应的CP值和ME值;和/或
[0035] 获取不同功能群家畜的数量和相关家畜的生产性能指标,以及不同功能群家畜的CP值和ME值;和/或
[0036] 获取经过一个生产过程或一定经营周期后牧场的经济效果。
[0037] 本方案中,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果,具体包括:
[0038] 从粗蛋白和代谢能水平上对草畜平衡进行评价分析,并产生草畜平衡评价结果;和/或
[0039] 从生产和生态两方面建立评价体系,根据所述评价体系对草地健康进行评价分析,并产生草地健康评价结果。
[0040] 本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中包括一种牧场管理优化方法程序,所述牧场管理优化方法程序被处理器执行时,实现如上述的一种牧场管理优化方法的步骤。
[0041] 本发明围绕草畜结构、环境容量及经济收益等层面进行客观评价,并根据评价结果为牧户提供兼顾牧场收益和草地生态健康的优化方案,方便牧户根据优化方案进行后续的牧场管理和经营。
[0042] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0043] 图1示出了本发明一种牧场管理优化方法的流程图
[0044] 图2示出了本发明一种牧场管理优化系统的框图

具体实施方式

[0045] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0046] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0047] 图1示出了本发明一种牧场管理优化方法的流程图。
[0048] 如图1所示,本发明第一方面提出一种牧场管理优化方法,所述方法包括:
[0049] S102,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;
[0050] S104,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;
[0051] S106,基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。
[0052] 需要说明的是,本发明的技术方案可以在PC、手机、PAD等终端设备中进行操作。
[0053] 需要说明的是,所述历史数据可以包括牧场环境变化数据、市场经济周期波动数据、牧场年度效益收支数据的任意一种或几种,但不限于此。
[0054] 根据本发明的实施例,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据,具体包括:
[0055] 通过牧草生物量的测量方法计算牧场产草量,并根据与标准干草的关系折算出可供应的CP值和ME值;和/或
[0056] 获取不同功能群家畜的数量和相关家畜的生产性能指标,以及不同功能群家畜的CP值和ME值;和/或
[0057] 获取经过一个生产过程或一定经营周期后牧场的经济效果。
[0058] 需要说明的是,CP值为家畜营养值(crude  protein),ME值为家畜能量值(metabolic energy),天然牧草是家畜获得饲草最主要的来源之一。通过采用不同的方法计算出牧场产草量,根据与标准干草的关系折算出可供应的CP和ME。具体的,可以通过选择草地类型、选择牧草生物量的测量方法(遥感测量、实地测量、数学测量),并结合单位面积的产草量(g/m2)、可利用的草场面积,即可计算生成可利用的CP和ME值。数学测量的原理是将草层看作一个高度、密度连续变化的长方形实体,应用微积分原理,把草群平均高度当作自变量,计算其单位面积生物量。具体计算公式为:
[0059] Y=0.2503lnx-0.0022
[0060] 上式中,W:单位面积的产量(kg/hm2);x:草群平均高度;Y:调整系数;S=1m2。
[0061] 计算草地牧草CP和ME的公式为:
[0062] 暖季草地CP(kg)=a×b×c×d×e×f;
[0063] 暖季草地ME(MJ)=a×b×c×d×i×f;
[0064] 冷季草地CP(kg)=a×g×h×d×e×f;
[0065] 冷季草地ME(MJ)=a×g×h×d×i×f;
[0066] 上式中,a:草地可食的牧草产量(kg);b:暖季牧草利用率(%);c:牧草(暖季)含水量换算率;d:暖季标准干草的折算系数;e:标准干草干物质中蛋白质含量(%);f:标准干草干物质百分比(%);g:冷季牧草利用率(%);h:牧草(冷季)含水量换算率(%);i:标准干草干物质中代谢能含量(MJ/kg)。
[0067] 计算高寒灌丛CP和ME的公式为:
[0068] 暖季灌丛CP(kg)=a×b×c×d×e×f;
[0069] 暖季灌丛ME(MJ)=a×b×c×d×g×f;
[0070] 冷季灌丛CP(kg)=a×h×I×d×e×f;
[0071] 冷季灌丛ME(MJ)=a×h×I×d×g×f;
[0072] 上式中,a:草地可食的灌丛产量(kg);b:暖季灌丛利用率(%);c:灌丛(暖季)含水量换算率;d:暖季标准干草的折算系数;e:标准干草干物质中蛋白质含量(%);f:标准干草干物质百分比(%);g:标准干草干物质中代谢能含量(MJ/kg);h:冷季灌丛利用率(%);i:灌丛(冷季)含水量换算率。
[0073] 需要说明的是,人工草地也是家畜获得冬季饲草主要的来源之一,可将肉牛饲料分为牧草类、青绿饲料类、青贮饲料类、根、块茎瓜果类、农副产品类、谷实类、豆类、饼粕类、糖麸类、糟渣类。羊饲料分为牧草类、青绿饲料类、青贮饲料类、块根、块茎瓜果类、树叶类、块根、块茎类、农副产品类、谷实类、豆类、饼粕类、糖麸类、糟渣类。另外,外购饲草和精料也是家畜获得冬季饲料主要的来源之一。
[0074] 需要说明的是,获得不同功能群家畜的数量,和相关家畜的生产性能指标,作为后期优化数据源。因此需要录入相关功能群家畜的月体重(计算日增重)、妊娠期、日泌乳量(DLN)、产羔率等指标。获得不同功能群家畜的营养(CP)、能量(ME)需求量。
[0075] 根据本发明的实施例,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果,具体包括:
[0076] 从粗蛋白和代谢能水平上对草畜平衡进行评价分析,并产生草畜平衡评价结果;和/或
[0077] 从生产和生态两方面建立评价体系,根据所述评价体系对草地健康进行评价分析,并产生草地健康评价结果。
[0078] 需要说明的是,模型评价的内容可以包括畜种畜群生产结构、牧场家畜容量、草畜平衡、草地健康和牧场收益。但不限于此。
[0079] 需要说明的是,草原畜牧业的核心就是把所有物化、活化的劳动和自然能源作用于家畜,不破坏环境的前提下,生产更多家畜获得收入。这就要求家畜的畜种和畜群结构的合理性,因此必须考虑家畜繁育特性、饲草资源、劳动力、资金、技术、市场导向、政策等内外因素,最终体现在草原畜牧业生态经济系统良性循环和经济效益上。
[0080] 需要说明的是,一定的畜群家畜容量是形成家庭牧场的基础,而适宜的牧场畜群家畜容量是实现牧场生态良性循环的前提下获得最大的经济效益的基础。适宜的牧场家畜容量必须考虑草地资源、家畜数量、市场价格、可支配资源等因素。基于上述因素,本发明还提出一种生态经济最佳牧场家畜容量模型。
[0081] 根据本发明的实施例,所述方法还包括:
[0082] 基于上述生态经济最佳牧场家畜容量模型中的利润公式当利润最高时计算得到生态经济牧场家畜容量为 其中p:单
位畜产品的价格(元/kg);b:放牧率增加时每头家畜的体重变化(kg);m:草地面积(hm2);x:
牧场家畜容量(SU);a:家畜的生产潜力(kg);c:每头家畜的可变支出(元/头);EC:单位面积
2
的固定支出(元/hm)。
[0083] 需要说明的是,生态家畜容量 比较可知 因此生态经济家畜容量远远小于生态家畜容量,此时的生态经济家畜容量是牧场经济效益最高且草地生态稳定性不受过牧影响的家畜容量。
[0084] 根据本发明的实施例,所述方法还包括:
[0085] 通过获得相应参数,计算牧场冷暖季的总家畜容量,同时根据已有的冷季出栏月份繁殖母畜最优比例、育成公畜最优比例、育成母畜最优比例、年均畜群产羔(犊)成活率、羔羊和犊牛的相当成畜折算比例计算出冷季最适的各类畜群数量,帮助牧民在出栏时做出合理的规划。具体公式为:
[0086] 冷季最佳繁殖母羊数=a1×b1/(1+c1×d1×b1);
[0087] 冷季最佳繁殖母牛数=a2×b2/(1+c2×d2×b2);
[0088] 冷季最适育成公羊数=a1×e1-c1×e1×d1×f1;
[0089] 冷季最适育成公牛数=a2×e2-c2×e2×d2×f2;
[0090] 冷季最适育成母羊数=a1×g1-d1×c1×h1×f1;
[0091] 冷季最适育成母牛数=a2×g2-d2×c2×h2×f2。
[0092] 其中a1:冷季场羊的最佳数量(SU);b1:繁殖母羊最优比例(%);c1羔羊成畜折算系数;d1:产羔繁活率(%);e1:育成公羊最优比例(%);g1:育成母羊最适比例(%);h1:育成母羊最适比例(%);f1:冷季最佳繁殖母羊数(SU);
[0093] a2:冷季场牛的最佳数量(SU);b2繁殖母牛最优比例(%);c2:犊牛成畜折算系数;d2:产犊繁活率(%);e2:育成公牛最优比例(%);g2:育成母牛最适比例(%);h2:育成母牛最适比例(%);f2:冷季最佳繁殖母牛数(SU)。
[0094] 根据本发明的实施例,所述牧场管理优化方案包括:畜群畜种容量优化方案、人工草地优化方案、以及人工草地和畜种畜群容量同时优化方案。
[0095] 需要说明的是,畜群畜种容量优化方案是对牧场的畜禽结构和主要经济畜种的优化。根据所有畜禽的收益状况,帮助牧场主淘汰收益为负的畜禽,保证饲草资源的有效配置。主要经济畜种的畜群数量有可能增加、减少或不变。需增加的家畜数量系统默认以羊单位为增加标准来增加。需减少的数量以优化母畜群体体况和生产性能为着力点(大多数牧场中种公畜数量合理)。本发明采用评分法,通过对所有繁殖母畜(妊娠母畜+泌乳母畜)的日增重、产羔率、年龄、日泌乳量4个指标进行最大值标准化,然后分别赋以权重,得到的值进行有大到小的排序,评估模型的计算式为:
[0096] G=a1×L+a2×M+a3×A+a4×W;
[0097] 上式中,L:年均产羔率标准化值;M:年均日泌乳量标准化值;A:年龄标准化值;W:年均日增重标准化值。
[0098] a1、a2、a3、a4是各项权重值,依次赋值为0.4、0.3、0.2、0.1,通过淘汰分值较低的母畜,实现精准管理的目的,帮助牧民优化畜群整体质量
[0099] 由于畜群数量的变化会影响天然草地供给的CP和ME值,因此需修改天然和人工草地的CP和ME的供给量,以便进行草畜平衡再次评价。
[0100] 计算式如下:
[0101] 暖季CP的需求(kg)=(a1×4+a2)×a3/1000×a4;
[0102] 暖季ME的需求(MJ)=(a1×4+a2)×a5×a4;
[0103] 暖季CP的供应(kg)=a6×u3;
[0104] 暖季ME的供应(MJ)=a7×u4;
[0105] 暖季ME的供应(MJ)=a7×u4;
[0106] 上式中,a1:暖季牛畜群容量(SU);a2:暖季羊畜群容量(SU);a3:羊单位日CP需求量(g);a4:暖季天数(d);a5:羊单位日ME需求量(MJ);a6:评价里面暖季天然牧草CP供应值(kg);u3:暖季牧草CP参数;a7:评价里面暖季天然牧草ME供应值(MJ);u4:暖季牧草ME参数;
[0107] 冷季CP的需求(kg)=(b1×4+b2)×b3/1000×b4
[0108] 冷季ME的需求(MJ)=(b1×4+b2)×b5×b4
[0109] 冷季CP的供应(kg)=b6×u1+b7×u5
[0110] 冷季ME的供应(MJ)=b8×u2+b9×u6
[0111] 上式中,b1:冷季牛畜群容量(SU);b2:冷季羊畜群容量(SU);b3:羊单位日CP需求量(g);b4:冷季天数(d);b5:羊单位日ME需求量(MJ);b6:评价里面冷季天然牧草CP供应值(kg);u1:冷季牧草CP参数:b7:冷季人工牧草CP供应值(kg);u5:冷季人工牧草CP参数;b8:评价里面冷季天然牧草ME供应值(MJ);u2:冷季牧草ME参数;b9:冷季人工牧草ME供应值(MJ);u6:冷季人工牧草ME参数;
[0112] 优化补饲是为达到草畜平衡而作的补充。采用非线性GRG规划求解法进行规划求解。用户需填写可利用补饲料的干物质(%)、干物质中蛋白质(%)、干物质中糖(%)、干物质中脂肪(%)、价格(元/kg)参数,通过相关转换公式(1g蛋白质=4kcal,1g糖=4kcal,1g脂肪=9kcal,代谢能=0.82×消化能),得出最优补饲方案。
[0113] 根据牧场收入和支出表,用户对照优化前的收支和优化后可能的变化,填写优化后的值,根据优化有效性计算,获得牧场是否优化有效。牧场优化有效性计算:
[0114] 若牧场优化后纯收入-优化前牧场纯收入>0,则优化有效。
[0115] 若牧场优化后纯收入-优化前牧场纯收入<=0,则优化无效。
[0116] 需要说明的是,人工草地优化方案是以人工草地为切入点,从人工草地种植的技术(播种方式、播种时间以及施肥量等)和饲草的不同加工方式(干燥、储存等)2个层面进行优化,不仅可以把成熟的饲草种植、加工科研成果运用于实践,转化为实际生产力,提高牧民经济收入,而且可以减轻天然草地的负担,有利于草地休养生息和生态恢复。人工草地CP和ME的供给发生变化,应进行草畜平衡再次评价。
[0117] 具体草畜平衡再次评价计算式为:
[0118] 暖季CP的需求(kg)=评价里面暖季家畜CP需求值;
[0119] 暖季ME的需求(MJ)=评价里面暖季家畜ME需求值;
[0120] 暖季CP的供应(kg)=评价里面暖季天然牧草CP供应值;
[0121] 暖季ME的供应(MJ)=评价里面暖季天然牧草ME供应值;
[0122] 冷季CP的需求(kg)=评价里面冷季家畜CP需求值;
[0123] 冷季ME的需求(MJ)=评价里面冷季家畜ME需求值;
[0124] 冷季CP的供应(kg)=评价里面冷季天然牧草CP供应值+评价里面冷季人工牧草CP供应值+优化后的人工草地牧草CP增加值;
[0125] 冷季ME的供应(MJ)=评价里面冷季天然牧草ME供应值+评价里面冷季人工牧草ME供应值+优化后的人工草地牧草ME增加值。
[0126] 需要说明的是,人工草地和畜种畜群容量同时优化是从草、畜两方面进行优化,在维持和恢复草地生态的前提下,通过调整合理的畜群结构和家畜容量,提高人工草地的产草量,以此提高牧民收入。
[0127] 畜群畜种容量的变化会影响天然草地和人工草地供给的CP和ME的值,人工草地优化后也会提高其供给给家畜的CP和ME的值,因此需修改天然草地和人工草地的CP和ME的供给量变化系数,进行后续草畜平衡再次评价。
[0128] 具体草畜平衡再次评价计算式为:
[0129] 暖季CP的需求(kg)=(a1×4+a2)×a3/1000×a4;
[0130] 暖季ME的需求(MJ)=(a1×4+a2)×a4×a5;
[0131] 暖季CP的供应(kg)=a6×u3;
[0132] 暖季ME的供应(MJ)=a7×u4;
[0133] 上式中,a1:暖季牛畜群容量(SU);a2:暖季羊畜群容量(SU);a3:羊单位日CP需求量(g);a4:暖季天数(d);a5:羊单位日ME需求量(MJ);a6:评价里面暖季天然牧草CP供应值(kg);u3:暖季牧草CP参数;a7:评价里面暖季天然牧草ME供应值(MJ);u4:暖季牧草ME参数;
[0134] 冷季CP的需求(kg)=(b1×4+b2)×b3/1000×b4;
[0135] 冷季ME的需求(MJ)=(b1×4+b2)×b5×b4;
[0136] 冷季CP的供应(kg)=b6×u1+b7×u5+b8;
[0137] 冷季ME的供应(MJ)=b9×u2+b10×u6+b11;
[0138] 上式中,b1:冷季牛畜群容量(SU);b2:冷季羊畜群容量(SU);b3:羊单位日CP需求量(g);b4:冷季天数(d);b5:羊单位日ME需求量(MJ);b6:评价里面冷季天然牧草CP供应值(kg);u1:冷季牧草CP参数;b7:评价里面冷季人工牧草CP供应(kg);u5:冷季人工牧草CP参数;b8:优化后的牧草CP增加值(kg);b9:评价里面冷季天然牧草ME供应值(MJ);u2:冷季牧草ME参数;b10:评价里面冷季人工牧草ME供应值(MJ);u6:冷季人工牧草ME参数;b11:优化后的牧草ME增加值(MJ)。
[0139] 图2示出了本发明一种牧场管理优化系统的框图。
[0140] 如图2所示,本发明第二方面还提出一种牧场管理优化系统2,所述牧场管理优化系统2包括:存储器21及处理器22,所述存储器中包括一种牧场管理优化方法程序,所述牧场管理优化方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
[0141] 采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据;
[0142] 将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果;
[0143] 基于所述评价结果生成牧场管理优化方案并进行显示。
[0144] 需要说明的是,本发明的系统可以在PC、手机、PAD等终端设备中进行操作。
[0145] 需要说明的是,所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0146] 需要说明的是,所述系统还可以包括显示器,所述显示器可以称为显示屏或显示单元。在一些实施例中显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)触摸器等。显示器用于显示在系统中处理的信息、生成的牧场管理优化方案以及用于显示可视化的工作界面。
[0147] 根据本发明的实施例,采集获取有关牧场生产和生态要素的历史数据,具体包括:
[0148] 通过牧草生物量的测量方法计算牧场产草量,并根据与标准干草的关系折算出可供应的CP值和ME值;和/或
[0149] 获取不同功能群家畜的数量和相关家畜的生产性能指标,以及不同功能群家畜的CP值和ME值;和/或
[0150] 获取经过一个生产过程或一定经营周期后牧场的经济效果。
[0151] 根据本发明的实施例,将所述历史数据输入至评价模型进行评价分析,并产生评价结果,具体包括:
[0152] 从粗蛋白和代谢能水平上对草畜平衡进行评价分析,并产生草畜平衡评价结果;和/或
[0153] 从生产和生态两方面建立评价体系,根据所述评价体系对草地健康进行评价分析,并产生草地健康评价结果。
[0154] 根据本发明的实施例,所述牧场管理优化方法程序被所述处理器执行时还实现如下步骤:
[0155] 根据利润公式 当利润最高时计算得到生态经济牧场家畜容量为 其中p:单位畜产品的价格(元/kg);b:放牧率增加时每头家畜的体重变化(kg);m:草地面积(hm2);x:牧场家畜容量(SU);a:家畜的生产潜力(kg);c:
每头家畜的可变支出(元/头);EC:单位面积的固定支出(元/hm2);
[0156] 根据本发明的实施例,所述牧场管理优化方法程序被所述处理器执行时还实现如下步骤。
[0157] 通过获得相应参数,计算牧场冷暖季的总家畜容量,同时根据已有的冷季出栏月份繁殖母畜最优比例、育成公畜最优比例、育成母畜最优比例、年均畜群产羔(犊)成活率、羔羊和犊牛的相当成畜折算比例计算出冷季最适的各类畜群数量,具体公式为:
[0158] 冷季最佳繁殖母羊数=a1×b1/(1+c1×d1×b1);
[0159] 冷季最佳繁殖母牛数=a2×b2/(1+c2×d2×b2);
[0160] 冷季最适育成公羊数=a1×e1-c1×e1×d1×f1;
[0161] 冷季最适育成公牛数=a2×e2-c2×e2×d2×f2;
[0162] 冷季最适育成母羊数=a1×g1-d1×c1×h1×f1;
[0163] 冷季最适育成母牛数=a2×g2-d2×c2×h2×f2;
[0164] 其中a1:冷季场羊的最佳数量(SU);b1:繁殖母羊最优比例(%);c1羔羊成畜折算系数;d1:产羔繁活率(%);e1:育成公羊最优比例(%);g1:育成母羊最适比例(%);h1:育成母羊最适比例(%);f1:冷季最佳繁殖母羊数(SU);
[0165] a2:冷季场牛的最佳数量(SU);b2繁殖母牛最优比例(%);c2:犊牛成畜折算系数;d2:产犊繁活率(%);e2:育成公牛最优比例(%);g2:育成母牛最适比例(%);h2:育成母牛最适比例(%);f2:冷季最佳繁殖母牛数(SU)。
[0166] 优选的,所述牧场管理优化方案包括:畜群畜种容量优化方案、人工草地优化方案、以及人工草地和畜种畜群容量同时优化方案。
[0167] 本发明第三方面还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中包括一种牧场管理优化方法程序,所述牧场管理优化方法程序被处理器执行时,实现如上述的一种牧场管理优化方法的步骤。
[0168] 本发明围绕草畜结构、环境容量及经济收益等层面进行客观评价,并根据评价结果为牧户提供兼顾牧场收益和草地生态健康的优化方案,方便牧户根据优化方案进行后续的牧场管理和经营。
[0169] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0170] 上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0171] 另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0172] 本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0173] 或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0174] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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