一种猪群日粮转化效率分层闭环校调的方法

本发明涉及生猪精准饲养与日粮调控领域，尤其涉及一种猪群日粮转化效率分层闭环校调的方法。

背景技术：

1、随着规模化、集约化生猪养殖的发展，饲喂管理逐渐由经验配方和阶段定量供给向精准营养与动态调控方向演进。现有猪群日粮管理通常依据生长阶段、体重区间、采食量、增重水平及料重比等生产指标确定日粮配方，并结合净能、蛋白质、氨基酸及矿物质等营养参数进行阶段性调整。随着自动称重、精准供料及养殖数据采集设备的应用，猪群采食量、体重变化和日粮执行记录能够按照一定周期连续获取，为基于实际生产响应评价日粮适配程度以及实施动态营养调控提供了数据基础。由此，以饲料转化效率为评价指标，根据猪群生产状态对日粮营养参数进行反馈调整，已成为提高饲料利用效率和精细化饲养水平的重要技术方向。

2、然而，现有日粮调控方法仍多以当前料重比、增重水平或其与预设目标值之间的偏差作为调整依据，对历史日粮调整所产生的响应信息利用较为粗略，通常难以区分不同营养调整方向及不同调整幅度所对应的局部效率响应，因而同一营养参数的小幅调整失效后，容易被笼统解释为该营养方向整体无效，不能准确反映猪群仍然保留的可校调空间。同时，日粮配方的目标调整量与实际配制、供给后的营养参数变化可能存在偏差，若仍按照计划调整动作归属后续效率响应，容易造成历史响应学习对象错配。另一方面，猪群生产指标本身具有阶段差异和自然波动，单纯根据当前效率值或单一阈值进行控制，容易导致校调动作频繁切换；当某次调整出现弱响应、无明显响应或不利响应时，现有方法也缺少针对具体调整方向和幅度形成局部限制、重新评价剩余可用校调空间并进一步更新整体校调能力及后续校调权限的闭环机制。因此，现有技术难以同时实现局部响应可靠学习、实际执行结果归属、剩余安全动作空间评价以及猪群校调权限的分层联动控制，在保证日粮调整安全性的同时持续利用仍具有正向响应潜力的校调动作方面仍存在不足。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种实现局部响应、动作空间与分层权限的闭环联动，提高猪群日粮校调的针对性、稳定性和安全性的猪群日粮转化效率分层闭环校调的方法。

2、本发明是通过如下措施实现的：

3、一种猪群日粮转化效率分层闭环校调的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、s1、获取猪群在各评价周期内的猪群生产数据及生长阶段，根据所述猪群生产数据确定日粮转化效率，并结合所述生长阶段对应的参考日粮转化效率确定效率状态；

5、s2、获取所述猪群的历史日粮校调数据，根据其中的营养调整方向及调整幅度建立方向-幅度校调单元，根据各所述方向-幅度校调单元对应的历史效率响应确定响应状态，根据所述响应状态确定可用日粮校调动作空间，并基于所述可用日粮校调动作空间确定整体可校调性；

6、s3、根据所述效率状态和整体可校调性对所述猪群进行分层，确定控制层级及对应的日粮校调权限；

7、s4、当所述日粮校调权限允许校调时，根据所述可用日粮校调动作空间中各方向-幅度校调单元的响应状态确定目标校调单元，执行所述目标校调单元对应的日粮校调，并根据实际执行结果确定实际执行对应的方向-幅度校调单元；

8、s5、获取所述日粮校调对应的实际效率响应，根据所述实际效率响应及实际执行对应的方向-幅度校调单元更新相应的响应状态，并在所述实际效率响应未满足预设正向响应条件且能够可靠归属时，形成所述实际执行对应的方向-幅度校调单元在响应评价完成后的下一控制评价周期的使用限制；

9、s6、根据更新后的响应状态及所述使用限制重新确定下一控制评价周期的可用日粮校调动作空间，并基于重新确定的可用日粮校调动作空间更新整体可校调性，结合响应评价完成时已确定的效率状态更新下一控制评价周期的控制层级及日粮校调权限。

10、本发明的具体特点还有：

11、步骤s1包括：

12、获取所述猪群在评价周期内与实际日粮执行时段对应的采食量、体重数据及生长阶段；当发生主要日粮切换且切换时点具有可用体重数据时，以切换时点重新划分评价窗口；

13、将评价周期起止时均属于所述猪群且具有有效体重记录的猪只确定为有效猪只集合，根据所述有效猪只集合的期初总有效体重和期末总有效体重确定有效增重量，并根据实际供料量扣除剩余料量、回收料量及异常损耗量确定有效采食量；

14、根据猪群生产数据完整性、有效猪只集合连续性、猪群生产数据与实际日粮执行时段的对应关系及有效采食量阈值进行数据有效性判断，根据有效增重量和有效采食量确定日粮转化效率；

15、根据对应生长阶段的历史稳定评价窗口内的日粮转化效率确定参考日粮转化效率，并根据日粮转化效率与参考日粮转化效率的比值确定效率状态。

16、步骤s2、获取所述猪群的历史日粮校调数据，根据其中的营养调整方向及调整幅度建立方向-幅度校调单元，根据各所述方向-幅度校调单元对应的历史效率响应确定响应状态，包括：

17、获取具有目标日粮、校调前实际执行日粮、校调后实际执行日粮及对应效率响应评价结果的历史日粮校调事件，根据各营养参数的实际变化量及变化方向确定营养调整方向；

18、根据所述营养调整方向对应营养参数的实际变化量与对应生长阶段单周期最大允许调整幅度确定方向自身动作强度，将所述方向自身动作强度划分至预设连续幅度区间，并形成方向-幅度校调单元；

19、根据历史日粮校调事件的数据有效性、营养调整方向可辨识性、前序主要日粮校调响应是否完成评价以及目标日粮与实际执行日粮的一致性确定响应学习资格；

20、对于满足所述响应学习资格的历史日粮校调事件，根据校调前效率变化趋势确定净效率响应，根据所述净效率响应和方向自身动作强度确定单位幅度响应，并据此更新对应方向-幅度校调单元的响应状态。

21、步骤s2中，根据所述响应状态确定可用日粮校调动作空间，并基于所述可用日粮校调动作空间确定整体可校调性，包括：

22、根据各方向-幅度校调单元的有效历史样本数量及单位幅度响应的一致程度确定响应可靠度，根据所述响应可靠度将所述响应状态与对应生长阶段的历史先验响应进行融合，获得有效响应状态，并根据对应生长阶段的历史响应分布确定响应评价值；

23、当前实际执行日粮与营养安全边界之间的剩余范围、各营养调整方向的单周期最大允许调整幅度及日粮总体安全要求确定安全日粮校调动作空间，并根据所述响应评价值及方向-幅度校调单元的使用限制确定可用日粮校调动作空间；

24、根据各营养调整方向的安全幅度区域与可用幅度区域确定剩余可用校调空间覆盖度，分别确定各营养调整方向的代表响应，并根据不同营养调整方向的代表响应确定可用动作响应水平，结合所述剩余可用校调空间覆盖度确定整体可校调性。

25、步骤s3包括：

26、分别为所述效率状态和整体可校调性设置上升阈值和下降阈值，根据当前评价结果与前一评价周期的离散状态进行迟滞判断，确定效率状态的高低状态及整体可校调性的高低状态；

27、将效率状态较高且整体可校调性较高、效率状态较高且整体可校调性较低、效率状态较低且整体可校调性较高、效率状态较低且整体可校调性较低分别确定为第一控制层级、第二控制层级、第三控制层级和第四控制层级，并分别确定对应的日粮校调权限；

28、根据所述控制层级确定日粮校调权限的基础权限上限，并根据可用日粮校调动作空间、营养安全边界及已有的使用限制在所述基础权限上限内确定实际可执行的日粮校调权限；设置控制层级的最短保持周期，其中，安全性收紧不受所述最短保持周期限制。

29、步骤s4、当所述日粮校调权限允许校调时，根据所述可用日粮校调动作空间中各方向-幅度校调单元的响应状态确定目标校调单元，包括：

30、根据所述日粮校调权限、当前实际执行日粮与营养安全边界之间的剩余范围以及各营养调整方向的单周期最大允许调整幅度，确定各营养调整方向的当前最大允许动作强度，并从所述可用日粮校调动作空间中筛选当前允许执行的方向-幅度校调单元，形成候选日粮校调动作集合；

31、根据当前效率状态与效率状态上升阈值确定效率改善需求，根据各候选方向-幅度校调单元的响应状态确定达到所述效率改善需求所需的动作强度，并结合对应的预设连续幅度区间及当前最大允许动作强度确定拟执行动作强度；

32、根据各候选方向-幅度校调单元的有效响应状态和拟执行动作强度确定预计效率响应；对于预计效率响应满足所述效率改善需求的候选方向-幅度校调单元，优先选择拟执行动作强度较小的方向-幅度校调单元，并结合各候选方向-幅度校调单元的响应评价值和响应可靠度确定所述目标校调单元；当不存在预计效率响应满足所述效率改善需求的候选方向-幅度校调单元时，从具有正向预计效率响应的候选方向-幅度校调单元中确定所述目标校调单元。

33、步骤s4中，执行所述目标校调单元对应的日粮校调，包括：

34、根据所述目标校调单元对应的营养调整方向、拟执行动作强度及对应生长阶段的单周期最大允许调整幅度，确定目标营养参数调整量，并以当前实际执行日粮为基础形成目标日粮；

35、按照所述目标日粮进行日粮配制和供给，获取校调后的实际执行日粮，并记录所述目标校调单元、目标日粮、校调后的实际执行日粮及执行时间，形成待评价日粮校调记录；

36、根据校调前实际执行日粮与校调后实际执行日粮之间的营养参数实际变化重新确定实际营养调整方向和实际幅度区间，并据此确定实际执行对应的方向-幅度校调单元；当所述实际执行对应的方向-幅度校调单元与所述目标校调单元不一致时，以所述实际执行对应的方向-幅度校调单元作为后续效率响应归属的依据。

37、步骤s5包括：

38、获取所述待评价日粮校调记录对应的响应评价期内的效率状态，根据校调前效率变化趋势对校调后的效率变化进行校正，确定实际净效率响应；根据对应生长阶段的历史稳定评价窗口确定自然波动尺度，并根据所述实际净效率响应与所述自然波动尺度确定响应分类结果，所述响应分类结果包括有效正向响应、弱正向响应、无明显响应和不利响应；

39、根据所述预计效率响应与实际净效率响应确定预测失配程度，并根据所述待评价日粮校调记录的数据有效性、营养调整方向可辨识性、前序主要日粮校调响应是否完成评价以及目标日粮与实际执行日粮的一致性确定响应学习资格；

40、当满足所述响应学习资格时，根据所述实际执行对应的方向-幅度校调单元的方向自身动作强度和实际净效率响应确定单位幅度响应，并据此更新所述实际执行对应的方向-幅度校调单元的响应状态和响应可靠度；当所述实际执行对应的方向-幅度校调单元与所述目标校调单元不一致时，不利用所述实际净效率响应更新所述目标校调单元的响应状态。

41、步骤s5还包括：

42、当所述实际效率响应能够可靠归属于所述实际执行对应的方向-幅度校调单元且满足所述响应学习资格时，对弱正向响应降低对应方向-幅度校调单元的使用优先级，对无明显响应限制对应方向-幅度校调单元的重复执行，对不利响应暂停对应方向-幅度校调单元的使用，并暂时禁止沿同一营养调整方向扩大至高于本次实际幅度的方向-幅度校调单元；

43、当不满足所述响应学习资格时，不基于无法可靠归属的实际效率响应对具体方向-幅度校调单元进行响应状态更新或形成局部使用限制；当所述实际效率响应为不利响应时，收紧实际可执行的日粮校调权限并停止继续扩大当前日粮调整；

44、当所述实际效率响应为有效正向响应时，将对应实际执行日粮确定为候选安全日粮，并根据后续稳定评价结果更新安全日粮；当所述实际效率响应为不利响应并需要进行日粮回撤时，以所述安全日粮为基准，对本次实际日粮校调涉及的营养参数及配方联动变化的营养参数进行回撤。

45、步骤s6包括：

46、根据当前实际执行日粮、对应生长阶段的营养安全边界及各营养调整方向的单周期最大允许调整幅度重新确定安全日粮校调动作空间，并根据更新后的响应状态及所述使用限制重新确定可用日粮校调动作空间，其中，对因所述使用限制而缩小可执行幅度范围的方向-幅度校调单元仅保留允许执行的幅度范围，对因所述使用限制而禁止使用的方向-幅度校调单元予以排除；

47、根据重新确定的可用日粮校调动作空间重新确定剩余可用校调空间覆盖度和各营养调整方向的代表响应，根据所述代表响应确定可用动作响应水平，并根据所述可用动作响应水平和剩余可用校调空间覆盖度更新整体可校调性；

48、根据响应评价完成时已确定的效率状态和更新后的整体可校调性，按照预设的效率状态和整体可校调性的上升阈值及下降阈值进行迟滞判断，更新下一控制评价周期的控制层级及基础权限上限，并根据所述可用日粮校调动作空间、营养安全边界及所述使用限制进一步确定实际可执行的日粮校调权限。

49、本发明的有益效果为：

50、实现局部响应、动作空间与分层权限的闭环联动，提高猪群日粮校调的针对性、稳定性和安全性；

51、本发明以营养调整方向及其幅度建立方向—幅度校调单元，根据实际执行日粮及对应效率响应形成局部响应状态，并结合剩余可用校调空间确定整体可校调性，由效率状态和整体可校调性共同确定控制层级及日粮校调权限；在校调后依据实际执行结果进行响应归属，对弱正向、无明显及不利响应实施局部限制，并据此重构后续可用日粮校调动作空间，从而形成由实际响应驱动的分层闭环校调过程，提高日粮校调的针对性、稳定性和安全性。