0 引 言

在蛋鸡产业中，品种、饲料、环境及防疫等因素共同决定了蛋鸡生产力水平。随着蛋鸡产业不断向规模化集约化发展，蛋鸡舍的环境质量已成为影响蛋鸡生产性能与动物福利的重要因素[1-2]。

目前国内外相关研究主要集中于单个环境因素对生产的影响，其中最受关注的是温度。蛋鸡产蛋期生产的最适温度为21 ℃，温度过低会加大鸡只的能量消耗，造成产蛋量下降；过高则会引起鸡只呼吸性碱中毒等一系列生理病变，导致死淘率上升[3]。因此，适宜的温度是蛋鸡发挥较高生产潜能的前提。此外，在集约化蛋鸡生产中，密闭舍中高浓度的NH3会对蛋鸡健康与生产造成显著影响，冬季表现最为明显[4]。舍内NH3浓度过高，会引起日采食量下降、蛋鸡黏膜损伤、易感染呼吸道疾病及眼病等问题[5]；而适当的通风可以有效降低有害气体和粉尘等的浓度，改善舍内空气质量。张少帅等则研究了风速对鸡的生理指标及免疫指标的影响，结果表明，在偏热处理条件下当风速达到1.5 m/s以上时会显著降低血清中皮质酮和白介素-1β的含量，说明风速可以降低高温下鸡的炎症反应[6]。

基于此类研究，行业中已产生一些针对蛋鸡舍环境的评价方法，夏季一般通过由温度湿度组成的热湿环境对舍内环境状况进行评价，冬季则主要以CO2浓度作为环境调控的监测指标。然而对于蛋鸡产业来说，温度、湿度、CO2浓度、NH3浓度及风速等都是影响蛋鸡生产环境的关键因素[7]。仅侧重单项指标，则无法对多种环境因子进行综合分析与评价，导致多维数据之间的有机联系被切断，无法挖掘其中蕴含的信息。如何从多环境参数角度进行综合分析，从而对环境舒适度进行综合评价，最终达到系统改善与提升蛋鸡舍环境的目标，成为畜禽环境研究的热点。对于多维环境参数综合分析方法已有一定的讨论，模糊数学、概率统计以及矢量代数等的方法都曾被应用于多维数据的分析。但由于畜禽舍的环境系统变量具有数量多、惯性大，非线性变化等特点，并且伴随耦合及延时等现象[8]，以上方法在实际的应用中都存在一定问题。

本文采用模糊数学方法，以期建立基于多元环境参数的鸡舍环境舒适度综合评价指数，实现对鸡舍环境舒适度的综合评价；在家禽生产物联网平台基础上，基于LabVIEW软件开发了一套评价系统，将蛋鸡舍环境参数在雷达图中进行可视化展示，实现对单因素环境参数和环境舒适度的展示与预警。

1 材料与方法

1.1 雷达图分析法

雷达图分析法又称为综合财务比率分析法，可以将多因素进行同步比较，原本用于对财务状况进行综合分析与评价，因其评估过程简单明了、结果直观形象的显著特点，近年来逐渐在食品感官评价以及电能综合质量等的评价分析中应用[9-10]。利用雷达图分析法进行评估时，主要考虑因素的个数和变化范围，将评价因素标准化处理后分别通过雷达图的轴数及轴长来表示，并通过计算面积作为评价指标进行综合分析，其构造如图1所示。

注：n为雷达图中评估因素的个数。Note: n is number of evaluating factors in a radar chart.图1 雷达图构造Fig.1 Radar chart structure

本文中雷达图各轴分别与舍内某一环境参数相对应。在蛋鸡生产中，将不同环境参数在雷达图中描点连接形成多边形，通过计算多边形的面积建立综合评价指标，以综合评价蛋鸡舍环境舒适度。

1.2 蛋鸡舍综合环境舒适度评价参数

1.2.1 环境参数选取及适宜范围确定

在规模蛋鸡生产中，当鸡舍环境处于一定的参数区间鸡只能够维持正常的生理指标和生产性能（本文设为“生存区间”），而在适宜的区间则能够更好地保障其健康水平（设为“舒适区间”），以避免由于环境不适所导致的激素水平不稳定[6]。经对文献综合分析以及实地调研，本文选取温度、湿度、风速、CO2浓度、NH3浓度为蛋鸡舍环境舒适度评价的5个指标，其舒适区间和生存区间如表1所示。

表1 5项环境单因素的舒适区间及生存区间[11-14]Table 1 Comfort and survival intervals of the five selected environment factors环境因素Environmental factor舒适区间Comfort interval生存区间Survival interval 温度Temperature/℃18~255~32 相对湿度Relative humidity/%40~8010~100 二氧化碳浓度CO2 concentration/(mg·m-3)≤1 800≤3 000 风速Air velocity/(m·s-1)0.2~0.5（冬）1~2（夏）0~0.8（冬）0.5~2.5（夏） 氨气浓度NH3 concentration/(mg·m-3)≤3≤20

1.2.2 不同季节环境因素权重