沙子岭猪部分性状经济加权值的计算

杨岸奇　吴买生　向拥军　陈　斌*　李朝辉　张善文　刘　伟　吴攀峰（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙08；湘潭市畜牧水产局，湖南湘潭0；湘潭市家畜育种站，湖南湘潭0；畜禽遗传改良湖南省重点实验室，湖南长沙08）

地方猪种Local Pig Breeds

沙子岭猪部分性状经济加权值的计算

杨岸奇1,4吴买生2,3向拥军3陈斌1,4*李朝辉3张善文3刘伟3吴攀峰3
（1湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128；2湘潭市畜牧水产局，湖南湘潭411104；
3湘潭市家畜育种站，湖南湘潭411104；4畜禽遗传改良湖南省重点实验室，湖南长沙410128）

摘要：本研究利用多元回归法计算出沙子岭猪各性状的边际效益，得出产活仔数、初生窝重、21日龄活仔数、21日龄窝重、35日龄活仔数、35日龄窝重、达50 kg体重日龄和达50 kg体重活体背膘厚的边际效益分别为18.03、0.89、12.30、1.10、11.07、0.21、-0.91和-0.88元；利用现有的沙子岭猪养殖方案和市场形势获得各性状的标准化贴现值，得出产活仔数、初生窝重、21日龄活仔数、21日龄窝重、35日龄活仔数、35日龄窝重、达50 kg体重日龄和达50 kg体重活体背膘厚的标准化贴现值分别为0.627、0.627、0.613、0.613、0.608、0.608、0.761和0.761；通过标准化贴现值与边际效益的乘积而获得性状的经济加权值，得出产活仔数、初生窝重、21日龄活仔数、21日龄窝重、35日龄活仔数、35日龄窝重、达50 kg体重日龄和达50 kg体重活体背膘厚的经济加权值分别为11.30、0.56、7.54、0.67、6.73、0.13、-0.69和-0.67。

关键词：沙子岭猪；边际效益；标准化贴现值；经济加权值

例性状向量，其计算公式为：

现代动物育种已经不再是单一且独立的科学研究过程，而是综合了经济学、畜牧学、计算机科学、统计学及分子生物学等各领域专业知识的遗传改良大工程。基于计算机科学的迅猛发展，复杂的矩阵运算及数据分析过程都可借助于程序而简化。根据目前的研究和认知，普遍认为在进行多性状育种的过程中，综合选择指数法是具有最高效率的选种方法。综合指数法之所以效率最高是因其考虑了各方面的影响因素，将经济效益引入了育种进程中，计算过程并不繁琐、简单易行[1]。综合指数法是通过引入性状经济加权值而将经济效益纳入选种体系中，计算沙子岭猪各性状经济加权值是对沙子岭猪进行育种规划或者对其现有育种方案进行优化的基本条件。

经济加权值的定义为：畜禽生产过程中，某经济性状高出群体生产水平一个单位而所能获得的纯利润量，具体计算方法为该经济性状的边际效益与该性状标准化贴现值之积。经济加权值的出现让现代动物育种更加具有实际意义，让动物育种更加具有目的性；但就我国养猪业的目前状况而言，将经济因素融入到整个生产过程和育种体系中大多出现在规模化瘦肉型猪养殖场，在地方品种的育种过程中将经济因素纳入整个流程中还受到各种因素的阻碍：一是地方猪种的育种工作还未完善，自身选种选育的理论体系只能借助于瘦肉型猪的育种成果，进而逐步完善；二是地方猪育种工作者，甚至许多瘦肉型猪育种工作者，缺乏将经济因素考虑至育种工作的理念，或者没有学习过经济学理论；三是地方猪种目前条件下市场广阔，但未来的发展趋势和当前的经济实力相对较弱，这种不确定性影响着育种规划的可预见性；四是虽然目前计算机技术及数学理论飞速发展，也能够满足各种育种工作的计算要求，但能熟练掌握并将其灵活运用至具体问题中的育种工作者并不多。根据目前国内对沙子岭猪的研究成果，并未发现有科研工作者对沙子岭猪经济性状的对应经济加权值有过研究，鉴于此背景且沙子岭猪为国家级畜禽遗传资源保护对象和湘潭市有关部门重点推广的养殖对象，计算沙子岭猪相应经济性状的经济加权值具有重要的价值和实际意义。

1　材料与方法

1.1数据材料

本研究所用数据来源于湘潭市沙子岭猪资源场的财务报表，包括员工工资、饲料购买费用、兽药及疫苗购置费、硬件设施费用以及环境处理等财务报表，以及配种记录、产仔记录、免疫记录等与猪场运转有关的工作记录表。

1.2沙子岭猪估计综合育种值目标性状的选择

沙子岭猪估计综合育种值的目标性状应该按其影响经济效益的程度大小进行抉择，就目前的技术手段和沙子岭猪的市场需求而言，体尺性状对育种效益的影响甚小，因此主要的目标性状应从肉质性状、生长肥育性状、胴体品质性状及繁殖性状这四大类性状中选择。综合湘潭市沙子岭猪资源场的硬件水平、育种工作者的任务、市场需求及目前育种研究的技术限制，估计综合育种的目标性状确定为产活仔数(NBA)，初生窝重(LWB)，21日龄活仔数（NL21），21日龄窝重（LW21），35日龄窝重(LW35)和35日龄活仔数（NL35）；后备猪生长发育性能达50 kg体重日龄（AGE50），达50 kg体重活体背膘厚(BF50)。本研究没有选择一些重要的经济性状，如饲料转化率、肌内脂肪含量、胴体瘦肉率等，因为将这些性状纳入综合选择指数法的性状中，会提高育种工作的成本；而胴体瘦肉率因需要屠宰以后测定而导致成本提高，且其与活体背膘厚有较强的相关性，所以本研究所用达50 kg体重的活体背膘厚替代瘦肉率作为目标性状。

1.3计算方法

经济加权值的计算公式根据定义为：

1.3.1边际效益的计算方法

性状边际效益的定义为某性状比群体生产性能均值高出一个单位时，边际产出与边际投入量之差，较为直观地描述某性状提高和降低对整个育种效益的影响。目前国内外对于性状边际效益的计算方法有以下四种：差额法、生产函数法、最优化法、多元回归法。四种计算方法在不同的条件下各有优劣，目前大家公认的边际效益计算方法为差额法，但其未能预见性状生产性能提高对未来畜牧生产以及消费市场所带来的影响；生产函数法能反应各性状在生产函数中的变化情况，根据现有生产资料推导出函数各自变量的偏导数，即各性状的边际效益，这种计算方法所获得的结果与差额法结果几乎一致；最优化法适用于有限资源下地区性的边际效益计算，可以很好地考虑各种因素，但计算方法复杂，需要较为高端的计算设备及计算机编程能力；多元回归法相对来说较为简单易行，以养殖利润为因变量，其他性状各为自变量构造多元回归方程，但其预见性较差。

综合上述各计算方法的优劣和沙子岭猪生产的实际情况，由于湘潭市沙子岭猪资源场以遗传资源保护为建立基础，以遗传改良为推动养殖场发展的动力，整个销售产品中沙子岭猪为母本的杂种猪后代占销售比例的绝大部分，纯种沙子岭猪的种猪销售量相对较少，其中的计算成本也只能按照比例从总成本计算而出，因此本研究选用多元回归法作为沙子岭猪经济性状边际效益的主要计算方法，其线性关系为：

式（2）中，R为沙子岭猪纯繁育种过程中的个体育种效益，x0为沙子岭猪群体的平均效益，xi为1.2节中待计算边际效应的各性状表型值，β1为对应性状的偏回归系数，即边际效益。

1.3.2性状的标准化贴现值计算

性状的贴现值能很好地反映在规定的育种规划期内，育种工作对于整个群体生产性能的提高、遗传改良速度的加快和频率的增强。在育种规划期内性状实现的时间愈早、频率愈高、比例愈大，性状的经济价值显得愈大。基于基因流动法进行计算，通过育种专用软件ZPLAN可以很好的得出符合育种学家需要的性状标准化贴现值，其公式为：

式（3）中：nij为育种规划期内第j组i性状标准化贴现值；r为预算利率；D为投资期；h'i为性状i实现向量；t为从育种工作开始到性状开始表现历时；j为育种规划期内所选择的家畜；mjt为t时刻育种规划期内j组种群在种群中所占有的基因比例性状向量，其计算公式为：

式（4）中，Rj为第j组选择通径繁殖矩阵；at为各选择在t时的年龄向量；Q为成熟矩阵，可以描述育种规划期内的老化过程；P为基因传递矩阵。

1.4利润分析

根据经济学上定义结合畜牧养殖实际情况，养猪过程中的经济效益公式可以表示为：

利润=养殖收入-养殖成本

其中，湘潭市沙子岭猪资源场的养殖收入主要来源于猪产品的销售，基于1.3.1节以多元回归法计算边际效益，且纯种沙子岭猪销售数量相对较少、销售价格固定。因此，纯种沙子岭猪个体的利润大小取决于该个体养殖成本。多元回归法是利用沙子岭猪个体所带来的效益建立回归方程，所以在成本分析中，主要根据其生长发育状况和实际生长环境针对沙子岭猪个体的养殖成本获得。

沙子岭猪养殖过程与瘦肉型商品猪大体相同，但是成本计算方式却不尽相同，这是由湘潭市沙子岭猪资源场的生产模式所决定。沙子岭猪生长阶段按照生长环境可以分为产仔舍阶段、保育舍阶段、生长肥育舍阶段。这些阶段的主要成本可以区分为饲料成本、非饲料成本（包括员工工资、猪舍硬件损耗费用、水电费用及环境污染处理费用等）、疫苗治疗及保健等费用；母猪成本包括母猪基本饲料费用（从配种成功至仔猪断奶时间段的饲料消耗总量）、母猪非饲料费用（包括水电费用、员工工资、猪舍硬件设施损耗费用等一般性费用），分娩费用（包括护理、保健等费用）；公猪成本，即沙子岭猪纯繁过程中用于沙子岭公猪养殖而进行配种的成本，包括基本饲料费用、疫苗保健等费用。单个仔猪的饲料成本、母猪成本、公猪成本可以根据日常跟踪和整个猪场的报表获得，但养殖阶段的单个仔猪劳务费、所需水电费用及环境处理费用等，只能根据沙子岭猪纯种猪所占比例计算获得。计算过程中相关的饲料配方、市场价格参数表格见表1、2。

表1　沙子岭母猪基本饲料配方　　（%）

表2　沙子岭猪成本计算涉及的相关市场价格参数体系

2　结果与分析

2.1沙子岭猪个体利润

基于多元回归法计算性状经济加权值，不仅需要掌握沙子岭猪的利润，还需要掌握其各性状性能资料。因无法正确获得对外销售的沙子岭种猪的生产性能资料，对其进行跟踪调查又无疑会增加工作成本，且湘潭市沙子岭猪资源场的沙子岭种母猪销售价格一直固定为3 000 元/头，因此本研究以该场F1代纯繁母猪为研究对象，分别以出生日期为起点和达50 kg体重日龄为终点计算其养殖成本，综合王楚端、曹洪战等人的成本计算方法[3,4]，得出的沙子岭猪F1的个体利润分析表见表3。

表3　纯繁沙子岭母猪的利润简表　　（元）

从表3中可以看出，以湘潭市沙子岭猪资源场F1代在场纯繁母猪为研究对象的利润分布并不均匀，这与本研究以达50 kg日龄为成本计算终点有关。沙子岭猪的生长速度参差不齐，部分在产母猪生长速度较慢，这是沙子岭猪选种时涉及保留血缘的缘故，而且50 kg只是综合所有销售情况的平均体重；实际上沙子岭种猪销售时，体重会有较大的跨度，而销售价格始终固定，这也是导致利润差异较大的重要因素。同时，表3计算所得利润普遍高于目前市场瘦肉型猪和其他地方品种的利润，原因在于沙子岭猪数量急剧下降，濒临灭绝，在湘潭及其周边地区处于供不应求的状态，而其产出和销售量少，养殖户购买后主要将其作为二元杂母本。

2.2沙子岭猪各性状边际效益

结合表3的利润计算结果，根据1.3.1节的线性关系表达式，利用统计学软件MATLAB(矩阵实验室)通过reglm函数进行回归分析得偏回归系数（各性状边际效益）和多元回归方程方差分析表（表4）。

表4　沙子岭猪经济性状的边际效益

由于不同性状的单位不一样，只能通过性状乘以相对应性状的遗传标准差而获得一个纯经济值[5]，得出各经济性状的经济重要性。从表4可以看出，与产仔数相关的性状相对重要性普遍较高（20.89%～33.50%），其次便是达50 kg体重日龄的性状相对重要性较高（10.71%），说明这些性状对利润的影响较为明显。

对比其他研究者对不同猪品种的经济性状边际效益的结算结果发现，王楚端在猪育种过程中选择了日增重、饲料效率、瘦肉率、肉质指数、背膘厚、眼肌面积、窝活仔数为目标性状，其边际效益分别为0.11、-78.76、10.40、2.08、0.00、0.00和8.53元[6]；曹洪战在优质猪育种过程中计算得出窝产活仔数、达100 kg体重日龄、饲料效率、胴体瘦肉率和肌内脂肪含量的边际效益分别为8.06、-0.87s、-86.32、10.78和48.51元[7]；李千军对长白猪目标性状的边际效益计算得出窝产活仔数、日增重、饲料效率、瘦肉率和肉质指数的结果分别为11.66、0.42、-91.95、10.14和2.04元[8]；唐国庆对地方品种荣昌猪的三个配套系研究选择了产活仔数、21日龄窝重、仔猪育成率、饲料效率、日增重、瘦肉率、达100 kg日龄、肉质指数和背膘厚9个目标性状，计算其边际效益分别为为2.10、0.79、0.07、0.12、-33.58、5.68、-0.70、0.70和-7.60元[9]。

2.3标准化贴现值与经济加权值

根据Bichard对传递模型的研究结论[10]，沙子岭猪纯繁育种的遗传进展传递模型如图1所示。

图1　遗传进展的传递模型

将表2所包含的经济学参数和湘潭市沙子岭猪资源场养殖流程所包含的技术参数经过适当调整输入ZPLAN程序的子程序NBILD中，通过设定特定的IVERSI值而只显示子程序GERESE的运行结果得到相应性状的标准化贴现值[11]，根据经济加权值定义计算出各经济性状的经济加权值，结果见表5。

表5目前状态下沙子岭猪性状的经济加权值

性状 　　边际效益（元） 　　标准化贴现值 　　经济加权值产活仔数 　18.03 　0.627 　11.30初生窝重 　0.89 　0.627 　0.56 21日龄活仔数 　12.30 　0.613 　7.54 21日龄窝重 　1.10 　0.613 　0.67 35日龄活仔数 　11.07 　0.608 　6.73 35日龄窝重 　0.21 　0.608 　0.13 达50 kg体重日龄 　-0.91 　0.761 　-0.69 达50 kg体重活体背膘厚 　-0.88 　0.761 　-0.67

经济加权值对于综合育种值的简化和家畜选种中综合指数的计算有着重要意义。已经得到各经济性状边际效益的情况下，只需要根据已有的育种方案和财务资料把诸如投资期、性状的表现向量、预算利率等参数归纳，就可获得各性状的标准贴现值，从而达到计算经济加权值的目的。由表5可以看出生长发育性状的标准化贴现值高于繁殖性状，而相同时间测定的性状标准化贴现值是一致的。根据标准化贴现值计算公式，性状的实现时间越早，其标准化贴现值越大，同一时间所测定的性状资料其标准化贴现值一致。

3　讨论

本研究所采用的多元回归法计算简单易行，无需综合其他地区沙子岭猪的生产销售资料，但这也导致此方法未能很好地对育种成本变化做出及时反应，未能描述较长时期内市场形势对沙子岭猪各经济性状边际效益的影响，因此本研究结果只能在短期内适用。不同猪种育种过程中包含的经济性状不完全相同，拥有较长年限和单一繁育体系的猪场往往采用差额法结合系统分析法进行边际效益的计算，而本研究立足于沙子岭猪遗传资源保护，湘潭市沙子岭猪资源场建立时间较短，养殖场内还同时进行着沙子岭猪与其他品种杂交的改良工程，并且目前状态下沙子岭猪的销售量满足不了市场需求，但又无法预测沙子岭猪出栏数达到瘦肉型猪水平时市场的反应，因此只能保守地选择多元回归分析法进行计算，且在沙子岭猪走向大规模养殖后，需要根据市场供求关系和养殖水平重新对其进行计算。性状的标准化贴现值受到诸多因素的影响，但沙子岭猪的养殖方式和目前市场形势固定的背景下，直接导致影响标准化贴现值的各因素也是相对固定的。随着养殖年限和规模不断增大，与沙子岭猪育种相关的各参数还需要重新制定。

参考文献

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[9]唐国庆.中国荣昌猪（CRP）配套系育种方案的优化研究[D].雅安：四川农业大学, 2003.

[10] Bichard M. Dissemination of genetic improvement through a livestock industry [J]. Animal Production, 1971, 13(03):401-411.

[11] Willam A, Nitter G, Bartenschlager H, et al. ZPLAN-Manual for a PC-program to optimize livestock selection schemes[J]. Manual Version, 2008:1-34.

中图分类号：S828；S813.9

文献标识码：A

文章编号：1673-4645(2015)06-0069-05

收稿日期：2015-02-07

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-36）

作者简介：杨岸奇（1991-），男，湖南怀化人，硕士研究生，研究方向为猪的遗传育种；Email：13467695827@126.com

*通讯作者：陈斌（1964-），男，湖南永州人，教授，博士生导师，研究方向为猪的遗传育种；Email：chenbin7586@126.com