浅谈“数智牧业”的含义及建设基础

王 智

北京和牧兴邦网络科技有限公司，北京 100044

什么是“数智牧业”?

当已经上升到国家战略层面的“数字化转型”，遇到了牧业行业方兴未艾的“智慧牧场”后，两个理念相互融合发展，最终诞生出来一个全新的、更加全面的解决产业发展的新理念——“数智牧业”，其将是未来10 年中，牧业升级转型和信息投资的主要领域和方向。

“数智牧业”的前世今生

从信息化建设开始，牧场目前总共经历了四个阶段：数字转换、信息系统、智慧牧场、数字化转型。四个阶段各有其特征。

数字转换阶段

该阶段的特征是，牧场将记录在纸上的业务信息，逐步记录到计算机上，开始利用Excel或者Word等工具完成业务计算统计和工作信息归集、发布等工作，但只局限于记录功能，对业务的帮助并不大。因此该阶段必然要升级到信息系统建设阶段。

信息系统阶段

该阶段以市场出现各种各样的信息系统软件为显著特征，如生产管理系统、配方系统、DHI系统、奶厅系统、TMR系统和发情监控系统软件等。信息系统软件不但完成了业务数据的规范收集，而且使一些计算和业务分析更加自动化。该阶段，信息系统软件在个别领域，已经开始指导生产，帮助分析业务问题，同时也为牧场导入了流程化管理的概念，比如繁殖流程、产后保健流程、采购流程、退货流程等。

智慧牧场阶段

建立一个能够由系统向人、设备发送指令的“智慧大脑”，是信息系统阶段向智慧牧场阶段升级的最明显特征。在智慧牧场阶段，信息系统将帮助牧场建立一个集中管理的“技术策略中心”，即无论是配方、处方、疾病治疗过程，还是针对不同牛群的繁殖流程，都将以牧场技术策略的形式，集中建立、集中管理、集中发布、集中评估。

由“智慧大脑”发出的指令目前还仅限于人工编制的技术方案，随着后续的发展，所有连接入“智慧大脑”的设备都将可以彼此间发送操作指令，设备与人也有可以彼此双向发送指令。“智慧大脑”的不断深化发展依赖于大数据集成、数据中台建设、人工智能算法、可接受指令的IoT设备投资等领域的推进。

数字化转型阶段

数字化转型，则是一个全新的、面向全局的、从宏观管理到业务细节的全面升级。其本质是，利用数字资产和数字技术，进行业务管理升级和经营模式升级的一个全新理念。

对比

与数字转换、信息系统、智慧牧场进行对比，即以上三个阶段是在探索牧场如何用好信息技术，而数字化转型是探讨如何用数字化推动牧场的管理变革；以上三个阶段是讨论牧场内部的事情，而数字化转型则是从牧场产品延伸到供应链管理、从流程管理延伸到跨组织管理；以上三个阶段是在用结果类的数据来分析业务，而数字化转型是将生产场景数字化，从而发现如何提升生产经营的预测能力、如何加强过程管理、如何实现过程管理中的自动化调节。

总而言之，数字化转型是在前三个阶段的基础上，才逐步建立起来的，更加关注生产细节的调节能力、经营预测能力、企业经营目标的实现和提升能力等的建设。

目标

对牧场来说，数字化转型的目标，不再是上一套系统，或者更新一个软件，而是让其具有数字化运营能力，如图1所示。而作为一个数字化转型的牧场，必须关注以下四个数字化运营能力：第一是感知洞察力，即将硬件设施、IoT设备、各类软件的录入数据，贯通、连接，实时地获得生产第一线的业务数据；第二是分析判断能力，即将专业的分析能力、分析模型以人工智能算法和计算机程序代码的方式植入系统，根据获得的数据自动地进行分析，并根据分析结果快速给出指导意见；第三是决策能力，是从多个可行方案中快速取得执行方案的能力，这不仅仅要由业务数据提供，还要从财务成本、财务预算、供应链上下游的加工、生产、销纳能力，自身的人员能力和牛群能力等综合考虑，才能获得最优的解决方案。第四是行为影响力，则是当选择了最优的执行方案后，方案可以细化到人、牛、设备、动作、节点等等关键的细节要素，并且分解为一连串的、相关的业务行为指令。系统要确保行为指令，收得到、做得了、跟得住、事后分析得清（图1）。

图1 UniDairy 智慧牧场平台概览

四个阶段的依存、发展

由于国内牧场发展水平的参差不齐，因此在很长一段时间内，这四个阶段会同时存在，即有些牧场才刚刚开始用管理信息系统，用的牧场可能已经进入局部的“智慧大脑”建设，同时也会有一些管理进步的牧场，开始在围产期、产后关键期等明确的生产场景中开始逐步探索数字化转型。在一些区域，也可能会出现以个别大型牧场，或者多个牧场合作群为主导的产业整合为目标的区域牧场数字化转型模式。未来，“数智牧业”必将全面铺开的，将更加快速地帮助牧场从软件购买、信息化建设，转向如何利用数字平台，完成生产力提升和生产模式升级上来，更加具体的、量化的评估信息投资收益。

建设“数智牧业”的基础

无论是基于数字化转型的生产模式升级角度还是牧场的“智慧大脑”建设的角度，数智牧业都毫无疑问是建立在数字牧场基础上的一个牧场生产实践的过程。简单来说，就是将牧场生产过程中的人、牛、奶、物、钱等要素，以及围绕着上述五个要素展开的生产计划、技术策略、产品设计、生产过程、生产资料、生产结果、生产者、生产关联单位、甚至产品的终端用户需求及体验，都以数字化的方式在计算机中描述出来，并且利用大数据工具将各个环节的数据进行有效地连接和贯通，最后利用人工智能算法、统计学算法等工具寻求最佳的解决方案和进行更加及时、准确的结果性预测，为实现既定目标的生产过程进行矫正。

基于上述目标，数智牧业基础设施建设过程被分为：数据获得、数据贯通、数据加工、数据利用、数据驱动五个阶段。这个阶段不是顺序发生的，而是交叉在一起的，基本同时存在于目前牧场的数智牧业建设过程中。而每过程的落地实施，都是基于牧场当前的业务需求、发展需要和牧场自身条件决定的。下面为各个过程的任务分工。

数据获得

该过程是基础中的基础。牧场在数智牧业建设的过程中，会持续不断地提升现场生产环节、牛群状态、投入品环节、交易环节等各个环节的业务数据收集能力，以期能够更加准确、及时、频繁地获得业务数据，比如SCR、睿宝乐、阿菲金等穿戴设备，还有各类奶厅、TMR设施、以及CVAS、D1等饲料检测等都在持续不断地为牧场提供现场数据。数据获得也呈现出三个特征：第一，由手工录入向越来越多的IoT设备、智能化设备的现场数据抓取方向过渡；第二，数据的格式从常规的格式化数据，向图像、声音、网络内容等非结构化数据发展。第三，越来越多的牧场开始完成数据获得后的清洗工作，将一些异常数据和不合理数据进行事先处理，不让垃圾数据进入后续的加工和利用环节。

数据贯通

随着数据获得来源的不断增加，也随着牧场信息化建设的推进，不可避免的出现了“一个牧场拥有众多系统，众多数据来源”的局面，如图2所示。对于这个现象，有一个专用的名词叫做“信息孤岛”，即虽然信息系统众多，但是由于历史原因、信息系统的功能定位原因和供应商之间的协调原因，众多的系统都为牧场提供了更多详细的，但是又片面的数据，这就好像令狐冲身上的7 道真气，冲荡澎湃，却又不能形成合力。比如DHI提供了某牛只某测试日的体细胞数、脂肪含量、蛋白含量等具体数据，却又不能和奶厅数据连接，不知道当日的牛只疾病、饲料配方变化、采食量变化和天气变化等情况，因此也就损失了将DHI数据深度应用的机会。因此，在数据获得不断完善的情况下，持续打破牧场信息孤岛，完成数据间的连接和贯通是数据利用的必要条件。同时，数据的连接与贯通有本质的区别。连接只是将不同的系统进行了对接，只是第一步。而数智牧业需要的是全面的贯通，就是数据根据业务需要进行真正的连接。举例来说：奶厅数据对接，就是将和信息系统与奶厅系统进行数据交换，有效地减少了牧场的录入工作量，减少了数据的冗余和差异。但是对于数据贯通来说，对接只是第一步。贯通的目标是将奶厅的数据加入到业务管理中来，比如在和牧兴邦与阿菲金的合作案例中，阿菲金项圈擅长收集的牛群疾病揭发等数据，会以和牧兴邦派工单的方式，推送到牧场手机端，并且跟踪牧场员工有没有按时去查看和处理阿菲金系统预警的疾病牛只。

图2 牧场硬件连接拓扑图

数据加工

数据在完成贯通后，会产生很多的异常数据和冗余数据，因此需要通过数据加工环节，让数据更加有效的进行工作。再拿上文提到的和牧兴邦与阿菲金合作的案例进行举例，在由阿菲金提供的疾病揭发数据中，如果和牧兴邦牧场管理系统记录了本头牛当日已经进入淘汰流程，或者已经在病牛圈中多日，那么这些数据是需要通过与技术人员协商后，由系统制定策略规则，进行排除的。这样一来，既可以降低现场人员无谓的劳动，也可以提升派工单的严肃性和准确性。数据加工的方式和角度还有很多，但原则是为了下一个阶段的数据利用进行准备。

数据利用

数据在经过获取、清洗、贯通、加工后，将变得很有价值。但从数据到可用的信息还有一段路要走，这部分的工作称为数据利用。数据利用的目的就是将有价值的数据按照业务需要，输出为不同的应用形式，如财务分析报告、业务分析报告、手机推送预警单、一个紧急派工单、一个日常工作安排等。总之，这个环节将按照客户的业务管理需求，进行定制开发。

数据驱动

数据驱动是指由数据来驱动牧场的生产、甚至整个产业链的生产活动。在这个阶段，数字资产将越来越被提升到一个新的高度，会和有形资产相提并论。在数字驱动阶段，产业知识、技术策略、决策过程都将成为一个算法，可以更加经济、简单、快捷地进行复制，从而完成从专家到现场执行人员的知识传递，如图3所示。

图3 智慧牧业蓝图

当前这个环节的行业实践案例还不多，但是毫无疑问，这个环节将是信息投资项目获得最大回报的环节。因为这个环节无论从“智慧大脑”业务对牧场现场的工作安排与决策的支持，还是从数字化转型中对业务模式的改变以及对具体生产场景的改变都有着不可估量的价值提升。数智牧业的建设核心在于“使能”，而不是传统信息化建设项目中经常提到的“赋能”。也就是说，数智牧业的建设目标是可以让一个普通的牧场团队，像专家一样思考、像劳动模范一样的工作。因此，数智牧业的建设也不可能是一蹴而就，更不是砸钱的事情，而是一个长期的牧场变革。

老话说，不积硅步无以成千里。目前和牧兴邦正在和美国切迟杜威公司共同实践，以围产期管理为场景的数字化转型，已经在实验牧场起到了立竿见影的效果。所以说，数字化转型和智慧大脑都是可以从小的场景做起，逐步进行扩展，最终实现牧场的数智牧业整体成功。