放牧模式下绵羊福利评价体系的构建



放牧模式下绵羊福利评价体系的构建

曹晓波1,张玉1*,张燕1,廉建荣1,董清1,张朝辉1,列琼2

(1.内蒙古农业大学，内蒙古 呼和浩特 010018；2.内蒙古电子信息职业技术学院，内蒙古 呼和浩特 010038)

[摘要]构建放牧模式下绵羊福利评价体系，为绵羊福利评价和福利水平改善提供依据。通过层次分析法(AHP)建立福利评价体系结构模型，结合德尔菲法(Delphi法)对福利评价指标进行筛选和优先排序，建立比较判断矩阵，写入MATLAB软件计算各指标权重。结果表明：原则层对目标层最重要的是生理福利，权重值为43.80%；其次分别是环境福利21.90%、卫生福利14.60%、心理福利10.94%、行为福利8.76%。指标层对目标层最重要的是饲料和饮水，权重值均为19.91%；重要程度较小且权重值<1%，依次为种间关系0.96%、活动0.81%、后效行为0.65%、争斗行为0.54%、性行为0.46%、异常行为0.40%。研究结果表明：饲料和饮水是影响放牧绵羊最重要的生理福利指标；异常行为是影响放牧绵羊最小的行为福利指标。

[关键词]放牧；绵羊；动物福利；评价体系

福利是指健康、舒适、幸福和康乐，动物福利是指动物试图适应其环境变化而达到一种康乐的状态[1]，动物福利的提出是生产力发展和社会进步的必然成果[2]。动物福利研究早期，不同的人群对待动物福利有不同的看法，消费者认为动物需要表达自身天性，不应受到残酷对待[3]，而生产者认为健康就是动物最大的福利，没必要投入多余资金去改善动物福利，疼痛和应激并不影响动物福利水平[4]。现今普遍知道动物福利水平的高低不仅关乎到动物的健康生长，而且其肉、蛋、奶等畜产品还与人类的健康息息相关。因此，有必要对影响动物生存和发展的因子进行客观评价，每个影响因子的筛选要有科学依据，并需要具备可操作性和实用性等特点。目前，对福利状况的评价还没有公认的简单、可靠的评价手段[5]，欧美等发达国家针对不同的农场动物，选取不同的福利评价指标，构建出多种动物福利评价体系，主要有四类，即TGI评分体系、基于临床观察及生产指标的因素分析评价体系、畜禽舍饲基础设施及系统评价体系、危害分析与关键控制点评价体系[6]。相比较而言，我国公众的动物福利意识淡薄，动物福利相关标准缺失等问题严重制约着我国畜牧业的发展，也阻碍着福利评价工作的进行。尽管如此，我国一些前沿工作者仍在该领域取得了初步成效，孙忠超[6]关于农场动物的饲养、运输和屠宰构建了农场动物福利评价体系，并制定出相应的福利评价表；赵英杰[7]针对动物园野生动物的福利水平进行了福利评价相关研究；耿爱莲等[8]为畜禽场动物福利问题评估提供了科学的评估方法，这些都为建立符合我国国情的动物福利评价体系提供了宝贵的经验和理论支持。确保动物福利，不仅是人类生产与经济需要，而且对社会伦理、道德文化建设具有重要意义[9]。不断地提高动物福利水平，不仅体现了人类对动物的尊重，还有利于满足人类社会生产的需要[10]。

然而，目前的报道都局限在对多种动物或类似物种的研究，对单一动物福利评价体系的研究尚无相关报道。笔者经过查阅大量文献，综合前人经验和成果，仅针对放牧模式下绵羊的福利，构建了一套符合我国实际国情的福利评价体系。

1放牧绵羊福利评价体系构建基本原则

(1)系统性和科学性原则：动物福利评价体系是一个层次分明、逻辑性强的系统，构建过程应理论结合实际，科学性地筛选能够反映放牧绵羊福利状况的评价指标。

(2)易操作性原则：筛选从业人员熟知、公众化强、易选取的影响因子作为福利评价指标。

(3)整体性和层次性原则：福利评价指标要能够全面地反映放牧绵羊正常生活和精神状况的主要本质特征，同时根据评价的需要和指标功能的不同区分其层次性，明确上下层次之间一一对应关系，使评价体系既综合又具体，条理清晰、层次分明。

(4)针对性和独立性原则：福利评价体系应以放牧绵羊的福利状况为预期阶段性目标，评价结果能够真实反映绵羊的福利水平，在制定评价体系的过程中，尽可能确保每个指标之间相互独立、关联性小，避免不必要的交叉和重复。

(5)定性与定量相结合的原则：放牧绵羊福利评价体系，应采取主观和客观相结合、定性与定量相结合的分析方法，形成明确的量化结果，全面反映放牧绵羊的福利水平。

2放牧绵羊福利评价体系的构建

2.1　建立放牧绵羊福利评价指标体系模型

基于福利评价体系构建原则，参阅大量文献资料，以国外先进研究经验与成果为依托，结合专家组咨询，深入牧区实地调研求证，征询广大从业人员和公众的意见和建议，对评价指标进行多次修改和调整，筛选出以国际公认“5F”原则为基础的福利评价指标，构建出福利评价体系模型框架。国际一般通用的5F(Freedom)原则[12]为：①提供新鲜饮水和饲料，确保动物健康具有活力，使它们免受饥渴的自由；②提供包括庇护处和安逸的栖息场所在内的适当的环境，使动物免受不适的自由；③通过预防或及时治疗，使动物免受疼痛、伤害和病痛的自由；④确保提供的条件和处理方式能使动物不受精神痛苦，免受恐惧和苦难的自由；⑤提供足够空间、适当设施和同种伙伴，使动物自由地表达正常行为的自由。

构建科学合理的福利评价指标体系是进行放牧绵羊福利研究的问题关键，关系到评价结果的代表性和正确性。因此，力求依据各项构建原则，通过科学合理的筛选、归纳和总结，利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)构建出以放牧绵羊为主的福利评价指标体系模型。见表1。

放牧绵羊福利评价体系按照属性和关系分为三个层次：第一层为目标层，它是放牧绵羊福利评价的预期性目标。第二层为原则层，要实现预期性目标所涉及的中间环节因素，即目标层的主要影响因素。第三层为指标层，即评价放牧绵羊福利水平的具体指标。福利评价指标由英文大写字母代替，方便权重计算。绵羊福利评价体系框架中，目标层标记为A，原则层标记为B1-B5，指标层标记为C1-C27。

2.2　评价指标的筛选

在放牧绵羊福利评价体系中，每个指标对绵羊福利的影响不同，所以评价指标的筛选必须科学合理、实用性强。笔者查阅大量文献资料，借鉴国内外研究经验和成果，初步确定了45个评价指标和93个测定因子，其中测定因子为判断打分时所参考的具体点。德尔菲法(专家咨询法，Delphi法)[13]是用匿名的方式广泛征求专家的意见，经过反复多次的交流和修正，使专家的意见趋向一致，最后根据专家的综合意见，对预期目标进行定性和定量相结合评价的一种方法。笔者通过发放调查问卷、回收修改、重新发放、再回收，统计确定影响放牧绵羊福利问题的评价指标，然后向从业人员和公众进行开放式调查并征求意见，最终确定了具有代表性和说服性的27个评价指标和61个测定因子，并根据放牧模式下的具体情况对指标进行了优先排序。

2.3　指标权重W的计算

本文利用层次分析法(AHP)确定放牧绵羊福利评价各项指标的权重。层次分析法是一种将定性与定量分析方法相结合的多目标决策分析方法[14]。该法是通过将繁琐复杂的问题分解为若干层次或若干因素，并对两两指标之间的重要程度进行优先排序和比较判断，建立比较判断矩阵，再将比较判断矩阵写入MATLAB软件，通过计算判断矩阵的最大特征值、对应特征向量、归一化特征向量(权重W)，并检验是否具有一致性，最终得出各项指标重要性程度的权重。

2.3.1构造递阶层次分析结构建立问题的层次分结构模型是AHP法中最重要的一步。先将问题层次化、具体化、条理化，构造出一个有层次的结构模型。递阶层次中的层次数与问题的复杂程度有关，一般层次数不受到限制，而每一层元素一般不超过9个[15]。就放牧绵羊福利评价的难易程度，笔者建立了“目标层-原则层-指标层”递阶层次分析结构。

2.3.2构造判断矩阵建立层次分析模型后，在各层元素之间进行两两比较，构造出比较判断矩阵，并引用数字1~9及其倒数作为标度[16]来定义判断矩阵R=(rij)n×n(见表2)。

表1　放牧绵羊福利评价指标体系模型框架

表2　判断矩阵标度定义

判断矩阵R=(rij)n×n有如下性质：

(1) rij>0

(2) rij=1/rij

(3) rii=1

将比较判断矩阵写入MATLAB软件，通过计算判断矩阵的最大特征值λmax、对应特征向量、归一化特征向量W，W即为比较判断矩阵的权重。

2.3.3层次单排序及一致性检验一致性检验的步骤如下：

(1)计算一致性指标CI(consistency index)

其中，λmax为判断矩阵的最大特征值。

(2)查表确定相应的平均随机一致性指标RI(random index)，见表3。根据判断矩阵不同阶数查表，得到平均随机一致性指标RI。

(3)计算一致性比例CR(consistency ratio)并进行判断

当CR<0.1时，认为判断矩阵的一致性可以接受；CR>0.1时，认为判断矩阵不符合一致性要求，需要对该比较判断矩阵进行重新修正。

2.3.4层次总排序及一致性检验为了最终得到科学合理、满意程度高的结果，特别是指标层对目标层的排序权重，需要对层次总排序也要作一致性检验，及指标层和目标层构建比较判断矩阵，当CR<0.1时，认为判断矩阵的一致性可以接受；CR>0.1时，认为判断矩阵不符合一致性要求，需要对比较判断矩阵进行重新修正，最终得到理想的福利评级体系。

表3　一致性指标RI表

3结果与分析

3.1　原则层B对目标层A权重结果

原则层B包括生理福利、环境福利、卫生福利、心理福利和行为福利五部分，原则层B对目标层A的权重计算结果见图1。

从图1中可以看出，原则层B相对于目标层A而言，生理福利B1所占权重为43.8%，权重最大；其次分别是环境福利B221.90%、卫生福利B314.60%、心理福利B410.94%、行为福利B58.76%。相比较而言，放牧状态下环境福利比卫生福利所占权重值略大,而行为福利权重值最小。

图1　B-A权重结果

3.2　指标层C对原则层B权重结果

放牧绵羊福利评价指标层C对原则层B的权重结果见表4。从表4可以看出，生理福利指标中，饲料C1和饮水C2所占权重相同，均为0.4545，比采食方式C3权重值较大。环境福利指标中，权重值大小关系为温度C4>湿度C5>土壤C11>光照C8>气流C6>空气C10>噪音C9>海拔C7。卫生福利指标中，疾病预防C13权重值最大，为疾病诊疗C12的3倍，卫生净化C14的6倍。心理福利指标中，种群饲养C15权重值最大，为0.4380，其次大小关系依次是种内交流C16>伤害性手术C19>人畜关系C17>种间关系C18。放牧绵羊的行为福利指标中，对绵羊福利影响程度大小依次为采食行为C20>排泄行为C21>休息行为C22>活动C25>后效行为C27>争斗行为C23>性行为C24>异常行为C26。

3.3　指标层C对目标层A权重结果

放牧绵羊福利评价指标层C对目标层A的权重结果见表5。从表5可以看出，指标层C对目标层A而言，所占权值重最大的是饲料C1和饮水C2，权重值均为0.1991。重要程度较小且权重值<1%，依次为种间关系C18(0.96%)、活动C25(0.81%)、后效行为C27(0.65%)、争斗行为C23(0.54%)、性行为C24(0.46%)、异常行为C26(0.40%)。

表4　C-B权重结果

表5　C-A的权重结果

4讨论

4.1　原则层B对目标层A权重值

生理福利在放牧绵羊福利中所占权重最大，这与赵英杰[7]等研究结果基本一致。满足绵羊最基本的饲料和饮水的生理需要，是保证其他福利的先决条件。环境福利对放牧绵羊的影响比较明显，绵羊在自然条件下放牧，环境的周期性和突变性时刻影响着绵羊生理和心理上的变化。生存环境越好，绵羊的福利水平越高。卫生福利和心理福利对放牧绵羊的影响也比较大，而行为福利影响却相对小一些，绵羊放牧在人为干扰较低的自然环境下，行为比较自由，对绵羊福利影响程度低。

4.2　指标层C对原则层B权重值

放牧绵羊生理福利指标中，饲料和饮水是绵羊最基本的生理需求，这与人类需求基本相同，温饱需求与生俱来，是解决道德等其他问题的关键[17]。环境福利指标中，温度权重值最大，说明温度对绵羊福利的影响比其他环境指标重要程度大。自然环境下温度具有很强的波动性，属于高强度短期应激原，应激反应会对动物的内分泌、细胞体液、免疫、消化器官、代谢能力产生较大的影响[18]。自然条件下温度的变化时常伴随着湿度的变化，两者一般共同影响动物的健康。有研究表明，温湿度指数(THI)的升高显著影响奶牛的直肠温度和呼吸频率[19]。海拔权重值最小，表明对绵羊影响程度最小。海拔对动物的影响主要通过气压、氧分压和热环境的变化实现。一般来说，山羊、绵羊、马和骡等家畜，对低气压环境适应能力较强；猪对低气压环境比较敏感，适应能力较差[20]。卫生福利指标中，疾病预防比疾病诊疗和卫生净化更重要，只有对绵羊做好预防工作提高免疫能力，绵羊才能免受疾病和伤痛，也免于诊疗操作过程。“预防为主，治疗为辅”是家畜疾病防治的最重要原则[21]。就心理福利而言，动物的社会性较强，它们的生存依赖于个体间的协作和相互帮助[22]。绵羊属于群居性动物，同伴之间的相互交流是影响绵羊心理福利的最重要因素，群养符合绵羊这一生活习性，同时也满足绵羊的心理需求。放牧模式下，牧区或者农区其他物种动物对绵羊影响程度不大，所以种间关系权重值很低。就行为福利而言，动物生来便具备的本能行为便是摄食饮水、排泄、休息，三者是保证动物正常生活和生长的最基本的行为因素，对动物的影响占有很重要的地位。绵羊放牧在人为干扰较低的自然环境下，饲草充足、活动空间较大，行为比较自由，异常行为很少发生，对绵羊福利影响偏小，重要程度较低。有研究发现，放养可以极显著的增加动物采食、饮水、运动和休息的时间[23]，从而降低异常行为的出现频率。

4.3　指标层C对目标层A权重值

饲料和饮水是维持绵羊生命活动最重要因素，没有了生命意义上的保障，动物福利就成为空谈。而性行为发生在特定年龄和特定季节，对绵羊整体福利的影响相对较小，但出现频率仍高过异常行为，比异常行为重要程度大。

5小结

(1)放牧绵羊福利评价体系中，饲料和饮水是影响放牧绵羊最重要的生理福利指标；异常行为是影响放牧绵羊最小的行为福利指标。

(2)根据本研究结果，可对牧区、农区放牧绵羊进行初步福利评价，根据福利水平的高低，提出科学性的意见和建议，实现福利、效益双提高；同时，为其他动物福利评价体系研究提供依据。

(3)鉴于国内相关研究甚少，本福利评价体系会存在一定缺点和不足，需再行实践，进一步补充和完善。

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Constructing the Welfare Evaluation System of Grazing Sheep

CAO Xiao-bo1, ZHANG Yu1*, ZHANG Yan1, LIAN Jian-rong1, DONG Qing1,

ZHANG Chao-hui1, LIE Qiong2

(1.InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot,InnerMongolia010018,China;

2.InnerMongolianCollegeofElectronicInformationVocationalTechnology,Hohhot,InnerMongolia010038,China)

Abstract:The experiment was to construct a grazing sheep welfare evaluation system in order to evaluate sheep welfare and improve the welfare level. The Analytic Hierarchy Process (AHP) was used to establish the welfare evaluation system structure model, combined with Delphi Method for screening and prioritization of welfare evaluation index, and then the judgment matrix was established, the weight of each index was calculated in MATLAB software. Results show that physiological welfare is the most important for principle layer to target layer, with a weight value 43.80%, followed by environmental welfare 21.90%, health welfare 14.60%, psychological welfare 10.94%, and behavior welfare 8.76%. While feed and drinking water becomes the most important for index layer to the target layer, the weight value being 19.91%. And the importance degree is minor, with a weight value less than 1%, followed by interspecies relation 0.96%, activity 0.81%, aftereffect 0.65%, fighting behavior 0.54%, sexual behavior 0.46%, and abnormal behavior 0.40%. Results show that feed and water are the most important physiological welfare index of grazing sheep, abnormal behavior is the smallest behavior welfare index.

Key words:grazing; sheep; animal welfare; evaluation system

[中图分类号]S811.6

[文献标识码]A

[文章编号]1005-5228(2015)11-0057-06

*[通讯作者]张玉(1965-)，男，内蒙古通辽人，博士，教授，硕士生导师，主要从事水产养殖、特种经济动物养殖和动物福利的研究。E-mail：07210@163.com

[作者简介]曹晓波(1988-)，男，河北沧州人，在读硕士，主要从事动物福利问题研究。E-mail：Corber0710@163.com

*[收稿日期]2015-04-15修回日期：2015-07-02