生产路线（通用5篇）
生产路线 篇1
0 引言
复杂产品, 如汽车、铁路车辆、航空航天飞行器等, 通常都是复杂大系统[1], 具有组成构件和加工工序众多、工艺路线复杂等特点, 普遍采用混流生产线进行加工, 不同设备承担的工序量往往有很大差别。在生产过程中, 由于存在着许多影响生产制造的因素, 如设备宕机、刀具磨损、工艺规划不合理等, 所以会有生产线堵塞、中断甚至大规模停机等灾难性崩溃现象发生。脆弱性这一概念源于对自然灾害的研究, 李鹤等[2]认为脆弱性是指由于系统对内外扰动敏感以及缺乏应对能力从而使系统的结构或功能容易发生改变的一种属性。本文的脆弱性分析旨在评价生产线抵抗制造设备失效的能力, 进而研究如何改善并提高生产线应对设备失效的能力。!
分析生产线的脆弱性首先需要对生产线进行模型化描述。生产线建模的方法主要有:面向对象的方法[3]、基于Petri网的方法[4]、基于数字化仿真的方法[5]等。对于复杂产品生产线这类复杂系统, 则有必要从整体拓扑结构上对其进行描述。为此, 一些学者将图论及复杂网络理论应用于复杂系统的分析中。Erd9s等[6]于1959年提出ER随机网络模型来描述现实世界中事物之间的联系;1975年, Rajagopalan等[7]提出用图的方式来描述制造系统;刘夫云等[8]应用复杂网络理论研究了大规模定制下零部件用量预测问题。此外, 有学者基于最小割-最大流理论研究了电网[9]及公交网络的脆弱性[10]。不同于上述网络, 复杂产品生产线网络中, 由于某些工序可以通过不同设备进行加工, 零件的加工路径存在一定程度的柔性, 所以使得在生产线网络的建模时必须考虑工艺路线的优化。
关于工艺路线优化的研究, 一些学者根据制造工序的优先关系, 通过计算制造单元之间的相似度, 并用蚁群算法来对工艺路线进行优化[11,12,13]。还有一些学者以装夹变换最少、加工时间最短、生产成本最低等为目标函数, 研究了以工序优先级排序, 加工方法选择为约束条件的工艺路线优化问题[14,15]。叶林[16]引入非合作博弈模型, 以最短加工时间为目标函数研究了面向多制造任务的工艺路线优化问题。但上述研究并未涉及工序在制造设备上的分配情况。
对于复杂系统脆弱性的研究, 复杂网络是一种可行的理论和方法。1998年, Watts等[17]提出了小世界网络模型, 并发现关键节点的失效会对小世界网络造成严重的损害;Albert等[18]研究了不同拓扑结构的网络应对节点移除攻击的鲁棒性;Motter等[19]基于级联失效模型分析了复杂网络的脆弱性。在生产线系统的应用中, 刘道玉等[20]通过建立误差传递网络模型分析了工序流波动问题, 杨挺等[21]基于复杂网络理论提出了一种混流生产线产能规划方法。本文提出一种通过工艺路线优化降低复杂产品生产线脆弱性的方法。首先, 引入复杂网络理论构建复杂产品的生产线网络模型, 并对其拓扑特性进行分析;其次, 利用节点失效后生产线网络的效用函数分析生产线网络的脆弱性, 寻求导致生产线脆弱的原因;进而, 提出表征工序在设备上分配均衡程度的指标, 建立工序分布优化模型以降低生产线的脆弱性;最后, 以某航空发动机零件生产线为例对其进行了分析与优化, 实验结果证明了该方法的有效性。
1 复杂产品生产线网络建模与拓扑性能分析
1.1 基于复杂网络的生产线模型
在复杂产品生产线中, 将制造设备定义为制造节点, 假定该生产线拥有n个制造节点, 同时生产m种零件。制造工艺由若干相互关联的工序构成, 多种零件的工艺路线就在各个制造节点之间形成了网络结构, 即生产线网络。用有向加权网络G (V, E, W) 定义复杂产品生产线网络的拓扑结构, 并描述工艺路线的有向性与制造节点的重用性。其中, 节点集合V={Vi, i=1, 2, …, n}, Vi表示第i个制造节点;有向边集合E={Eij, i, j=1, 2, …, n}, 以有向边Eij表示产品从节点Vi到节点Vj的加工路线, 并以二元关系描述有向边的连通性, 即两节点连通时Eij=1, 不连通时Eij=0;有向边Eij的权重集合W={Wij}, 表示设备在工艺路线中的重用次数;定义工艺流程集合P={Pij, i=1, 2, …, m;j=1, 2, …, Ni}, 其中, Pij表示第i个零件的第j道工序, Ni表示第i个零件的工序数。
1.2 复杂产品生产线网络模型建模过程
复杂产品生产线网络模型构建步骤如下: (1) 对复杂产品各零件的工艺路线进行分析, 建立工艺矩阵; (2) 分析工艺矩阵中制造节点间的工序邻接关系, 建立邻接关系加权矩阵; (3) 基于复杂网络理论建立复杂产品生产线的网络模型。
航空发动机属于典型的复杂产品。以某航空发动机生产线为例, 81种零件构成的生产线网络G (V, E, W) 包含105个制造节点、1116条有向边, 其生产线网络模型构建过程如图1所示。
2 复杂产品生产线网络模型拓扑性能分析
复杂网络常用的测度指标包括入度kin、出度kout、入强度sin、出强度sout、平均最短路径长度l、聚类系数C等[22]。在生产线网络模型中, 制造节点Vi的出入度分别表示由节点Vi指向其他制造节点的有向边数量及由其他制造节点指向Vi的有向边数量, 而出入强度分别表示工艺矩阵中由制造节点Vi流向其他制造节点的工序数量及由其他节点流向制造节点Vi的工序数量。其计算方法如下:
以1.2节建立的某航空发动机零件生产线网络模型为例, 计算其拓扑性能, 结果如表1所示, 并得到制造节点的出入度概率P (kout) 、P (kin) 与出入强度概率P (sout) 、P (sin) 在双对数坐标系下的分布规律, 如图2所示。
出入度与出入强度概率在双对数坐标系下的分布
该生产线网络的平均聚类系数与ER随机网络相比有
平均最短路径为
式中, KER、NER分别为ER随机网络的节点数和边数。
由式 (3) 和式 (4) 可知, 与具有相同节点数和节点平均度的ER随机网络相比较, 该航空发动机零件生产线网络具有较大的聚类系数和较小的平均最短路径长度, 属于小世界网络[17]。
由图2可知, 生产线网络中制造节点的出入度与出入强度概率在双对数坐标系中大致呈现直线的形状, 说明该航空发动机零件生产线网络节点的出入度与出入强度分别从整体上服从幂律分布, 根据复杂网络理论, 其整体特性具有无标度网络的性质。
复杂产品普遍采用混流加工方式, 生产线中存在一些通用性设备承担着相当多的工序, 而一些专用性设备承担的工序相对较少, 导致复杂产品生产线网络节点的出入度与出入强度分布极不均匀, 存在少量大量工序集中的Hub节点。而Hub节点很容易发生超载, 造成制造工艺中断。若超载现象沿该节点蔓延, 甚至可能导致制造系统大规模瘫痪。大量学者的研究表明[18], 具有幂律分布特征的无标度网络具有对蓄意攻击的脆弱性和随机攻击的鲁棒性的特征, 一旦网络中的Hub节点相继遭到破坏, 网络性能将会灾难性崩溃。杨挺等[21]的研究也表明, 复杂产品生产线网络的小世界特性导致其具有高故障频率倾向。因此, 有必要通过工艺路线优化, 使得工序在复杂产品生产线中的分布更加均衡, 达到降低复杂产品生产线脆弱性的目的。
3 系统优化模型
3.1 系统评价准则
由于某些制造工序可以通过多个制造节点完成, 即产品的工艺路线存在一定柔性, 因此, 可以通过优化产品的工艺路线, 使制造工序在尽可能多的制造节点上均衡分配, 以达到充分利用制造资源并降低脆弱性的目的。
本文以制造工序在制造节点上分布偏离均衡程度的大小D作为评价指标:
式中, kVi为节点Vi上所分配的工序数;K0为总工序数;k (V) 为制造节点的总数。
3.2 系统优化模型
由上述分析可知, 系统优化的目标为使工序在生产线网络上分布的偏离均衡的程度最小, 即
综合上述复杂产品生产线网络建模方法、网络脆弱性模型以及系统优化模型, 对目标函数 (式 (6) ) 进行求解。求解流程如图3所示。
复杂产品零件种类众多, 加工工艺流程复杂, 且一些加工特征可以通过不同制造设备完成, 所以导致产品的可行工艺路线解空间巨大。以1.2节的某航空发动机零件生产线为例, 发动机包含81种零件, 共有794道工序, 每道工序可至少通过两种制造设备进行加工, 工艺路线解空间的维数至少为O (2794) 。
为此, 采用遗传算法求解工艺路线优化模型。染色体编码及进化机制如下:
(1) 染色体编码设计。基因代表工艺路线中的制造节点, 采用整数编码。首先对工艺路线进行处理, 将每一位基因标记一个加工特征, 而每一加工特征可由不同的制造节点完成。然后对制造节点进行再编码, 使每个加工特征对应的基因编码连续排列。以1.2节中航空发动机零件生产线为例, 其部分节点与基因之间的映射关系如表2所示。再将所有零件的工艺路线编码整合成为染色体, 如图4所示。进化过程完成后, 只需根据映射关系解码便可得到相应的工艺路线。
(2) 进化机制设计。染色体的生成算法是每位基因按照制造特征所限定的制造节点集随机选取, 杂交操作采用普通的两点交叉法。为保证基因变异后的个体仍为可行解, 要在变异算法中限定基因变异的范围, 即为相应基因对应制造特征所限定的可选制造节点集。
3.3 算例与结果分析
在1.2节建立的模型中, 对81种零件、40台设备/工位构成的工艺路线进行编码, 采用可选制造节点集Eij约束, 随机生成包含100个个体的初始种群, 以交叉概率为0.9, 变异概率为0.04进行进化操作, 代数为1000, 并计算目标函数值与适应度函数值, 工艺路线优化过程如图5所示。
由计算过程可以看出, 在进化到900代以后, 目标函数和适应度函数趋于平稳, 由最后的计算结果可知, 最小总偏差Dopt为24.9658, 而初始工艺路线中相应的总偏差为68.1106, 通过优化计算, 总偏差下降了63.35%, 优化效果比较明显。
适应度趋高反映了生产线网络可靠性提高的趋势。将进化后的最优个体解码, 获得新的工艺路线, 这些工艺路线构成优化后的航空发动机零件生产线网络Gopt (V, E, W) 。优化后生产线网络Gopt (V, E, W) 的拓扑性能如表3所示。
对比表1和表3可以发现, 优化后的生产线网络节点的出入度与出入强度的平均值都有所增大, 这是因为: (1) 出入度增大反映了生产线网络中制造节点间建立了更多的有向边, 而由于所有零件加工的总工序不变, 所以平均分布在每条有向边上的工序就有所减少, 利于工序在更多的制造节点上分配。 (2) 平均出入强度增大的原因是优化后的生产线网络相比之前的生产线网络消去了很多环。环的存在表示相邻几道工序都在该节点上加工, 环并没有计算在节点的出入强度之中。消去环之后, 原来从该节点加工的这几道连续的工序被分配在别的制造节点上, 即该节点的负荷得到减轻, 节点的平均权值有所增大。如图6所示, 优化前编码为6的节点连续承担4道工序, 但并没计算在其出入强度上, 优化后工序分配在其他设备上, 使得这些节点的出入强度增大。 (3) 平均最短路径变小以及网络的聚类系数变大说明优化后的生产线网络中制造节点的关联性增强, 工序得以在更多的节点上分布。
计算优化后生产线网络节点的出入度与出入强度分布, 并绘制概率分布图见图7。
对比优化前后生产线网络节点的出入度与出入强度的分布图可以明显地看出, 节点的分布向图像中部靠近, 说明优化后的生产线网络中中等工序负荷的节点数相比优化前增多了, 即优化后的生产线网络中节点的工序负荷更均衡。
4 结语
本文针对复杂产品生产线的脆弱性问题, 利用复杂网络理论建立了生产线网络模型。其拓扑统计特性分析结果显示, 复杂产品生产线网络具有小世界网络和无标度网络的性质, 工序在生产线中分布的不均衡性会导致生产线脆弱。进而通过建立工序分布偏差函数, 进一步构建了生产线网络优化模型并采用遗传算法进行了求解。结果表明, 在不增加设备的情况下, 通过工艺路线优化, 可使得工序在整个生产线网络上的分布更加均衡, 提高了生产线网络的可靠性与运行效率。
摘要：复杂产品的制造加工具有工艺路线复杂、制造工序众多的特点, 产品生产线往往具有高的脆弱性。应用复杂网络理论建立了复杂产品的生产线网络模型, 并通过对复杂产品生产线网络模型特点进行分析, 揭示了工序在生产线网络中分布的不均衡性会导致生产线脆弱的本质, 进而建立了工序分布偏差函数, 构建了复杂产品生产线的网络优化模型, 通过优化工艺路线提高了工序分布的均衡性。以某航空发动机零部件生产线为例验证了方法的可行性和有效性。
关键词：复杂产品,生产线网络模型,工艺路线优化,脆弱性
参考文献
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生产路线 篇2
实自查报告
回顾前一阶段的工作，遵循“照镜子、正衣冠、洗洗澡、治治病”的原则，警醒自身，我深刻地意识到自己所做的与上级的要求还有一定的差距，有必要认真自查，才能达到自我驾驭、自我提高、自我完善，修正缺点，增强党性。现根据自治区交通厅要求对开展党的群众路线教育实践活动进行整改落实的自查工作的总体部署本人就整改落实情况汇报如下：
一、着力整改政治坚强、反对民族分裂方面存在的问题
针对这方面查找的问题，本人在日常工作生活中，一是时刻提高对敌对势力的渗透、反渗透的警惕性，认清形势大局，严守政治纪律，进一步增强政治、纪律和责任意识。
二是坚定不移地高举旗帜，不断坚定理想信念，增强政治敏感性和鉴别力，始终在思想上、政治上、行动上与党中央保持高度一致。
三是加强理论学习，根据区党委书记年初讲话精神，长治久安、社会稳定在西藏是第一位的，自觉维护民族团结，坚定的站在反分裂斗争的第一线，敢于发声
亮剑。
四是坚决贯彻党中央和自治区党委的决策部署，主动领会、自觉贯彻好上级意图，把上级党委的重大决策要求转变为自觉行动，确保政令畅通，不断增强集团公司的凝聚力向心力。
二、着力整改形式主义方面存在的问题
针对出现的问题，加强内部管理，对前期自己所提出的突出问题，做到有计划、有步骤、有措施、有检查、有监督，狠抓落实。
一针对分管处室出现人员老化和自然退休等因素，积极与人力资源办加强联系引进新人，同时做好传帮带工作，使各口子工作得到优化。
二利用科务会时间集中对业务人员培训，使其全面了解和熟悉交通行业作业流程，熟练掌握业务知识。加强业务人员对产品信息达到“齐、清、定”。加强核对
检查，及时与客户沟通签定合同，保证业务安全性。三是履行首问负责制、服务承诺制、限时办结制等制度。
三、着力整改官僚主义方面存在的问题
针对这方面查找的问题，一是对为客户服务意识不断增强，服务是永无止境，经常走访客户，掌握第一手资料，与业务人员一起想问题、谋对策，寻求新市场。
二是提高工作实效。坚持科学态度和求实精神，兢兢业业做好各项工作。树立强烈时间观念、效率观念，今天能办的事绝不拖到明天，这一周能办的事不拖到下一周。做好协调沟通工作，加强ERP系统的培训和使用。
四、着力整改享乐主义、奢靡之风方面存在的问题
针对这方面查找的问题，我进一步保持清正廉洁，增强拒腐防变能力。在当前社会存在腐败现象情况下，要有战胜自我的胆识和魄力，抗得起诱惑，耐得住寂寞，经得起考验，做到自重、自警、自省、自励，做到在奢靡之风、享乐主义和极端个人主义的侵蚀面前一尘不染，一身正气；加强道德修养，树立正确的利益观、荣辱观、道德观、人生观，追求积极向上的生活情趣，带头弘扬社会主义道德风尚，坚决抵制歪风邪气，始终做到清正廉洁，自觉与各种腐败现象作斗争，带头树立高度的责任感和敬业精神，尽心尽力把工作做好。从身边小事做起，从实际出发，从细节入手，积极行动起来，把节约的精神真正地落到实处。节俭经费，节约材料，提高办公用品的使用效率，切实做到物尽其用。毛主席也说过：“贪污浪费是极大的犯罪！”要爱惜每一粒粮食，珍惜每一滴水，节约每一度电，每一张纸，养成节约办公的好习惯。公务接待方面，基本不请吃喝，合作事宜在工作时间内解决。牢记“两个务必”。不断加强党性修养，时刻牢记党的宗旨和艰苦奋斗的优良传统，正确对待地位、名利、权力，在思想上筑起高度责任心的长城，自觉执行各项规定，不要总考虑组织上给了我什么，时刻想着我为党和人民做了什么，真正做到清清白白做人，踏踏实实做事。
生产路线 篇3
党从建党之初就确立了“全心全意为人民服务”的根本宗旨, 也是我们党一切工作的出发点和落脚点。我们党的一切工作就是为了群众, 一切依靠群众, 从群众中来, 到群众中去。这90多年的奋斗中, 无论是革命、建设还是改革, 我们党的一切工作都是以为人民群众谋幸福为最高目标, 这是90多年来, 我们党由小到大、由弱变强, 领导人民建设社会主义、领导中国人民实现中华民族伟大复兴阔步前进的一个根本原因。
回顾我们党90多年的历史, 实践证明, 人民群众是历史的创造者, 是革命的最有力的支持和依靠力量。马克思主义唯物史观认为, 人民群众是历史的创造者, 是历史发展的决定力量。中国共产党自成立之日起, 就在“一大”党纲上把组织工人、农民和士兵, 实行社会革命, 并把实现社会主义、共产主义作为自己的奋斗目标。1922年, 党的“二大”提出, “一切运动都必须深入到广大人民群众里面去”的思想。1928年10月, 李立三在一次讲话中第一次使用了“群众路线”的概念。1929年9月, 周恩来在主持起草《中央给红四军前委的指示信》中, 阐述了红军与群众的关系, 明确使用了“群众路线”的提法。1929年, 毛泽东创造性地提出了中国革命要以“农村为中心”的思想。1930年, 毛泽东写的《调查工作》, 明确表达了实事求是、群众路线、独立自主三个方面的根本观点。在延安时期, 毛泽东写了《关于领导方法的若干问题》, 指出“在我党的一切实际工作中, 凡属正确的领导, 必须是从群众中来, 到群众中去”, “从群众中集中起来又到群众中坚持下去, 以形成正确的领导意见, 这是基本的领导方法”。1945年党的七大会议时, 毛泽东同志明确地把密切联系群众, 作为我们党的三大优良作风之一。刘少奇同志在七大修改党章的报告中, 系统地论述了党的群众观, 党的群众路线。从而建立起了我党的群众观和群众路线的理论体系, 并成为毛泽东思想的重要组成部分。党的群众观点和群众路线, 不仅成为指引中国革命伟大胜利的法宝, 而且成为社会主义建设、改革、发展的重要法宝之一。
党的十一届三中全会以后, 党和国家工作重点转移到经济社会发展上来, 党的第二代领导集体继承和发展了这一思想。邓小平强调:“密切联系群众, 是我们党的一个优良传统。群众是我们力量的源泉, 群众路线和群众观点是我们的传家宝。”1990年3月党的十三届六中全会《中共中央关于加强党同人民群众联系的决定》, 明确指出:“党在长期斗争中创造和发展起来的一切为了群众, 一切依靠群众, 从群众中来, 到群众中去的群众路线, 是实现党的思想路线、政治路线、组织路线的根本工作路线, 是中国共产党的优良传统和政治优势。历史经验反复证明, 什么时候党的群众路线执行得好, 党群关系密切, 我们的事业就顺利发展;什么时候党的群众路线执行得不好, 党群关系受到损害, 我们的事业就遭受挫折。”在改革开放的关键时期, 党的第三代领导集体继续坚持和发扬这一优良传统。江泽民指出:贯彻“三个代表”要求, 最根本的是要不断实现好、发展好、维护好最广大人民的根本利益。党的十六大以来, 以胡锦涛为总书记的党中央始终把加强和改进党的群众工作放在突出位置, 多次强调:尊重人民主体地位, 发挥人民首创精神, 保障人民各项权益, 走共同富裕道路, 促进人的全面发展, 做到发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享。这些重要思想, 成为新时期坚持群众路线、加强党的建设、实现党的宏伟奋斗目标以及加强和改进政法工作的指南。
回顾我们党90多年的历史, 实践证明, 人民群众是我们执政兴国的一个最根本的政治基础。今天我们党已经从一个领导人民夺取全国政权的党转变为一个领导全国人民掌握政权并将长期执政的党, 从一个外部封闭和实行计划经济条件下建设国家的党变成了一个在改革开放和社会主义市场经济条件下建设国家的党。党的历史方位已经发生了巨大的变化, 但是在这个变化中体现出, 一方面我们党的权力大了, 我们能够更好的为人民服务。但另一方面我们也看到, 随着这样历史方位的变化, 我们党也面临着权力和利益的考验和诱惑。
江泽民同志曾经指出过, “历史和现实都表明, 一个政权也好, 一个政党也好, 其前途与命运最终取决于人心向背, 不能赢得最广大人民群众的支持, 就必然垮台。”胡锦涛同志也告诫我们, 我们党的最大政治优势就是联系群众, 而我们党执政以后最大的危险恰恰就是脱离群众, 因此我们党在任何时候都反复强调要做好群众工作。最根本的问题、一个最根本的目的就在于要强调要巩固我们党的执政基础, 要真正的为人民群众谋好利、服好务、执好政、掌好权。党的十六大以来, 立足新的历史起点, 顺应人民群众新期待, 我们党坚持以人为本, 把加强和改进群众工作作为贯彻落实科学发展观的必然要求, 注重解决人民最关心最直接最现实的利益问题, 群众工作取得新成效, 党群干群关系取得新进步。但我们也清醒地看到, 随着形势的发展变化, 群众工作也产生不少新情况, 面临不少新挑战, 出现一些新问题, 值得我们高度重视和警惕。
掌权不忘责任重, 位高不失公仆心。在获得执政地位之后, 我们不能忘记我们党的最大政治优势是密切联系群众、党执政后的最大危险是脱离群众;不能忘记得民心者得天下, 失民心者失天下, 权力来源于人民, 权力只能归于人民并造福于人民。全党同志都必须从巩固党的执政地位、完成党的执政使命、确保党和国家长治久安的战略高度出发, 深刻认识这些问题的危害, 深刻认识群众工作的重要性。在大有作为的战略机遇期, 唯有以更加鲜明的群众观点, 增强群众观念;以更加坚定的群众立场, 维护群众利益;以更加丰富的工作方法, 密切党群关系, 才能从群众中获得我们党执政兴国的力量源泉。
人民群众永远是党的智慧和力量的源泉。在我国发展的重要战略机遇期, 我们党要实现全面建设小康社会和社会主义现代化的宏伟目标, 只有调动一切力量形成加强和改进新形势下群众工作合力, 进一步增强党群之间的血肉联系, 才能以党和人民更加坚强的团结战胜前进道路上的一切艰难险阻, 不断开创中国特色社会主义事业新局面。
发展为了人民, 发展依靠人民———这是我们党建党90年的经验总结, 全党始终牢记。
参考文献
[1]毛泽东文选.第八卷, 人民出版社, 1999, 6, 1:324-323.
[2]邓小平文选.2:228-368.
路线外一点对应路线中桩算法研究 篇4
互通式立交端部搜索设计程序中1个基础的问题是如何求得路线外1点对应的路线中桩, 也称为定点求桩 (或定点查桩) , 即在路线全线范围内求解路线外1点至路线距离最近点的桩号、距离, 并判断该点在路线的左侧还是右侧。其功能在立交端部搜索、信息查询、路线放样、平面标注、 辅助成图、三维建模等过程中都发挥着不可或缺的作用［１］。因此, 如何高效、简捷地求解路线外1点对应的路线中桩里程直接影响到相关程序的开发难易程度。
目前定点求桩的算法主要有:一般穷举法、二分法、逐个线元搜索法［１－２］、自适应动态步长法［３］、 步长压缩摆动趋近法［４］。一般穷举法可将所有可能的桩号点找出, 并且适用于所有复杂情况的平曲线, 但这种等步长穷举法运算次数太多, 运算效率较低;二分法运算效率较高, 但是不能适用于一点对应多个桩号的情况 (如平面线形中有回头曲线) , 否则可能导致迭代发散, 无法求解;逐个线元搜索法则需首先将平面线形分为直线段、圆曲线段、缓和曲线段3类, 然后逐个线元搜索, 增加了程序设计的复杂性;自适应动态步长法提高了计算效率, 但是不能适用于有回头曲线的复杂平面线形;步长压缩摆动趋近法同样需要首先将平面线形分为直线段、圆曲线段、缓和曲线段等3类, 然后才能开始计算。笔者基于研究较成熟的中桩坐标计算算法, 提出了1种适用于复杂的平面线形, 可以同时搜索多个对应桩号的新算法。
1计算原理
1.1路线中线逐桩坐标的计算
算法流程:首先将互通式立交平面线形分为若干线元, 分别为直线段, 圆曲线段, 完整回旋线和不完整回旋线 (卵形曲线) , 根据该点的里程桩号来查询其所处的线元, 然后再根据该线元的中桩坐标计算公式计算出该点坐标。其中每一线元起终点坐标, 起终点切线方位角, 以及相应设计参数已知, 不同线元上中桩坐标计算公式如下。
1) 直线段中桩坐标计算。
式中:XＳＴ, YＳＴ为直线段起点的坐标;D为桩点至直线段起点的距离, 即桩点里程与直线段起点里程之差, m;α为起点的切线方位角, rad。
2) 完整缓和曲线中桩坐标计算。
式中:X∞, Y∞为缓和曲线上曲率半径为无穷大点处的坐标;x, y为支距坐标, 采用式 (3) 计算
η为当缓和曲线曲率半径由R１变化到∞时为 “-”, 当缓和曲线曲率半径由∞ 变化到R１时为 “+”;ε 为曲线偏向符号, 右偏为 “+”, 左偏为 “-”, 下同;l为所求点至曲率半径为∞处的曲线长, m;α∞为缓和曲线曲率半径为无穷大处的切线方位角, rad。
3) 圆曲线中桩坐标计算。
式中:XＳＴ, YＳＴ为圆曲线起点的坐标;R为圆曲线半径, m;l为所求点至圆曲线起点的曲线长, m;α 为圆曲线起点的切线方位角, rad。
4) 不完整回旋线中桩坐标计算。已知卵形曲线的参数A, 起点曲率半径R１, 终点曲率半径R２, 卵形曲线长度LＦ, 起点D１点坐标和方位角 αＲ１, 终点D２点坐标和方位角αＲ２, 见图1。
(YH为圆缓点, HY为缓圆点)
若R１>R２, 则还原的缓和曲线起点M位于R１一侧, 此时, 根据缓和曲线计算公式:RL=A２, 得出所对圆心角A１=A２/2/R１２, 则曲率半径无穷大处的M点切线方位角αＭ采用式 (5) 计算。
M点坐标可采用式 (6) 计算:
式中:xR1, yR1用式 (3) 计算, 计算时l取。
若R1<R2, 则还原的缓和曲线起点M位于R2一侧, 此时, 根据缓和曲线计算公式:RL=A2, 得出所对圆心角A2=A2/ (2×R22) , 曲率半径无穷大点处的M点方位角αM用式 (7) 计算。
M点坐标为X∞, Y∞采用式 (8) 计算。
式中:xR2, yR2用式 (3) 计算, 式中l取。
最后根据M点坐标和方位角, 采用缓和曲线中桩坐标计算式 (2) , 可以计算出卵形曲线上任一点处的中桩坐标。
1.2点到路线上任一点切线方向的垂足计算
已知路线上点A的坐标 (XＡ, YＡ) 和该点的切线方位角αＡ, 线外1点B的坐标 (XＢ, YＢ) 。B点到A点切线方位的垂足为C, 假设A→C为正, C→B为正, B点位于AC右侧, 则。点到路线上任1点的切线方向的垂足示意图见图2, 根据坐标计算公式有:
联立式 (8) 和式 (9) 可得
依式 (11) 和式 (12) 可以计算得出AC和CB, 当AC为正时表示C点位于路线前进方向, 与αＡ方向一致;当AC为负时表示C点位于路线后退方向, |AC|表示AC之间的距离;CB为正时表示B点位于路线右侧, CB为负时表示B点位于路线左侧, |CB|表示CB之间的距离。
1.3点到路中线对应桩号的计算
1.3.1初始桩号区间的确定
B点为路线外任意点, 其对应的路线里程为Pｉ。初始桩号区间附近的垂足点变化规律见图3。从路线某一点A０处开始搜索, 根据路线中桩坐标计算方法可先求出A０点的坐标和方位角, 然后根据点到路线任意一点切线方向垂足的计算方法 (式 (11) 和式 (12) ) 求出B点到该直线的垂足点C０, 并计算A０C０。从A０点开始每隔一定步长, 计算得到A１, A２, …, Aｉ, …并依次求得Aｉ对应的各。从图4和图5可以看出, 当B点位于道路中线一定距离范围内时, 会出现由正到负的变化, 此区域为第一区域, 如图6中非阴影部分, 而随着BP距离的增大, 则可能会出现由正到正、由负到负或由负到正等多种情况, 此区域为第二区域, 如图6中阴影部分所示。考虑到算法的适用性问题, 有必要计算出BP距离在第一区域和第二区域的临界值。
1) 当P点在直线段时。
式中:l为点P与点Aｉ＋１间的距离;A为缓和曲线的参数;R为缓和曲线半径;x, y表示切线支距法求得的x, y值, 计算时根据需要取舍。
求解上述方程, 当A值一定时, 随着L的增大, y将逐渐变小, 如果取步长为10m, 则L最不利为10, 此时
根据《公路路线设计规范》 (JTG D20—2006) (以下简称《规范》) , 匝道最小回旋线参数, 见表1。
当A>20m时, y随着A的增大而增大, 则当A取20m时, y取最小值, 为79.87m。
2) 当P点在曲线段时, y值最小为圆曲线半径。
根据《规范》, 设计速度为30km/h的匝道, 其圆曲线最小半径极限值为25m, 见表2。
因此y最小为25m。
综合上述2种情况, 保证搜索点B位于第一区域的BP间距最小为25m, 而互通式立交端部位置搜索时, 特征点距离匝道中线的距离不会超过25m, 故在互通式立交端部搜索时, B点位于第一区域内。因此只要线外点至路线的距离不大于25m, 均能在第一区域之内搜索。
3) 若B点垂足点P位于直线段, 搜索步长一定时。
(1) 当前、后搜索点同样位于此直线段时, 一定存在前搜索点处的为正, 后搜索点处的为负, 即搜索点值会出现由正到负的变化, 则表示B点的垂足点P位于桩号Aｉ和Aｉ＋１之间, 见图4 (a) 。
(2) 当前搜索点位于曲线段, 后搜索点位于直线段时, 当B点在路线外一定距离内, 前搜索点处的为正, 后搜索点处的为负, 即搜索点值也会出现由正到负的变化, 也表明B点垂足点P位于桩号Aｉ和Aｉ＋１之间, 见图4 (b) 。
(3) 当前搜索点位于直线段, 后搜索点位于曲线段时, 当B点在路线外一定距离内, 前搜索点处的为正, 后搜索点处的为负, 即搜索点值也会出现由正到负的变化, 也表明B点垂足点P位于桩号Aｉ和Aｉ＋１之间, 见图4 (c) 。
4) 若B点垂足点P位于曲线段, 搜索步长一定时。
(1) 当前搜索点的曲率半径大于后搜索点曲率半径时, 当B点在路线外一定距离内, 前搜索点处的为正, 后搜索点处的为负, 即搜索点值会出现由正到负的变化, 见图5 (a) 。
(2) 当前搜索点的曲率半径小于后搜索点曲率半径时, 当B点在路线外一定距离内, 前搜索点处的为正, 后搜索点处的为负, 搜索点值会出现由正到负的变化, 见图5 (b) 。
(3) 当前搜索点的曲率半径等于后搜索点曲率半径时, 当B点在路线外一定距离内, 前搜索点处的为正, 后搜索点处的为负, 搜索点值会出现由正到负的变化, 见图5 (c) 。
因此, 可以通过判断的正负变化来确定垂足点P的初始桩号区间。
1.3.2二分法精确定位垂足桩号点P
在确定了P点初始桩号区间的基础上, 可以逐步缩小步长, 后一步长为前一步长的1/2, 使得现有桩号区间2个端点处的值始终异号, 这样不断缩小区间, 直至达到所需的精度, 见图7。
1.4收敛速度
通过二分法可以细化桩号区间, 一般地, P点桩号保留3位小数, 因此当AAｉ＋１至AAｉ距离为0.000 5m时方能达到此精度, 考虑最不利情况, 假定找到P点时步长为0.000 5, 步长由初始的20m缩小至0.000 5m迭代步数为n, 如图8所示, 则有:
解上述方程可得, n最小为17, 则二分法最大迭代步数为17.
因此, 对于长度为L的路线, 假设B点对应有m个垂足点, 则最大迭代步数为K=L/20+m×17。
1.5关于可能的特殊解集的考虑和处理
当搜索点位于以下位置时, 需给出判定结果。
1) 当点位于路线范围外时, 无论其是否存在垂足点, 统一取P点为路线起点或终点 (距离该点最近的点) 。
2) 搜索点位于圆曲线圆心时, 此时P点可以为圆曲线上任意一点, 在此约定取圆曲线起点作为所求桩号, 见图9。
1.6适用范围
笔者所介绍的方法适用于所有线形复杂的立交, 并且无需限定初始桩号或者桩号区间, 能够1次性将线形中所有满足条件的桩找出, 而后通过相关条件的限制确定所需的桩号。
2程序流程
算法流程见图10。
3实例与分析
根据某设计项目平面文件和相关程序, 打开项目的平面文件, 然后在AutoCAD界面拾取路线外某点, 程序将从起点顺次搜索得到所有的垂足点, 程序运行结果, 见图11。
4结束语
搜索路线外1点对应路线里程的算法是整个立交设计程序的基础, 笔者提出的算法适用于任何线形复杂的路线, 无需给定桩号区间, 并且可实现多点查找, 在这些所有垂足点中可根据实际需要选取指定点, 迭代次数较少, 收敛速度较快。为互通式立交程序设计奠定了良好的基础。
参考文献
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[5]JTG D20—2006.公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2006.
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生产路线 篇5
1 确立具有中国特色的生猪产业发展组织路线
针对我国目前仍然有一半左右的生猪出栏量来自于农户饲养的现实, 我国生猪产业的组织路线就必须充分考虑农户饲养生猪的因素。尽管规模化、专业化生猪饲养存在着诸多的优势, 但其带来的大量集中排放的畜禽粪污处理问题依然困扰着规模猪场的发展, 全部实现无害化处理将会大幅度增加经营成本, 而不实现无害化处理又会造成一定程度的环境污染, 这种两难的困境使得我国生猪产业规模化发展、专业化发展难以在短期内覆盖到全部的生猪产业。
1.1 小型规模化种养结合的生猪饲养农户是我国生猪产业的微观经营主体
自从我国实行农村改革以来, 以农户为基本经营单位的农村家庭经营就成为我国农村经营的主体, 农村生猪养殖也同样是以家庭为基本经营单位。农户家庭经营机制比较灵活, 适应市场变化的能力较强, 但同时也有因为各自分散进行经营决策而带来的农产品产量不稳定的问题。比如, 一旦猪肉价格开始上涨, 各自分散进行经营决策的农户都会认为增加养猪会有利可图, 农户各自分别增加养猪数量的结果就是使下一个供应周期生猪供货量过大, 结果造成由于猪肉的供过于求而出现价格下跌。如此往复, 结果就使生猪产业长期难以实现供应稳定和价格稳定, 这既会影响到猪肉的市场供应, 也会影响到养猪农户的养猪积极性。
生猪的农户饲养与大规模的企业化经营相比较, 具有组织成本低、沟通协调成本低、内部环节少、运行费用低等优点。而且我国农户家庭养猪经营大多都实行种养结合, 即每个农户既养猪也耕种农田, 由于农户养猪规模较小, 其排放的粪污基本上能够实现作为有机肥料还田, 因此避免了由于粪污集中排放带来的环境污染, 这对于我国乡村生态环境保护和实现乡村可持续发展都是有益的。另外, 养猪农户实行种养结合, 其使用的精饲料和青饲料、粗饲料大部分或全部来源于农户自产, 不依赖于市场采购, 这样就能减少经营中的流动资金占用, 降低了实际经营成本, 间接地增加了盈利的范围。同时, 实行种养结合的农户, 可以用农家肥代替化肥, 这也节省了其从事种植业的化肥投入, 降低种植业经营成本。
未来可以通过政府引导等多种途径逐步实现养猪农户的组织化, 以减少由于农户分散进行经营决策而带来的生猪养殖不稳定和猪肉价格的不稳定。同时, 通过吸引养猪农户加入各类养猪组织 (比如养猪合作社、乡村养猪协会等) , 也可以促进与生猪养殖相关的科技成果向农户推广, 向农户普及科学养猪知识、普及保障食品安全的知识和法规, 从源头上实现对于生鲜猪肉安全的根本保障。
1.2 发展生猪产业的社会化服务, 建设现代生猪产业的服务体系
无论是分散经营的小规模种养结合养猪农户, 还是乡村养猪合作社的经营组织, 或是规模化养猪的专业化大型猪场, 都需要社会化的服务体系为生猪产业提供规范的服务支撑。对于我国生猪产业体系中的微观经营主体———养猪农户, 只有提供了良好的社会化服务, 才能使他们更好地实现种养结合, 才能切实有效地降低其养猪成本, 才能促进其实现生态化健康养殖, 才能实现养猪经营者与乡村环境的和谐, 才能使生猪产业走上可持续发展的道路。因此, 必须要发展生猪产业的社会化服务业, 为农户养猪提供技术支持和服务保障, 最终促使我国生猪产业稳定发展。
1.2.1 良种繁育服务业
基础母猪与种公猪的饲养繁育, 需要多方面的专门技术, 不是每个普通养猪农户都能掌握的。因此, 政府需要专门设立或专门扶植基础母猪与种公猪的饲养繁育场, 并在生猪的主产区合理布局这些饲养繁育场 (比如每个县拥有1个, 或每个地市拥有2个等) , 专门为当地养猪农户提供优质仔猪。这些繁育场在提供优质仔猪的同时, 也可以向养猪农户输出科学饲养、高效管理等技术和经营理念, 并进行饲养指导与技术咨询等服务。作为生猪产业社会化服务体系的重要内容, 这些繁育场就具有一定的公益性质, 因此应该享受政府的相关补贴。
1.2.2 通过建立地方特色生猪品种的保种场, 保护我国特有的生猪优质资源基因库
建立保种场需要政府出资, 生猪优质资源基因是国家的资产, 保种场是社会公益事业, 无法按照市场化运作规则来进行。保种场保存的我国生猪优质基因资源, 是我国未来生猪育种的必备素材, 是我国生猪产业未来进行新品种选育和相关科研开发的基础, 在这方面需要各级政府投入大量的资金予以支持。
1.2.3 便利的防疫服务、兽医兽药服务
经过多年的建设, 我国自上而下虽然建立了较为完备的动物防疫监督机构, 防疫工作能力和工作水平明显提高。但从全国来看, 仍然存在基础设施相对简陋、仪器设备老化和检测手段落后等诸多的问题。据统计, 我国每年因动物疫病所造成的直接经济损失多达300多亿元, 间接损失800多亿元。除此之外, 动物疫病也严重影响到我国生猪产业的健康发展。目前, 我国动物疫病防治体系基础设施薄弱已成为制约我国生猪产业健康发展的主要瓶颈, 因此, 加强我国动物防疫体系建设已经刻不容缓。我国未来要建立一个什么样的动物防疫体系, 现有的生猪疫病防疫体系进行如何改革, 如何建立无规定疫病区等等问题, 都需要进行深入探索与仔细研究。
1.2.4 饲料服务业
几十年来, 我国饲料工业从无到有、从小到大高速发展, 目前已成为我国国民经济中的一个重要行业, 目前我国已经成为世界上第二大饲料生产国。然而, 我国的饲料质量却不尽如人意。健康的饲料是生猪健康养殖的前提, 也是保障我国生鲜猪肉食用安全的基础。从全国来看, 我国饲料生产经营的卫生较差, 有些质量也令人担忧, 滥制、乱用饲料添加剂的现象依然存在。这对我国生猪产业可持续发展和人民群众的身体健康构成了极大的威胁。在新的形势下, 如何加强饲料质量监管以保障动物健康, 如何向广大生猪饲养农户提供优质的生猪饲料, 以及如何建立“从农场到餐桌”的食品安全质量控制体系, 这将是我国各级政府必须面对的现实难题。
1.2.5 生猪屠宰加工服务业
现在, 我国生猪产品加工都采取市场化运作方式, 由生猪经纪人联络出栏生猪来源, 并将其集中后运往生猪屠宰机构。规模化的生猪屠宰和猪肉加工机构属于资本实力较强的工商企业, 在市场交易中, 生猪定价的“话语权”在生猪屠宰和猪肉加工机构这一方, 其次才是生猪经纪人, 最后才是生猪饲养农户。在一般的情况下, 生猪饲养农户只是生猪市场价格的被动接受者。养猪农户一直处于弱势一方, 在生猪价格下跌的市场形势下, 养猪农户只能被迫接受较低的生猪收购价格, 直至形成难以承受的亏损;当市场生猪货源短缺, 猪肉价格上涨时, 生猪产业链下游的各环节获利会增加, 而养猪农户获得的涨价利益也是有限的。未来只有强化生猪屠宰加工环节对于养猪农户的服务, 并使生猪产业终端市场的获利能够在产业链各环节之间公平地分享, 才能有效地稳定我国生猪产业的发展。
1.2.6 终端市场销售服务业
在我国, 生猪产业链的终端市场主要是指大型农副产品批发市场、农贸市场和超级市场等批发和零售机构。在发达国家, 政府会把农副产品批发市场定位为公共设施, 由所在地政府出资建设, 为所在地公众提供便利的服务, 有时也可以委托专业公司来管理这些农副产品批发市场。如果农副产品批发市场可以定位为公共设施, 那就理应由政府出资建设, 而且其运营的宗旨就是服务于农副产品生产经营者和广大的消费者, 这种定位对于稳定我国的国内食品市场消费价格, 对于稳定农副产品的生产经营和农副产品市场消费都会有很大的促进作用。
1.3 组建生猪产业联盟, 实现生猪产业链一体化运营
提高我国生猪产业的组织化程度, 关键是提高整个生猪产业链的组织化程度, 而不仅仅是提高养猪农户的组织化程度。在我国的生猪产业链中, 种植业 (提供饲料粮食) 与养殖业是分离的;养殖业与屠宰加工业也是分离的;猪肉加工业与其产品销售还是分离的。由于生猪产业链不是一体化运营, 生猪产业链的成员都是互相独立的市场主体, 他们各自都追求自身的利润最大化, 那么, 在市场竞争的状态下, 生猪产业链就不能稳定协调地实现一体化运营, 必然会出现供应短缺与供应过剩不断交替的恶性循环。
当今的世界是全球化发展的世界, 国与国之间的竞争往往表现为整条产业链对整条产业链的竞争, 是产业链条的主导者之间的竞争。我国强调生猪产业的产业化发展或组织化发展, 但恰恰缺少生猪产业链层面整体性的组织化, 生猪产业链上每个环节的成员都像是“盲人摸象”, 都把“局部”当作“全部”, 结果使得整条生猪产业链运营效率低, 更是难以实现生猪产业链的一体化运营。
生猪产业链包含上中下游, 具体包括种植业、养殖业、屠宰加工业、物流配送业、销售服务业等, 其产业链覆盖了种养加工运销等多个环节。在我国当前的生猪产业链中, 养猪农户所从事的仅仅是其中的种养环节, 而且又是生猪产业链中实力最脆弱的环节。未来各级政府在引导养猪农户构建农民合作经营组织提高组织化程度时, 同时也要着眼于提高整条生猪产业链的一体化运营程度, 因为农户组织化程度低和生猪产业链一体化程度低都是阻碍我国生猪产业稳定持续发展的因素。
我国生猪产业要靠组织化的力量来稳定农户饲养, 也要靠整条生猪产业链的一体化运营来维系稳定的生存和持续的发展。只有把我国生猪产业链的上中下游结合起来, 形成完整的一体化运营体系, 组建多个生猪产业联盟, 把农工商、产学研都组织协调起来, 才能实现我国生猪产业的高效、稳定和可持续发展。
2 构建具有中国特色的生猪产业发展技术路线
2.1 生猪产业发展布局科学化
我国未来生猪产业发展必须要走生态环保之路, 必须要走高效发展之路。要实现生态环保, 就不能产生对生态环境的危害, 生猪养殖的粪污处理就必须是无害化的 (决不能对环境形成危害) 、必须是资源化利用的 (比如生产沼气或加工成有机肥料等) 。要实现高效发展之路, 就必须针对我国乡村耕地资源有限的现实, 既要靠近耕地又要尽可能少的占用耕地。靠近耕地, 这有利于生猪养殖产生的大量粪污就近处理和就近作为有机肥施用于农田;尽可能少的占用耕地, 这有利于保障我国的粮食生产稳定发展、保障我国基本的粮食安全, 这又是实现我国畜牧业持续发展的必要条件 (畜牧业发展需要消耗大量的粮食作为其饲料) 。因此, 我国生猪产业的科学布局必须是在耕地广阔和粮食产量丰沛的区域发展生猪产业, 这样既能就近解决生猪产业所需饲料粮的就近供应问题, 也能解决生猪养殖产生的大量粪污就近处理和就近作为有机肥施用于农田的问题。只有实现我国生猪产业布局科学化, 才能使我国生猪产业发展实现可持续和高效率。
2.2 生猪养殖的猪舍、设施与设备的标准化
当前我国生猪养殖的设备与设施标准化程度低, 这不利于提高我国生猪产业的养殖效率。生猪养殖的设备与设施标准化程度低, 就使生猪饲养中需要数量较多的人力投入, 而且人力劳动也多为重体力劳动。当前在我国乡村, 一方面由于外出择业者增加而使留在乡村的劳动力数量减少, 形成了生猪饲养雇佣劳动力困难;另一方面也由于生猪养猪劳动过于繁重, 因而劳动力工资上涨, 这就阻碍了生猪养猪规模的扩大 (因为雇佣劳动力会影响到养殖的获利水平) 。
在发达国家, 由于其生猪养殖设施与设备的标准化程度高, 因而容易实现生猪饲养的机械化和自动化, 这样就可以使劳动者摆脱繁重的体力劳动, 而且大大节约由于雇佣劳动力增加而产生的经营费用。我国未来生猪养殖环节也必须走设备与设施标准化的路径, 这样就可以在使劳动力摆脱繁重体力劳动的同时, 实现机械化与自动化, 进而提高生猪养殖的经营效率。
在未来的生猪产业发展中, 首先要实现生猪养殖中猪舍的标准化, 进而再实现配套设备与设施的标准化。只有实现了基础设施的标准化, 才能为进一步实现自动化奠定基础, 提高我国生猪的养殖效率也才有了科学的前提。比如, 生猪养殖效率提高必须要使猪生活在适宜的温度环境中, 解决猪舍夏季的防暑降温问题就需要配置专门的通风降温设备。如果猪舍都是标准化的, 那么通风降温设备的生产企业就可以大批量生产和供应这些设备, 由于生产批量大, 其价格也就会下降, 这样就能促使生猪养殖机构购置设备成本降低。而以较低的成本投入来提高生猪养殖的效率正是我国生猪养殖环节的迫切需求。
总之, 无论是从提高生猪养殖的效率来看, 还是从生态养殖科学处理粪污来看, 或是从减少人力投入和减少重体力劳动来看, 实现我国生猪养殖中从猪舍到养殖设备与设施的标准化都是我国生猪产业发展的必经之路, 也是我国生猪产业健康高效发展不可或缺的重要环节。另外, 标准化的猪舍和标准化的养殖设备与设施, 能给猪提供有益于健康的生存环境, 这将有益于防疫措施的开展, 有益于生猪各种疫病的防控, 有利于为社会提供安全健康的猪肉产品, 当然也有利于保障全社会的食品安全。
2.3 建立我国的生猪良种繁育体系
生猪良种繁育体系是我国生猪产业发展的重要基础。改革开放以来, 我国在生猪良种繁育、推广、利用等方面已经做出了不懈的努力。到目前为止, 全国共有种猪繁育场7970个, 生猪良种推广从无到有、从点到面不断发展, 良种猪比重逐年增加。但“原种场—扩繁场—商品场”繁育结构层次不明、良种繁育体系与生猪产业区域生产不配套、种猪场设施薄弱、管理不力。在生猪良种繁育操作中, 存在严重的重视引种、轻视本品种 (包括地方良种和引入品种) 选育的倾向。我国地方生猪品种资源非常丰富, 有些有价值的生猪品种资源正面临灭绝的困境, 如何保护、保存与利用这些生猪品种资源, 这是我们面临的严峻挑战。随着我国社会主义市场经济体制的建立和生猪产业生产格局的变化, 我国的生猪良种繁育体系也必须随之改变。未来如何建立与健全既适合各地市场需求又符合各地资源特点的生猪良种繁育体系, 仍然是一个有待解决的问题。
生猪良种繁育水平的提高有利于提高我国生猪产业的竞争力、提高生猪产业的经济效益、减少生猪疫病的发生。自2007年以来, 我国制定了一系列扶持生猪产业发展的政策, 比如在种猪场建设、种猪良种场建设、生猪良种补贴项目上的扶植政策, 扶持生猪调出大县发展生猪养殖的政策, 规模猪场、生猪养殖小区建设、能繁母猪补等方面的政策等。这些政策有效地促进了我国生猪繁育体系的发展, 也促进了我国生猪产业的健康发展。未来首先要构建和完善国家生猪繁育体系;其次要推动种猪场之间资源共享体系的建立, 探讨建立区域性生猪育种联合体模式;第三是要充分利用国家和六大区域性猪遗传评估中心的评估平台, 完善数据交流与遗传评估工作;第四是建立和完善种猪登记系统, 摸清家底;第五是要建立政府、专家、技术推广部门以及企业间的信息沟通平台, 实现信息共享。
2.4 生猪产业应对环保、治污、节能减排要求的举措
我国传统的庭院零星养猪会对村庄、庭院造成环境污染, 而规模化猪场或生猪养殖小区又会给周边的土壤、大气、水源等环境造成污染。现在, 生猪规模化养殖已成为我国乡村重要的污染源, 其COD (Chemical Oxygen Demand, 化学需氧量) 排放量超过了工业污染物, 是我国江河湖泊富营养化的根源, 已经成为农业领域环保、治污、节能减排的重点对象。对于生猪规模化养殖场带来的污染所采取的治理方式都不尽理想, 采取的设施处理治污方式, 其一次性投入大, 平时的运行费用高, 生猪养殖企业或机构难以承受, 无法在大范围内进行推广。
如果我们继续走“先污染、后治理”的老路, 可能暂时能解决当前面临的猪肉供应短缺的危机, 但那将使我国的乡村环保隐患加剧, 环境污染日趋严重, 全方位的食品安全更加难以持续保障。因此, 在环保治污形势严峻的当下, 生猪养殖业的污染急需治本之策, 急需采取低成本环保治污的措施来解决现实问题。比如, 通过采取小规模种养结合、生态养殖的饲养方式, 就可以低成本解决生猪饲养带来的环境污染问题。再比如, 促进乡村沼气发展, 在部分解决乡村能源需求的同时, 也能很好地解决生猪粪污的资源化利用问题。如果各级政府能推出农村“粪污积肥补贴”, 那么在有效减少农田化肥施用量的同时, 也能很好地解决生猪养殖中粪污的无害化、资源化利用问题, 这对于我国广大农区培肥地力、控制土壤板结、提高土壤质量也有着极大的益处。
如果从生猪产业应对环保、治污、节能减排的要求来看, 我国应鼓励农户发展适度规模、种养结合的生猪养殖, 而不应盲目发展大规模的生猪养殖场和生猪养殖小区。农户发展适度规模、种养结合的生猪养殖, 不会由于规模过大而带来环境污染, 不会由于粪污排放过于集中而污染水源, 相反, 农户可以很好地将种植业与养殖业结合起来, 将粪污变为有机肥料, 还可以拓展更多的青粗饲料来源, 节约养猪中的粮食消耗。现在欧洲已经在倡导动物福利和健康养殖方式, 而我国农户的小规模分散生猪饲养相较于大规模的集中生猪饲养而言, 更加易于实现有关养猪中的动物福利的要求。
3 完善具有中国特色的生猪产业发展支持政策
3.1 国家对生猪产业进行宏观调控的政策
生猪市场可以有波动起伏, 但是不能经常大起大落。自1995年以来, 我国生猪价格平均波动周期仅为30个月, 生猪价格频繁的大起大落极大地影响了我国生猪产业的健康发展。因此, 国家有必要推出对生猪产业进行宏观调控的政策, 以防止生猪市场的大起大落, 国家对生猪产业要适时适度地实施宏观调控, 既要防止猪源短缺, 也要防止猪源过剩。为保证国家对生猪产业宏观调控的准确性和有效性, 需要构建适应市场环境的面向生猪产业微观经营主体 (养猪农户) 的信息网络。这一信息网络的信息发布可以通过类似中央电视台农业频道的公众传媒, 比如开办一个类似“养猪之友”的栏目, 定期发布 (按每周发布或每月发布) 我国生猪的存栏情况、出栏情况、能繁母猪的数量、各地生猪出售价格、价格变化趋势、以往的价格变动周期、对农户饲养建议等信息。这样就可以引导农户理性经营, 最终实现生猪产业链中养殖环节的稳定, 进而推动生猪价格实现相对稳定。另外, 国家对生猪产业进行宏观调控还可以通过支持和鼓励农户组建养猪专业合作社等路径来实现。在养猪专业合作社内部, 可以通过对农户进行经营指导来实现饲养生猪数量的相对稳定, 同时也可以通过养猪专业合作社来进行饲养指导 (以提高生猪的饲养水平) 和统一出售生猪 (实现相对大批量的生猪销售, 增加在产业链中的话语权) , 这样就会有利于我国生猪产业的稳定发展。
3.2 扶植生猪产业发展生猪养殖的政策
自从2007年我国经历了猪肉价格暴涨之后, 国家出台了多项扶持生猪养殖的政策, 建立了能繁母猪补贴和保险制度, 确立了支持生猪资源保护、良种繁育体系和标准化规模养殖场建设的政策, 设立了奖励生猪调出大县的支持政策, 强化了生猪防疫和疫苗生产。这些政策都对稳定我国生猪生产起到了促进作用。
3.2.1 能繁母猪补贴政策
2007年开始实行对养殖户 (场) 养的能繁母猪每头补贴50元的政策, 到2008年对每头能繁母猪的补贴额增加到了100元。所补贴的资金由国家和地方分担, 其中东部地区由地方财政负担, 中西部地区由中央财政负担60%, 地方负担40%, 中央直属垦区全部由中央财政负担。截至2011年, 中央财政共发放能繁母猪补贴达到26.23亿元。
3.2.2 生猪良种推广补贴政策
生猪良种补贴对象为项目区使用良种猪精液开展生猪人工授精的母猪养殖者, 补贴标准按每头能繁母猪每年繁殖2胎, 每胎配种使用2份精液, 每份精液10元测算, 每头能繁母猪补贴40元。生猪良种补贴资金已经由开始的1.8亿元增加至2012年的6.56亿元, 补贴范围已经覆盖到全国28个省 (区、市) 和黑龙江农垦、广东农垦。
3.2.3 生猪标准化规模养殖场扶持政策
生猪标准化规模养殖场 (或养殖小区) 建设, 主要安排年出栏500~3000头的养猪场 (或养殖小区) , 兼顾年出栏300~500头的重点养猪户和年出栏3000头以上的大型养猪场, 以及其他符合条件的养猪场。按照年出栏数量不同定出四个标准:年出栏500~999头生猪补助20万元, 年出栏1000~1999头生猪补助40万元, 年出栏2000~2999头生猪补助60万元, 年出栏3000头生猪以上补助80万元。2007~2012年, 中央财政每年安排25亿元用于这项政策。
3.2.4 对生猪调出大县给予奖励的政策
由中央财政奖出资, 对生猪调出大县给予奖励, 奖励金由2007年的15亿元已经增加到2012年的35亿元, 生猪调出大县已经由253个增加到536个。奖励资金专项用于扶植生猪生产, 可用于规模养殖场改造、良种引进和粪污处理的支出, 也可用于生猪养殖大户购买种公猪、母猪、仔猪、饲料等贷款贴息和防疫服务费用等支出。
3.3 生猪良种繁育及种质资源保护的政策
3.3.1 支持畜禽良种工程的政策
从1998年以来, 国家实施了畜禽良种工程建设规划。每年中央投入2亿元资金, 用于种畜禽场、畜禽保种场、种畜禽质量监测中心、新品种培育等方面的基础设施建设和仪器设备购置, 平均每个项目投入资金150~600万元。
3.3.2 畜禽种质资源保护的政策
自1995年开始, 中央财政安排专项资金实施畜禽种质资源保护项目, 开展我国重要畜禽种质资源的调查、检测和保护等。近年来, 国家对畜禽资源保护越来越重视, 支持力度也不断加大, 项目资金由最初的400万元增加到2012年的5320万元。
3.3.3 支持农业综合开发的畜禽良种繁育政策
这项政策以农业综合开发畜禽良种繁育项目的形式执行。自2009年以来, 项目支持对象调整为从事国家级和省级畜禽遗传资源保护名录中畜禽品种的开发利用企业。2011年中央财政安排资金已经达到2520万元。
3.4 营造良好生猪养殖经营环境的政策
3.4.1 能繁母猪保险政策
为了减少生猪产业的经营风险, 为能繁母猪提供了保险服务。按“应保尽保”原则推进能繁母猪保险, 执行每头能繁母猪保额1000元、保费60元的政策。财政部提供保费补贴的地区主要为中西部地区、新疆生产建设兵团和中央直属垦区。其中, 中西部地区保费由财政部补贴50%, 地方财政部门补贴30%, 养猪户承担20% (即中央财政负担30元, 地方财政负担18元, 保户自负12元) ;新疆生产建设兵团和中央垦区保费由财政部补贴80%, 养猪户承担20% (即财政部补贴负担48元, 保户承担12元) 。东部地区则由地方财政提供一定比例的保费补贴。截至2011年, 中央财政补贴保费达10.56亿元, 共承保能繁母猪2690万头。
3.4.2 强化生猪疫病防疫的财政支持政策
对口蹄疫、高致病性猪蓝耳病、猪瘟病等实行强制免疫政策。猪蓝耳病强制免疫疫苗费用由国家负担;对发生猪蓝耳病、口蹄疫和猪瘟病的生猪实行强制扑杀, 扑杀经费中央财政给予适当补助, 一般按每头600元标准计算扑杀补助经费, 实行国家补助80%、饲养场户承担20%的政策。政府增加了基层动物防疫工作经费。为支持基层动物防疫工作, 中央财政对基层动物防疫工作实行经费补助, 重点用于强制免疫注射工作的经费支出。2012年, 中央财政基层防疫补助经费已达7.8亿元。
3.4.3 购置畜牧业机械补贴政策