一种基于风险抵消因子的畜禽场生物安全关键隐患评价方法及其系统

技术领域

本发明涉及畜牧行业生物安全领域，特别涉及畜禽场生物安全关键隐患评价方法及其系统。

背景技术

畜禽养殖场的生物安全体系建设可有效阻止或降低病原侵入畜禽场以及传播的风险。畜禽场生物安全一般分为：场外生物安全和场内生物安全，场外生物安全是防止场外病原微生物(细菌、病毒、寄生虫等)以及其它有害生物侵入畜禽场，场内生物安全是防止场内病原微生物在畜禽场内扩散传播感染。

当前非洲猪瘟疫情形势严峻，非瘟野毒与致弱变异毒株并行，目前，全世界尚无有效疫苗和药物用于预防和治疗非洲猪瘟，切断传播途径成为猪场非洲猪瘟狙击保卫战的最后一根救命稻草，猪场生物安全建设的重要性得到空前重视，通过构建完善的猪场生物安全体系，可消灭传染源及切断传播途径，实现非瘟等烈性传染病的有效防控，涉及的要素包括：畜禽、人员、车辆、饲料和媒介动物等的进出，如何分析以上要素在生物安全风险事件中的影响成为一大难点，故实际生产管理中亟需一种全方位考虑生物安全关键隐患的风险预测方法及系统。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明提供一种基于风险抵消因子的畜禽场生物安全关键隐患评价方法及其系统，本发明提出生物将风险抵消因子引入到畜禽场安全关键隐患因子的模型构建当中去，提高了模型与实际情况的契合程度。

一种基于风险抵消因子的畜禽场生物安全关键隐患评价方法，包括筛选生物安全风险传播因子并分层、建立生物安全风险抵消因子和划分生物安全风险预警等级；

其中，将生物安全风险传播因子分成4层，自下而上分别为事件子层、类别子层、类别层和环节层；环节层包括传入场内环节、场内扩散环节和传出场外隐患环节；

生物安全风险抵消因子与环节层中的各环节进行组合计算得到畜禽场生物安全关键隐患因子；将得到的畜禽场生物安全关键隐患因子与生物安全风险预警等级中的数据比较得到相应的生物安全风险预警等级，根据生物安全风险预警等级采用相应的措施。

上述方案中，包括以下步骤：

步骤S1：统计所有可能影响畜禽场生物安全的生产活动，以事件子项的形式分布在事件子层中，并对每一项进行风险性打分，依据当前事件子项发生时对于直属类别子项的风险程度，由0～10风险依次增加；

步骤S2：对类别子层的各项进行权重打分，依据类别子项在类别子层中的重要程度，权重值由0～10重要程度依次增大，完成打分后进行归一化，方便后续计算；

步骤S3：对类别层使用层次分析法(AHP)、CRITIC权重法或者独立性权系数法确定各类别项权重值；

步骤S4：对环节层各项分配权重比例；

步骤S5：对应环节层中的环节项，分别计算生物安全风险抵消因子，生物安全风险抵消因子包括人员素质、管理制度和设备状态；

生物安全抵消因子的统一公式确定为：

C＝Q*M*S

其中，C，抵消因子；Q，人员素质；M，管理制度；S，设备状态；

其中，人员素质计算公式如下：

Q＝M1*M2*M3

其中，Q表示人员素质，M1表示是否为人员合格指标，取值1为合格，取值0为不合格；M2表示岗位熟练程度，M3为岗位负荷程度，低强度取值1，高强度取值0，正常工作时属于低强度，连续工作两班以上时长属于高强度，对于M2：

M2＝(1-1/(5*(1+(a/b))))

a代表累计在岗时间，以月为单位，b代表该岗位达到熟练操作所需时间，以月为单位；

管理制度指标由具体管理制度的存在性进行计算，其值为存在管理制度数量与总管理制度数量的商；

设备状态指标通过检查设备运行状态进行计算，其值为正常运行设备数量与总设备数量的商；

步骤S6：将步骤S4得到的环节项指标与步骤S5得到的各环节生物安全风险抵消因子进行乘积运算，最终可以得到畜禽场生物安全关键隐患因子；

步骤S7：划分风险预警等级共五级预警，根据S6得到的畜禽场生物安全关键隐患因子值，匹配预警等级，得到当前风险等级以及处置措施。

上述方案中，生物安全关键隐患因子值的计算公式如下：

K＝0.4*A*cA+0.3*B*cB+0.3*C*cC

其中，K为畜禽场生物安全关键隐患因子值，A、B、C分别为环节层各环节项的风险值，cA、cB、cC分别为其对应的生物安全风险抵消因子值。

上述方案中，预警等级分为五级以及对应畜禽场生物安全关键隐患因子值和处置措施如下：安全关键隐患因子值为0.05～0.10时判定为一级预警，推荐处置措施为：存在生物安全风险，注意防治，安全关键隐患因子值为0.10-0.15时判定为二级预警，推荐处置措施为：生物安全事件增多，立即进行专项整治，安全关键隐患因子值为0.15-0.20时判定为三级预警，推荐处置措施为：生物安全事件过多，生产风险较高，立即整治，隐患因子值为0.20-0.40时判定为四级预警，推荐处置措施为：生物安全事件随时发生，严防病毒输入输出，安全关键隐患因子值为0.40以上时判定为三级预警，推荐处置措施为：生物安全遭到破坏，立即通知全部门进行整治。

上述方案中，在设计事件子层时需要考虑，事件子项存在互斥事件，即当一事件发生时，明显地不会发生另一事件，此时需要排除另一事件对本次计算的影响。

上述方案中，管理制度指标计算公式如下：

M＝(m11+m12+m13+……+m1n)/n

其中，M为某环节的管理制度指标，m11、m12、m13、……、m1n为具体管理制度存在性值，其取值根据存在性确定，该管理制度存在则取值为1，否则为0，n为该环节管理制度数量。

上述方案中，原定生物安全风险抵消因子与环节项计算，根据企业对生物安全的要求，优化生物安全风险抵消因子，从类别层细分下沉至类别子层，实现更精准的风险抵消。

上述方案中，计算管理制度指标和设备状态指标时，可依据不同管理制度所发挥作用的重要程度，不同设备所发挥作用的重要程度，对统计项进行权重分配，能够提高风险抵消因子的准确度。

上述方案中，根据不同外界环境修改事件子层各事件子项的权重，不同外界因素包括季节、病毒流行期、畜禽场地理位置、畜禽场建成时间和畜禽场现代化程度。

一种基于风险抵消因子的畜禽场生物安全关键隐患评价方法的系统，包括前端反馈系统和后端数据系统，前端反馈系统负责显示当前及历史预警等级，发生一级及以上预警时通知管理员，随预警等级升高，通知频率增加，直到解除预警，后端数据系统处理输入数据并保存历史计算结果。

本发明的有益效果：

在实际生产中，领导者通过对人的组织管理来达成生产目标，良好的组织管理、规章制度可有效规避风险事件的发生，这些行之有效的管理方法体现在可降低风险的风险抵消因子中，在评估风险事件时，往往会忽略了风险抵消因子这一值得关注的因素，仅考虑风险因子会导致评估值偏离实际值，本发明提出将风险抵消因子引入到畜禽场安全关键隐患因子的模型构建当中去，提高了模型与实际情况的契合程度。

本发明分析畜禽场生物安全事件风险所涉及的各生产流程及事件的关联与其重要性的同时，还通过引入风险抵消因子进一步提高了畜禽场生物安全关键隐患评价的可靠性。

附图说明

图1为本发明基于风险抵消因子的畜禽场生物安全关键隐患评价方法构建步骤；

图2为生物安全风险传播因子层次结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明将涉及畜禽场生物安全关键隐患的风险传播因子及过程分为四个层次，自下而上分别为事件子层、类别子层、类别层和环节层，事件子层含事件子项，代表生产过程中影响生物安全的具体活动，类别子层是对事件子项的概括，类别层是对类别子层的概括，环节层是对类别层的概括，风险抵消因子与环节层各项计算，每一层之间以不同计算方式相联系。

(一)生物安全风险抵消因子

生物安全风险抵消因子是指在畜禽场进行生产活动时，可有效降低事故发生率的影响因子。畜禽场生物安全的固有危险性是由生物病毒传播过程以及人员生产活动所决定的，但是畜禽场内的各种消毒杀菌措施、畜禽场内活动人员的良好素质、严格的生物安全管理制度等，都能够大大降低固有危险性导致的生物安全事故发生率。

畜禽场生物安全风险抵消因子从生产环节出发，可将其分为三个环节，分别是传入场内环节、场内扩散环节、传出场外隐患环节，每一个环节的活动都由人员素质、管理制度、设备状态所决定。

(二)生物安全风险传播因子

畜禽场生物安全风险传播与畜禽场生产活动紧密相关,其传播因子附着在不同环节上的生产过程。本研究建立了四层生物安全风险传播因子层，自下而上分别为事件子层、类别子层、类别层、环节层。

事件子层即发生在日常生产活动中的事件，例如，在入场前历史轨迹登记中，是否去过其他高风险场所或入场前有无接触过其他猪群等，事件子层对类别子层直接负责。

类别子层即对不同生产活动事件的概括,同级类别子项之间赋权重,一组同级类别子项对类别项直接负责，例如：类别子层中同级的三项入场前、入场中、入场后直接对上层传入场内环节负责。

类别层即不同生产活动的要素合集，类别子项对其负责，不同类别项之间采用AHP方法确定权重。

环节层与抵消因子组合得到最终的畜禽场生物安全关键隐患因子。环节层即生物安全传播途径的三个环节，传入场内环节、场内扩散环节和传出场外隐患环节。

(三)生物安全风险预警等级和对应措施

本研究采用五级预警的方式对生物安全风险进行监测，不同预警等级对应不同畜禽场生物安全关键隐患因子指数，以及对应不同处置措施。

(四)生物安全关键隐患识别模型

生物安全关键隐患识别模型融合了上述三个部分，明确了不同层次之间的关系、作用、影响，自下而上打通各个层次，形成一套完整的畜禽场生物安全关键隐患因子体系，并可应用于实际生产活动。本模型的创新核心点为生物安全风险抵消因子，将生物安全风险传播因子作为主要内容，根据使用环境的实际生产情况，自下而上对各层事件的发生进行整理计算，辅以不同权重，最终根据当前得出的畜禽场生物安全关键隐患因子，反馈不同等级的预警和推荐处置措施。

抵消因子中，综合考虑实际生产环节中的人员素质、管理制度及设备状态对于畜禽场生物安全风险事件发生率的影响，在岗人员的良好工作素质保障工作流程的进行，优秀的管理制度降低事故发生率，正常的设备状态支持生产活动的有序进行。

畜禽场生物安全事件的发生环环相扣，只要阻断其传播过程中的环节，便可减低事故发生率或减少事故发生的损失，所以对于在建立生物安全关键隐患识别模型时，充分考虑生产环节的分层，所制定的事件子层、类别子层、类别层以及环节层高度概括整个畜禽场生产流程。

本实施例将一种基于风险抵消因子的畜禽场生物安全关键隐患评价方法及其系统运用到某万头生猪养殖场管理中去，系统的核心评价方法实施步骤如下五项：

(一)筛选生物安全风险传播因子

在听取了长期从事畜牧业的研究员以及一线生产人员的建议后，共计筛选出101项事件作为模型中事件子层的事件子层项目。对不同事件的评分基于该事件发生后对于上层类别子层的影响程度，评分范围取0到10，表示风险从低到高，其中，0表示无风险，10表示风险巨大。

以下是对不同层次各因子权重说明：

表1环节层说明

表2类别层说明

表3A1关联类别子项

表4A2关联类别子项

表5A3关联类别子项

表6A4关联类别子项

表7A5关联类别子项

/>

表8A6关联类别子项

表9B1关联类别子项

表10B2关联类别子项

表11B3关联类别子项

表12B4关联类别子项

表13B5关联类别子项

B14 B6关联类别子项

表15C1关联类别子项

表16C2关联类别子项

表17C3关联类别子项

表18C4关联类别子项

表19因子互斥备注表

互斥因子备注说明，即两个事件不会同时发生，事件1和事件2互斥，那么事件1发生则事件2不发生。

(二)建立生物安全风险抵消因子

生物安全抵消因子的统一公式确定为：

C＝Q*M*S

其中，C，抵消因子；Q，人员素质；M，管理制度；S，设备状态。

以下是传入场内环节、场内扩散环节、传出场外隐患环节各环节的抵消因子计算过程。

1.传入场内环节cA

人员素质是指参与该环节生产的人员工作素质平均值,传入环节涉及三类工作人员,分别为入场前的外场引导人员,入场时的生物安全检查人员,入场后的场内接待人员。工作人员素质计算公式为：

Q＝M1*M2*M3

Q,人员素质；M1代表是否为合格人员，取值1为合格,值0为不合格；M2，岗位熟练程度，M3，岗位负荷程度,低强度取值1，高强度取值0,正常工作时属于低强度，连续工作两班以上时长属于高强度。

M2＝(1-1/(5*(1+(a/b))))

a代表累计在岗时间(月)0，b代表该岗位达到熟练操作所需时间(月)，在传入环节中，人员熟练程度以在岗2个月为熟练期限。

管理制度因不同环节而异，传入环节统计表为

表20管理制度1

M＝(m11+m12+m13+m14+m15+m16+m17)/7；

设备状态

表21设备状态1

S＝(s11+s12+s13)/3；

2.场内扩散环节cB

场内扩散环节的人员素质是指参与该环节生产的人员工作素质平均值，传入环节涉及两类工作人员，分别为生活区工作人员和生产区工作人员。工作人员素质计算公式同上，其中a、b的取值有所差异，在场内扩散环节中，人员熟练程度以在岗3个月为熟练期限，即b＝3。

管理制度统计按照下表

表22管理制度2

M＝(m21+m22+m23+m24+m25+m26+m27+m28+m29+m2a)/10；

设备状态情况如下

表23设备状态2

S＝(s21+s22)/2；

3.传出场外环节cC

场内扩散环节的人员素质是指参与该环节生产的人员工作素质平均值，传入环节涉及两类工作人员，分别为场外工作人员和车辆驾驶人员。工作人员素质计算公式同上，其中a、b的取值有所差异，在场内扩散环节中，人员熟练程度以在岗1个月为熟练期限，即b＝1。

管理制度统计按照下表

表24管理制度3

M＝(m31+m32+m33+m34+m35+m36)/6；

设备状态

表25设备状态3

S＝(s31+s32+s33)/3；

(三)划分生物安全风险预警等级和制定对应措施

表26预警等级划分

(四)构建生物安全关键隐患识别模型

构建生物安全关键隐患识别模型的基础流程为：对事件子层进行事件风险评分，归一化后，经类别子层权重(经验定权重)，再经类别层(AHP定权重)，达到环节层后与抵消因子运算得到猪场生物安全总风险。

在完成所述风险因子的权重分配及评分体系后，需要构建猪场生物安全预警计算流程，按次流程可对指定猪场实施生物安全隐患因子检查，主要步骤：按照事件子层对猪场进行生物安全检查，计算事件子层生物事件风险，计算类别子层生物事件风险，层次分析法定类别层因子权重，计算类别层生物事件风险，计算环节层各项的抵消因子，计算猪场生物安全事件风险，确定当前风险隶属预警等级，最终反馈当前风险等级所对应的推荐处置措施。

(五)实际案例运用分析

首先对某猪场进行生物安全检查，按照环节项进行分步计算：

1.传入场内环节

a35，生活物资入场频率大幅增加；a36，猪肉等动物肉制品入场；由此计算A3物资风险，A3＝0.4*(5+5)/(8+7+5+5+7)＝0.125。

a63，场周边发现蚊蝇、蜱、鼠和鸟等；计算A6生物媒介风险，A6＝0.5*4/(5+4)＝0.22。

未发生事件涉及的类别项A1、A2、A4、A5风险均为0。

根据类别层所制定的AHP权重分配，计算环节项风险如下，

A＝0.4998*A1+0.0948*A2+0.0609*A3+0.1891*A4+0.1148*A5+0.0406*A6

＝0.0609*0.125+0.0406*A6

＝0.0076125+0.008932

A＝0.01654

2.场内扩散环节

统计发现以下事件：

b15，生产区人员未洗消窜舍；

B1＝1*6/(7+8+6+4+6)＝0.19354；

b51，场内舍内发现蚊蝇、蜱等；

B5＝6/(6+8)＝0.42857；

未发生事件涉及的类别项B2、B3、B4、B6风险均为0；

B＝0.4823*B1+0.1118*B2+0.0768*B3+0.1771*B4+0.0427*B5+0.1094*B6

＝0.14469+0.0183

B＝0.16299

3.传出场外隐患环节

统计未发现相关事件，即C1、C2、C3、C4均为0，

C＝0.2*C1+0.1043*C2+0.0678*C3+0.6279*C4

C＝0

4.生物安全抵消因子

对于传入场内环节，统计发现人员合格M1＝1；人员在岗12个月，2个月可达熟练，M2＝(1-1/(5*(1+(12/2))))＝0.97143；工作强度低，M3＝1。

人员素质Q＝1*0.97*1＝0.97。

按照表20进行事件统计，发现未进行进场生物安全应急处置培训，

管理制度风险M＝(m11+m12+m13+m14+m15+m16+m17)/7＝6/7＝0.85714

按照表21进行事件统计，未发现设备异常，即S＝1

cA＝Q*M*S＝0.83143

对于场内扩散环节，同理可计算传入场内环节风险抵消因子，Q＝1*0.96*1＝0.96；

参考表22，统计发现缺少生产区生物安全规章制度和全体人员日常消杀培训，M＝(m21+m22+m23+m24+m25+m26+m27+m28+m29+m2a)/10＝0.8；

参考表23进行检查，未发现设备异常

S＝1；

cB＝Q*M*S＝0.76800；

对于传出场外隐患环节，同理可计算传出场外隐患环节风险抵消因子，Q＝1*(1-1/(5*(1+(12/1))))*1，参考表24检查，未发现管理制度缺少，M＝1，参考表25检查，未发现设备异常，S＝1；

cC＝0.98460；

5.生物安全关键隐患因子

综上所述，根据以下公式可计算猪场生物安全关键隐患因子K：

K＝0.4*A*cA+0.3*B*cB+0.3*C*cC

代入参数得到

＝A*0.8314+B*0.768+C*0.9846

＝0.4*0.01654*0.8314+0.3*0.16299*0.768+0.3*0*0.9846

K＝0.03824<0.05

将所得猪场生物安全关键隐患因子K与表26进行对比，本次检查并不会触发预警。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。