祝恒蕊

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定具有積極促進(jìn)作用，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械使用量的增多，農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)一步凸顯，其所能創(chuàng)造的效益得到了社會(huì)認(rèn)可，如何充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效益，并合理進(jìn)行新舊農(nóng)機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要認(rèn)真思考的問(wèn)題[1]。2021年中央一號(hào)文件進(jìn)一步根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)基本國(guó)情提出指導(dǎo)性意見(jiàn)，并公布了《關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見(jiàn)》，強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，將“三農(nóng)”工作作為全黨工作重中之重，堅(jiān)持全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興。農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式與農(nóng)民的收入及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用影響著農(nóng)作過(guò)程的勞動(dòng)生產(chǎn)率、土壤產(chǎn)出率、資源利用率，使用效益的評(píng)價(jià)對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)機(jī)技術(shù)優(yōu)化升級(jí)與更新?lián)Q代作用明顯[2]。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 分類(lèi)及發(fā)展

現(xiàn)階段，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)已經(jīng)具有明顯的體系化特征，生產(chǎn)過(guò)程的農(nóng)機(jī)應(yīng)用、管理、維護(hù)趨于合理化，從農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用來(lái)看，根據(jù)其使用形式，可分為行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械和固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械兩類(lèi)，固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械含有動(dòng)力機(jī)械、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)等組成部件，移動(dòng)式農(nóng)業(yè)機(jī)械通常還包括底盤(pán)及行駛機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)中常用的固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械包括電動(dòng)機(jī)、灌溉機(jī)械、烘干機(jī)械、大棚機(jī)械、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械等；常用的移動(dòng)式農(nóng)業(yè)機(jī)械包括拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)及與拖拉機(jī)配套使用的植保機(jī)、耕整機(jī)等。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中，農(nóng)民對(duì)于移動(dòng)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的重視程度相對(duì)更高，使移動(dòng)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究和技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先于固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械，但隨著農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化理念逐步推廣，近年來(lái)灌溉機(jī)械、烘干機(jī)械、產(chǎn)后加工機(jī)械等設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展與應(yīng)用。

1.2 功能與需求

不同功能的農(nóng)業(yè)機(jī)械針對(duì)傳統(tǒng)人力生產(chǎn)過(guò)程的農(nóng)藝工序研發(fā)，如圖1所示，農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能涵蓋土壤、種子、作物、農(nóng)藥、肥料、灌溉、農(nóng)產(chǎn)品等常規(guī)生產(chǎn)需求，還需涉及地膜、秸稈、運(yùn)輸?shù)?。農(nóng)業(yè)機(jī)械的技術(shù)應(yīng)用還應(yīng)滿足以下需求：1)與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。即農(nóng)業(yè)機(jī)械的動(dòng)力、體積、作業(yè)能力與生產(chǎn)實(shí)際需求相適應(yīng)。2)與農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合。即翻耕、深松、植保、收獲等機(jī)械設(shè)備符合作物種類(lèi)特征和栽培農(nóng)藝規(guī)范要求。3)充分考慮成本與效益。農(nóng)業(yè)機(jī)械的購(gòu)置成本、使用成本及后期維護(hù)與維修成本應(yīng)在合理范圍，避免影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的資金運(yùn)轉(zhuǎn)。4)兼顧社會(huì)效益與環(huán)境效益。農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用應(yīng)盡量避免對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出量與產(chǎn)出品質(zhì)造成不利影響，要充分考慮食品安全與環(huán)境安全，盡量實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約[3]。

圖1 農(nóng)業(yè)機(jī)械的多種功能

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械使用效益評(píng)價(jià)

2.1 生產(chǎn)評(píng)價(jià)的典型指標(biāo)

2.1.1 投資效益

投資效益是生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值最直觀的體現(xiàn)，也是影響生產(chǎn)效益評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)而言，投資內(nèi)容集中于農(nóng)業(yè)機(jī)械及相關(guān)輔助設(shè)備的購(gòu)置成本，投資后的效益主要來(lái)自于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出增加、品質(zhì)提升及生產(chǎn)過(guò)程用工、用料成本的降低等，影響投資效益評(píng)價(jià)的兩大重要指標(biāo)分別為理論投資回收期t回和平均年投資收益T收，其計(jì)算公式如式(1)、式(2)

t回=T總/S

(1)

T收=S/T總

(2)

式中T總—投資總金額，元；

S—投資總金額，元；

平均年投資收益越高，投資回收期越短，農(nóng)機(jī)使用效益越高，通常而言，中小型農(nóng)機(jī)的投資回收期在2～4年為最佳，中大型農(nóng)機(jī)投資回收期一般不應(yīng)超過(guò)6年。

2.1.2 土地產(chǎn)出

土地產(chǎn)出主要是指單位面積上的農(nóng)作物產(chǎn)量，也可用于某一耕地整體的農(nóng)作物總產(chǎn)量。應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效益評(píng)價(jià)主要關(guān)系到農(nóng)機(jī)應(yīng)用后一段周期內(nèi)與應(yīng)用前的農(nóng)作物產(chǎn)量對(duì)比，以評(píng)估農(nóng)機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用對(duì)土地產(chǎn)出的實(shí)際作用。

2.1.3 生產(chǎn)效率

從某一單一種類(lèi)的農(nóng)業(yè)機(jī)械使用而言，生產(chǎn)效率主要是指其在一年或一個(gè)作業(yè)季的時(shí)間內(nèi)所能完成的作業(yè)面積(作業(yè)量)，生產(chǎn)效率越高，可以側(cè)面體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)機(jī)械的可靠性、作業(yè)能力更好。而從另一個(gè)角度講，如聯(lián)合收割機(jī)、播種施肥一體機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)、免耕播種機(jī)等機(jī)型能夠通過(guò)功能整合減少農(nóng)機(jī)作業(yè)的次數(shù)，工作項(xiàng)目數(shù)量的縮減也體現(xiàn)為生產(chǎn)效率的提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械的效益評(píng)價(jià)也相應(yīng)提高。

2.1.4 資源利用率

資源利用率主要體現(xiàn)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)相關(guān)的水、電、燃油、化肥、種子、農(nóng)藥、飼料等資源的利用情況。隨著農(nóng)機(jī)技術(shù)的提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)精細(xì)化程度提高，相應(yīng)的資源利用率也更高，如精量播種機(jī)能有效節(jié)約種子，節(jié)水灌溉設(shè)備有效節(jié)省水資源，新能源農(nóng)機(jī)減少燃油資源消耗等。資源利用率對(duì)于農(nóng)機(jī)的使用效益影響很大，一方面資源的節(jié)約本身會(huì)降低原材料購(gòu)置的直接成本，直接降低生產(chǎn)投入；另一方面，資源節(jié)約有利于降低燃油、農(nóng)藥、化肥等造成的環(huán)境污染和農(nóng)田土質(zhì)退化等問(wèn)題，在保證良好環(huán)境效益的同時(shí)有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)

從2.1中提及的4項(xiàng)生產(chǎn)評(píng)價(jià)的典型指標(biāo)來(lái)看，最直接體現(xiàn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品品質(zhì)的指標(biāo)就是生產(chǎn)效率，生產(chǎn)效率的主要組成要素包括作業(yè)時(shí)間與作業(yè)量，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，有利于合理分配農(nóng)機(jī)作業(yè)量，提高農(nóng)機(jī)利用率，并為選型和購(gòu)機(jī)過(guò)程提供指導(dǎo)，提高農(nóng)機(jī)應(yīng)用水平。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)確定，如單位面積的灌溉量與灌溉設(shè)備的選型和實(shí)際工作能力相關(guān)，而行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)效率通常與行駛速度和作業(yè)幅寬相關(guān)，理論上看，行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)效率Y如式(3)所示

Y=0.1Bv

(3)

式中B—農(nóng)業(yè)機(jī)械理論作業(yè)幅寬，m；

v—農(nóng)業(yè)機(jī)械理論作業(yè)速度，km·h-1。

式(3)中，0.1為平方米與公頃之間的換算關(guān)系，可見(jiàn)農(nóng)機(jī)的作業(yè)幅寬與行駛速度均與作業(yè)效率成線性正相關(guān)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)效率還會(huì)受到駕駛操作方式的影響，如駕駛的直線度會(huì)影響有效幅寬，駕駛速度均勻性影響平均速度等。

由式(3)進(jìn)行擴(kuò)展，可得行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率間接影響因素包括：1)動(dòng)力配置。以行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用廣泛的柴油機(jī)為例，理論上講，其功率越高，所能實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)效率也越高。2)傳動(dòng)效率。在動(dòng)力系統(tǒng)輸出動(dòng)力后，該動(dòng)力通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)的形式傳遞到輪胎及其他運(yùn)轉(zhuǎn)功能結(jié)構(gòu)，如齒輪、鏈輪、帶輪等結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)形式均會(huì)產(chǎn)生一定的效率損失，導(dǎo)致動(dòng)能利用率的降低，根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以拖拉機(jī)為例，其傳動(dòng)效率約為89%～93%，傳動(dòng)效率高也會(huì)提升生產(chǎn)效率。3)可靠性?？煽啃员憩F(xiàn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械在標(biāo)準(zhǔn)工作下進(jìn)行有效作業(yè)的時(shí)間占比，可靠性的影響因素包括故障率、故障維修時(shí)間、維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間、調(diào)整時(shí)間等，可靠性越高，農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)周期內(nèi)的可用時(shí)間越長(zhǎng)，作業(yè)效率越高。

2.3 使用成本評(píng)價(jià)

使用成本是投資效益的重要影響因素，是農(nóng)機(jī)購(gòu)置成本以外的最主要成本項(xiàng)，影響農(nóng)機(jī)使用成本的要素包括燃油費(fèi)(電費(fèi))、維修保養(yǎng)費(fèi)、折舊費(fèi)、駕駛費(fèi)、管理費(fèi)等。從實(shí)際用機(jī)來(lái)看，以上費(fèi)用大體可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是相對(duì)固定的費(fèi)用，如折舊費(fèi)、管理費(fèi)，這類(lèi)費(fèi)用通常與作業(yè)量的多少無(wú)關(guān)，每年(作業(yè)季)的成本變化較??；另一類(lèi)是如燃油費(fèi)(電費(fèi))、維修保養(yǎng)費(fèi)、駕駛費(fèi)這一類(lèi)的成本，其會(huì)隨著市場(chǎng)行情進(jìn)行調(diào)整，每年(作業(yè)季)成本會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化。

2.4 農(nóng)機(jī)貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)

農(nóng)機(jī)貢獻(xiàn)是近年來(lái)應(yīng)用較多的一項(xiàng)綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)，其評(píng)價(jià)過(guò)程與上文提及的生產(chǎn)效率、使用成本等存在交集關(guān)系，其主要用于估算農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用后在實(shí)際農(nóng)業(yè)產(chǎn)出中的貢獻(xiàn)率，使人們對(duì)農(nóng)機(jī)的作用有更直觀的了解。農(nóng)業(yè)機(jī)械的貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)可通過(guò)一些成熟的數(shù)學(xué)模型輔助完成，如Cobb—Dauglas函數(shù)、數(shù)據(jù)包絡(luò)計(jì)算等，也可通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)[4]。農(nóng)機(jī)貢獻(xiàn)表現(xiàn)為應(yīng)用農(nóng)機(jī)后與應(yīng)用農(nóng)機(jī)前的生產(chǎn)效益、生態(tài)效率、勞動(dòng)力情況等對(duì)比，用以體現(xiàn)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)綜合性的優(yōu)劣。

3 農(nóng)機(jī)產(chǎn)品合理價(jià)值周期

價(jià)值周期是指農(nóng)業(yè)機(jī)械中的某一產(chǎn)品適宜使用的時(shí)間段，當(dāng)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)特征不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求時(shí)，則視為其價(jià)值周期結(jié)束。新型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品投入市場(chǎng)后，發(fā)展普遍呈現(xiàn)規(guī)律化特點(diǎn)，其銷(xiāo)售和應(yīng)用過(guò)程大體包括出現(xiàn)期、加速成長(zhǎng)期、緩慢增長(zhǎng)期、成熟期、衰退期等階段，各個(gè)階段的時(shí)間跨度受到產(chǎn)品品質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)性、適用性和營(yíng)銷(xiāo)方式等多種因素的影響[5]。

現(xiàn)階段，我國(guó)使用的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品普遍使用周期較長(zhǎng)，很多農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在超過(guò)價(jià)值周期后仍被使用，導(dǎo)致農(nóng)機(jī)化生產(chǎn)整體水平的落后。因此，應(yīng)根據(jù)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)特征判斷其應(yīng)用價(jià)值，并在超出應(yīng)用價(jià)值后予以及時(shí)淘汰，實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代。價(jià)值周期評(píng)定的主要影響因素包括：作業(yè)性能、適用性、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合度、可靠性、維護(hù)保養(yǎng)難易度等；次要影響因素包括排放環(huán)保性、加工制造工藝性、市場(chǎng)銷(xiāo)售量等。

當(dāng)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品出現(xiàn)上述的一項(xiàng)或數(shù)項(xiàng)不合格，則應(yīng)考慮其是否仍具有應(yīng)用價(jià)值，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的該類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)逐步淘汰，市場(chǎng)上的同類(lèi)產(chǎn)品應(yīng)嚴(yán)格控制銷(xiāo)量，使超過(guò)價(jià)值周期的產(chǎn)品逐步退出市場(chǎng)[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)進(jìn)一步普及，農(nóng)機(jī)質(zhì)量進(jìn)一步提高，其品類(lèi)也得到了極大豐富，為優(yōu)化農(nóng)民的購(gòu)機(jī)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)技術(shù)的合理推廣，對(duì)現(xiàn)有農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行使用效益的統(tǒng)計(jì)與評(píng)估十分必要，這也將成為農(nóng)業(yè)機(jī)械優(yōu)化進(jìn)步推動(dòng)力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體水平的提升。與此同時(shí)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械使用過(guò)程中農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的及時(shí)更新?lián)Q代，確保充分利用已購(gòu)置農(nóng)機(jī)外，做到新技術(shù)的高效率應(yīng)用。