水稻生產“機器換人”效果估算方法研究及實證分析

鄭文鐘 杜美丹，2 洪一前

水稻生產“機器換人”效果估算方法研究及實證分析

鄭文鐘1杜美丹1，2洪一前3

為加快提升農業設施裝備水平，提高農業勞動生產率，促進農業發展方式轉變，浙江省人民政府根據《國務院辦公廳關于加快轉變農業發展方式的意見》（國辦發[2015]59號）精神，于2016年發布《關于加快推進農業領域“機器換人”的意見》（浙政辦發[2016]19號）。農業領域“機器換人”是農業機械化發展的主要內容。推進農業領域“機器換人”僅停留在定性指導上是不夠的，更重要、更具有指導意義的是在定性基礎上的定量把握，才能對不同地區不同階段農業領域“機器換人”工作做出科學指導。農業機械替換勞動力效果是評價農業領域“機器換人”工作成效的一個關鍵性定量指標，也是農業現代化的標志性參數。科學估算農業機械在農業生產中“替換”勞動力的效果，對管理部門從總體上把握農業機械化發展的水平、潛力和趨勢，以及指導農業機械化科學發展都具有重要意義。鑒此，本文以水稻生產機械化為對象，綜合考慮相關數據的可獲得性，分析水稻機械化發展與水稻生產用工量之間關系，構建水稻生產“機器換人”效果估算方法，在此基礎上利用浙江省水稻種植和機械化生產等相關統計數據，估算農業機械化發展對水稻生產“機器換人”效果，以期為浙江省各級政府部門科學決策和制定農業機械化發展政策，以及估算其他農業產業發展“機器換人”效果提供參考。

1 水稻生產機械化對勞動力替代估算方法

1.1 水稻生產用工量和農業勞動力需求量估算

（1）水稻生產用工量估算。目前國內種植的水稻種類有早稻、中稻（單季晚稻）和連作晚稻三種。若一個地區種植的水稻種類上述三種類型都有，則某年該地區的水稻種植總面積可表示為：

式中：S（n）為第 n年水稻種植總面積，hm2；S1（n），S2（n），S3（n）分別為第n年早、中、晚稻種植面積，hm2。

一個地區在水稻種植面積確定的情況下，水稻種植所需要農業勞動力用工總量主要與水稻種植面積大小和農業勞動力的生產效率即單位面積用工量有關，某年該地區水稻種植所需農業勞動力用工總量計算公式如下[1，2]：

式中：W（n）為第n年水稻種植所需農業勞動力用工總量，人·d；S（n）為第n年水稻種植總面積，hm2；w（n）為第n年水稻單位面積用工量，人·d/hm2，可查閱歷年《全國農產品成本收益資料匯編》或實地調查獲得相應的數據。

（2）水稻生產農業勞動力需求量估算。一個地區水稻生產所需要的農業勞動力總量與單個農業勞動力全年從事水稻生產時間有關。因此，某年一個地區水稻生產所需農業勞動力總量可用如下公式計算：

式中：L（n）為第n年水稻生產所需農業勞動力總量，人；W（n）為第n年水稻生產所需農業勞動力用工總量，人·d；t為第n年單個農業勞動力全年用于水稻生產的平均時間，d，可通過基層調查獲得相應數據。

1.2 水稻生產機械化水平與農業勞動力替代關系

（1）水稻生產機械化發展對農業勞動力替代量估算。一般說來，水稻生產的單位面積用工量受農業機械化水平、農藝等農業科技因素影響。在單個農業勞動力全年從事水稻生產時間一定的前提下，隨著農業科技的不斷進步尤其是機械化作業水平的提高，水稻生產單位面積用工量必定呈現逐年減少的趨勢，進而帶來水稻生產所需農業勞動力的不斷減少。為研究方便，在此假設水稻生產單位面積用工量的降低都是由農業機械化發展水平提高所引起，即農業機械化發展替代了農業勞動力，則一定時期內每年水稻生產減少的農業勞動力可用如下公式計算：

式中：ΔL（n）為第n年水稻生產機械化水平提高替代出的農業勞動力，人；L（n0）為在基準年第n0年機械化水平下（即第n0年水稻生產單位面積用工量條件）一定水稻種植面積所需農業勞動力，人；L（n）為第n年機械化水平下（即第n年水稻生產單位面積用工量條件）一定水稻種植面積所需農業勞動力，人。

（2）水稻生產機械化水平估算。分析農業機械化發展對水稻生產農業勞動力的替代效果，首先需要估算水稻生產機械化作業水平。考慮數據可獲得性和計算方便性，現以水稻耕種收綜合機械化水平來反映水稻生產機械化發展情況。根據農業部農業行業標準農業機械化水平評價（第1部分：種植業），水稻耕種收綜合機械化水平計算公式如下[3]：

式中：A（n）為第n年水稻耕種收綜合機械化水平，%；A1（n），A2（n），A1（n）分別為第n年水稻耕整、栽植、收獲機械化水平，%。

（3）構建水稻生產機械化對農業勞動力替代模型。為進一步分析農業機械化水平提高與被替代的水稻生產農業勞動力之間的相互關系，現建立二者間的線性回歸模型。建模具體步驟如下[2]：以水稻生產耕種收綜合機械化水平為因變量，以機械化水平提高替換出的歷年水稻生產農業勞動力作為自變量，進行限制常數項的線性回歸（令常數項等于基準年第n0年水稻生產耕種收綜合機械化水平）,其線性回歸模型如下：

式中：A（n）為第n年水稻生產耕種收綜合機械化水平，%；A（n0）為基準年第n0年水稻生產耕種收綜合機械化水平，%；ΔL（n）為第n年水稻生產機械化水平提高替代出的農業勞動力，人。

2 實證分析——以浙江省水稻生產為例

現以浙江省水稻生產和機械化發展為例，利用上述建立的估算方法分析浙江省水稻生產機械化發展對農業勞動力的替代效果。

2.1 水稻生產用工量和農業勞動力需求量估算

（1）數據采集。查閱《浙江省統計年鑒》和《全國農產品成本收益資料匯編》，并結合公式（1），可得1992-2014年期間歷年的浙江省水稻種植面積、單位面積水稻生產用工量等有關水稻生產情況的基礎統計數據[4,5]，見表1的第2，3列。

（2）用工總量和實際勞動力需求量計算。利用公式（2）計算1992-2014年期間歷年的水稻實際用工量，再結合公式（3）計算出上述期間內的水稻生產所需農業勞動力（見表1中的第4，5列）。其中，根據在浙江省內基層調查分析，確定公式（3）中的水稻種植單個農業勞動力全年用于水稻生產的時間t=60 d。同理，可計算出基于1992年單位面積用工量條件下，1992-2014年期間歷年水稻生產的總用工量和所需農業勞動力（見表1中的第6，7列）。

2.2 水稻機械化發展替代農業勞動力效果計算

（1）水稻機械化水平提高替代出的農業勞動力。根據公式（4），結合表1中第5，7列的數據，可計算1992-2014年期間在1992年水稻生產機械化水平基礎上，浙江省水稻生產機械化發展歷年所替換出的農業勞動力，見表1中的最后1列。

表1 1992-2014年浙江省水稻種植面積、水稻生產單位面積用工量及勞動力需求量

（2）水稻耕種收綜合機械化水平的計算。查閱《浙江省農業機械化管理統計報表》，可得1992-2014年間每年水稻生產的機械化耕整地、栽植和收獲面積[6]，結合相關公式可計算出上述期間浙江省歷年水稻生產的機械化耕整地、栽植和收獲水平，再根據公式（5）計算出1992-2014年水稻耕種收綜合機械化水平，計算結果見表2。

（3）建立水稻生產機械化水平與農業勞動力替代關系模型。根據表2中的水稻生產三個環節的數據，結合公式（6）進行限制常數項的線性回歸分析，其中限制常數項的值為1992年的水稻生產耕種收綜合機械化水平。利用SPSS統計分析軟件得到下列線性回歸方程[7]：

其中，回歸方程檢驗值F=317.602，回歸系數t檢驗值tΔL=17.821，回歸調整后判定系數R2=0.935。

表2 1992-2014年浙江省水稻生產耕整、栽植、收獲及生產綜合機械化水平

2.3 結果討論與分析

（1）機械化水平提高與農業勞動力替代的回歸統計分析?；貧w模型F=317.602＞F0.05（1，20）=4.35，表明回歸方程在5%的顯著性水平顯著，即模型整體回歸效果很好；回歸系數t檢驗值tΔL=17.821＞t0.01（20）=2.845，可見參數ΔL在1%的顯著性水平顯著；同時調整后判定系數R2=0.935，說明回歸模型擬合優度較高。另一方面，由回歸方程自變量ΔL（n）系數可知，在1992年水稻耕種收綜合機械化水平基礎上，水稻生產機械化發展每替代1萬人農業勞動力，其耕種收綜合機械化水平就提高0.148百分點，或者說水稻耕種收綜合機械化每提高1百分點，就替代了約6.7 568萬人農業勞動力。

（2）機械裝備保有量及其性能對農業勞動力替代影響。水稻生產過程中機械的使用是替代農業勞動力的前提。水稻單位面積相關機械保有量多少對替代從事水稻生產的農業勞動力數量具有決定性影響。1992-2014年浙江省每103hm2水稻種植面積的耕、育秧、種、收等幾個環節機械裝備保有量變化情況如表3所示。由表3可知，上述水稻生產幾個環節的機械裝備保有量逐年增加尤其是近幾年快速增加，從而為水稻生產“機器換人”奠定了物質基礎。另一方面，隨著農機科技進步加快，水稻生產各環節機械裝備的技術性能水平和作業效率的不斷提升，水稻生產“機械換人”的能力也逐步得到增強，使得高性能機械裝備在作業過程中能較傳統功能性機械替換出更多的農業勞動力。

（3）機械化作業水平對農業勞動力替代影響。機械裝備應用情況即機械化作業水平是影響水稻生產“機器換人”效果的另一重要因素。水稻生產耕種收綜合機械化水平的提高，使得水稻生產的單位面積用工量逐年降低 （如前所述假設水稻生產單位面積用工量的降低都是由機械化作業帶來的）。由表1，2可以看出，浙江省水稻生產耕種收綜合機械化水平由1992年的26.58%上升到2014年的73.67%，綜合機械化水平提高了47.09百分點約1.77倍，同期浙江省水稻生產單位面積用工量由289.50人·d/hm2下降到96.45人·d/hm2，減少了193.05人·d/hm2約66.68%。由此可見，水稻生產機械化水平的提高，不僅引起單位面積用工量的降低，而且還可減少水稻生產過程中的勞動力投入量。因此，提高水稻生產全程機械化水平是進一步提高“機器換人”效果的另一個重要措施。

表3 1992-2014年浙江省水稻生產耕、種、收環節機械裝備保有量 臺/（103hm2）

3 結論與建議

（1）水稻生產單位面積用工量受種植農藝技術變化（如栽植方式由人工栽插改為手直播、機直播）、生物化學除草殺蟲技術及機械化技術等因素影響。目前水稻生產實際表明，農業機械在水稻生產各個環節的廣泛應用是導致水稻生產單位面積用工量大幅下降的主要原因。本文從單位面積用工量角度，建立了水稻生產“機器換人”效果估算方法，并以浙江省1992-2014年間相關統計數據，測算分析了機械化水平與農業勞動力替換關系，結果說明水稻機械化發展對農業勞動力替換作用顯著。由于水稻耕種收綜合機械化水平快速提高，水稻生產對農業勞動力的實際需求持續下降（見表1）。可見，在農村青壯勞動力快速向非農產業流動和轉移的今天，農業機械化發展對保障浙江省水稻生產穩定和糧食供給安全都發揮了重要作用。

（2）增加高性能水稻生產機械裝備保有量是進一步提升水稻生產“機器換人”效果的支撐保障。可采取如下措施增加水稻生產尤其是薄弱作業環節中高端機械裝備保有量[8]：一是各級政府部門要加大對水稻生產機械裝備的補貼力度，重點補貼水稻栽植機械、寬幅噴桿式和無人直升機高效植保機械及糧食烘干機械；二是積極爭取和協調銀行信貸為農機作業服務組織和農戶購置水稻生產機械裝備提供優惠貸款、按揭貸款，以解決稻農購置高性能水稻生產機械裝備資金不足；三是以提升水稻生產薄弱環節機械作業水平為目標，加快先進適用且性能好的機械裝備的引進、示范、推廣和應用。

（3）提高水稻生產全程機械化水平是擴大水稻生產“機器換人”效果的根本措施?？赏ㄟ^以下途徑不斷提高水稻生產尤其是栽植等薄弱環節機械化水平[9]：一是積極扶持水稻生產機械化作業大戶、農機專業合作社、農機股份制合作作業公司等新型社會化服務組織發展，創新農機社會化作業服務模式和機制，不斷提高農機具利用率和作業水平；二是加強水稻生產農機農藝融合，從水稻品種、農藝模式、種植模式入手，研究適應農機農藝融合需要的技術裝備，以及機械作業標準和農藝標準，實現水稻品種、栽培技術和機械裝備的集成配套，進而提高水稻生產薄弱環節機械化水平；三是加快土地流轉擴大水稻經營規模，同時加強標準稻田、機耕道路等基礎設施建設，為水稻生產機械化作業創造良好外部環境條件。

[1]馬曉河,馬建蕾.中國農村勞動力到底剩余多少？[J].中國農村經濟,2007(12):4-9,34.

[2]張宗毅,劉小偉,張 萌.勞動力轉移背景下農業機械化對糧食生產貢獻研究[J].農林經濟管理學報，2014, 13(6):595-600.

[3]中華人民共和國農業部.農業機械化水平評價（第1部分：種植業）：NY/T1408.1-2007.

[4]浙江省統計局,國家統計局浙江調查總隊.浙江統計年鑒[Z].北京:中國統計出版社，1993-2015.

[5]國家計委價格司.全國農產品成本收益資料匯編[Z].北京:中國統計出版社，1993-2015.

[6]浙江省農業機械管理局.浙江省農業機械化統計年報[R].1992-2014.

[7]薛薇.統計分析與SPSS的應用（第三版）[M].北京：中國人民大學出版社,2011：266-267.

[8]鄭文鐘,洪一前.農業領域“機器換人”需要關注的幾個問題[J].現代農機,2015(5):16-18.

[9]鄭文鐘,杜美丹,洪一前.浙江省農業機械化發展對農業勞動力替代研究[J].現代農機,2016(4):26-29.

作者信息：1浙江大學,310058,浙江杭州;2金華市農業信息中心,321017,浙江;3金華市農業機械管理站,321017,浙江