李洪濤,劉昶希,李渤海,胡 軍
(1.黑龍江省長水河農場,黑龍江 北安 164007;2.黑龍江八一農墾大學 工程學院,黑龍江 大慶 163319)
建設農場創建于1956年,原名為和平機械農場,1962年改為建設農場,位于中國東北部小興安嶺山麓、松嫩平原和三江平原地區,隸屬農墾北安分局,為世界著名的三大黑土帶之一[1-3]。建設農場是用現代物質裝備武裝起來的現代化農場,具有較高的勞動生產率,主要農產品生產能力達到較高水平。目前,建設農場基本建成了適合農場實際、設施配套、功能齊全的現代農業體系,營造起能有效保持水土的綠化屏障,農業抗御自然災害的能力大大增強。建設農場擁有農用飛機場一座,大中型現代農機具236臺(套),日處理玉米300 t的烘干設備一套,農業生產全部實現了機械化,耕種收綜合機械化率達100%。
目前,世界發達國家都已實現了全程的農業現代化,而我國正處在農業機械化快速發展的階段,對農業機械化發展水平評價及規劃、機械配置研究有重要的實際意義[4-6]。白人樸等[7]建立農業機械化所處發展階段的模糊評判模型,對全國及各個省市區農業機械化發展階段進行評判,把農業機械化發展過程大體劃分為3個階段:即農業機械化初級階段、中級階段、高級階段。建設農場的農業和機械發展現狀如下所述。
1.1.1 老式農業機械化配備情況
在進行現代化農業機械更新前,農場的主要動力機車,大多數采用的是國產車型[8],例如動力牽引機車,主要使用的為東方紅802、1002型鏈軌機車、約翰迪爾654型膠輪機車。收獲機械為迪爾佳聯1075、迪爾1075H四行收獲機,東德產的E512、E514型聯合收獲機。
1.1.2 當前農業機械化配備現狀
農業機械是農業生產的重要工具,是農業生產力的重要因素,是先進生產力的代表。為了改善農業生產條件,提高農業生產力水平,2004年農場開始逐步進行機車更新,主要的更新對象為原國產拖拉機東方紅1002等牽引機車,以后逐年進行牽引機車及收獲機的更新。整地機車更新情況、收獲機械更新情況、合作社機械情況如表1、表2、表3所示。

表1 整地機車更新情況

表2 收獲機械更新情況

表3 合作社機械情況
目前,建設農場的機車保有量已經能夠滿足完成當前農業生產的全程機械化作業要求,并且在所有的機械耕作流程中運用GPS定位系統,進行農業精準作業。但在更新農業機械過程中,由于農場農機管理部門缺乏對農業機械配備的可行性分析與研究,購機戶僅憑經驗和機械性能的好壞選擇農機,所以在動力機械和農具的配備中存在很多不合理的情況,造成了部分機械配備超飽和、使用效率不高等后果,因此農場農機管理部門需要進行引導和解決以下問題。
結合建設農場農業機械化水平,通過分析可以發現農場當前的機械配備存在以下問題:
(1)97 kW以下的拖拉機,雖然是單位在編的機動車,但由于動力有限,所以作業項目有一定的局限性,只能從事旋耕、滅茬、噴藥(苗期滅草)、鎮壓、田間運輸作業。以上的幾個作業類別基本滿足小型機車的正常作業,按年收入效益看,基本合理。
(2)農業機械的主要矛盾存在于150 kW以上的動力機械,主要原因在于作業類別復雜,作業周期長,作業后年收入不高,作業類別分為播種、施肥、中耕、耙地、深松、起壟等復試作業。目前,農場根據當年的種植計劃進行種植,造成開春搶播搶種,秋季玉米收獲周期滯后,致使春秋兩季的機車作業量不一致,其中農場配備的2臺336 kW以上機車由于缺乏合理的分配,致使機車不能全效率作業。
(3)機車作業區域搭配不盡合理。收獲機械的配備是按照原有機型進行機械更新,由原2臺老舊機車的編制更新一臺新型260 kW及以上的約翰迪爾9670/S660、凱斯6130等收獲機,是原有機戶自由組合進行更新,農場未對機車進行區域的合理性分析和分配,致使機車作業區域搭配不合理。
通過上述分析,明確了建設農場目前農業機械發展的程度,為進一步有針對性地解決問題,進一步提高農機化發展水平,本文采用指數平滑預測法建立農機裝備預測模型為建設農場的農業機械化水平的快速提高提供參考。
該方法在計算之初默認時間序列中越近的數據對未來的影響越顯著,在此指導思想下,消除時間序列中不規則和隨機的擾動,并對序列進行加權處理,時間越近,權值越大,反之越小。對指數平滑常數的討論平滑系數α的取值范圍為0.01~0.5。預測公式為
(1)

Yt—第t周期的實際值;

由公式可以得出:平滑系數α越大,對實際情況反映的越明顯,相反該系數越小,則越接近預測的參數。為了使農業機械裝備的最新數據在分析的過程中能夠充分體現出來,取較大的平滑系數α,本課題選用α=0.4。
指數平滑初始值S0的選擇由于時間序列數據較少,t= 19 < 20,可用前面3期數據的實際值的平均值作為初始值。則
(2)

模型預測公式為
(3)
(4)


Yt—第t周期對應的實際數據。
通過以上方法得出待定系數,建立農機裝備的預測模型,如表4所示。

表4 農機裝備的預測模型
通過建立的預測模型,對設備在2021—2024年的農機具保有量進行預測,結果如表5所示。

表5 農機具從2021—2024年的預測數量/臺
綜上,結合建設農場農業機械化的發展特點以及農機裝備預測模型,對建設農場農業機械化發展提出建議如下:
(1)提高農業綜合生產力。繼續加強場縣合作共建的體制,使農機專業合作社在農機化水平和機具利用率等方面大幅度提升,通過整合農戶的土地、流動資金、農機裝備和資訊等各項農業資源,拓展農業生產的規模。
(2)加快推進土地規模化經營。土地規模化經營增進了農業機械化進程,解決了農業技術推廣工作的難題。土地規模化經營不僅減少了機具作業成本,提高生產效率,又增加了作物產量,引起了農民大力發展農業機械化的熱潮。
(3)加快推動勞動過程機械化。力爭通過引進國外先進機械的方式實現麥類作物、大豆、水稻、包括玉米和甜菜全程機械化,尤其是要計劃引進精準播種機和收獲機,使播種和施肥以及收獲都精確到每一平方米,全力打造精準農業。