農業機械的使用效益與產品價值周期分析

祝恒蕊

(黑龍江省農業機械工程科學研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

農業的現代化發展對于我國國民經濟穩定具有積極促進作用，隨著農業機械使用量的增多，農業機械的應用價值進一步凸顯，其所能創造的效益得到了社會認可，如何充分發揮農業機械的使用效益，并合理進行新舊農機技術的更新換代成為農業生產需要認真思考的問題[1]。2021年中央一號文件進一步根據我國農業基本國情提出指導性意見，并公布了《關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》，強調要進一步加快推進農業現代化建設，將“三農”工作作為全黨工作重中之重，堅持全面推進鄉村振興。農業的生產方式與農民的收入及農業經濟發展息息相關，農業機械的應用影響著農作過程的勞動生產率、土壤產出率、資源利用率，使用效益的評價對于指導農機技術優化升級與更新換代作用明顯[2]。

1 農業機械技術現狀

1.1 分類及發展

現階段，我國農業機械化生產已經具有明顯的體系化特征，生產過程的農機應用、管理、維護趨于合理化，從農業機械的應用來看，根據其使用形式，可分為行進式農業機械和固定式農業機械兩類，固定式農業機械含有動力機械、傳動結構、功能結構等組成部件，移動式農業機械通常還包括底盤及行駛機構。生產中常用的固定式農業機械包括電動機、灌溉機械、烘干機械、大棚機械、倉儲機械等；常用的移動式農業機械包括拖拉機、聯合收割機及與拖拉機配套使用的植保機、耕整機等。在傳統的農業機械化生產中，農民對于移動式農業機械的重視程度相對更高，使移動式農業機械的研究和技術發展領先于固定式農業機械，但隨著農業全程機械化理念逐步推廣，近年來灌溉機械、烘干機械、產后加工機械等設備也實現了快速發展與應用。

1.2 功能與需求

不同功能的農業機械針對傳統人力生產過程的農藝工序研發，如圖1所示，農業機械的功能涵蓋土壤、種子、作物、農藥、肥料、灌溉、農產品等常規生產需求，還需涉及地膜、秸稈、運輸等。農業機械的技術應用還應滿足以下需求：1)與生產規模相適應。即農業機械的動力、體積、作業能力與生產實際需求相適應。2)與農藝技術相結合。即翻耕、深松、植保、收獲等機械設備符合作物種類特征和栽培農藝規范要求。3)充分考慮成本與效益。農業機械的購置成本、使用成本及后期維護與維修成本應在合理范圍，避免影響農業生產經營的資金運轉。4)兼顧社會效益與環境效益。農業機械的應用應盡量避免對農產品產出量與產出品質造成不利影響，要充分考慮食品安全與環境安全，盡量實現資源節約[3]。

圖1 農業機械的多種功能

2 農業機械使用效益評價

2.1 生產評價的典型指標

2.1.1 投資效益

投資效益是生產經濟價值最直觀的體現，也是影響生產效益評價的重要指標，對于農業機械化生產而言，投資內容集中于農業機械及相關輔助設備的購置成本，投資后的效益主要來自于農產品產出增加、品質提升及生產過程用工、用料成本的降低等，影響投資效益評價的兩大重要指標分別為理論投資回收期t回和平均年投資收益T收，其計算公式如式(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，農機使用效益越高，通常而言，中小型農機的投資回收期在2～4年為最佳，中大型農機投資回收期一般不應超過6年。

2.1.2 土地產出

土地產出主要是指單位面積上的農作物產量，也可用于某一耕地整體的農作物總產量。應用于農業機械的使用效益評價主要關系到農機應用后一段周期內與應用前的農作物產量對比，以評估農機產品應用對土地產出的實際作用。

2.1.3 生產效率

從某一單一種類的農業機械使用而言，生產效率主要是指其在一年或一個作業季的時間內所能完成的作業面積(作業量)，生產效率越高，可以側面體現出農業機械的可靠性、作業能力更好。而從另一個角度講，如聯合收割機、播種施肥一體機、聯合整地機、免耕播種機等機型能夠通過功能整合減少農機作業的次數，工作項目數量的縮減也體現為生產效率的提高，農業機械的效益評價也相應提高。

2.1.4 資源利用率

資源利用率主要體現于農業機械化生產相關的水、電、燃油、化肥、種子、農藥、飼料等資源的利用情況。隨著農機技術的提升，農業機械的作業精細化程度提高，相應的資源利用率也更高，如精量播種機能有效節約種子，節水灌溉設備有效節省水資源，新能源農機減少燃油資源消耗等。資源利用率對于農機的使用效益影響很大，一方面資源的節約本身會降低原材料購置的直接成本，直接降低生產投入；另一方面，資源節約有利于降低燃油、農藥、化肥等造成的環境污染和農田土質退化等問題，在保證良好環境效益的同時有利于農業可持續發展。

2.2 生產效率評價

從2.1中提及的4項生產評價的典型指標來看，最直接體現農機產品品質的指標就是生產效率，生產效率的主要組成要素包括作業時間與作業量，通過對生產效率進行評價，有利于合理分配農機作業量，提高農機利用率，并為選型和購機過程提供指導，提高農機應用水平。

在實際生產過程中，固定式農業機械的生產效率通過機械設計過程來確定，如單位面積的灌溉量與灌溉設備的選型和實際工作能力相關，而行進式農業機械的作業效率通常與行駛速度和作業幅寬相關，理論上看，行進式農業機械的作業效率Y如式(3)所示

Y=0.1Bv

(3)

式中B—農業機械理論作業幅寬，m；

v—農業機械理論作業速度，km·h-1。

式(3)中，0.1為平方米與公頃之間的換算關系，可見農機的作業幅寬與行駛速度均與作業效率成線性正相關。但在實際生產過程中，生產效率還會受到駕駛操作方式的影響，如駕駛的直線度會影響有效幅寬，駕駛速度均勻性影響平均速度等。

由式(3)進行擴展，可得行進式農業機械的生產效率間接影響因素包括：1)動力配置。以行進式農業機械應用廣泛的柴油機為例，理論上講，其功率越高，所能實現的生產效率也越高。2)傳動效率。在動力系統輸出動力后，該動力通過機械傳動的形式傳遞到輪胎及其他運轉功能結構，如齒輪、鏈輪、帶輪等結構的傳動形式均會產生一定的效率損失，導致動能利用率的降低，根據農業機械的結構特點，以拖拉機為例，其傳動效率約為89%～93%，傳動效率高也會提升生產效率。3)可靠性。可靠性表現為農業機械在標準工作下進行有效作業的時間占比，可靠性的影響因素包括故障率、故障維修時間、維護保養時間、調整時間等，可靠性越高，農業機械在作業周期內的可用時間越長，作業效率越高。

2.3 使用成本評價

使用成本是投資效益的重要影響因素，是農機購置成本以外的最主要成本項，影響農機使用成本的要素包括燃油費(電費)、維修保養費、折舊費、駕駛費、管理費等。從實際用機來看，以上費用大體可分為兩類，一類是相對固定的費用，如折舊費、管理費，這類費用通常與作業量的多少無關，每年(作業季)的成本變化較小；另一類是如燃油費(電費)、維修保養費、駕駛費這一類的成本，其會隨著市場行情進行調整，每年(作業季)成本會產生相應變化。

2.4 農機貢獻評價

農機貢獻是近年來應用較多的一項綜合性評價指標，其評價過程與上文提及的生產效率、使用成本等存在交集關系，其主要用于估算農業機械應用后在實際農業產出中的貢獻率，使人們對農機的作用有更直觀的了解。農業機械的貢獻評價可通過一些成熟的數學模型輔助完成，如Cobb—Dauglas函數、數據包絡計算等，也可通過統計學進行全面統計[4]。農機貢獻表現為應用農機后與應用農機前的生產效益、生態效率、勞動力情況等對比，用以體現農機生產綜合性的優劣。

3 農機產品合理價值周期

價值周期是指農業機械中的某一產品適宜使用的時間段，當農機產品的技術特征不能滿足農業生產需求時，則視為其價值周期結束。新型農機產品投入市場后，發展普遍呈現規律化特點，其銷售和應用過程大體包括出現期、加速成長期、緩慢增長期、成熟期、衰退期等階段，各個階段的時間跨度受到產品品質、技術先進性、適用性和營銷方式等多種因素的影響[5]。

現階段，我國使用的農機產品普遍使用周期較長，很多農機產品在超過價值周期后仍被使用，導致農機化生產整體水平的落后。因此，應根據農機產品的技術特征判斷其應用價值，并在超出應用價值后予以及時淘汰，實現更新換代。價值周期評定的主要影響因素包括：作業性能、適用性、農機農藝結合度、可靠性、維護保養難易度等；次要影響因素包括排放環保性、加工制造工藝性、市場銷售量等。

當農機產品出現上述的一項或數項不合格，則應考慮其是否仍具有應用價值，在實際生產中應用的該類產品應當逐步淘汰，市場上的同類產品應嚴格控制銷量，使超過價值周期的產品逐步退出市場[6]。

4 結語

綜上所述，隨著農業機械技術進一步普及，農機質量進一步提高，其品類也得到了極大豐富，為優化農民的購機過程，實現農機技術的合理推廣，對現有農機產品進行使用效益的統計與評估十分必要，這也將成為農業機械優化進步推動力，促進農業生產整體水平的提升。與此同時，在農業機械使用過程中農機產品的及時更新換代，確保充分利用已購置農機外，做到新技術的高效率應用。