東北地區農業機械調配路徑優化研究

(黑龍江省農業機械工程科學研究院,哈爾濱 150081)

0 引言

農業機械化是農業現代化建設主要內容之一,持續推進農業機械化發展與創新,是加快農業科技創新必備技術之一。隨著我國農業機械化的迅速發展,自改革開放以來,我國農機總動力截至2021年已增長至10.56億kW,與1978年1.17億kW的農機總動力相比,增長了近10倍,我國農作物耕種收機械化水平達到了70%以上[1-3]。

在“十四五”期間,我國農業機械發展水平實現了快速進步,但是農業機械化水平在不同區域、不同作物和不同生產環節中表現出發展不平衡的問題。農業機械保有量、農業機械總動力和農業機械化區域布局都存在發展不協調的問題,區域農業機械裝備閑置率高、利用率低。農機裝備資源沒有得到充分利用和農業機械調配不合理等問題依然十分突出[4-5]。因此,通過合理的農業機械管理手段和科學發展技術,降低農業機械分配資源不合理及調配路徑不科學等問題,是全面提升不同區域農業機械化水平提升的重要技術保障。

針對以上問題,本研究以調配路徑優化和共享經濟為農業機械管理發展理論基礎,提出將其運用至農業機械管理與優化中,充分發揮農業機械利用效率,降低農業生產投入成本,實現農業機械與合作社之間的良性互動發展,緩解農業機械閑置等問題。研究結果以期為相關農機管理部門和農機服務組織提供理論參考與借鑒。

1 農業機械共享與合理調配的必要性與發展特點

1.1 必要性

1.1.1 農業機械大量閑置

基于大量閑置資源的積累,相關研究人員提出了共享經濟發展模式,實現資源的優化配置。結合目前我國農業機械保有量與發展情況分析,隨著大量農業機械的投入使用,我國各項農作物耕種收機械化水平較高,糧食產量及農業效益不斷提升,但是由于農業生產具有時效性,各類農業機械的使用時間較為集中,所以導致農業機械閑置率較高,資源利用效率較低,因此,有必要進行農業機械資源的優化發展。

1.1.2 農業機械購置成本較高

農業機械購置成本較高,少則幾萬,多則上百萬,該問題也是進行農業機械共享的必要性之一。農機購置成本高是影響農業機械使用的主要因素。目前,農機購置渠道主要包括自籌和貸款兩種方式,對于農戶來說是一筆不小的開支,另一方面,農用燃油價格昂貴也是限制農業機械購買和使用的主要因素之一。因此,結合農業機械自身特點分析,有必要進行農業機械資源共享發展。

1.2 發展特點

1.2.1 農業機械共享目標較為分散

農業機械與其他行業相比,其顯著特征就是較為分散。我國農業耕作范圍較廣,農業耕地較為分散,一些農業耕地往往是在偏遠地區,因此,農業機械共享具有一定的分散性。

1.2.2 關注程度較高

農業機械是提高農業生產效率、保障糧食安全的重要技術條件之一,糧食安全是保障國家發展和人類生存的基礎條件,直接影響著人們的日常,因此,關注度較高。

1.3 以合作社為載體進行農業機械共享的必要性

1.3.1 合作社是我國農業生產的重要組織

農業合作社在降低農戶生產成本,提高農業生產效益和促進農業穩步運行起到了重要作用,是實現不同區域農業現代化進程的主要組織,是農戶生產與政府政策發布的互動媒介之一,起到承上啟下的作用。

1.3.2 合作社的本質特征

合作社主要是進行農業服務的經濟組成,不是以獲取利潤為目的的組織類型之一。合作社一方面可以促進農民增收,另一方面,合作社以集體的農業生產方式降低了農業生產過程中的成本投入,并及時獲取市場交易行情,為農業生產和農戶提供相關市場信息。

2 農業機械調配研究現狀

2.1 農業機械調配

早在20世紀中后期,相關學者就開始對農業機械裝備優化進行相關研究,主要是利用線性規劃和非線性規劃的方法,以農業機械生產最小成本為主要目標[6],以相關外界環境參數等為限制因素,實現對農業機械的優化。后期,逐漸考慮到農業機械作業的季節性和時效性,以最短的農業機械作業時間為目標構建農業機械調配和優化模型。近年來,隨著數學模型和經濟學統計模型的應用與發展,在考慮農業機械使用成本與作業時間的基礎上,考慮農業機械在數量上的優化與配置,提高農業機械作業效率。

2.2 農業機械調配路徑優化

隨著農業機械共享與優化的逐漸發展,后期逐漸發展到不同區域之間的農業機械作業調配與優化問題,在這一時期,相關研究學者針對這一問題開展了相關研究。農業機械在不同區域之間的調配優化問題主要基于車輛路徑優化問題逐漸發展起來,約束條件一般選擇貨物所需量、使用時間、車輛行駛路程和成本等問題,車輛路徑優化問題基本分類如表1所示[7]。

表1 車輛路徑優化問題分類

2.3 農業機械調配管理信息系統

近年來,隨著計算機技術、信息技術和互聯網技術的廣泛應用與發展,農業管理信息化也逐漸得到應用與推廣,目前,農業機械調配和共享系統主要包括農業機械管理決策系統、農業管理信息系統和耕地經營管理系統等。

3 發展建議

為了提升農業機械的合理共享與調配優化效率的提升應將信息化技術融入其中,構建農業機械共享平臺,可以通過首頁大屏、作業監測、運營管理、作業報表、安全監管、數據對接幾大模塊構成。系統利用農機物聯網技術輔助管理人員對作業數據進行采集,有效節省人工成本、提高工作效率、減少人為因素產生的錯誤。并最終以管理模塊作為載體,來管理工作的整個流程,使管理人員上報數據更便捷,領導查看項目進展更及時,進而達到流程管理規范化、工作效率最大化、管理成本最小化,基本組成與結構如圖1所示。

圖1 農業機械共享平臺基本組成與結構

該平臺可以實現遠程監控現場作業,提供豐富的農業機械資源信息與服務,對農業機械實現可視化工況信息管理,相關管理者可以實時掌握農業機械的運行位置與運行狀態,實現農業機械的“實時調度”“站點尋車”“資訊發布”“就近服務”“軌跡監控”和“機械定位”。

4 結論

資源共享與合理調配是實現我國經濟發展的新型模式,如近年來的共享單車和共享住房等,對資源合理優化與利用效率提升具有重要發展意義。在農業生產中,由于農業機械種類較多,保有量較高,導致農業機械資源閑置率較高和利用效率低等問題。針對以上問題,本研究以共享經濟和資源優化調配為切入點,提出以合作社為載體的東北地區農業機械調配與共享發展模式。研究結果對于改善傳統農業發展模式,提高資源共享渠道和降低農戶生產成本提供技術參考與發展建議。