水稻生產(chǎn)“機器換人”省工節(jié)本估算方法及其應(yīng)用

鄭文鐘陳麗妮洪一前

作者信息：1浙江大學(xué),310058,浙江杭州;2杭州市農(nóng)業(yè)科技教育總站，310000，浙江杭州；3金華市農(nóng)業(yè)機械管理站,321017,浙江金華

水稻是我國種植面積最大、單產(chǎn)最高的糧食作物，水稻種植面積穩(wěn)定與否對糧食安全有重要影響。近年來，由于農(nóng)業(yè)用工價格快速上漲，人工成本占水稻生產(chǎn)成本比例逐年上升，2016年達50.55%[1]，這不僅降低了水稻種植效益，還嚴重影響了水稻種植面積的穩(wěn)定；因而必須采取有效措施降低水稻生產(chǎn)人工成本，提高種糧效益。從成本分析角度說，水稻生產(chǎn)投入可分為物化勞動投入與活勞動投入，其中物化勞動投入包括如肥料、種子等物質(zhì)投入和作業(yè)量投入部分中的工具物質(zhì)投入兩部分；活勞動投入主要指水稻生產(chǎn)過程中的勞動時間消耗。農(nóng)業(yè)機械對勞動力具有替代性質(zhì)，其實質(zhì)是物化勞動替代活勞動過程[2]。提高水稻生產(chǎn)機械化水平是降低水稻生產(chǎn)勞動時間消耗，進而降低水稻生產(chǎn)人工成本的重要措施。鑒此，本文以浙江省水稻生產(chǎn)機械化為對象，綜合考慮相關(guān)數(shù)據(jù)的可獲得性，在分析該省水稻產(chǎn)業(yè)及其機械化發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，結(jié)合浙江省水稻生產(chǎn)和機械化作業(yè)等相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，估算水稻機械化水平提升在降低水稻生產(chǎn)用工量、節(jié)約人工成本，以及減少勞動力投入量等方面的作用及變化，以期為相關(guān)部門把握農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的水平、潛力和趨勢，以及科學(xué)決策提供參考。

1 水稻生產(chǎn)機械化省工節(jié)本估算

1.1 水稻生產(chǎn)用工量、人工成本及勞動力投入量估算

（1）水稻生產(chǎn)用工量估算。一個地區(qū)在水稻種植面積確定的情況下，該地區(qū)水稻生產(chǎn)所需要勞動力用工總量主要由水稻種植面積和水稻生產(chǎn)單位面積用工量決定。則該地區(qū)某年水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動力用工總量計算公式如下[3]：

式中：W（n）為第n年水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)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 年水稻生產(chǎn)單位面積用工量，人·d/hm2，可查閱歷年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》或?qū)嵉卣{(diào)查獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

（2）水稻生產(chǎn)人工成本估算。一個地區(qū)水稻生產(chǎn)需要支出的人工成本費用主要由在一定技術(shù)水平條件下的水稻生產(chǎn)總用工量和當(dāng)時勞動力單位用工價格共同決定，一個地區(qū)某一年水稻生產(chǎn)人工成本的計算公式如下：

式中：C（n）為第n年水稻生產(chǎn)所需人工成本費用，元；W（n）為第n年水稻種植所需農(nóng)業(yè)勞動力用工總量，人·d；l（n）為第 n年水稻單位用工價格，元/（人·d）。

l（n）可通過實地調(diào)查獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)或利用相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算獲得，若采用統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算，則其計算公式如下：

式中：c（n）為第n年水稻種植單位面積人工成本費用，元/hm2；w（n）第n年水稻單位面積用工量，人·d/hm2。

若考慮到數(shù)據(jù)獲得的方便性，對于公式（1）～（3）中需要調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)，可查閱《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》獲得歷年 c（n）、w（n）的數(shù)據(jù)，歷年的l（n）則利用公式（3）計算而得，浙江省的具體數(shù)據(jù)如表1中的 2、3、4列所示。

表1 1992—2016年浙江省水稻生產(chǎn)單位面積用工量、人工成本、用工價格及機械作業(yè)成本變化情況

（3）水稻生產(chǎn)勞動力投入量估算。一個地區(qū)水稻生產(chǎn)所需要的農(nóng)業(yè)勞動力總量主要與單個農(nóng)業(yè)勞動力全年從事水稻生產(chǎn)時間有關(guān)。因此，某年一個地區(qū)水稻生產(chǎn)需要投入農(nóng)業(yè)勞動力總量的計算公式如下[3]：

式中：L（n）為第n年水稻生產(chǎn)投入的農(nóng)業(yè)勞動力總量，人；W（n）為第n年水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動力用工總量，人·d；t為第n年一個農(nóng)業(yè)勞動力全年用于水稻生產(chǎn)平均時間，d?？赏ㄟ^基層調(diào)查獲得一個農(nóng)業(yè)勞動力全年用于水稻生產(chǎn)的平均時間t。

1.2 水稻生產(chǎn)機械化省工節(jié)本及勞動力減投估算

（1）水稻生產(chǎn)省工量估算。一般說來，水稻生產(chǎn)單位面積的用工量受農(nóng)業(yè)機械化水平提升、農(nóng)藝改進等農(nóng)業(yè)科技因素影響。在每個農(nóng)業(yè)勞動力全年從事水稻生產(chǎn)時間一定的前提下，隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進步尤其是機械化作業(yè)水平的提高，水稻生產(chǎn)單位面積用工量必定呈現(xiàn)逐年減少的趨勢，進而帶來水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動力的不斷減少。為研究方便，在此假設(shè)水稻生產(chǎn)單位面積用工量降低都是由農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展水平提高所引起的即農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展替代了農(nóng)業(yè)勞動力，則一定時期內(nèi)每年水稻生產(chǎn)減少的人工用工投入量可用如下公式計算：

式中：ΔW（n）為第n年機械化水平提高后節(jié)約的水稻生產(chǎn)用工投入量，人·d；W（n0）為按照基準年第n0年機械化水平下（即第n0年水稻生產(chǎn)單位面積用工量條件，下同）一定水稻種植面積所需投入的人工量，人·d；W（n）為第n年機械化水平下（即第n年水稻生產(chǎn)單位面積用工量條件，下同）一定水稻種植面積所需投入的人工量，人·d。

（2）水稻生產(chǎn)人工成本節(jié)約量估算。隨著機械化水平不斷提高，水稻生產(chǎn)的單位面積用工量不斷減少，使得水稻生產(chǎn)中的人工成本總量也不斷下降，即使在水稻生產(chǎn)單位用工價格逐年上漲的條件下，由于農(nóng)業(yè)機械作業(yè)的高效性，一個地區(qū)水稻生產(chǎn)所需投入的人工成本總量也將呈現(xiàn)逐年下降趨勢，進而節(jié)約了水稻生產(chǎn)人工成本的支出。某一時期內(nèi)，由于機械化水平提高帶來的水稻生產(chǎn)人工成本的節(jié)約量可用如下公式計算：

式中：ΔC（n）為第n年機械化水平提高后節(jié)約的水稻生產(chǎn)人工成本，元；C（n0）為按照基準年第n0年機械化水平下一定水稻種植面積所需投入的人工成本，元；C（n）為第n年機械化水平下一定水稻種植面積所需投入的人工成本，元。

機械化作業(yè)必然有燃油、維護保養(yǎng)等各種費用支出，且這些費用隨著作業(yè)水平提高和物價上漲而上升。因此要合理估算水稻生產(chǎn)機械化替代人工作業(yè)所產(chǎn)生的節(jié)本效益，還應(yīng)在節(jié)省的人工成本中扣除機械作業(yè)中所支付的機械作業(yè)費用，那么，水稻生產(chǎn)機械化代替人工作業(yè)所獲得的人工成本凈節(jié)約量可用下式計算：

式中：V（n）為第n年機械化替代人工作業(yè)節(jié)約人工成本后的凈節(jié)省成本，元；ΔC（n）為第n年機械化水平提高后節(jié)約的水稻生產(chǎn)人工成本，元；m（n0）為按照基準年第n0年機械化水平下水稻機械化作業(yè)單位面積機械作業(yè)費用，元/hm2；m（n）為第n年機械化水平下水稻機械化作業(yè)單位面積機械作業(yè)費用，元/hm2；S（n）為第 n 年水稻種植總面積，hm2。 歷年的m（n）可通過調(diào)研獲得，考慮獲得數(shù)據(jù)的方便性，以《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》所列水稻生產(chǎn)租賃作業(yè)費中的機械作業(yè)費來近似反映，歷年的m（n）見表1中第5列。

（3）水稻生產(chǎn)勞動力減投量估算。隨著水稻生產(chǎn)機械化作業(yè)水平的提高和水稻生產(chǎn)單位面積用工量的下降，水稻生產(chǎn)單位面積所投入的勞動力也將呈現(xiàn)逐年減少趨勢。某一時期內(nèi)，由于機械化作業(yè)水平的提高，一定種植面積水稻的勞動力投入減少量計算公式可表示為[3]：

式中：ΔL（n）為第n年水稻生產(chǎn)機械化水平提高后勞動力投入的減少量，人；L（n0）為按照基準年第n0年機械化水平下一定水稻種植面積投入的農(nóng)業(yè)勞動力，人；L（n）為第n年機械化水平下一定水稻種植面積投入的農(nóng)業(yè)勞動力，人。

2 方法應(yīng)用——以浙江省水稻生產(chǎn)為例

2.1 水稻生產(chǎn)和機械化發(fā)展現(xiàn)狀

（1）水稻種植面積和產(chǎn)量變化。浙江省種植的水稻種類有早稻、中稻（單季晚稻）和連作晚稻三種，其中以單季晚稻及遲中稻為主。據(jù)統(tǒng)計，2016年全省單季晚稻面積579.21×103hm2，占當(dāng)年全省水稻種植面積的71.21%。一個區(qū)域某個時段水稻種植面積受耕地面積和種植業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。隨著浙江省工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的啟動和進程加快，耕地面積總體上趨于減少；與此同時，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，加之種植經(jīng)濟作物較種植水稻等糧食作物有更好的經(jīng)濟效益，經(jīng)濟作物種植面積逐年增加。上述兩方面原因使得全省水稻種植面積已呈現(xiàn)出逐年下降趨勢。1992—2016年浙江省水稻種植面積如表2中第2列所示[4]。隨著水稻各種優(yōu)良品種的不斷出現(xiàn)，以及化肥、農(nóng)藥、除草劑等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用，水稻單產(chǎn)在逐年提高，水稻總產(chǎn)量則由于水稻種植面積的逐年漸少，也呈現(xiàn)逐年下降結(jié)果。1992—2016年浙江省水稻的單產(chǎn)、總產(chǎn)量如表2中的第3、4列所示[4]。由表2可知，水稻單產(chǎn)由1992年的5 607.76 kg/hm2增加到2016年的7 255.54 kg/hm2，單位面積產(chǎn)量提高了29.38%，同期水稻總產(chǎn)量減少了54.32%。

（2）水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展現(xiàn)狀。長期以來，種植業(yè)機械化一直是國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展重點，而水稻等糧食作物機械化則是種植業(yè)機械化重點。目前浙江省水稻生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都已采用機械作業(yè)，但全省水稻機械化作業(yè)發(fā)展存在區(qū)域、環(huán)節(jié)不平衡：平原地區(qū)機械化水平總體較高，丘陵山區(qū)水稻機械化水平總體不高；耕整地、病蟲害防治、收獲等環(huán)節(jié)作業(yè)已基本實現(xiàn)機械化，栽植、施肥等作業(yè)機械化水平較低，許多地方還主要依靠人工方式作業(yè)。為全面、科學(xué)、合理反映浙江省水稻生產(chǎn)機械化水平發(fā)展變化，現(xiàn)利用浙江省統(tǒng)計年鑒和農(nóng)機化統(tǒng)計報表公布的水稻生產(chǎn)和機械化作業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，結(jié)合有關(guān)計算方法，可得1992—2016年浙江省水稻機耕、機栽、機收，以及耕種收綜合機械化水平，如表2中的5～8列所示[4，5]。由表2可知，目前浙江省水稻生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的水田耕整、稻谷收獲的機械化水平都很高，而栽植環(huán)節(jié)機械化水平相對較低。

2.2 水稻生產(chǎn)機械化省工節(jié)本及勞力減投效果估算

（1）水稻生產(chǎn)人工投入量節(jié)省效果估算。根據(jù)表1中水稻生產(chǎn)單位面積用工量 （并以此反映浙江省水稻生產(chǎn)情況）和表2中浙江省水稻種植面積，結(jié)合公式（1）可計算出1992—2016年歷年浙江省不同種植面積下的水稻生產(chǎn)用工投入量，同理可計算出基于1992年單位面積用工量條件，1992—2016年期間歷年水稻種植面積的總用工量，計算結(jié)果分別見表3中的第2、3列。再利用公式（5）可計算出由于機械化水平提高所帶來的各年勞動用工量減少而節(jié)約的人工投入量，如表3中第4列。

（2）水稻生產(chǎn)人工成本節(jié)約效果估算。利用表1中的水稻生產(chǎn)單位面積人工成本和水稻生產(chǎn)單位面積用工量，并根據(jù)公式（3）可計算出水稻生產(chǎn)單位用工價格。然后，結(jié)合公式（2）可計算出1992—2016年歷年浙江省不同種植面積下的水稻生產(chǎn)人工成本，同理可計算出基于1992年單位面積用工量條件，1992—2016年期間歷年不同水稻種植面積下的水稻生產(chǎn)人工成本，計算結(jié)果分別見表3中的第5、6列。再結(jié)合公式（6），可計算出因機械化水平提高所節(jié)省的各年在1992年機械化水平基礎(chǔ)上的人工成本，如表3中第7列。為進一步分析浙江省水稻機械化水平提高而帶來的人工成本凈節(jié)省量，可利用公式（7）計算出各年在1992年機械化水平基礎(chǔ)上人工成本的凈節(jié)省量，結(jié)果如表3中第8列所示。

表2 1992—2016年浙江省水稻生產(chǎn)及其機械化作業(yè)水平發(fā)展變化

（3）水稻生產(chǎn)減少勞動力投入量估算。根據(jù)表3中的基于歷年單位面積用工量的總用工量，以及基于1992年單位面積用工量的總用工量，并結(jié)合公式（4）（式中每個農(nóng)業(yè)勞動力全年用于水稻生產(chǎn)的時間t取60 d），可分別計算出基于歷年單位面積用工量的總用工量和基于1992年單位面積用工量的總用工量條件，不同水稻種植面積所需要投入的勞動力，結(jié)果見表3中的第9、10列所示。再結(jié)合公式（8），可計算出1992—2016年浙江省水稻生產(chǎn)在1992年機械化水平基礎(chǔ)上，機械化發(fā)展所帶來的勞動力投入歷年減少量，如表3中的最后1列。

2.3 結(jié)果討論與分析

（1）機械化水平提升是水稻生產(chǎn)省工節(jié)本的基礎(chǔ)。水稻生產(chǎn)機械化水平的不斷提升，帶來了水稻生產(chǎn)單位面積用工量的逐年下降，而用工量下降使水稻生產(chǎn)勞動力投工量減少，進而導(dǎo)致水稻生產(chǎn)人工成本減少。由表1、表2可知，浙江省水稻生產(chǎn)耕種收綜合機械化水平由1992年的26.58%上升到2016年的73.70%，機械化綜合水平提高了47.12百

分點約1.77倍，同期浙江省水稻生產(chǎn)單位面積用工量由 289.50人·d/hm2下降到 87.15人·d/hm2，減少了 202.35人·d/hm2約 69.90%。 由表3的第 2、3、4列可知，在歷年不同的水稻種植面積條件下，由于機械化水平提高，單位面積用工量減少，每年都能在1992年機械化水平基礎(chǔ)上節(jié)省大量的人工投入，1992—2016年累計節(jié)省人工投工量26.25×108人·d即26.25億個工。同期在1992年機械化水平基礎(chǔ)上累計節(jié)省人工費用成本956.20億元，而累計凈節(jié)省人工成本則為750.72億元，而表3中199—1996年間歷年的凈節(jié)省人工成本為負值，可能原因是機械作業(yè)的各種成本高于機械所代替人工費用。此外，1992—2016年期間由于機械化水平提高，在1992年機械化水平基礎(chǔ)上累計減少了4 375.34萬勞動力投入。

表3 1992—2016 年浙江省水稻種植節(jié)省用工量投入、節(jié)約人工成本和減少勞動力投入情況

（2）機栽是今后提升水稻機械化水平的重點。如前所述，提高機械化水平是進一步實現(xiàn)水稻生產(chǎn)省工節(jié)本和減投勞動力的根本所在。由表2可知，當(dāng)今浙江省水稻機械化最薄弱的環(huán)節(jié)是栽植，2016年全省水稻機械栽植水平為29.61%，遠低于耕、收兩個環(huán)節(jié)。因而快速提高機栽水平是未來浙江省水稻機械化發(fā)展的重點和關(guān)鍵。目前浙江省水稻機械種植的方式有機插、機直播、機拋秧三種，并以機插、機直播為主。據(jù)統(tǒng)計，2016年全省機插、機直播面積分別占機械種植面積的88.20%、10.84%。導(dǎo)致水稻機械種植水平提高緩慢的主要原因有：一是水稻機插除栽插技術(shù)外，還有育秧、田間管理技術(shù)，其中育秧技術(shù)要求與插秧技術(shù)配套，且成本不能太高，雖然全省各地已探索出多種簡易且基本可行的育秧模式，但因育秧設(shè)備性能不夠完善，需要增加播種量，加之要求使用一定質(zhì)量的育秧基質(zhì)，以適應(yīng)農(nóng)藝對秧苗的素質(zhì)要求，致使現(xiàn)行各種育秧模式的成本還是有些偏高，尤其是雜交水稻育秧[6]；二是水稻機械直播技術(shù)雖然省去了育秧環(huán)節(jié)，同時各級農(nóng)機推廣部門加大了引進、示范、推廣力度，但水稻直播機械在適應(yīng)性、性能穩(wěn)定性等方面存在的問題，在一定程度上制約了水稻直播機械裝備技術(shù)的推廣普及?；谏鲜鰞煞矫娣治?，進一步降低機插育秧成本，以及提高水稻直播機械的適應(yīng)性、性能穩(wěn)定性，是浙江省今后提高水稻機械栽植水平的努力方向。

3 結(jié)論與建議

（1）機械化水平提高是導(dǎo)致水稻生產(chǎn)單位面積用工量下降最為關(guān)鍵的原因。水稻生產(chǎn)單位面積用工量下降帶來了水稻生產(chǎn)投工量、人工成本、勞動力投入量等方面的減少。本文利用經(jīng)濟學(xué)原理，建立了水稻生產(chǎn)“機器換人”在減少用工投入量、人工成本、勞動力投入量等方面作用的估算模型，并以浙江省1992—2016年間相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，測算分析了水稻機械化發(fā)展在減少投工量、人工成本、勞動力投入量方面的效果，期間在1992年機械化水平基礎(chǔ)上累計節(jié)省人工投工量26.25億個工，累計節(jié)省人工成本956.20億元（累計凈節(jié)省人工成本750.72億元），累計減少了4 375.34萬勞動力投入。本文所建水稻“機器換人”在省工節(jié)本、減少勞動力投入等方面的估算方法對其他產(chǎn)業(yè)“機器換人”效果估算亦有較大參考意義。

（2）以機栽水平提升為突破口加快水稻機械化總體水平提高。要使水稻“機器換人”在水稻生產(chǎn)省工節(jié)本、減少勞動力投入中的作用得到充分發(fā)揮，必須進一步提升水稻綜合機械化水平。2016年浙江省水稻機械栽植水平為29.61%，而同期全省水稻的機耕、機收水平則分別為95.74%、88.39%，這也就為未來幾年浙江省水稻機械化發(fā)展指明了方向。從目前浙江省水稻機栽發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢看，應(yīng)把降低現(xiàn)行各種育秧模式成本，完善提升各種水稻直播機械性能，作為進一步提高水稻綜合機械化水平的根本措施和手段。

[1]國家計委價格司.全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編 [Z].1993-2017.北京：中國統(tǒng)計出版社，1993-2017.

[2]鄭文鐘,杜美丹,洪一前.浙江省農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展對農(nóng)業(yè)勞動力替代研究 [J].現(xiàn)代農(nóng)機,2016(4)：26-29.

[3]鄭文鐘,杜美丹,洪一前.水稻生產(chǎn)“機器換人”效果估算方法研究及實證分析 [J].現(xiàn)代農(nóng)機,2016(6)：14-19.

[4]浙江省統(tǒng)計局,國家統(tǒng)計局浙江調(diào)查總隊.浙江統(tǒng)計年鑒[Z].1993-2017.北京：中國統(tǒng)計出版社，1993-2017.

[5]浙江省農(nóng)業(yè)機械管理局.浙江省農(nóng)業(yè)機械化統(tǒng)計年報[R].1992-2016.

[6]鄭文鐘,鈕杭,洪一前.水稻機收與機插技術(shù)傳播趨勢及特點實證研究[J].農(nóng)業(yè)工程,2013,3(3)：1-5.