農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效益與產(chǎn)品價值周期分析

祝恒蕊

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展對于我國國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定具有積極促進(jìn)作用，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械使用量的增多，農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用價值進(jìn)一步凸顯，其所能創(chuàng)造的效益得到了社會認(rèn)可，如何充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效益，并合理進(jìn)行新舊農(nóng)機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要認(rèn)真思考的問題[1]。2021年中央一號文件進(jìn)一步根據(jù)我國農(nóng)業(yè)基本國情提出指導(dǎo)性意見，并公布了《關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》，強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，將“三農(nóng)”工作作為全黨工作重中之重，堅持全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興。農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式與農(nóng)民的收入及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用影響著農(nóng)作過程的勞動生產(chǎn)率、土壤產(chǎn)出率、資源利用率，使用效益的評價對于指導(dǎo)農(nóng)機(jī)技術(shù)優(yōu)化升級與更新?lián)Q代作用明顯[2]。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 分類及發(fā)展

現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)已經(jīng)具有明顯的體系化特征，生產(chǎn)過程的農(nóng)機(jī)應(yīng)用、管理、維護(hù)趨于合理化，從農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用來看，根據(jù)其使用形式，可分為行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械和固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械兩類，固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械含有動力機(jī)械、傳動結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)等組成部件，移動式農(nóng)業(yè)機(jī)械通常還包括底盤及行駛機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)中常用的固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械包括電動機(jī)、灌溉機(jī)械、烘干機(jī)械、大棚機(jī)械、倉儲機(jī)械等；常用的移動式農(nóng)業(yè)機(jī)械包括拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)及與拖拉機(jī)配套使用的植保機(jī)、耕整機(jī)等。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中，農(nóng)民對于移動式農(nóng)業(yè)機(jī)械的重視程度相對更高，使移動式農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究和技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先于固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械，但隨著農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化理念逐步推廣，近年來灌溉機(jī)械、烘干機(jī)械、產(chǎn)后加工機(jī)械等設(shè)備也實現(xiàn)了快速發(fā)展與應(yīng)用。

1.2 功能與需求

不同功能的農(nóng)業(yè)機(jī)械針對傳統(tǒng)人力生產(chǎn)過程的農(nóng)藝工序研發(fā)，如圖1所示，農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能涵蓋土壤、種子、作物、農(nóng)藥、肥料、灌溉、農(nóng)產(chǎn)品等常規(guī)生產(chǎn)需求，還需涉及地膜、秸稈、運輸?shù)取＾r(nóng)業(yè)機(jī)械的技術(shù)應(yīng)用還應(yīng)滿足以下需求：1)與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。即農(nóng)業(yè)機(jī)械的動力、體積、作業(yè)能力與生產(chǎn)實際需求相適應(yīng)。2)與農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合。即翻耕、深松、植保、收獲等機(jī)械設(shè)備符合作物種類特征和栽培農(nóng)藝規(guī)范要求。3)充分考慮成本與效益。農(nóng)業(yè)機(jī)械的購置成本、使用成本及后期維護(hù)與維修成本應(yīng)在合理范圍，避免影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的資金運轉(zhuǎn)。4)兼顧社會效益與環(huán)境效益。農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用應(yīng)盡量避免對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出量與產(chǎn)出品質(zhì)造成不利影響，要充分考慮食品安全與環(huán)境安全，盡量實現(xiàn)資源節(jié)約[3]。

圖1 農(nóng)業(yè)機(jī)械的多種功能

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械使用效益評價

2.1 生產(chǎn)評價的典型指標(biāo)

2.1.1 投資效益

投資效益是生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值最直觀的體現(xiàn)，也是影響生產(chǎn)效益評價的重要指標(biāo)，對于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)而言，投資內(nèi)容集中于農(nóng)業(yè)機(jī)械及相關(guān)輔助設(shè)備的購置成本，投資后的效益主要來自于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出增加、品質(zhì)提升及生產(chǎn)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(biāo)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(nóng)機(jī)使用效益越高，通常而言，中小型農(nóng)機(jī)的投資回收期在2～4年為最佳，中大型農(nóng)機(jī)投資回收期一般不應(yīng)超過6年。

2.1.2 土地產(chǎn)出

土地產(chǎn)出主要是指單位面積上的農(nóng)作物產(chǎn)量，也可用于某一耕地整體的農(nóng)作物總產(chǎn)量。應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效益評價主要關(guān)系到農(nóng)機(jī)應(yīng)用后一段周期內(nèi)與應(yīng)用前的農(nóng)作物產(chǎn)量對比，以評估農(nóng)機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用對土地產(chǎn)出的實際作用。

2.1.3 生產(chǎn)效率

從某一單一種類的農(nóng)業(yè)機(jī)械使用而言，生產(chǎn)效率主要是指其在一年或一個作業(yè)季的時間內(nèi)所能完成的作業(yè)面積(作業(yè)量)，生產(chǎn)效率越高，可以側(cè)面體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)機(jī)械的可靠性、作業(yè)能力更好。而從另一個角度講，如聯(lián)合收割機(jī)、播種施肥一體機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)、免耕播種機(jī)等機(jī)型能夠通過功能整合減少農(nóng)機(jī)作業(yè)的次數(shù)，工作項目數(shù)量的縮減也體現(xiàn)為生產(chǎn)效率的提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械的效益評價也相應(yīng)提高。

2.1.4 資源利用率

資源利用率主要體現(xiàn)于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)相關(guān)的水、電、燃油、化肥、種子、農(nóng)藥、飼料等資源的利用情況。隨著農(nóng)機(jī)技術(shù)的提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)精細(xì)化程度提高，相應(yīng)的資源利用率也更高，如精量播種機(jī)能有效節(jié)約種子，節(jié)水灌溉設(shè)備有效節(jié)省水資源，新能源農(nóng)機(jī)減少燃油資源消耗等。資源利用率對于農(nóng)機(jī)的使用效益影響很大，一方面資源的節(jié)約本身會降低原材料購置的直接成本，直接降低生產(chǎn)投入；另一方面，資源節(jié)約有利于降低燃油、農(nóng)藥、化肥等造成的環(huán)境污染和農(nóng)田土質(zhì)退化等問題，在保證良好環(huán)境效益的同時有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 生產(chǎn)效率評價

從2.1中提及的4項生產(chǎn)評價的典型指標(biāo)來看，最直接體現(xiàn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品品質(zhì)的指標(biāo)就是生產(chǎn)效率，生產(chǎn)效率的主要組成要素包括作業(yè)時間與作業(yè)量，通過對生產(chǎn)效率進(jìn)行評價，有利于合理分配農(nóng)機(jī)作業(yè)量，提高農(nóng)機(jī)利用率，并為選型和購機(jī)過程提供指導(dǎo)，提高農(nóng)機(jī)應(yīng)用水平。

在實際生產(chǎn)過程中，固定式農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率通過機(jī)械設(shè)計過程來確定，如單位面積的灌溉量與灌溉設(shè)備的選型和實際工作能力相關(guān)，而行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)效率通常與行駛速度和作業(yè)幅寬相關(guān)，理論上看，行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)效率Y如式(3)所示

Y=0.1Bv

(3)

式中B—農(nóng)業(yè)機(jī)械理論作業(yè)幅寬，m；

v—農(nóng)業(yè)機(jī)械理論作業(yè)速度，km·h-1。

式(3)中，0.1為平方米與公頃之間的換算關(guān)系，可見農(nóng)機(jī)的作業(yè)幅寬與行駛速度均與作業(yè)效率成線性正相關(guān)。但在實際生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)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(jìn)行擴(kuò)展，可得行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)效率間接影響因素包括：1)動力配置。以行進(jìn)式農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用廣泛的柴油機(jī)為例，理論上講，其功率越高，所能實現(xiàn)的生產(chǎn)效率也越高。2)傳動效率。在動力系統(tǒng)輸出動力后，該動力通過機(jī)械傳動的形式傳遞到輪胎及其他運轉(zhuǎn)功能結(jié)構(gòu)，如齒輪、鏈輪、帶輪等結(jié)構(gòu)的傳動形式均會產(chǎn)生一定的效率損失，導(dǎo)致動能利用率的降低，根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點，以拖拉機(jī)為例，其傳動效率約為89%～93%，傳動效率高也會提升生產(chǎn)效率。3)可靠性?？煽啃员憩F(xiàn)為農(nóng)業(yè)機(jī)械在標(biāo)準(zhǔn)工作下進(jìn)行有效作業(yè)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(hù)保養(yǎng)時間、調(diào)整時間等，可靠性越高，農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)周期內(nèi)的可用時間越長，作業(yè)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(nóng)機(jī)購置成本以外的最主要成本項，影響農(nóng)機(jī)使用成本的要素包括燃油費(電費)、維修保養(yǎng)費、折舊費、駕駛費、管理費等。從實際用機(jī)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(yè)量的多少無關(guān)，每年(作業(yè)季)的成本變化較??；另一類是如燃油費(電費)、維修保養(yǎng)費、駕駛費這一類的成本，其會隨著市場行情進(jìn)行調(diào)整，每年(作業(yè)季)成本會產(chǎn)生相應(yīng)變化。

2.4 農(nóng)機(jī)貢獻(xiàn)評價

農(nóng)機(jī)貢獻(xiàn)是近年來應(yīng)用較多的一項綜合性評價指標(biāo)，其評價過程與上文提及的生產(chǎn)效率、使用成本等存在交集關(guān)系，其主要用于估算農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用后在實際農(nóng)業(yè)產(chǎn)出中的貢獻(xiàn)率，使人們對農(nóng)機(jī)的作用有更直觀的了解。農(nóng)業(yè)機(jī)械的貢獻(xiàn)評價可通過一些成熟的數(shù)學(xué)模型輔助完成，如Cobb—Dauglas函數(shù)、數(shù)據(jù)包絡(luò)計算等，也可通過統(tǒng)計學(xué)進(jìn)行全面統(tǒng)計[4]。農(nóng)機(jī)貢獻(xiàn)表現(xiàn)為應(yīng)用農(nóng)機(jī)后與應(yīng)用農(nóng)機(jī)前的生產(chǎn)效益、生態(tài)效率、勞動力情況等對比，用以體現(xiàn)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)綜合性的優(yōu)劣。

3 農(nóng)機(jī)產(chǎn)品合理價值周期

價值周期是指農(nóng)業(yè)機(jī)械中的某一產(chǎn)品適宜使用的時間段，當(dāng)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)特征不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求時，則視為其價值周期結(jié)束。新型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品投入市場后，發(fā)展普遍呈現(xiàn)規(guī)律化特點，其銷售和應(yīng)用過程大體包括出現(xiàn)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(chǎn)品品質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)性、適用性和營銷方式等多種因素的影響[5]。

現(xiàn)階段，我國使用的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品普遍使用周期較長，很多農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在超過價值周期后仍被使用，導(dǎo)致農(nóng)機(jī)化生產(chǎn)整體水平的落后。因此，應(yīng)根據(jù)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)特征判斷其應(yīng)用價值，并在超出應(yīng)用價值后予以及時淘汰，實現(xiàn)更新?lián)Q代。價值周期評定的主要影響因素包括：作業(yè)性能、適用性、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合度、可靠性、維護(hù)保養(yǎng)難易度等；次要影響因素包括排放環(huán)保性、加工制造工藝性、市場銷售量等。

當(dāng)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品出現(xiàn)上述的一項或數(shù)項不合格，則應(yīng)考慮其是否仍具有應(yīng)用價值，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的該類產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)逐步淘汰，市場上的同類產(chǎn)品應(yīng)嚴(yán)格控制銷量，使超過價值周期的產(chǎn)品逐步退出市場[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)進(jìn)一步普及，農(nóng)機(jī)質(zhì)量進(jìn)一步提高，其品類也得到了極大豐富，為優(yōu)化農(nóng)民的購機(jī)過程，實現(xiàn)農(nóng)機(jī)技術(shù)的合理推廣，對現(xiàn)有農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行使用效益的統(tǒng)計與評估十分必要，這也將成為農(nóng)業(yè)機(jī)械優(yōu)化進(jìn)步推動力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體水平的提升。與此同時，在農(nóng)業(yè)機(jī)械使用過程中農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的及時更新?lián)Q代，確保充分利用已購置農(nóng)機(jī)外，做到新技術(shù)的高效率應(yīng)用。