小麦-玉米周年生产综合效益评价方法研究

栗慧卿，范卫华，桑运洪，姜言芳，侯玉叶

（1.250100 山东省 济南市 山东省农业机械科学研究院；2.山东省 平度市 266700 青岛平度市农业农村局；3.272067 山东省 济宁市 山东理工职业学院）

0 引言

山东是我国重要的粮食主产区之一，2019年粮食总产量居全国第3 位。其中小麦、玉米是山东最主要的两大粮食作物，其面积和总产量均占全省粮食作物的95%以上[1]。然而目前山东在农业生产中还存在小麦-玉米轮作生产水肥药资源利用效率低、全程机械化和信息化水平不高、粮食产后损失率高、粮食生产效益低等问题，严重制约着山东粮食产业的可持续发展和节本增效。针对上述问题，山东省农业科学院联合部分高校、科研院所及新型农业经营主体，创建具有区域特色的全程机械化丰产增效技术体系，完善生产技术推广服务体系，强化新型农业经营主体的生产辐射带动作用，以点带面推动山东小麦-玉米周年生产全程机械化丰产增效技术模式示范应用，实现山东小麦-玉米周年生产全程机械化丰产提质增效。

为获得不同区域最佳的作业技术模式，需要对不同技术模式进行综合效益分析。目前，国内外对于机械化技术模式的评价研究比较欠缺。层次分析法[2]是一种有效处理那些难以完全用定量方法来分析的复杂问题的手段，是一种结合定量和定性分析的方法。1990 年，国家环保局南京环境科学研究所王健民[3]等人提出基于层次分析法的综合效益评价过程与方法，提出乡镇企业的综合效益分析计算方法。2003 年，滨州职业学院刘新生[4]等人提出农业经济效益的综合指数法，提出农业经济效益分析计算方法。2019 年，福建农林大学经济学院于炜杰[5]等人提出基于层次分析法的城乡社区治理综合效益分析方法，提出城乡社区治理综合效益分析方法。目前尚没有成熟的适用于农业机械化技术模式的评价体系，但是可以借鉴以上文献提出的评价方法。基于以上分析，本文尝试采用基于层次分析法的综合指数法对小麦-玉米全程机械化技术模式综合效益进行定量评价，建立全面可行的评价指标体系，并以山东青岛地区典型合作社西寨农机合作社调研数据作为示例进行分析验证。

1 小麦-玉米周年生产全程机械化技术模式

发展现代农业必须注重农业生产的综合效益，充分发挥制度、自然资源、科学技术、资本等农业要素效能，从而引导现代农业进入可持续、高质量发展的轨道[6]。现代农业在追求经济效益和社会效益的同时，还必须注重生态环境的保护和水肥药资源的高效利用，通过充分利用科技的力量推动农业现代化的发展[7]。针对山东小麦、玉米生产各作业环节机具衔接性差、机械化作业方式与高产栽培模式不配套、关键环节装备技术水平低、作业质量差等问题，山东省农业科学院通过农机农艺深度融合与示范研究，经过多年的实践和探索，形成了一套比较成熟适用的小麦-玉米周年绿色丰产增效技术[8]和黄淮海小麦玉米全程机械化栽培模式[9]，并在一些新型农业经营主体进行了试点和应用，大幅提升了小麦-玉米周年全程机械化作业质量和效率。

2 确定评价方法

2.1 基本思路

农业生产是集生态、社会及经济效益于一体的生产系统，从以上三个层次对农业生产经营综合效益构建相关指标体系评价被广大科技工作者所广泛认可[10]。中华人民共和国国家标准《农业综合标准化工作指南》中给出农业综合标准化示范区的实施效果评价，主要分为社会效果、经济效果和生态效果，评价方法采用专家打分制[11]。农业行业标准《农业机械先进性评价 一般方法》将评价指标分为一级指标和二级指标，并分别赋予其相应的权重[12]。

由于农业生产综合效益受气候条件、地理因素、地区劳动力成本、合作社规模[13]、机具配备[14]、粮食收购价格等因素的影响，增加了评价指标的复杂性和不确定性。为了评价方法的可行性，不同区域、不同评价对象的评价指标应进行动态调整。综合各方面因素及实施的可行性，最终确定以下原则：

（1）综合效益涵盖经济、社会和生态效益，评价时应当充分考虑这三方面指标的情况，并根据专家意见分配不同的权重。

（2）由于影响综合效益的因素比较多、比较复杂，应该采取定性评价和定量评价相结合的方式。

（3）每一项评价指标，必须要有基准值（即对比值）。本文中，以当地小麦-玉米周年生产该指标的平均值为基准值。基准值应为动态值，需根据不同的区域情况进行提前设定。

2.2 评价方法

分析评价对象的特点及评价目的，确定能够反映评价目的的主要指标，并将相关指标分成一级指标、二级指标、三级指标三个层次，同时综合相关专家的主观判断，对评价指标识别重要性和设计权重，通过调研当地情况确定每项三级指标的基准值，三级指标采用打分制进行比较，并根据评价指标与基准值的比值确定其分值，然后根据评价指标的权重和各层次权重最终得出评价对象的综合效益分值。评价过程见图1。

图1 综合效益评价过程图Fig.1 Process diagram of comprehensive benefit evaluation

3 评价指标体系

3.1 选择评价指标原则

构建指标时，需遵循系统性、可比性、可操作性、差异性、可量化、动态性、科学性等多项原则。

3.2 评价指标选取及权重分配

在掌握综合效益评价特点的基础上，依照系统分析，将综合效益分为经济效益[15]、社会效益[16]和生态效益3 个方面作为一级指标，再分成二级指标和三级指标，并且在充分征求专家意见的基础上，给出每个指标的权重，构建出评价指标体系。现以山东省丘陵山区为例，给出评价指标体系及相应权重，如表1 所示。其中机械作业成本是指自有机械的折旧、维修和用油（用电）费用，租赁机械的租赁费用和其他费用；农资投入是指种子、化肥、农药等费用；玉米秸秆回收率是指穗茎兼收或青贮收获的玉米公顷数占种植玉米总公顷数，用工量按式（1）、式（2）计算。

表1 综合效益评价指标体系及农机专业合作社评价得分Tab.1 Comprehensive benefit evaluation index system and evaluation score of Xizhai Agricultural Machinery Cooperative

式中：G——用工量/公顷；n1——年固定用工人数；n2——年灵活用工人数；m——种植土地公顷数；r ——灵活用工人数；t ——灵活用工天数。

3.3 指标分类及分值确定

将三级指标分为A 类和B 类，A 类指标与基准值相比越大分值越高，B 类指标与基准值相比越小分值越高。按表2 确定指标A1或B1的分值，JAi为第i 个A 类指标的基准值，JBi为第i 个B 类指标的基准值。

表2 三级指标分值的确定Tab.2 Consideration of three-level index score

3.4 综合效益分值计算

根据每项三级指标分值及其权重可以计算二级指标分值，然后根据每项二级指标分值及其权重计算一级指标分值，最后根据每项一级指标分值及其权重计算评价对象综合效益分值。通过这种方法，可以比较不同评价对象的综合效益，也可以比较不同评价对象的经济效益、社会效益或生态效益，找到影响不同指标分值的因素，从而得到不同技术模式的优缺点以及改进方向。

4 评价示例

4.1 基准值的确定

三级指标的基准值应根据评价区域具体情况确定，课题组对山东省青岛地区部分合作社开展了小麦-玉米生产全程机械化丰产增效技术模式相关经济效益的摸底调查，选取典型代表西寨农机合作社作为评价示例，并根据当地小麦-玉米周年生产该指标的平均值确定了三级指标的基准值，见表3。2019 年当地小麦收购价格2.36 元/kg，玉米收购价格1.7 元/kg。

表3 2019 年山东省青岛地区三级指标基准值与西寨农机合作社对比Tab.3 Comparison between the benchmark value of the third-level indicators in Qingdao,Shandong Province and the Xizhai Agricultural Machinery Cooperative in 2019

4.2 合作社概况

山东青岛平度市田庄镇西寨农机专业合作社是当地一家大型农机合作社，共经营土地230 多hm2，周年全部种植小麦和玉米，农机装备比较齐全，有拖拉机15 台、播种机10 台、收割机3 台、耕整地机械11 台、无人机6 架，还有喷杆式喷雾机、卷盘式喷灌机等。除了粮食烘干环节，基本实现了机械化。合作社有固定管理人员2 人，月工资3 500 元。固定机手4 个，工 资150 元/d，交保险费用。灵活用工秋天15～16 人，夏 天7～8 人，其中机手工资300 元/d，零工男工资120 元/d、女工资100 元/d。合作社小麦种植采用宽苗带播种方式，小麦秸秆全部还田，玉米种植行距65 cm，玉米约60 hm2用于青贮饲料，20 hm2穗茎兼收，其余秸秆还田。采用水肥一体化灌溉系统，无人机飞防除草杀虫，节水节肥节药。

4.3 计算各级指标分值

按照表2 的方法，计算获得西寨农机专业合作社三级指标分值，按照式（3）—式（5），计算得出综合效益分值，计算结果见表1。

式中：F总——综合效益得分；F1i——第i 个一级指标得分；Z1i——第i 个一级指标权重；F2i——第i个二级指标得分；Z2i——第i 个二级指标权重；F3i——第i 个三级指标得分；Z3i——第i 个三级指标权重。

4.4 综合效益评价

从以上计算分析可以看出，西寨农机专业合作社小麦-玉米周年生产相比当地平均值综合效益显著，主要体现在以下几方面：

（1）生态效益显著。主要原因，一是普通农户大多采用大水漫灌的灌溉方式，西寨农机合作社采用喷灌和滴灌的灌溉方式，节水效应明显；二是西寨农机合作社采用无人机喷洒药液，节水节药，提高了农药利用率，而且使用低残留除草剂，降低了除草剂对生态环境的损害；三是西寨农机合作社大约1/4 玉米秸秆回收利用，增加了经济效益，而且减少了秸秆过量还田造成的危害。

（2）经济效益较好。西寨农机专业合作社集约化种植相比普通农户农资投入大幅降低，特别是130 hm2土地年仅用工10 余人，大大节约了劳动力，产出投入比大幅提高，为2/1.5，节约了成本、提高了收益。

（3）社会效益良好。虽然西寨农机专业合作社集约化种植相比普通农户精细化种植粮食产量有所降低，但是提高了机械化率，大大减少了每公顷用工量，节约了劳动力。

5 结论

（1）本文在广泛借鉴各类相关文献评价方法基础上，提出了一种基于层次分析法的综合指数法对小麦-玉米全程机械化技术模式综合效益进行定量评价的方法，建立了一套较为全面可行的评价指标体系，明确了三级评价指标的选取、权重分配及分值的计算方法，并以山东青岛地区典型合作社西寨农机合作社相比当地小麦-玉米周年生产各项指标平均值作为示例进行分析验证，结果较为客观、全面地反映了实际情况，为综合评价、筛选适宜的生产技术模式提供了重要参考依据。

（2）本文构建的小麦-玉米全程机械化技术模式综合效益评价体系简洁、实用，可以通过输入不同技术模式应用对象的相关数据进行计算，得出各种技术模式在经济效益、社会效益、生态效益及其下设三级指标所取得的分值，能够非常直接地反映出各种技术模式的优缺点，有利于对各种技术模式进行更加全面、客观的分析评价。

（3）该评价体系中，各指标权重的分配及分值计算可根据不同的评价区域进行适当调整，以更突出区域特点和引导方向。