农业机械的使用效益与产品价值周期分析

祝恒蕊

(黑龙江省农业机械工程科学研究院，哈尔滨 150081)

0 引言

农业的现代化发展对于我国国民经济稳定具有积极促进作用，随着农业机械使用量的增多，农业机械的应用价值进一步凸显，其所能创造的效益得到了社会认可，如何充分发挥农业机械的使用效益，并合理进行新旧农机技术的更新换代成为农业生产需要认真思考的问题[1]。2021年中央一号文件进一步根据我国农业基本国情提出指导性意见，并公布了《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》，强调要进一步加快推进农业现代化建设，将“三农”工作作为全党工作重中之重，坚持全面推进乡村振兴。农业的生产方式与农民的收入及农业经济发展息息相关，农业机械的应用影响着农作过程的劳动生产率、土壤产出率、资源利用率，使用效益的评价对于指导农机技术优化升级与更新换代作用明显[2]。

1 农业机械技术现状

1.1 分类及发展

现阶段，我国农业机械化生产已经具有明显的体系化特征，生产过程的农机应用、管理、维护趋于合理化，从农业机械的应用来看，根据其使用形式，可分为行进式农业机械和固定式农业机械两类，固定式农业机械含有动力机械、传动结构、功能结构等组成部件，移动式农业机械通常还包括底盘及行驶机构。生产中常用的固定式农业机械包括电动机、灌溉机械、烘干机械、大棚机械、仓储机械等；常用的移动式农业机械包括拖拉机、联合收割机及与拖拉机配套使用的植保机、耕整机等。在传统的农业机械化生产中，农民对于移动式农业机械的重视程度相对更高，使移动式农业机械的研究和技术发展领先于固定式农业机械，但随着农业全程机械化理念逐步推广，近年来灌溉机械、烘干机械、产后加工机械等设备也实现了快速发展与应用。

1.2 功能与需求

不同功能的农业机械针对传统人力生产过程的农艺工序研发，如图1所示，农业机械的功能涵盖土壤、种子、作物、农药、肥料、灌溉、农产品等常规生产需求，还需涉及地膜、秸秆、运输等。农业机械的技术应用还应满足以下需求：1)与生产规模相适应。即农业机械的动力、体积、作业能力与生产实际需求相适应。2)与农艺技术相结合。即翻耕、深松、植保、收获等机械设备符合作物种类特征和栽培农艺规范要求。3)充分考虑成本与效益。农业机械的购置成本、使用成本及后期维护与维修成本应在合理范围，避免影响农业生产经营的资金运转。4)兼顾社会效益与环境效益。农业机械的应用应尽量避免对农产品产出量与产出品质造成不利影响，要充分考虑食品安全与环境安全，尽量实现资源节约[3]。

图1 农业机械的多种功能

2 农业机械使用效益评价

2.1 生产评价的典型指标

2.1.1 投资效益

投资效益是生产经济价值最直观的体现，也是影响生产效益评价的重要指标，对于农业机械化生产而言，投资内容集中于农业机械及相关辅助设备的购置成本，投资后的效益主要来自于农产品产出增加、品质提升及生产过程用工、用料成本的降低等，影响投资效益评价的两大重要指标分别为理论投资回收期t回和平均年投资收益T收，其计算公式如式(1)、式(2)

t回=T总/S

(1)

T收=S/T总

(2)

式中T总—投资总金额，元；

S—投资总金额，元；

平均年投资收益越高，投资回收期越短，农机使用效益越高，通常而言，中小型农机的投资回收期在2～4年为最佳，中大型农机投资回收期一般不应超过6年。

2.1.2 土地产出

土地产出主要是指单位面积上的农作物产量，也可用于某一耕地整体的农作物总产量。应用于农业机械的使用效益评价主要关系到农机应用后一段周期内与应用前的农作物产量对比，以评估农机产品应用对土地产出的实际作用。

2.1.3 生产效率

从某一单一种类的农业机械使用而言，生产效率主要是指其在一年或一个作业季的时间内所能完成的作业面积(作业量)，生产效率越高，可以侧面体现出农业机械的可靠性、作业能力更好。而从另一个角度讲，如联合收割机、播种施肥一体机、联合整地机、免耕播种机等机型能够通过功能整合减少农机作业的次数，工作项目数量的缩减也体现为生产效率的提高，农业机械的效益评价也相应提高。

2.1.4 资源利用率

资源利用率主要体现于农业机械化生产相关的水、电、燃油、化肥、种子、农药、饲料等资源的利用情况。随着农机技术的提升，农业机械的作业精细化程度提高，相应的资源利用率也更高，如精量播种机能有效节约种子，节水灌溉设备有效节省水资源，新能源农机减少燃油资源消耗等。资源利用率对于农机的使用效益影响很大，一方面资源的节约本身会降低原材料购置的直接成本，直接降低生产投入；另一方面，资源节约有利于降低燃油、农药、化肥等造成的环境污染和农田土质退化等问题，在保证良好环境效益的同时有利于农业可持续发展。

2.2 生产效率评价

从2.1中提及的4项生产评价的典型指标来看，最直接体现农机产品品质的指标就是生产效率，生产效率的主要组成要素包括作业时间与作业量，通过对生产效率进行评价，有利于合理分配农机作业量，提高农机利用率，并为选型和购机过程提供指导，提高农机应用水平。

在实际生产过程中，固定式农业机械的生产效率通过机械设计过程来确定，如单位面积的灌溉量与灌溉设备的选型和实际工作能力相关，而行进式农业机械的作业效率通常与行驶速度和作业幅宽相关，理论上看，行进式农业机械的作业效率Y如式(3)所示

Y=0.1Bv

(3)

式中B—农业机械理论作业幅宽，m；

v—农业机械理论作业速度，km·h-1。

式(3)中，0.1为平方米与公顷之间的换算关系，可见农机的作业幅宽与行驶速度均与作业效率成线性正相关。但在实际生产过程中，生产效率还会受到驾驶操作方式的影响，如驾驶的直线度会影响有效幅宽，驾驶速度均匀性影响平均速度等。

由式(3)进行扩展，可得行进式农业机械的生产效率间接影响因素包括：1)动力配置。以行进式农业机械应用广泛的柴油机为例，理论上讲，其功率越高，所能实现的生产效率也越高。2)传动效率。在动力系统输出动力后，该动力通过机械传动的形式传递到轮胎及其他运转功能结构，如齿轮、链轮、带轮等结构的传动形式均会产生一定的效率损失，导致动能利用率的降低，根据农业机械的结构特点，以拖拉机为例，其传动效率约为89%～93%，传动效率高也会提升生产效率。3)可靠性。可靠性表现为农业机械在标准工作下进行有效作业的时间占比，可靠性的影响因素包括故障率、故障维修时间、维护保养时间、调整时间等，可靠性越高，农业机械在作业周期内的可用时间越长，作业效率越高。

2.3 使用成本评价

使用成本是投资效益的重要影响因素，是农机购置成本以外的最主要成本项，影响农机使用成本的要素包括燃油费(电费)、维修保养费、折旧费、驾驶费、管理费等。从实际用机来看，以上费用大体可分为两类，一类是相对固定的费用，如折旧费、管理费，这类费用通常与作业量的多少无关，每年(作业季)的成本变化较小；另一类是如燃油费(电费)、维修保养费、驾驶费这一类的成本，其会随着市场行情进行调整，每年(作业季)成本会产生相应变化。

2.4 农机贡献评价

农机贡献是近年来应用较多的一项综合性评价指标，其评价过程与上文提及的生产效率、使用成本等存在交集关系，其主要用于估算农业机械应用后在实际农业产出中的贡献率，使人们对农机的作用有更直观的了解。农业机械的贡献评价可通过一些成熟的数学模型辅助完成，如Cobb—Dauglas函数、数据包络计算等，也可通过统计学进行全面统计[4]。农机贡献表现为应用农机后与应用农机前的生产效益、生态效率、劳动力情况等对比，用以体现农机生产综合性的优劣。

3 农机产品合理价值周期

价值周期是指农业机械中的某一产品适宜使用的时间段，当农机产品的技术特征不能满足农业生产需求时，则视为其价值周期结束。新型农机产品投入市场后，发展普遍呈现规律化特点，其销售和应用过程大体包括出现期、加速成长期、缓慢增长期、成熟期、衰退期等阶段，各个阶段的时间跨度受到产品品质、技术先进性、适用性和营销方式等多种因素的影响[5]。

现阶段，我国使用的农机产品普遍使用周期较长，很多农机产品在超过价值周期后仍被使用，导致农机化生产整体水平的落后。因此，应根据农机产品的技术特征判断其应用价值，并在超出应用价值后予以及时淘汰，实现更新换代。价值周期评定的主要影响因素包括：作业性能、适用性、农机农艺结合度、可靠性、维护保养难易度等；次要影响因素包括排放环保性、加工制造工艺性、市场销售量等。

当农机产品出现上述的一项或数项不合格，则应考虑其是否仍具有应用价值，在实际生产中应用的该类产品应当逐步淘汰，市场上的同类产品应严格控制销量，使超过价值周期的产品逐步退出市场[6]。

4 结语

综上所述，随着农业机械技术进一步普及，农机质量进一步提高，其品类也得到了极大丰富，为优化农民的购机过程，实现农机技术的合理推广，对现有农机产品进行使用效益的统计与评估十分必要，这也将成为农业机械优化进步推动力，促进农业生产整体水平的提升。与此同时，在农业机械使用过程中农机产品的及时更新换代，确保充分利用已购置农机外，做到新技术的高效率应用。