李洪濤,劉昶希,李渤海,胡 軍
(1.黑龍江省長水河農場,黑龍江 北安 164007;2.黑龍江八一農墾大學 工程學院,黑龍江 大慶 163319)
建設農場創(chuàng)建于1956年,原名為和平機械農場,1962年改為建設農場,位于中國東北部小興安嶺山麓、松嫩平原和三江平原地區(qū),隸屬農墾北安分局,為世界著名的三大黑土帶之一[1-3]。建設農場是用現(xiàn)代物質裝備武裝起來的現(xiàn)代化農場,具有較高的勞動生產率,主要農產品生產能力達到較高水平。目前,建設農場基本建成了適合農場實際、設施配套、功能齊全的現(xiàn)代農業(yè)體系,營造起能有效保持水土的綠化屏障,農業(yè)抗御自然災害的能力大大增強。建設農場擁有農用飛機場一座,大中型現(xiàn)代農機具236臺(套),日處理玉米300 t的烘干設備一套,農業(yè)生產全部實現(xiàn)了機械化,耕種收綜合機械化率達100%。
目前,世界發(fā)達國家都已實現(xiàn)了全程的農業(yè)現(xiàn)代化,而我國正處在農業(yè)機械化快速發(fā)展的階段,對農業(yè)機械化發(fā)展水平評價及規(guī)劃、機械配置研究有重要的實際意義[4-6]。白人樸等[7]建立農業(yè)機械化所處發(fā)展階段的模糊評判模型,對全國及各個省市區(qū)農業(yè)機械化發(fā)展階段進行評判,把農業(yè)機械化發(fā)展過程大體劃分為3個階段:即農業(yè)機械化初級階段、中級階段、高級階段。建設農場的農業(yè)和機械發(fā)展現(xiàn)狀如下所述。
1.1.1 老式農業(yè)機械化配備情況
在進行現(xiàn)代化農業(yè)機械更新前,農場的主要動力機車,大多數(shù)采用的是國產車型[8],例如動力牽引機車,主要使用的為東方紅802、1002型鏈軌機車、約翰迪爾654型膠輪機車。收獲機械為迪爾佳聯(lián)1075、迪爾1075H四行收獲機,東德產的E512、E514型聯(lián)合收獲機。
1.1.2 當前農業(yè)機械化配備現(xiàn)狀
農業(yè)機械是農業(yè)生產的重要工具,是農業(yè)生產力的重要因素,是先進生產力的代表。為了改善農業(yè)生產條件,提高農業(yè)生產力水平,2004年農場開始逐步進行機車更新,主要的更新對象為原國產拖拉機東方紅1002等牽引機車,以后逐年進行牽引機車及收獲機的更新。整地機車更新情況、收獲機械更新情況、合作社機械情況如表1、表2、表3所示。
表1 整地機車更新情況
表2 收獲機械更新情況
表3 合作社機械情況
目前,建設農場的機車保有量已經能夠滿足完成當前農業(yè)生產的全程機械化作業(yè)要求,并且在所有的機械耕作流程中運用GPS定位系統(tǒng),進行農業(yè)精準作業(yè)。但在更新農業(yè)機械過程中,由于農場農機管理部門缺乏對農業(yè)機械配備的可行性分析與研究,購機戶僅憑經驗和機械性能的好壞選擇農機,所以在動力機械和農具的配備中存在很多不合理的情況,造成了部分機械配備超飽和、使用效率不高等后果,因此農場農機管理部門需要進行引導和解決以下問題。
結合建設農場農業(yè)機械化水平,通過分析可以發(fā)現(xiàn)農場當前的機械配備存在以下問題:
(1)97 kW以下的拖拉機,雖然是單位在編的機動車,但由于動力有限,所以作業(yè)項目有一定的局限性,只能從事旋耕、滅茬、噴藥(苗期滅草)、鎮(zhèn)壓、田間運輸作業(yè)。以上的幾個作業(yè)類別基本滿足小型機車的正常作業(yè),按年收入效益看,基本合理。
(2)農業(yè)機械的主要矛盾存在于150 kW以上的動力機械,主要原因在于作業(yè)類別復雜,作業(yè)周期長,作業(yè)后年收入不高,作業(yè)類別分為播種、施肥、中耕、耙地、深松、起壟等復試作業(yè)。目前,農場根據當年的種植計劃進行種植,造成開春搶播搶種,秋季玉米收獲周期滯后,致使春秋兩季的機車作業(yè)量不一致,其中農場配備的2臺336 kW以上機車由于缺乏合理的分配,致使機車不能全效率作業(yè)。
(3)機車作業(yè)區(qū)域搭配不盡合理。收獲機械的配備是按照原有機型進行機械更新,由原2臺老舊機車的編制更新一臺新型260 kW及以上的約翰迪爾9670/S660、凱斯6130等收獲機,是原有機戶自由組合進行更新,農場未對機車進行區(qū)域的合理性分析和分配,致使機車作業(yè)區(qū)域搭配不合理。
通過上述分析,明確了建設農場目前農業(yè)機械發(fā)展的程度,為進一步有針對性地解決問題,進一步提高農機化發(fā)展水平,本文采用指數(shù)平滑預測法建立農機裝備預測模型為建設農場的農業(yè)機械化水平的快速提高提供參考。
該方法在計算之初默認時間序列中越近的數(shù)據對未來的影響越顯著,在此指導思想下,消除時間序列中不規(guī)則和隨機的擾動,并對序列進行加權處理,時間越近,權值越大,反之越小。對指數(shù)平滑常數(shù)的討論平滑系數(shù)α的取值范圍為0.01~0.5。預測公式為
(1)
Yt—第t周期的實際值;
由公式可以得出:平滑系數(shù)α越大,對實際情況反映的越明顯,相反該系數(shù)越小,則越接近預測的參數(shù)。為了使農業(yè)機械裝備的最新數(shù)據在分析的過程中能夠充分體現(xiàn)出來,取較大的平滑系數(shù)α,本課題選用α=0.4。
指數(shù)平滑初始值S0的選擇由于時間序列數(shù)據較少,t= 19 < 20,可用前面3期數(shù)據的實際值的平均值作為初始值。則
(2)
模型預測公式為
(3)
(4)
Yt—第t周期對應的實際數(shù)據。
通過以上方法得出待定系數(shù),建立農機裝備的預測模型,如表4所示。
表4 農機裝備的預測模型
通過建立的預測模型,對設備在2021—2024年的農機具保有量進行預測,結果如表5所示。
表5 農機具從2021—2024年的預測數(shù)量/臺
綜上,結合建設農場農業(yè)機械化的發(fā)展特點以及農機裝備預測模型,對建設農場農業(yè)機械化發(fā)展提出建議如下:
(1)提高農業(yè)綜合生產力。繼續(xù)加強場縣合作共建的體制,使農機專業(yè)合作社在農機化水平和機具利用率等方面大幅度提升,通過整合農戶的土地、流動資金、農機裝備和資訊等各項農業(yè)資源,拓展農業(yè)生產的規(guī)模。
(2)加快推進土地規(guī)?;洜I。土地規(guī)?;洜I增進了農業(yè)機械化進程,解決了農業(yè)技術推廣工作的難題。土地規(guī)?;洜I不僅減少了機具作業(yè)成本,提高生產效率,又增加了作物產量,引起了農民大力發(fā)展農業(yè)機械化的熱潮。
(3)加快推動勞動過程機械化。力爭通過引進國外先進機械的方式實現(xiàn)麥類作物、大豆、水稻、包括玉米和甜菜全程機械化,尤其是要計劃引進精準播種機和收獲機,使播種和施肥以及收獲都精確到每一平方米,全力打造精準農業(yè)。