东北地区农业机械调配路径优化研究

(黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨 150081)

0 引言

农业机械化是农业现代化建设主要内容之一,持续推进农业机械化发展与创新,是加快农业科技创新必备技术之一。随着我国农业机械化的迅速发展,自改革开放以来,我国农机总动力截至2021年已增长至10.56亿kW,与1978年1.17亿kW的农机总动力相比,增长了近10倍,我国农作物耕种收机械化水平达到了70%以上[1-3]。

在“十四五”期间,我国农业机械发展水平实现了快速进步,但是农业机械化水平在不同区域、不同作物和不同生产环节中表现出发展不平衡的问题。农业机械保有量、农业机械总动力和农业机械化区域布局都存在发展不协调的问题,区域农业机械装备闲置率高、利用率低。农机装备资源没有得到充分利用和农业机械调配不合理等问题依然十分突出[4-5]。因此,通过合理的农业机械管理手段和科学发展技术,降低农业机械分配资源不合理及调配路径不科学等问题,是全面提升不同区域农业机械化水平提升的重要技术保障。

针对以上问题,本研究以调配路径优化和共享经济为农业机械管理发展理论基础,提出将其运用至农业机械管理与优化中,充分发挥农业机械利用效率,降低农业生产投入成本,实现农业机械与合作社之间的良性互动发展,缓解农业机械闲置等问题。研究结果以期为相关农机管理部门和农机服务组织提供理论参考与借鉴。

1 农业机械共享与合理调配的必要性与发展特点

1.1 必要性

1.1.1 农业机械大量闲置

基于大量闲置资源的积累,相关研究人员提出了共享经济发展模式,实现资源的优化配置。结合目前我国农业机械保有量与发展情况分析,随着大量农业机械的投入使用,我国各项农作物耕种收机械化水平较高,粮食产量及农业效益不断提升,但是由于农业生产具有时效性,各类农业机械的使用时间较为集中,所以导致农业机械闲置率较高,资源利用效率较低,因此,有必要进行农业机械资源的优化发展。

1.1.2 农业机械购置成本较高

农业机械购置成本较高,少则几万,多则上百万,该问题也是进行农业机械共享的必要性之一。农机购置成本高是影响农业机械使用的主要因素。目前,农机购置渠道主要包括自筹和贷款两种方式,对于农户来说是一笔不小的开支,另一方面,农用燃油价格昂贵也是限制农业机械购买和使用的主要因素之一。因此,结合农业机械自身特点分析,有必要进行农业机械资源共享发展。

1.2 发展特点

1.2.1 农业机械共享目标较为分散

农业机械与其他行业相比,其显著特征就是较为分散。我国农业耕作范围较广,农业耕地较为分散,一些农业耕地往往是在偏远地区,因此,农业机械共享具有一定的分散性。

1.2.2 关注程度较高

农业机械是提高农业生产效率、保障粮食安全的重要技术条件之一,粮食安全是保障国家发展和人类生存的基础条件,直接影响着人们的日常,因此,关注度较高。

1.3 以合作社为载体进行农业机械共享的必要性

1.3.1 合作社是我国农业生产的重要组织

农业合作社在降低农户生产成本,提高农业生产效益和促进农业稳步运行起到了重要作用,是实现不同区域农业现代化进程的主要组织,是农户生产与政府政策发布的互动媒介之一,起到承上启下的作用。

1.3.2 合作社的本质特征

合作社主要是进行农业服务的经济组成,不是以获取利润为目的的组织类型之一。合作社一方面可以促进农民增收,另一方面,合作社以集体的农业生产方式降低了农业生产过程中的成本投入,并及时获取市场交易行情,为农业生产和农户提供相关市场信息。

2 农业机械调配研究现状

2.1 农业机械调配

早在20世纪中后期,相关学者就开始对农业机械装备优化进行相关研究,主要是利用线性规划和非线性规划的方法,以农业机械生产最小成本为主要目标[6],以相关外界环境参数等为限制因素,实现对农业机械的优化。后期,逐渐考虑到农业机械作业的季节性和时效性,以最短的农业机械作业时间为目标构建农业机械调配和优化模型。近年来,随着数学模型和经济学统计模型的应用与发展,在考虑农业机械使用成本与作业时间的基础上,考虑农业机械在数量上的优化与配置,提高农业机械作业效率。

2.2 农业机械调配路径优化

随着农业机械共享与优化的逐渐发展,后期逐渐发展到不同区域之间的农业机械作业调配与优化问题,在这一时期,相关研究学者针对这一问题开展了相关研究。农业机械在不同区域之间的调配优化问题主要基于车辆路径优化问题逐渐发展起来,约束条件一般选择货物所需量、使用时间、车辆行驶路程和成本等问题,车辆路径优化问题基本分类如表1所示[7]。

表1 车辆路径优化问题分类

2.3 农业机械调配管理信息系统

近年来,随着计算机技术、信息技术和互联网技术的广泛应用与发展,农业管理信息化也逐渐得到应用与推广,目前,农业机械调配和共享系统主要包括农业机械管理决策系统、农业管理信息系统和耕地经营管理系统等。

3 发展建议

为了提升农业机械的合理共享与调配优化效率的提升应将信息化技术融入其中,构建农业机械共享平台,可以通过首页大屏、作业监测、运营管理、作业报表、安全监管、数据对接几大模块构成。系统利用农机物联网技术辅助管理人员对作业数据进行采集,有效节省人工成本、提高工作效率、减少人为因素产生的错误。并最终以管理模块作为载体,来管理工作的整个流程,使管理人员上报数据更便捷,领导查看项目进展更及时,进而达到流程管理规范化、工作效率最大化、管理成本最小化,基本组成与结构如图1所示。

图1 农业机械共享平台基本组成与结构

该平台可以实现远程监控现场作业,提供丰富的农业机械资源信息与服务,对农业机械实现可视化工况信息管理,相关管理者可以实时掌握农业机械的运行位置与运行状态,实现农业机械的“实时调度”“站点寻车”“资讯发布”“就近服务”“轨迹监控”和“机械定位”。

4 结论

资源共享与合理调配是实现我国经济发展的新型模式,如近年来的共享单车和共享住房等,对资源合理优化与利用效率提升具有重要发展意义。在农业生产中,由于农业机械种类较多,保有量较高,导致农业机械资源闲置率较高和利用效率低等问题。针对以上问题,本研究以共享经济和资源优化调配为切入点,提出以合作社为载体的东北地区农业机械调配与共享发展模式。研究结果对于改善传统农业发展模式,提高资源共享渠道和降低农户生产成本提供技术参考与发展建议。