趙真+姚佳

摘要：合理的機具配備是水稻生產機械化效益充分發(fā)揮的前提。以蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲作業(yè)為例，調查分析兩種水稻收獲機的技術參數與經濟參數，通過建立數學模型，確定其適宜經營規(guī)模，為蘇家屯區(qū)水稻收獲機具的合理選擇及配備提供依據。

關鍵詞：農業(yè)機械化；水稻；收獲機；數學模型；經營規(guī)模

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0077-02

作業(yè)機具合理配備是充分發(fā)揮水稻生產機械化效益的重要條件之一。機具配備的主要考慮因素包括機具作業(yè)成本、作業(yè)效率、最小和最大經營規(guī)模等指標，這些指標可以通過建立數學模型進行計算、評定。以蘇家屯區(qū)水稻機械化插秧作業(yè)為例，選擇適合當地推廣使用的兩種水稻收獲機，分析其技術參數與經濟參數，確定其適宜經營規(guī)模，為蘇家屯區(qū)合理選擇、配備收獲機具提供依據。

1 數學模型

1.1 機具生產費用的數學模型

機具在一定作業(yè)量下的生產費用計算公式為：

f=[i（1+i）n]/[（1+i）n-1]×（P/X）+O+L+G （1）

式中：f為機具作業(yè)每公頃總費用，元；P為初始投資，元；i為資金年利率，取6%；n為機具的技術壽命，年；X為機具的年總作業(yè)量，hm2；O為油料費，元/hm2；L為維修費，元/hm2；G為人工操作費，元/hm2。

式（1）表明某一機具在生產過程中每公頃總費用與年作業(yè)量之間的數學模型，它是雙曲線，即每公頃作業(yè)費用隨年作業(yè)量的增加而減小。

1.2 機具作業(yè)臨界規(guī)模的數學模型

1） 機具作業(yè)年最小臨界規(guī)模Xmin的確定原則為：

機具作業(yè)總費用≤人工作業(yè)費fr （2）

將式（2）代入式（1）中，即可求出機具作業(yè)最小臨界規(guī)模Xmin。

2） 機具年作業(yè)量受作業(yè)適時期的限制。年最大作業(yè)量，即最大臨界規(guī)模為：

Xmax=K×D×H×Q （3）

式中：K為作業(yè)日期利用系數，K=0.7～0.8；D為最佳作業(yè)適宜天數，d；H為平均每天作業(yè)時長，h/d；Q為機組生產率，hm2/h。

根據數學模型（1），（2），（3）可以確定某一機具生產作業(yè)的臨界規(guī)模，并可確定某一作業(yè)環(huán)節(jié)最適用的機具。

2 水稻收獲機具適宜規(guī)模分析

2.1 建立公頃費用與年作業(yè)量數學模型

近年來，沈陽市蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲發(fā)展迅速，有效地解決了水稻收獲季節(jié)性強和勞動強度大的問題，取得了較高的經濟效益和社會效益，推廣應用前景十分廣闊。選擇兩種適合蘇家屯水稻生產的不同類型的收獲機，即井關4LBZ-145B水稻收獲機和久保田PRO688Q水稻收獲機，利用數學模型（1）建立這兩種收獲機的公頃費用與年作業(yè)量數學模型。經調查、統(tǒng)計、計算，得出模型中的參數，見表1和表2。

將表1和表2中的參數帶入數學模型（1）中，得出兩種收獲機的公頃費用數學模型分別為：

f1=86 146.2/X+643.1

f2=49 382.5/X+581.3

根據以上數學模型，分別繪出兩種收獲機的機組費用曲線，如圖1和圖2所示。曲線的交點為水稻收獲的盈虧平衡點。

2.2 確定最小臨界規(guī)模

依據數學模型（2）確定兩種收獲機作業(yè)的最小臨界規(guī)模。根據調查分析，人工收獲水稻的費用為fr=2 400元/hm2，將參數代入數學模型（2）中得：

f1=86 146.2/X+643.1=fr=2 400

f2=49 382.5/X+581.3=fr=2 400

計算得出兩種收獲機的最小臨界規(guī)模分別為：49.0 hm2和27.2 hm2。

2.3 確定最大臨界規(guī)模

依據數學模型（3）確定最大臨界規(guī)模，即Xmax=K×D×H×Q。兩種收獲機在該數學模型中的參數及計算出的規(guī)模與費用見表3。

由表3可以看出：久保田PRO688Q收獲機的收獲適應性要比井關4LBZ-145B收獲機好，前者的作業(yè)規(guī)模在27.2～90.0 hm2范圍內變動；井關4LBZ-145B收獲機的機械化程度較高，可一次性完成收割和脫粒，但是該機具的其他費用較高，并且作業(yè)規(guī)模需達49.0～98.0 hm2才能實現規(guī)模效益。

3 結論

通過建立數學模型，確定兩種水稻收獲機具的適宜經營規(guī)模：井關4LBZ-145B收獲機適宜規(guī)模為49.0～98.0 hm2，久保田PR0688Q收獲機適宜規(guī)模為27.2～90.0 hm2。在蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲環(huán)節(jié)中，可參照該結果，根據作業(yè)規(guī)模選擇適宜機具。

摘要：合理的機具配備是水稻生產機械化效益充分發(fā)揮的前提。以蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲作業(yè)為例，調查分析兩種水稻收獲機的技術參數與經濟參數，通過建立數學模型，確定其適宜經營規(guī)模，為蘇家屯區(qū)水稻收獲機具的合理選擇及配備提供依據。

關鍵詞：農業(yè)機械化；水稻；收獲機；數學模型；經營規(guī)模

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0077-02

作業(yè)機具合理配備是充分發(fā)揮水稻生產機械化效益的重要條件之一。機具配備的主要考慮因素包括機具作業(yè)成本、作業(yè)效率、最小和最大經營規(guī)模等指標，這些指標可以通過建立數學模型進行計算、評定。以蘇家屯區(qū)水稻機械化插秧作業(yè)為例，選擇適合當地推廣使用的兩種水稻收獲機，分析其技術參數與經濟參數，確定其適宜經營規(guī)模，為蘇家屯區(qū)合理選擇、配備收獲機具提供依據。

1 數學模型

1.1 機具生產費用的數學模型

機具在一定作業(yè)量下的生產費用計算公式為：

f=[i（1+i）n]/[（1+i）n-1]×（P/X）+O+L+G （1）

式中：f為機具作業(yè)每公頃總費用，元；P為初始投資，元；i為資金年利率，取6%；n為機具的技術壽命，年；X為機具的年總作業(yè)量，hm2；O為油料費，元/hm2；L為維修費，元/hm2；G為人工操作費，元/hm2。

式（1）表明某一機具在生產過程中每公頃總費用與年作業(yè)量之間的數學模型，它是雙曲線，即每公頃作業(yè)費用隨年作業(yè)量的增加而減小。

1.2 機具作業(yè)臨界規(guī)模的數學模型

1） 機具作業(yè)年最小臨界規(guī)模Xmin的確定原則為：

機具作業(yè)總費用≤人工作業(yè)費fr （2）

將式（2）代入式（1）中，即可求出機具作業(yè)最小臨界規(guī)模Xmin。

2） 機具年作業(yè)量受作業(yè)適時期的限制。年最大作業(yè)量，即最大臨界規(guī)模為：

Xmax=K×D×H×Q （3）

式中：K為作業(yè)日期利用系數，K=0.7～0.8；D為最佳作業(yè)適宜天數，d；H為平均每天作業(yè)時長，h/d；Q為機組生產率，hm2/h。

根據數學模型（1），（2），（3）可以確定某一機具生產作業(yè)的臨界規(guī)模，并可確定某一作業(yè)環(huán)節(jié)最適用的機具。

2 水稻收獲機具適宜規(guī)模分析

2.1 建立公頃費用與年作業(yè)量數學模型

近年來，沈陽市蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲發(fā)展迅速，有效地解決了水稻收獲季節(jié)性強和勞動強度大的問題，取得了較高的經濟效益和社會效益，推廣應用前景十分廣闊。選擇兩種適合蘇家屯水稻生產的不同類型的收獲機，即井關4LBZ-145B水稻收獲機和久保田PRO688Q水稻收獲機，利用數學模型（1）建立這兩種收獲機的公頃費用與年作業(yè)量數學模型。經調查、統(tǒng)計、計算，得出模型中的參數，見表1和表2。

將表1和表2中的參數帶入數學模型（1）中，得出兩種收獲機的公頃費用數學模型分別為：

f1=86 146.2/X+643.1

f2=49 382.5/X+581.3

根據以上數學模型，分別繪出兩種收獲機的機組費用曲線，如圖1和圖2所示。曲線的交點為水稻收獲的盈虧平衡點。

2.2 確定最小臨界規(guī)模

依據數學模型（2）確定兩種收獲機作業(yè)的最小臨界規(guī)模。根據調查分析，人工收獲水稻的費用為fr=2 400元/hm2，將參數代入數學模型（2）中得：

f1=86 146.2/X+643.1=fr=2 400

f2=49 382.5/X+581.3=fr=2 400

計算得出兩種收獲機的最小臨界規(guī)模分別為：49.0 hm2和27.2 hm2。

2.3 確定最大臨界規(guī)模

依據數學模型（3）確定最大臨界規(guī)模，即Xmax=K×D×H×Q。兩種收獲機在該數學模型中的參數及計算出的規(guī)模與費用見表3。

由表3可以看出：久保田PRO688Q收獲機的收獲適應性要比井關4LBZ-145B收獲機好，前者的作業(yè)規(guī)模在27.2～90.0 hm2范圍內變動；井關4LBZ-145B收獲機的機械化程度較高，可一次性完成收割和脫粒，但是該機具的其他費用較高，并且作業(yè)規(guī)模需達49.0～98.0 hm2才能實現規(guī)模效益。

3 結論

通過建立數學模型，確定兩種水稻收獲機具的適宜經營規(guī)模：井關4LBZ-145B收獲機適宜規(guī)模為49.0～98.0 hm2，久保田PR0688Q收獲機適宜規(guī)模為27.2～90.0 hm2。在蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲環(huán)節(jié)中，可參照該結果，根據作業(yè)規(guī)模選擇適宜機具。

摘要：合理的機具配備是水稻生產機械化效益充分發(fā)揮的前提。以蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲作業(yè)為例，調查分析兩種水稻收獲機的技術參數與經濟參數，通過建立數學模型，確定其適宜經營規(guī)模，為蘇家屯區(qū)水稻收獲機具的合理選擇及配備提供依據。

關鍵詞：農業(yè)機械化；水稻；收獲機；數學模型；經營規(guī)模

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0077-02

作業(yè)機具合理配備是充分發(fā)揮水稻生產機械化效益的重要條件之一。機具配備的主要考慮因素包括機具作業(yè)成本、作業(yè)效率、最小和最大經營規(guī)模等指標，這些指標可以通過建立數學模型進行計算、評定。以蘇家屯區(qū)水稻機械化插秧作業(yè)為例，選擇適合當地推廣使用的兩種水稻收獲機，分析其技術參數與經濟參數，確定其適宜經營規(guī)模，為蘇家屯區(qū)合理選擇、配備收獲機具提供依據。

1 數學模型

1.1 機具生產費用的數學模型

機具在一定作業(yè)量下的生產費用計算公式為：

f=[i（1+i）n]/[（1+i）n-1]×（P/X）+O+L+G （1）

式中：f為機具作業(yè)每公頃總費用，元；P為初始投資，元；i為資金年利率，取6%；n為機具的技術壽命，年；X為機具的年總作業(yè)量，hm2；O為油料費，元/hm2；L為維修費，元/hm2；G為人工操作費，元/hm2。

式（1）表明某一機具在生產過程中每公頃總費用與年作業(yè)量之間的數學模型，它是雙曲線，即每公頃作業(yè)費用隨年作業(yè)量的增加而減小。

1.2 機具作業(yè)臨界規(guī)模的數學模型

1） 機具作業(yè)年最小臨界規(guī)模Xmin的確定原則為：

機具作業(yè)總費用≤人工作業(yè)費fr （2）

將式（2）代入式（1）中，即可求出機具作業(yè)最小臨界規(guī)模Xmin。

2） 機具年作業(yè)量受作業(yè)適時期的限制。年最大作業(yè)量，即最大臨界規(guī)模為：

Xmax=K×D×H×Q （3）

式中：K為作業(yè)日期利用系數，K=0.7～0.8；D為最佳作業(yè)適宜天數，d；H為平均每天作業(yè)時長，h/d；Q為機組生產率，hm2/h。

根據數學模型（1），（2），（3）可以確定某一機具生產作業(yè)的臨界規(guī)模，并可確定某一作業(yè)環(huán)節(jié)最適用的機具。

2 水稻收獲機具適宜規(guī)模分析

2.1 建立公頃費用與年作業(yè)量數學模型

近年來，沈陽市蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲發(fā)展迅速，有效地解決了水稻收獲季節(jié)性強和勞動強度大的問題，取得了較高的經濟效益和社會效益，推廣應用前景十分廣闊。選擇兩種適合蘇家屯水稻生產的不同類型的收獲機，即井關4LBZ-145B水稻收獲機和久保田PRO688Q水稻收獲機，利用數學模型（1）建立這兩種收獲機的公頃費用與年作業(yè)量數學模型。經調查、統(tǒng)計、計算，得出模型中的參數，見表1和表2。

將表1和表2中的參數帶入數學模型（1）中，得出兩種收獲機的公頃費用數學模型分別為：

f1=86 146.2/X+643.1

f2=49 382.5/X+581.3

根據以上數學模型，分別繪出兩種收獲機的機組費用曲線，如圖1和圖2所示。曲線的交點為水稻收獲的盈虧平衡點。

2.2 確定最小臨界規(guī)模

依據數學模型（2）確定兩種收獲機作業(yè)的最小臨界規(guī)模。根據調查分析，人工收獲水稻的費用為fr=2 400元/hm2，將參數代入數學模型（2）中得：

f1=86 146.2/X+643.1=fr=2 400

f2=49 382.5/X+581.3=fr=2 400

計算得出兩種收獲機的最小臨界規(guī)模分別為：49.0 hm2和27.2 hm2。

2.3 確定最大臨界規(guī)模

依據數學模型（3）確定最大臨界規(guī)模，即Xmax=K×D×H×Q。兩種收獲機在該數學模型中的參數及計算出的規(guī)模與費用見表3。

由表3可以看出：久保田PRO688Q收獲機的收獲適應性要比井關4LBZ-145B收獲機好，前者的作業(yè)規(guī)模在27.2～90.0 hm2范圍內變動；井關4LBZ-145B收獲機的機械化程度較高，可一次性完成收割和脫粒，但是該機具的其他費用較高，并且作業(yè)規(guī)模需達49.0～98.0 hm2才能實現規(guī)模效益。

3 結論

通過建立數學模型，確定兩種水稻收獲機具的適宜經營規(guī)模：井關4LBZ-145B收獲機適宜規(guī)模為49.0～98.0 hm2，久保田PR0688Q收獲機適宜規(guī)模為27.2～90.0 hm2。在蘇家屯區(qū)水稻機械化收獲環(huán)節(jié)中，可參照該結果，根據作業(yè)規(guī)模選擇適宜機具。