吳恩杰

摘要：為了提高大棚育秧的效率，需要推廣使用各種機(jī)械設(shè)備，在使用這些設(shè)備的過程中，需要綜合考慮其經(jīng)濟(jì)性，本文通過數(shù)學(xué)模型對水稻大棚育秧機(jī)械設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，為推廣機(jī)械設(shè)備提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：育秧機(jī)械設(shè)備 經(jīng)濟(jì)性 機(jī)械化

為了保證大棚育秧真正實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，各種配套設(shè)備是十分必要的，甚至是必不可少的。大棚育秧生產(chǎn)各個作業(yè)環(huán)節(jié)能否采用機(jī)械進(jìn)行，主要取決于機(jī)械化的經(jīng)濟(jì)效果。若產(chǎn)出大于投入，機(jī)械化就有利，否則就不宜采用機(jī)械化。因此本論文僅對移動式機(jī)具進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

1 大棚育秧機(jī)具適宜規(guī)模數(shù)學(xué)模型的建立

1.1 建立大棚育秧機(jī)具的作業(yè)費(fèi)用數(shù)學(xué)模型 在大棚育秧生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)使用的機(jī)具，在使用的整個壽命期內(nèi)，每年都消耗資金、能源及花費(fèi)人工等，因此建立某一機(jī)具在生產(chǎn)使用中的年費(fèi)用模型為F=C+V（1）

式中：F——機(jī)組的年總費(fèi)用；C——年固定費(fèi)用；V——變動費(fèi)用。

1.2 基本參數(shù)確定

①年折舊費(fèi)D：D=P·（1-i）/n

式中：P——為初始投資（元）；i——為資金預(yù)計(jì)凈殘值率（一般為3%-5%，取5%）；n——為機(jī)具的壽命周期（年）。

②年維修保養(yǎng)費(fèi)L：L=3%·P

一般取機(jī)具購置費(fèi)的2-4%，取3%。

③年管理費(fèi)用M：M=1%·P

對于育秧大棚機(jī)具，不需設(shè)專門的管理人員等，一般取機(jī)具購置費(fèi)的1%即可。

④人員工資：80元/d

⑤每班作業(yè)時間：8h

⑥柴油價格：7.6元/l，汽油價格：7.2元/l。（以市場平均價格為準(zhǔn)）

⑦電費(fèi)：0.6元/kW·h，水費(fèi)：0.55元/t

則年固定費(fèi)用模型變?yōu)?/p>

C=D+L+M=（95%/n+4%）·P元/年（2）

如果用X表示機(jī)具的年作業(yè)量，將式（1）兩邊同除X，得機(jī)具單位作業(yè)費(fèi)用，如式（3）所示，其中：f=F/X，B=V/X。

f=■+B（3）

機(jī)具單位變動費(fèi)用：B=O+G （4）

式中，O——每hm2油料費(fèi)及耗電費(fèi)（元/hm2）；G——每hm2人工操作費(fèi)（元/hm2）。

由式（3）、（4）可得，f=（■+4%）·■+O+G（5）

利用數(shù)學(xué)模型式（5）可以計(jì)算出某一機(jī)具在一定作業(yè)量下的生產(chǎn)費(fèi)用。

1.3 機(jī)具作業(yè)臨界規(guī)模的數(shù)學(xué)模型的建立 在大棚育秧機(jī)械化作業(yè)中，某一機(jī)器的年最小工作量，即年最小臨界作業(yè)。

規(guī)模Xmin的確定原則：每hm2機(jī)器總費(fèi)用f？燮每hm2人工作業(yè)費(fèi)用f人或機(jī)械作業(yè)收費(fèi)（6）

將式（6）代入式（5）中即可求出最小臨界規(guī)模Xmin。又因?yàn)樵诖笈镉頇C(jī)械化作業(yè)中，某一機(jī)器的年最大作業(yè)量受到作業(yè)適宜時期的限制，年最大作業(yè)量，即最大臨界規(guī)模為：Xmax=K·D·H·We（7）

式中：K——作業(yè)日期利用系數(shù)，K=0.7～0.8；D——最佳作業(yè)適宜天數(shù)（d）；H——平均每天作業(yè)小時（h/d）；We——機(jī)具生產(chǎn)率（hm2/h）。

根據(jù)式（5）、（6）、（7）就可以確定各種機(jī)器生產(chǎn)的適宜規(guī)模。

2 移動式作業(yè)機(jī)具的適宜規(guī)模分析

2.1 移動式機(jī)具的技術(shù)生產(chǎn)率與年作業(yè)量 作業(yè)項(xiàng)目為淺旋耕地，每年春季作業(yè)。此項(xiàng)作業(yè)由主機(jī)配旋耕鋤完成。利用數(shù)學(xué)模型（5）可以建立該機(jī)組每667m2作業(yè)費(fèi)用與年作業(yè)量數(shù)學(xué)模型，數(shù)學(xué)模型中所需要的參數(shù)計(jì)算如下：

2.1.1 機(jī)組技術(shù)生產(chǎn)率

We=0.1BV·e （hm2/h）（8）

式中：B——機(jī)具作業(yè)幅寬，m；V——機(jī)具適宜的作業(yè)速度，km/h；e——為田間作業(yè)效率0.6-0.8，大棚整地時通常取0.6。

2.1.2 年作業(yè)量的確定

通過調(diào)查把數(shù)據(jù)代入公式（7）則所得各機(jī)組的年最大作業(yè)量如表1所示。

表1 移動式機(jī)具的年最大作業(yè)量

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2.2 移動式機(jī)具年單位變動費(fèi)用與固定費(fèi)用 根據(jù)參閱有關(guān)資料與實(shí)際測查可確定： 5TM-160型稻種脫芒機(jī)需要1人操作，電力帶動，功率為0.3kW；CY-400型恒溫催芽器加熱功率為1.5kW。經(jīng)計(jì)算，獲得各作業(yè)機(jī)組變動費(fèi)用如表2所示。

根據(jù)參閱有關(guān)資料按式（2）計(jì)算，獲得各作業(yè)機(jī)組固定費(fèi)用如表3所示。

2.3 臨界規(guī)模確定及費(fèi)用模型建立 臨界作業(yè)規(guī)模為：每公頃機(jī)械作業(yè)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為f元，那么該直線與費(fèi)用曲線的交點(diǎn)即為機(jī)械作業(yè)的最小臨界規(guī)模Xmin，根據(jù)公式（4-6）此時的費(fèi)用f為fmax；而該種機(jī)組在作業(yè)適宜期內(nèi)所能完成的最大作業(yè)量可由公式（4-7）計(jì)算出，此時X為最大臨界規(guī)模Xmax，根據(jù)公式（6）計(jì)算，此時f為fmin，根據(jù)以上分析，確定的臨界規(guī)模結(jié)果如表4所示。

獲得5TM-160型稻種脫芒機(jī)作業(yè)量與單位面積費(fèi)用之間的模型為：fbz=■+727.14（9）

同理， 得其它機(jī)組的作業(yè)量與費(fèi)用之間的模型如下：

CY-400型恒溫催芽器：fcy=■+5450（10）

CT-2000型碎土機(jī)與ST-2000型篩土機(jī)：

fst=■+5920（11）

KDT610型淺旋機(jī)組：fxg=■+223.3（12）

2BD-1120型苗床播種、覆土機(jī)：

fbz=■+5000（13）

依據(jù)各機(jī)組的作業(yè)量與費(fèi)用之間的數(shù)學(xué)模型及表4數(shù)據(jù)可獲得各機(jī)組的作業(yè)量與費(fèi)用曲線及其作業(yè)經(jīng)濟(jì)臨界域。

參考文獻(xiàn)：

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