鄭文鐘 杜美丹，2 洪一前

水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果估算方法研究及實(shí)證分析

鄭文鐘1杜美丹1，2洪一前3

為加快提升農(nóng)業(yè)設(shè)施裝備水平，提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，浙江省人民政府根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的意見》（國辦發(fā)[2015]59號(hào)）精神，于2016年發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域“機(jī)器換人”的意見》（浙政辦發(fā)[2016]19號(hào)）。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域“機(jī)器換人”是農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的主要內(nèi)容。推進(jìn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域“機(jī)器換人”僅停留在定性指導(dǎo)上是不夠的，更重要、更具有指導(dǎo)意義的是在定性基礎(chǔ)上的定量把握，才能對不同地區(qū)不同階段農(nóng)業(yè)領(lǐng)域“機(jī)器換人”工作做出科學(xué)指導(dǎo)。農(nóng)業(yè)機(jī)械替換勞動(dòng)力效果是評價(jià)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域“機(jī)器換人”工作成效的一個(gè)關(guān)鍵性定量指標(biāo)，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志性參數(shù)?？茖W(xué)估算農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中“替換”勞動(dòng)力的效果，對管理部門從總體上把握農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的水平、潛力和趨勢，以及指導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)發(fā)展都具有重要意義。鑒此，本文以水稻生產(chǎn)機(jī)械化為對象，綜合考慮相關(guān)數(shù)據(jù)的可獲得性，分析水稻機(jī)械化發(fā)展與水稻生產(chǎn)用工量之間關(guān)系，構(gòu)建水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果估算方法，在此基礎(chǔ)上利用浙江省水稻種植和機(jī)械化生產(chǎn)等相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，估算農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展對水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果，以期為浙江省各級政府部門科學(xué)決策和制定農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展政策，以及估算其他農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“機(jī)器換人”效果提供參考。

1 水稻生產(chǎn)機(jī)械化對勞動(dòng)力替代估算方法

1.1 水稻生產(chǎn)用工量和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力需求量估算

（1）水稻生產(chǎn)用工量估算。目前國內(nèi)種植的水稻種類有早稻、中稻（單季晚稻）和連作晚稻三種。若一個(gè)地區(qū)種植的水稻種類上述三種類型都有，則某年該地區(qū)的水稻種植總面積可表示為：

式中：S（n）為第 n年水稻種植總面積，hm2；S1（n），S2（n），S3（n）分別為第n年早、中、晚稻種植面積，hm2。

一個(gè)地區(qū)在水稻種植面積確定的情況下，水稻種植所需要農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力用工總量主要與水稻種植面積大小和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的生產(chǎn)效率即單位面積用工量有關(guān)，某年該地區(qū)水稻種植所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力用工總量計(jì)算公式如下[1，2]：

式中：W（n）為第n年水稻種植所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力用工總量，人·d；S（n）為第n年水稻種植總面積，hm2；w（n）為第n年水稻單位面積用工量，人·d/hm2，可查閱歷年《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》或?qū)嵉卣{(diào)查獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

（2）水稻生產(chǎn)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力需求量估算。一個(gè)地區(qū)水稻生產(chǎn)所需要的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力總量與單個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力全年從事水稻生產(chǎn)時(shí)間有關(guān)。因此，某年一個(gè)地區(qū)水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力總量可用如下公式計(jì)算：

式中：L（n）為第n年水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力總量，人；W（n）為第n年水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力用工總量，人·d；t為第n年單個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力全年用于水稻生產(chǎn)的平均時(shí)間，d，可通過基層調(diào)查獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)。

1.2 水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代關(guān)系

（1）水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代量估算。一般說來，水稻生產(chǎn)的單位面積用工量受農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平、農(nóng)藝等農(nóng)業(yè)科技因素影響。在單個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力全年從事水稻生產(chǎn)時(shí)間一定的前提下，隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步尤其是機(jī)械化作業(yè)水平的提高，水稻生產(chǎn)單位面積用工量必定呈現(xiàn)逐年減少的趨勢，進(jìn)而帶來水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的不斷減少。為研究方便，在此假設(shè)水稻生產(chǎn)單位面積用工量的降低都是由農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展水平提高所引起，即農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展替代了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，則一定時(shí)期內(nèi)每年水稻生產(chǎn)減少的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力可用如下公式計(jì)算：

式中：ΔL（n）為第n年水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平提高替代出的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，人；L（n0）為在基準(zhǔn)年第n0年機(jī)械化水平下（即第n0年水稻生產(chǎn)單位面積用工量條件）一定水稻種植面積所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，人；L（n）為第n年機(jī)械化水平下（即第n年水稻生產(chǎn)單位面積用工量條件）一定水稻種植面積所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，人。

（2）水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平估算。分析農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展對水稻生產(chǎn)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的替代效果，首先需要估算水稻生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)水平。考慮數(shù)據(jù)可獲得性和計(jì)算方便性，現(xiàn)以水稻耕種收綜合機(jī)械化水平來反映水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展情況。根據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平評價(jià)（第1部分：種植業(yè)），水稻耕種收綜合機(jī)械化水平計(jì)算公式如下[3]：

式中：A（n）為第n年水稻耕種收綜合機(jī)械化水平，%；A1（n），A2（n），A1（n）分別為第n年水稻耕整、栽植、收獲機(jī)械化水平，%。

（3）構(gòu)建水稻生產(chǎn)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代模型。為進(jìn)一步分析農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提高與被替代的水稻生產(chǎn)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力之間的相互關(guān)系，現(xiàn)建立二者間的線性回歸模型。建模具體步驟如下[2]：以水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平為因變量，以機(jī)械化水平提高替換出的歷年水稻生產(chǎn)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力作為自變量，進(jìn)行限制常數(shù)項(xiàng)的線性回歸（令常數(shù)項(xiàng)等于基準(zhǔn)年第n0年水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平）,其線性回歸模型如下：

式中：A（n）為第n年水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平，%；A（n0）為基準(zhǔn)年第n0年水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平，%；ΔL（n）為第n年水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平提高替代出的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，人。

2 實(shí)證分析——以浙江省水稻生產(chǎn)為例

現(xiàn)以浙江省水稻生產(chǎn)和機(jī)械化發(fā)展為例，利用上述建立的估算方法分析浙江省水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的替代效果。

2.1 水稻生產(chǎn)用工量和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力需求量估算

（1）數(shù)據(jù)采集。查閱《浙江省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》，并結(jié)合公式（1），可得1992-2014年期間歷年的浙江省水稻種植面積、單位面積水稻生產(chǎn)用工量等有關(guān)水稻生產(chǎn)情況的基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[4,5]，見表1的第2，3列。

（2）用工總量和實(shí)際勞動(dòng)力需求量計(jì)算。利用公式（2）計(jì)算1992-2014年期間歷年的水稻實(shí)際用工量，再結(jié)合公式（3）計(jì)算出上述期間內(nèi)的水稻生產(chǎn)所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力（見表1中的第4，5列）。其中，根據(jù)在浙江省內(nèi)基層調(diào)查分析，確定公式（3）中的水稻種植單個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力全年用于水稻生產(chǎn)的時(shí)間t=60 d。同理，可計(jì)算出基于1992年單位面積用工量條件下，1992-2014年期間歷年水稻生產(chǎn)的總用工量和所需農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力（見表1中的第6，7列）。

2.2 水稻機(jī)械化發(fā)展替代農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力效果計(jì)算

（1）水稻機(jī)械化水平提高替代出的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力。根據(jù)公式（4），結(jié)合表1中第5，7列的數(shù)據(jù)，可計(jì)算1992-2014年期間在1992年水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平基礎(chǔ)上，浙江省水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展歷年所替換出的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，見表1中的最后1列。

表1 1992-2014年浙江省水稻種植面積、水稻生產(chǎn)單位面積用工量及勞動(dòng)力需求量

（2）水稻耕種收綜合機(jī)械化水平的計(jì)算。查閱《浙江省農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理統(tǒng)計(jì)報(bào)表》，可得1992-2014年間每年水稻生產(chǎn)的機(jī)械化耕整地、栽植和收獲面積[6]，結(jié)合相關(guān)公式可計(jì)算出上述期間浙江省歷年水稻生產(chǎn)的機(jī)械化耕整地、栽植和收獲水平，再根據(jù)公式（5）計(jì)算出1992-2014年水稻耕種收綜合機(jī)械化水平，計(jì)算結(jié)果見表2。

（3）建立水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代關(guān)系模型。根據(jù)表2中的水稻生產(chǎn)三個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，結(jié)合公式（6）進(jìn)行限制常數(shù)項(xiàng)的線性回歸分析，其中限制常數(shù)項(xiàng)的值為1992年的水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平。利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件得到下列線性回歸方程[7]：

其中，回歸方程檢驗(yàn)值F=317.602，回歸系數(shù)t檢驗(yàn)值tΔL=17.821，回歸調(diào)整后判定系數(shù)R2=0.935。

表2 1992-2014年浙江省水稻生產(chǎn)耕整、栽植、收獲及生產(chǎn)綜合機(jī)械化水平

2.3 結(jié)果討論與分析

（1）機(jī)械化水平提高與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代的回歸統(tǒng)計(jì)分析?；貧w模型F=317.602＞F0.05（1，20）=4.35，表明回歸方程在5%的顯著性水平顯著，即模型整體回歸效果很好；回歸系數(shù)t檢驗(yàn)值tΔL=17.821＞t0.01（20）=2.845，可見參數(shù)ΔL在1%的顯著性水平顯著；同時(shí)調(diào)整后判定系數(shù)R2=0.935，說明回歸模型擬合優(yōu)度較高。另一方面，由回歸方程自變量ΔL（n）系數(shù)可知，在1992年水稻耕種收綜合機(jī)械化水平基礎(chǔ)上，水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展每替代1萬人農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，其耕種收綜合機(jī)械化水平就提高0.148百分點(diǎn)，或者說水稻耕種收綜合機(jī)械化每提高1百分點(diǎn)，就替代了約6.7 568萬人農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力。

（2）機(jī)械裝備保有量及其性能對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代影響。水稻生產(chǎn)過程中機(jī)械的使用是替代農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的前提。水稻單位面積相關(guān)機(jī)械保有量多少對替代從事水稻生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量具有決定性影響。1992-2014年浙江省每103hm2水稻種植面積的耕、育秧、種、收等幾個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械裝備保有量變化情況如表3所示。由表3可知，上述水稻生產(chǎn)幾個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械裝備保有量逐年增加尤其是近幾年快速增加，從而為水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。另一方面，隨著農(nóng)機(jī)科技進(jìn)步加快，水稻生產(chǎn)各環(huán)節(jié)機(jī)械裝備的技術(shù)性能水平和作業(yè)效率的不斷提升，水稻生產(chǎn)“機(jī)械換人”的能力也逐步得到增強(qiáng)，使得高性能機(jī)械裝備在作業(yè)過程中能較傳統(tǒng)功能性機(jī)械替換出更多的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力。

（3）機(jī)械化作業(yè)水平對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替代影響。機(jī)械裝備應(yīng)用情況即機(jī)械化作業(yè)水平是影響水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果的另一重要因素。水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平的提高，使得水稻生產(chǎn)的單位面積用工量逐年降低 （如前所述假設(shè)水稻生產(chǎn)單位面積用工量的降低都是由機(jī)械化作業(yè)帶來的）。由表1，2可以看出，浙江省水稻生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化水平由1992年的26.58%上升到2014年的73.67%，綜合機(jī)械化水平提高了47.09百分點(diǎn)約1.77倍，同期浙江省水稻生產(chǎn)單位面積用工量由289.50人·d/hm2下降到96.45人·d/hm2，減少了193.05人·d/hm2約66.68%。由此可見，水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平的提高，不僅引起單位面積用工量的降低，而且還可減少水稻生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)力投入量。因此，提高水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化水平是進(jìn)一步提高“機(jī)器換人”效果的另一個(gè)重要措施。

表3 1992-2014年浙江省水稻生產(chǎn)耕、種、收環(huán)節(jié)機(jī)械裝備保有量 臺(tái)/（103hm2）

3 結(jié)論與建議

（1）水稻生產(chǎn)單位面積用工量受種植農(nóng)藝技術(shù)變化（如栽植方式由人工栽插改為手直播、機(jī)直播）、生物化學(xué)除草殺蟲技術(shù)及機(jī)械化技術(shù)等因素影響。目前水稻生產(chǎn)實(shí)際表明，農(nóng)業(yè)機(jī)械在水稻生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用是導(dǎo)致水稻生產(chǎn)單位面積用工量大幅下降的主要原因。本文從單位面積用工量角度，建立了水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果估算方法，并以浙江省1992-2014年間相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，測算分析了機(jī)械化水平與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替換關(guān)系，結(jié)果說明水稻機(jī)械化發(fā)展對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力替換作用顯著。由于水稻耕種收綜合機(jī)械化水平快速提高，水稻生產(chǎn)對農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的實(shí)際需求持續(xù)下降（見表1）?？梢?，在農(nóng)村青壯勞動(dòng)力快速向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)流動(dòng)和轉(zhuǎn)移的今天，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展對保障浙江省水稻生產(chǎn)穩(wěn)定和糧食供給安全都發(fā)揮了重要作用。

（2）增加高性能水稻生產(chǎn)機(jī)械裝備保有量是進(jìn)一步提升水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果的支撐保障?？刹扇∪缦麓胧┰黾铀旧a(chǎn)尤其是薄弱作業(yè)環(huán)節(jié)中高端機(jī)械裝備保有量[8]：一是各級政府部門要加大對水稻生產(chǎn)機(jī)械裝備的補(bǔ)貼力度，重點(diǎn)補(bǔ)貼水稻栽植機(jī)械、寬幅噴桿式和無人直升機(jī)高效植保機(jī)械及糧食烘干機(jī)械；二是積極爭取和協(xié)調(diào)銀行信貸為農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)組織和農(nóng)戶購置水稻生產(chǎn)機(jī)械裝備提供優(yōu)惠貸款、按揭貸款，以解決稻農(nóng)購置高性能水稻生產(chǎn)機(jī)械裝備資金不足；三是以提升水稻生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械作業(yè)水平為目標(biāo)，加快先進(jìn)適用且性能好的機(jī)械裝備的引進(jìn)、示范、推廣和應(yīng)用。

（3）提高水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化水平是擴(kuò)大水稻生產(chǎn)“機(jī)器換人”效果的根本措施?？赏ㄟ^以下途徑不斷提高水稻生產(chǎn)尤其是栽植等薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械化水平[9]：一是積極扶持水稻生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)大戶、農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社、農(nóng)機(jī)股份制合作作業(yè)公司等新型社會(huì)化服務(wù)組織發(fā)展，創(chuàng)新農(nóng)機(jī)社會(huì)化作業(yè)服務(wù)模式和機(jī)制，不斷提高農(nóng)機(jī)具利用率和作業(yè)水平；二是加強(qiáng)水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，從水稻品種、農(nóng)藝模式、種植模式入手，研究適應(yīng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合需要的技術(shù)裝備，以及機(jī)械作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)藝標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)水稻品種、栽培技術(shù)和機(jī)械裝備的集成配套，進(jìn)而提高水稻生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械化水平；三是加快土地流轉(zhuǎn)擴(kuò)大水稻經(jīng)營規(guī)模，同時(shí)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)稻田、機(jī)耕道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為水稻生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造良好外部環(huán)境條件。

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作者信息：1浙江大學(xué),310058,浙江杭州;2金華市農(nóng)業(yè)信息中心,321017,浙江;3金華市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理站,321017,浙江