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農業可行性研究范文第1篇

關鍵詞：政策性；配合性；多指標；因地制宜；分析計算

一、政策性原則

進行農機化項目的可行性研究，衡量某一農機化建設項目是否可行，必須掌握國家的有關方針政策，并以此為指導，對項目進行分析評價。社會主義生產的目的決定了在對項目進行評價時，不但要進行貨幣價值的計算，還要重視該項目是否能創造生產和生活所需要的使用價值。在分析研究某個農業機械化項目時，一方面，要進行財務分析，計算該項目的年利潤額和償還期，更重要的是看該項目是否符合國家長遠計劃的要求，認真分析該項目對整個國民經濟乃至整個社會產生的影響。即分析該項目對實現國家經濟發展目標的作用；另一方面，要充分考慮農機生產、能源供應、勞力與資金的安排、產品銷路等各方面是否符合優化的商品經濟的要求，使項目的投入和產出都納入國民經濟計劃之中。背離國民經濟發展總目標和計劃經濟宏觀控制的項目是不可行的。

二、配合性原則

由于重大的農機化項目都要納入國家和地區經濟建設發展規劃，是要在國家計劃部門組織，科研、生產和銀行等單位配合下進行的。農機化項目的可行性研究，一般是受計劃部門或生產單位委托，由科研部門組織有關專家進行技術和經濟咨詢論證。在論證過程中一般應有生產單位和銀行的人員參加。因為生產單位負責項目的實施和經營，對生產經營條件最熟悉，對財務經濟核算最關心，對同行業的技術信息、市場信息最靈敏，提出的意見最為決策者所重視；銀行負責對資金信貸方面的審查和落實，他們對資金周轉、時間、利息觀念較強，對資金的回收、貸款償還重視，這在項目的財務分析和經濟分析中都是十分重要的。

三、多指標原則

農機化項目是為農業生產服務的機械技術措施，農機具的經營者和使用者要求獲得好的經濟效果；而機械化項目的實施，對

勞力的節約、資源的開發利用、環境的保護和整個社會物質文明、精神文明的建設也必然會起到促進作用。因此，研究農機化項目的可行性，不但要衡量經營、使用者的經濟效果，還要分析評價該項技術措施對國家經濟建設和社會的效果。這就要求農機項目的評價要采取多指標化，既要計算直接效果，又要分析間接效果；既要搞好定量分析，還要充分重視定性分析。

四、因地制宜原則

要充分考慮不同地區的不同條件和多方面影響因素，因地制宜地進行綜合分析評價。某項農機化措施能否取得好的技術經濟效果，受多方面因素的影響，與所實施地區和單位的自然條件、經濟條件、農業生產水平、科技教育管理水平以及市場交通條件都有密切的關系。某項機械化措施在甲地是可行的，在乙地就不一定可行。因此，研究其可行性，必須對當地各方面條件和實施單位的具體情況進行認真考察、具體分析和采取相應的措施，做到因地、因條件制宜。

五、分析計算原則

要根據評價項目的性質和貸款形式選擇適宜的分析和計算方法。農業機械化可行性研究，多用于投資較大的企業經營性項目，對這類項目不但要分析其是否符合國家計劃的要求，還要設計幾個可行性方案，運用靜態和動態分析的計算方法，比較準確地計算出各方案所能給予企業經濟利益的各項指標并進行敏感性分析和概率分析。對于農業機械化宏觀決策項目，要著重研究其環境條件和對國民經濟其他方面的影響，分析計算資金來源、

農業可行性研究范文第2篇

Abstract： In order to evaluate the value of development and utilization of the wind energy and solar energy in regional agricultural production of the Yellow River Valley in the western-area of Shanxi Province， the spatial and temporal distribution characteristics of wind energy and solar energy are analyzed by using the analytical methods of climatology and ArcGIS， which are based on the climate data of 11 representative meteorological stations in local area. The results are as follows： （1） There is a trend that decreases progressively from north area to south area on the spatial distribution characteristics of wind energy and solar energy. （2） The mean wind speed is appropriately between 2.0m/s and 2.5m/s， and the wind speed in spring and summer is larger than that in autumn and winter and is about 2.5m/s and 2.0m/s， which cannot be exploited easily. （3）The value of annual solar radiation is about 5467.9 MJ/m2， and the annual sunshine duration is around 2500h， so the solar energy resource in the research area is rich relatively and it is identified as the third level region in China. In addition， it indicated that the percentage of sunshine duration is about 30% in annual sunshine duration when the red dates is maturing and drying. According to the result of investigation， the regional solar energy is meaningful for the processing dryness of agricultural products in local area.

關鍵詞： 風能；太陽能；晉西黃河谷地；ArcGIS；時空分布

Key words： wind energy；solar energy；the Yellow River Valley of Shanxi Province；ArcGIS；spatial and temporal distribution

中D分類號：P422.1；TK51 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）22-0155-05

0 引言

能源是人類生存與經濟發展的物質基礎，隨著世界經濟持續、高速的發展，能源供需矛盾日益突出，大力發展風能、太陽能等儲量巨大、無污染的可再生能源，使能源逐漸由化石能源時展過渡到可再生能源時代，已成為能源戰略的必然選擇。這不僅是出于生存的需要，也是經濟可持續發展的必然選擇[1]。

位于山陜交界處的晉西黃河谷地地區，是山西省重要的紅棗加工產出地區，紅棗是當地農民重要的收入來源。為提高當地紅棗的銷售價格及其品質，對紅棗進行人工干燥是不可或缺的環節之一。目前，傳統的紅棗烘干系統依靠燃燒大量的煤炭，對環境造成嚴重的污染，制約當地經濟的可持續發展，若在紅棗加工過程中使用清潔能源將有助于緩解當地的能源壓力，且能夠改善當地的環境污染問題。

近些年來，很多學者對清潔能源的開發利用進行了大量的研究。閆加海，張冬峰等學者通過采用氣候學方法對山西省太陽總輻射的時空分布特征進行分析，客觀評估了山西省的太陽能資源潛力[4]。龔強，于華深，藺娜等學者通過分析遼寧省的平均風速、風功率密度、日照時數、太陽輻射等氣象要素，對該省的風能、太陽能資源作出評估[1]。

上述研究多基于評估省內的風能、太陽能資源利用情況，研究區域范圍較大，研究結果對局地的產業活動的指導意義不大，本文在先前學者研究的基礎上以晉西黃河谷地小區域范圍內的部分氣象站點為依托，通過計算60年間風速、日照時數等氣象要素數據，運用氣候學相關分析方法以及ArcGIS空間分析方法，從時間和空間尺度上評估當地的風能、太陽能資源，并分析能源總量與紅棗干燥過程中傳統能源需求量的匹配情況，為清潔能源應用于晉西地區農業生產的可行性提供科學依據。

1 研究區概況

1.1 地區概況

晉西黃河谷地，位于山西省與陜西省交界處的黃河中上游、呂梁山以西地區，包括陜西省東部及北部的神木、綏德、延長、韓城等地，山西省北部、西部以及西南部的河曲、五寨、興縣、離石、隰縣、吉縣、運城等縣市。地處東經109.46°-112.33°，北緯34.54°-39.73°，位于第二級階梯的黃土高原上，平均海拔為1000m以上。該地屬中緯度暖溫帶半濕潤地區，氣候類型為溫帶季風氣候，年降水量為400-800mm，多集中于夏秋季節。

1.2 紅棗概況

紅棗作為晉西黃河谷地地區的支柱型產業，其產量相當可觀。山西的臨縣、稷山、太谷、石樓、保德、柳林等縣市區，以及陜西的佳縣、清澗、延川、大荔、涇陽、閻良等地為紅棗主要種植區，其產量占到全國紅棗總產量的6.46%和10.23%左右[5]。其中，臨縣的紅棗種植面積約為85萬畝，產量超過4.6億斤，被譽為“紅棗之鄉”。以臨縣克虎鎮的紅棗加工廠為例，當地加工的紅棗主要來自新疆，且從紅棗的篩選到干燥等工序方面有較為完整的加工技術。

2 資料與研究方法

2.1 數據來源

本文的數據來源于中國氣象科學數據共享服務網，主要為晉西黃河谷地地區包括韓城、河曲、離石等在內的11個具有代表性的氣象站點的日數據，內含平均風速、平均氣溫、日照時數等氣象要素數據，時間跨度為1953-2014年（部分站點由于建設原因存在數據短缺，只有2009-2014年的數據，比如韓城、吉縣、神木、延長氣象站點）。

2.2 研究方法

日照時數和到達地面的太陽總輻射量是表征太陽能資源的主要參數[1]，本文對于太陽能資源分布狀況的分析主要參考這兩個參數。對于風能資源的評估采用平均風速。

首先對從氣象數據共享網上獲得的11個站點的原始數據進行加工處理，計算各個站點在年、季、月不同時間區段內相對應的平均風速、日照時數、太陽輻射等氣象要素數據，并在EXCEL中制作圖表，從時間尺度上分析風能與太陽能的分布特征。其中，季節的劃分采用氣象學標準：春季為3-5月，夏季為6-8月，秋季為9-11月，冬季為12月和次年1月、2月[6]。

其次，將所求得的氣象要素數據導入ArcGIS軟件中，采用Kriging插值的方法，制作平均風速與太陽總輻射分布的空間等值線圖，從空間尺度分析晉西黃河谷地地區風能與太陽能的資源分布特征。

本文對于太陽輻射的計算主要參考中華人民共和國氣象行業標準（QX/T 89―2008）[7]中所涉及的太陽能資源評估方法，通過計算日天文總輻射量，間接求取月太陽總輻射量和年太陽總輻射量。

2.3 太陽輻射的計算方法

2.3.1 日天文總輻射量

Qn=■（？棕0sin？漬sin？啄+cos？漬cos？啄sin？棕0）（1）

式中：

Qn――日天文太陽總輻射量，單位為兆焦每平方米天（MJ/（m2?d）），本文以每月15日為參考值；

T――時間周期為24×60min?d-1；

I0――太陽常數為0.0820，單位為兆焦每平方米分（MJ/（m2?min））；

？籽――日地距離系數，無量綱；

？漬――地理緯度，單位為弧度（rad）；

？啄――太陽赤緯，單位為弧度（rad）；

？棕0――日出、日落時角，單位為弧度（rad）。

2.3.2 月太陽總輻射量

文中主要\用經驗公式對月太陽總輻射進行計算：

Qm=Q0（a+bS）（2）

式中：

Qm――月太陽總輻射量，單位為兆焦每平方米天（MJ/（m2?d））；

S――月日照百分率，查資料獲得；

a，b――經驗系數，分別為0.105和0.708，主要參考王晨亮[8]等人在中國太陽總輻射的氣候學計算法研究一文中所提供的中國北方地區的參數值；

Q0――月天文太陽總輻射量，單位為兆焦每平方米天（MJ/（m2?d）），由每月日天文輻射量乘以該月天數獲得。

年太陽總輻射量由各月太陽輻射量累計可得。

2.3.3 重要參數的計算

①太陽赤緯。

？啄=0.3723+23.567sinx+0.1149sin2x-0.1712sin3x-0.7580cosx+0.3656cos2x+0.0201cos3x（3）

x=2？仔×（N-N0）/365.2422（4）

N0=79.6764+0.2422（y-1985）-INT[0.25×（y-1985）]

式中：

？啄――太陽赤緯，單位為弧度（rad）；

x――計算參數，無量綱數；

N0――計算參數；

y――計算年份，無量綱數；

INT（）――取整數的標準函數。

②日地距離系數的計算。

？籽2=1.000423+0.032359sinx+0.000086sin2x-0.008349cosx+0.000115cos2x（5）

x――計算參數，無量綱數，由式（4）計算可得。

③時角。

？棕0=cos-1（-tan？漬tan？啄） （6）

3 結果與分析

3.1 風能時空分布特征

3.1.1 年分布特征

由圖1可知，該地區平均風速整體呈現由北向南遞減的趨勢。高值區集中于研究區域北部地區，包括山西西北部的興縣、五寨等地，還有南部的運城，風速為2.5m/s左右。低值區包括研究區域南部的延長、吉縣、韓城等地，以及北部的河曲（地處晉、陜、蒙交界地帶），風速為2.0m/s左右。由于受地形因素的影響較大，五寨、興縣地處呂梁山北段或接近北段地區以及內蒙古高原邊緣，海拔高度較高，約為1000m以上，且為冬季風南下之要沖，屬于山西風能資源高值區，開發利用價值較大[9]。

由圖2可知，部分氣象站點的平均風速整體呈下降趨勢，其中，五寨的平均風速在1989年和1993年下降至2.0m/s以下，運城風速于2002年低至1.90m/s左右。張濤濤，延軍平等人在氣候變化對晉西北地區風能資源的影響一文中提到晉西北風能資源呈明顯減弱趨勢[6]，與此結果基本相符。（圖中主要分析了部分具有代表性的氣象站點的60年間平均風速變化趨勢，依次為研究區北部的河曲、五寨，中部的綏德以及南部的運城等地）

盡管運城在1973-1978年間，風速多年持續達到3.0m/s以上，但由于持續時間較短，不宜開發利用。

3.1.2 季分布特征

由圖3可知，晉西黃河谷地地區的平均風速季節性差異明顯，主要表現為春夏風速較大，秋冬風速較小（吉縣、五寨、興縣三地情況較為特殊，秋冬季節風速明顯高于夏季風速）。春季平均風速為2.4m/s左右，高值區集中于綏德、五寨、興縣、運城等地，低值區集中于韓城、河曲、吉縣、延長等地，平均最高風速為3.2m/s左右，平均最低風速為1.6m/s左右。夏季風速僅次于春季風速，平均風速為2.0m/s左右，最高值出現在運城，平均風速為2.8m/s左右，最低值出現在延長，平均風速為1.4m/s左右。秋冬季節風速較小，平均風速為1.9m/s左右，除五寨、興縣、運城等地平均L速略高于2.0m/s外，其余站點平均風速基本維持在2.0m/s以下，最高值為2.5m/s左右，最低值為1.2m/s左右，開發利用價值較小。

3.2 太陽能時空分布特征

3.2.1 年分布特征

由圖4可知，研究區內太陽輻射北部及中部地區明顯高于南部地區，經計算太陽輻射基本維持在5467.9MJ/m2左右，其中河曲、五寨等地為高值集中區，南部的吉縣、延長、運城等地為低值集中區，最高值出現在山西西北部的五寨，約為5904.1MJ/m2，最低值出現在山西西南部的吉縣，約為4826.8MJ/m2。

由圖5可知，研究區內全年日照時數整體呈現由北向南遞減的趨勢，經計算表明其數值可達2500h左右，高值區主要集中于研究區北部地區，包括陜西省北部的神木，山西省的河曲、五寨等地，全年日照時數最高可達2700h左右；低值區主要集中于山西西南部的吉縣、運城以及陜西東部的韓城等地，全年日照時數為2100h左右。中值區包括研究區域中部的離石、隰縣、綏德等縣市，集中于2500h左右。

由圖6可知，該研究區域內日照時數主要集中于6-8h之間，整體呈現下降的趨勢。河曲、五寨兩地在1962-1965年間日照時數出現高值，高達8.7h以上。運城在60年間的日照時數明顯低于其他地區，且其間多次出現極低值，在2007年甚至低至5h以下。

3.2.2 季分布特征

研究區內太陽輻射的季節性差異明顯，其主要表現為夏季最多，均值為1818.6MJ/m2；春季次之，均值為1651.7MJ/m2；秋冬較少，均值分別為1133MJ/m2和865.2 MJ/m2。地理空間分布呈現由北向南遞減的趨勢，與平均風速分布狀況大致相同，山西西北部以及陜西東北部地區為高值集中區，山西西南部以及陜西東部地區為低值集中區。

由圖7可知，夏季太陽輻射最高，最高值出現在山西省忻州市的河曲縣，為1985.2MJ/m2，最低值出現在山西西南部的吉縣，為1554.0MJ/m2。春季太陽輻射僅次于夏季，空間分布趨勢與夏季相近，最高值出現在陜西省榆林市神木縣，為1797.7MJ/m2；最低值出現在山西西南部的運城市，為1476.6MJ/m2。秋季太陽輻射與春夏相比明顯有所下降，空間分布特征基本不變，最高值出現在山西西北部的五寨，太陽輻射為1265.1MJ/m2；最低值出現在陜西省延安市的延長縣，太陽輻射為967.2MJ/m2。冬季太陽輻射與秋季相比略微有所下降，區域內太陽輻射分布比較接近，無較大差異，最高值出現在山西西部的隰縣，太陽輻射為955.7MJ/m2；最低值出現在吉縣，太陽輻射為750.6MJ/m2。

3.2.3 紅棗成熟干燥期（9-12月）日照時數所占比重評估

秋冬季節為紅棗收獲成熟并開始干燥的季節，為更好地利用當地豐富的太陽能資源，從而達到代替部分煤炭資源對紅棗進行干燥加工，需要對該時間區段內的太陽能資源豐富度進行評估。本文以晉西黃河谷地地區約60年間各氣象站點9-12月平均日照時數為參考值，在EXCEL中制作表格，分析秋冬季節日照時數占全年日照時數的比重（延長、吉縣、神木、韓城等地除外）。由表1可知，大多數區域所占比例隨時間的推移變化不大，基本維持在30%左右，說明秋冬季節太陽能資源較為穩定，其中，綏德所占比例較小，約為20%左右，說明該氣象站點附近的太陽能資源在春夏季節較為豐富，秋冬相對弱一些。研究區北部的興縣、五寨、河曲等地太陽能資源較為豐富，該時間區段內日照時數所占比重略大于其他地區。

4 討論

近幾十年來，多數學者研究一致表明中國風速存在明顯的下降趨勢[10]，晉西黃河谷地地區也符合這一情況，但是變化較小，基本穩定在2.5m/s左右，高值區主要集中在北部地區及南部的運城一帶，低值區主要集中在南部的延長、吉縣、韓城一帶，整體風速值偏小。季節的變化主要表現為春夏大于秋季，區域分布狀況與年相似，但是因為紅棗的干燥處理過程主要在秋冬進行，所以不利于開發利用。

研究區域內年太陽輻射總量為5467.9MJ/m2左右，年日照時數為2500h左右，在我國的太陽能資源區劃中屬于三類地區，太陽能資源較為豐富，相當于170-200t標準煤燃燒所發出的熱量。1953-2014年年間，日照時數變化呈現減小的趨勢，但波動范圍較小，空間分布上呈現由北向南遞減的趨勢，與風速分布狀況相近。太陽輻射在季節分布上主要表現為夏季>春季>秋季>冬季，春夏太陽輻射約為1700MJ/m2左右，秋冬太陽輻射約為900-1000MJ/m2左右，這與韓虹，任國玉等人所研究的黃土高原的太陽輻射分布情況基本一致[11]。

以臨縣克虎鎮為例，當地紅棗干燥技術主要以燃煤為能源驅動蒸汽鍋爐，并將燒煤鍋爐產生的蒸汽分別送入蒸干房，反復抽取空氣直至烘干紅棗為止。平均每干燥1.5t鮮棗大約需要燃燒1t煤，但是煤炭成本過高，且嚴重污染環境，相關數據表明，燃燒1t煤的煙塵排放量為10kg，產生24kg的SO2以及7.6kg的NO2。如果利用太陽能進行干燥，理論上每年可替代燃煤170-200t，即可減少煙塵排放量1700-2000kg，SO2排放量4080-4800kg，NO2排放量1292-1520kg。經研究計算，秋冬收獲季節的日照時數約占全年的30%左右，對于當地的紅棗干燥具有一定的參考應用價值。

5 結論

經研究表明，當地風能資源較差，不宜開發利用，但仍具有一定潛力；太陽能資源較為豐富，且清潔無污染，對于當地農產品的加工干燥具有一定的應用價值。但是使用太陽能干燥紅棗的缺點是干燥周期長，干燥效果一般，且容易受天氣等因素的影響[5]。此外，本文主要從時空角度初步評估了晉西黃河谷地地區風速、太陽輻射、日照時數等氣象要素的時空分布特征，為當地能源利用的可行性提供了一定的依據，具體應用時需結合當地實際情況。

參考文獻：

[1]龔強，于華深，藺娜，等.遼寧省風能、太陽能資源時空分布特征及其初步區劃[J].資源科學，2008，30（5）：654-655.

[2]戚桓瑜，袁雅琳.太陽能資源開發與利用[M].西安：西北工I大學出版社，2015.

[3]孫曾芹，劉芳.完善我國可再生能源法律制度的幾點建議[J].干旱區資源與環境，2013，27（2）：6.

[4]閆加海，張冬峰，安煒，等.山西省太陽能資源時空分布特征及利用潛力評估[J].干旱氣象，2014，32（5）：712.

[5]弋肖康.熱風干燥特性及品質試驗研究[M].北京：中國農業出版社，2017.

[6]張濤濤，延軍平，等.氣候變化對晉西北地區風能資源的影響[J].干旱氣象，2012，30（2）：202-206.

[7]QX/T 89―2008，中華人民共和國氣象行業標準[S].

[8]WANG Chenliang， YUE Tianxiangand FAN Zemeng.Solar Radiation Climatology Calculation in China[J]. Journal of Resources and Ecology，2014，5（2）：137.

[9]趙建柱，李景春.山西省風能利用與可持續發展[J].科技信息，2011，17：26.

農業可行性研究范文第3篇

關鍵詞：兩型農業科技創新；測度與評價；因子分析法

中圖分類號：G311 文獻標識碼：A 文章編號：0439－8114（2012）15－3381-05

Measurement and Evaluation on Two-type Agricultural Science and

Technology Innovation

LIU Hong－feng，WU Dong－feng

（College of Economics， Hunan Agricultural University， Changsha 410004，China）

Abstract： Based on the data of the country＇s 31 provinces， cities， districts’ status quo of agricultural technological innovation， using factor analysis， on the basis of the construction of the complete two types of agricultural science and technology measurement and evaluation system， China was divided into northern， central， southwest， the central south， east， northeast. For two types of agricultural scientific and technological innovation resources system， the system of environmental systems， running system， the output capacity of the system， resource－saving systems and environmentally friendly systems， the measurement of the 71 indicators were analyzed， and the recommendations to guide the nationwide regional two-types of agricultural scientific and technological innovation construction were concluded．

Key words： two-types of agricultural science and technology innovation； measurement and evaluation； factor analysis

經濟增長受到各種因素的影響，如自然資源、自然環境、社會制度、人力資源、科技進步和發展水平等，所以從經濟增長中分離出科技進步所作貢獻的份額是一件困難的事情。要定量分析技術進步對經濟增長的作用，必須在影響經濟增長的諸多因素中分離出技術進步的作用。1927年美國芝加哥大學數學家柯布和經濟學家道格拉斯提出生產函數理論（以下簡稱CD生產函數）以來，此后描述產出量與投入量之間關系的理論和方法有了很大的發展。1957年美國經濟學家索羅對CD生產函數作了重大改進，定量分離出技術進步在經濟增長中的作用。此后測算技術進步對經濟增長的作用成為經濟學領域的重要論題，至今仍持續不衰。生產函數作為反映生產過程中投入和產出關系的一種方法，具有通用性，但必須注意使用的前提假設。資源節約型與環境友好型農業（以下簡稱“兩型農業”）科技創新進步類型不同，生產函數的具體形式或參數在應用生產函數定量測算科技進步時必須考慮到經濟方面的前提假設以及數學方面的約束條件，同時又不能完全為這些假設和條件所束縛。兩型農業科技創新的測度通常是指創新變量在生態環境、資源節約、經濟增長中的作用，狹義的測度是物化形態的科技創新變化的硬件性指標，廣義測度不僅包括物化的變化內容，還包括政策、管理、服務、智力投資等的軟性指標，兩型農業科技創新測度是硬指標與軟指標二者的結合，密不可分、相輔相成，交織在一起組成復雜的測度系統性工程。

1 測度原理

1．1 連續性測度原理

兩型農業科技創新對生態環境、自然資源、經濟增長的作用主要在于生成新的生產函數與新的成本函數，也變成產出比增高和生產成本下降。

設時間連續變量為T來反映創新，生產函數可表達為：

Y＝F（X，Z，T）

Y表示產出，X表示各投入要素組合，Z表示環境友好與資源節約要素組織，不隨時間變化而變化，F（X，Z，T）是連續二次可導函數，對T求導，有：

■＝■

上式兩邊同時除以Y，則有：

T（X，Z，T）＝■·■=■·■

成本函數與生產函數相對應，是投入產出變化的另一種表達方式，成本最小原則是指投入價格為W時生產一定數量Y的成本最小，表達式為：

L＝W·（X，Z）＋λ［Y－F（X，Z，T）］

λ是拉格朗日常數，上式兩邊分別對（Xi，Zi）和λ求偏導， 則有：

農業可行性研究范文第4篇

關鍵詞：農業機械；產品質量；應用研究

引言

近年來，我國的農業機械化正處于發展和創新階段，農業機械裝備的發展空間較大。不過與發達國家相比，還有較大的差距，尤其是設備的質量及可靠性方面需要不斷完善和提升。2018年12月底，國務院頒發了《關于加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的指導意見》，其中第二條提出到2025年，實現我國農機裝備質量可靠性達到世界先進水平，在技術、產量及可靠性方面進入高質量發展階段；在第六條提出了一系列的關于提高農機裝備質量的指導意見。

1相關概念

所謂可靠性，一般指產品在使用條件下可以按照設定的時間內能夠持續不斷實現既定功能的能力。可靠性具有下面幾個主要特征：首先是故障方面，其次是故障發生的可能性可以用定量的形式來表示，最后對故障的影響程度可以進行測定。平均故障間隔時間（MTBF），是指用于對產品質量可靠性的定量及衡量參數，是一種概率。可靠性主要是指針對產品預計發生故障的頻率及所產生的危害程度，是產品內在的屬性之一。可靠性決定于設計者，因此設計階段非常重要，在設計階段就要考慮產品的可靠性，從而從根本上提前防范各類故障及問題的產生，提高產品的質量。

2可靠性與農機裝備產品關聯

為了清晰而準確的對可靠性進行定量，可以把農機設備的可靠性內涵規定為在一定的條件及時間下，裝備或系統能夠持續穩定實現既定功能的程度或能力。對設備來說，其可靠性越高越具有競爭力及實際使用效益。質量及可靠性越高，可以使用的時間越長，效率越高，成本越低，其無故障工作的時間就會越久。從狹義內涵來講，“可靠性”，是指農業機械設備在使用有效期內沒有產生故障的時間，從廣義方面來講，是指使用者對設備使用的滿意程度及信賴程度。

3開展可靠性工作的意義

1）能夠有效降低設備問題發生率，從而有效的提高安全性，尤其是一些設備需要人為進行操作，或者是與牲畜接觸較多，可以有效的避免對操作者及牲畜的傷害，提高農業生產的安全性。2）能夠有效提高設備的有效使用時間，避免出現故障造成設備維修產生的停機問題，從整體上提高設備實際的使用率。據相關統計，我國的一些農用聯合收割機、耕作設備等其平均故障間隔時間（MTBF）只有先進國家同類產品的1/3，其技術水平遠遠落后于國際領先水平，在使用過程中故障不斷，不僅需要較長的維修等待時間，同時安全性也不高，無法滿足規模化生產需求，降低了農機用戶的使用欲望。3）減少不必要的維修成本，降低使用成本，提高設備使用效益。4）對農機設備制造企業來說，提高設備的可靠性能夠有效增加公司的信譽，提高市場競爭力，尤其是隨著我國“一帶一路”政策的不斷深入實踐和發展，越來越多的企業面臨著走向世界的發展機遇，只有提高設備的質量及可靠性才能更好的推動企業更好的發展。

4農業機械可靠性工作內容

4.1可靠性設計

農機裝備在產品研發時，可以大致分為五個階段，第一階段為技術指標論證階段，第二階段為產生生產方案論證及制定階段，第三階段為工程研制階段，進行初步的產品設計及詳細的產品設計，第四階段為設計定型階段，第五階段才進入生產定型階段。所以在整個農機裝備的研制開發中，需要進行合理規劃，科學設計，每個步驟都要嚴陣以待，重視產品可靠性及質量的打造，提高設計的可靠性、生產的可靠性，最終打造具有高質量的農機裝備產品。而且，在這些具體過程中要重視活動開展的組織性，加強管理，做好相應的規劃，為提高產品的可靠性打下良好的基礎。

4.2可靠性建模及預計

所謂農機裝備及機械產品的可靠性模型，是指產品內部的子系統及組件之間的框圖（簡稱可靠性框圖）和相應的數學表達式，也就是系統成功概率及其構成單元成功概率間的關系式。通過建立可靠性模型，能夠對裝備進行可靠性分析，尤其對設備的可靠性進行科學預計。在進行可靠性預計時，通常是先對設備元器件及零部件進行失效率的預計，之后對農機裝備產品單元進行故障率的分析和預計，包括單元內的全部元器件和零部件，最后根據農機裝備產品的可靠性模型來求出這一設備的可靠性預計值。所以準確的可靠性模型是掌握和預計設備可靠性不可缺少的重要方面，特別是在預計任務可靠性時更是離不開。可靠性分配，是把農機設備的可靠性目標值根據相應的可靠性模型將其分配到具體的產品單元中，從而作為產品設計的依據，有利于提高產品可靠性及其支流，起到科學分配的標準功能。只有進行可靠性預計，才能有效提高農機裝備產品的可靠性，特別是在研發階段，有利于對產品研發的可靠性進行科學的管理和控制，在整個產品的預計及改進過程中，通過應用可靠性模型，可以對產品的可靠性不斷進行考察和更改，從而使得農機裝備產品在設計階段就達到良好的性能，滿足使用的高質量需求，提高有效使用率。

4.3故障模式影響分析（FMEA）

通常來說，一個系統由多個部分構成，如農機裝備產品，也包括了電源、處理器、存儲器、執行設備及相關的輔助設備等。在產品工作過程中，每一構成部分都需要在既定的時間及條件下，完成既定的功能。如果某個部位發生故障，就會影響整個機器的順利工作。從系統設計特征及工作要求來看，其組建故障模式及種類的不同與其所產生的故障影響也是不一致的。如聯合收割機的螺旋葉片如果出現故障，與切割底板間隙過大，會使得推運器產生故障，引起割臺螺旋的打滑，造成機器無法正常運作。所以，對于某一個農業設備要對其具體的構成部分進行逐一的分析，分析每個部位故障模式及其產生的影響，從而可以將故障出現的種類進行很好的預測及應對，掌握產品的薄弱環節及關鍵環節，為設備改進及進行預防控制提供積極而有效的基礎。

4.4故障樹分析（FTA）

故障樹分析方法，可以通過這種故障分析方法將農機機械設備的故障進行系統分析，對故障原因由內而外、從簡入繁的進行層級分析，如樹干形狀，將復雜的故障進行系統化和簡單化和動態化，通過相應的試驗及使用進行相應的故障分析，這也是其他產品所較為常用的故障分析方法。故障樹這一分析方法，能夠將復雜的故障問題進行系統分析，使得分析具有系統性，從簡入繁，進行逐層演繹，可以綜合分析包括人為影響因素及環境影響因素在內的多種影響因素，并能夠通過圖形直觀顯示的方法，使得農機設備可以層次性的顯示出產品失效狀態，使中間事件的相互關聯更加清晰，故障分析更加直觀而清晰。

4.5最壞情況分析（WCA）

一般來說對于具有控制系統的農業設備，可以應用最壞情況電路分析方法來進行故障控制，在這種農業設備的控制系統中，需要設計和應用大量的有較高精密度的電路元器件。其故障預測分析方法可以采用WCA方法，通過采用模擬仿真分析，將電路可能經歷的多種極端狀況進行試驗和分析，模擬不同的生產工作環境，將可能出現失真或漂移現象預先進行分析，從而提高電路性能及元器件的應力分析能力。在進行最壞情況的電路分析及元器件應力分析條件下，能夠主動的找出影響電路性能的因素，以及元器件應力的影響因素，從而準確的找出產品的質量脆弱環節。尤其是通過開展電路漂移故障預測分析，能夠使得產品后期的改進方向得以明確，提高電路的固有可靠性。WCA主要包括以下2個方面：1）評價電路的性能及其漂移：通過合理分析方法，可以評估最壞情況條件下的電路性能及其漂移。2）元器件評價：通過分析最壞情況下的電路中元器件是不是有過應力，可以為后期科學的選擇元器件提供有效的數據支持，使得降額使用及設計更加合理，并有效的降低生產設計城堡，提品效益。在產品設計及開發階段，在進行電路設計改動時，需要重新開展WCA工作。而這一工作需要較大的工作量，在軟硬件、元器件模型庫和相關數據方面都需要相應的支持。而工程研制任務書及合同中也對WCA有明確的規定和要求。WCA能夠從各種產品層次開始，如電路系統、單元電路等。對于相互獨立的不同電路性能參數，WCA可對電路不同的性能參數分別進行。

4.6潛在電路分析（SCA）

對于一些大型的農機裝備產品，所涉及的電子及電氣系統是非常復雜的，所涉及的科研單位也較多，不同的設計隊伍及單位其設計水平存在較大的差異，而且在設計過程中產品需求及設計也不斷進行變更，所以在科研制作階段是不可避免地留下潛在電路問題，這就需要各級設計人員及負責人要有深刻的認識，對潛在問題電路要進行詳細的摸查，要系統掌握潛在電路的分析方法，在電路設計結束后，要避免將潛在電路分析遺漏，及時排除潛在存在問題的電路，加強跟蹤，通過應用相應的設計準則避免電路出現潛在的問題。

4.7可靠性試驗

對于農機裝備來說，其可靠性試驗的方法有多種，還可以進行可靠性強化試驗等。尤其是可靠性強化試驗，在產品的研制階段，可以采取比相關的技術規范更為嚴酷的試驗條件，來加速產品潛在缺陷的發生，從而為不斷改進產品和驗證產品質量提供條件。同時還可以結合農機裝備的不同英語區域，進行區域差別試驗，從而提高產品的區域適應能力。如在沿海地區，其土壤濕度大、鹽堿成分高，可以開展鹽霧試驗。

農業可行性研究范文第5篇

    農作物的生長需要大量的氮素,需要施用大量的化肥來增強農業土壤的氮素肥力,但是化肥氮不能長久地留存在土壤中,大量施用有機肥才是培育土壤氮素肥力的有效途徑。目前,隨著對農業生態問題的關注,可溶性有機氮在農業土壤中的作用已經備受重視,所以,研究農業土壤中SON的測定方法、在土壤氮素供應和轉化中的作用,具有重要的理論和現實意義。

    1 SON的測定方法

    農業土壤中的可溶性氮可用水浸提,但水浸提會造成土壤擴散,導致難以獲得精確的數據進行分析。部分鹽溶液已用于氮的浸提,但鹽浸提會破壞土表的吸收平衡而釋放出有機氮,不利于溶解。農業土壤中的SON不能直接通過浸提測量,必須從總的可溶性N(TSN)濃度中排除礦質N的濃度進行判定。近幾年,一些簡易、快捷和自動化的測定方法已運用于TSN的常規分析,推動了SON的測定。在對農業土壤中的可溶性氮的測定中,可采用電超濾法(EUF),該方法不僅能提取礦質N(EUF-NO3)有機N(EUF-Norg),還能夠判定營養釋放的速率,相比其他方法更具優越性,但EUF法工作量較大、成本較高,并且與土壤浸提法相比存在結果差異。

    2 SON在N轉化中的作用

    DON是有機氮的重要構成部分,因其具有流動性和有效性的特點,在氮的礦化、固定、淋溶、植物吸收等動態過程中具有不可替代的作用。

    2.1 DON與礦化

    礦化主要是研究土壤礦質N大小的變化,沒有重視SON及其轉化。然而,N的形態決定了它的利用價值,所以判定有機質是礦化成NH4+-N還是轉化為SON是非常有必要的。DON含有許多難溶、難分解的物質,但其在氮的礦化過程中占據非常重要的位置。Mehgel和Appel指出CaC12浸提的SON量是砂質土中可礦化有機N庫的確切指標,這是由于這個庫與凈N礦化量有關;Kielland指出極地凍土氮基酸的迅速換新造成高速率的總N礦化;Mengel研究了17塊農田、1座森林、2片草原的土壤中氮礦化與土壤可溶性氮庫之間的關系,他們發現氨基N與凈N礦化之間的密切相關[1]。

    2.2 DON與固定

    NH4+是被土壤微生物消化和固定的N的主要形式,經典的礦化作用,即固定作用理論(MIT)認為全部吸收的N都源于礦質N,但是,許多微生物能夠直接利用低分子量的可溶性有機氮化合物,這表示經典的MIT理論可能不準確,而且所涵蓋的信息太單一或簡化。Barraclough實驗發現,在冬小麥的土壤中,全部的氨基N都被土壤微生物群體直接吸收,這表示在礦質N固定的同時SON的濃度顯著增加,改變了過去對土壤中N轉化過于簡單的觀點[2]。

    2.3 DON與琳溶

    農業土壤淋溶液中的DON的濃度超過礦質N的濃度,并且DON是淋溶到農業土壤中的主要N源,而有機態氮是氮素融入江河湖泊的主要形態,溫帶氣候條件下農業土壤中的NO3--N是排水中的主要N源,其中一部分有機態氮來源于農作物有機生產系統,DON也是導致農業土壤中N流失的重要原因。Bergstrom等采取滲漏計法分析了有機肥的淋失狀況,發現在使用等量氮素時,有機肥淋溶掉的N多于無機N,造成有機農業倡導使用有機肥,簡單地以為施有機肥能夠生產出無污染的綠色安全食品,其實實際情況并不是如此。土壤有機質會阻礙土壤礦物質的活性部分,使得淋溶的有機質的吸著力減弱,因此,應重視有機態養分在土壤中的移動和損耗,可溶性有機態氮在其中的影響需要進一步探究[3]。

    2.4 植物與徽生物對DON吸收的相互競爭

    由SOM的礦化及植物殘渣釋放的N一直以來被認為是植物吸收的主要N源,植物可以直接吸收NO3--N,在某些特定環境下,可溶性有機氮是植物可吸收的主要氮源。土壤中的有機氮是不斷變化的,植物以及微生物都能吸收利用土壤中的有機氮,因此,植物與微生物在對DON吸收方面存在對立關系。在農業土壤中,有機N化合物對植物根的有效性較小,但并不表示這部分不更新或者不向植物提供N,有關研究表明,植物與微生物能較快地主動吸收施入土壤中的氨基酸,但兩者之間存在相互的競爭。Henry等的實驗結果表明,微生物吸收的氮比植物高出許多倍,這表明微生物競爭N素養分能力比植物強,但Hodge等則認為,植物競爭N素養分能力比微生物強,所以需要進一步的研究才能確定浸提的SON中究竟有多大部分被植物吸收并利用。

    3 結語

    農業土壤中淋溶出的NO3--N影響了人類健康以及生存環境,及其在作物營養中的重要性已引起研究者的注意,但是農業土壤中的SON的轉化和通過DON淋溶的流失卻未能獲得足夠的重視。在未來的研究過程中,還需要進一步探究SON與其他形式N的有效性指數之間關系,以明確SON的最終去向。

    參考文獻

    [1] 郭景恒,張逸,何騫.氮沉降影響下酸性森林土壤中水溶性有機氮的分布特征[J].環境化學,2011,30(06):1121-1124.