CC BY
31
■
\ 1 E.V\H 11ЗМ ХОЗЯ Й CTBOBAH11Я
К ВОПРОСУ О ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОМ ОБОСНОВАНИИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
УДК 631.171:671.3
В.К. КАЛИЧКИН, доктор сельскохозяйственных наук, главный ученый секретарь
Г.Л. УТЕНКОВ, кандидат технических наук, начальник отдела
Президиум СО Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. Изложены основные методические положения проектирования и технико-экономической оценки технологий возделывания зерновых культур. Предложен алгоритм реализации.
Ключевые слова: зерновые культуры, затраты, рентабельность, выбор технологии.
Выработка стратегии устойчивого и эффективною развития сельского хозяйства Сибирского федерального округа (СФО) — важная практическая задача, успешное решение которой во многом определяется состоянием зерновой отрасли. Причем роль и значение Сибири в этой сфере будет только возрастать [ 1].
Определение планируемого урожая культур базируется на анализе стоимостных характеристик получаемой продукции и затрат на ее производство с учетом климатической повторяемости различных уровней действительно возможной урожайности (ДВУ), то есть на вероятностной основе [2].
Экономическую эффективность сельскохозяйственного производства характеризует рентабельность. Ее величину можно определить следующим образом: Р=П/3, (1)
где /7 = (Ц — С^ ■ V— прибыль; Ц— цена; С. — себестоимость; V=РУ— объем производимой продукции; /*'— размер обрабатываемых площадей; У— урожайность; 3 — затраты.
В сложившихся рыночных условиях за короткий промежуток времени нельзя резко повысить объем производства продукции. Решение этой проблемы носит плановый характер. Изложенное позволяет принять допущение, что на определенном отрезке времени затраты связаны с объемом производимой продукции линейной зависимостью:
3=АУ + Б, (2)
где А — условно-переменные затраты, зависящие от объема производимой продукции; Б — условно-постоянные затраты, не зависящие от объема производства.
Затраты конкретны для каждого хозяйства и принятого уровня интенсификации технологий возделывания зерновых культур.
его относительно объема производимой продукции:
■1, (3)
ч-ьь
где д — Б/А; ¡3 = Ц/А. (4)
Так как объем продукции — положительная величина, то условие рентабельности обеспечивается соблюдением неравенства:
Р>1+Р, (5)
то есть /? > 1 или же Ц > А. Условие безубыточного производства имеет вид: Г =<¡//3-1. (6)
Коэффициент ^ показывает уровень интенсивности применяемых машинных технологий и характеризует степень потребления ресурсов, направленных на «сглаживание» действия лимитирующих урожайность факторов в конкретных природно-климатических условиях. Коэффициент /3 отражает качество произведенной продукции (совокупность характеристик, обусловливающих ее потребительские свойства), которое в рыночных условиях, в свою очередь, регулируется ценой.
Из выражения (3) следует, что каждому значению объема получаемой продукции при заданном уровне рентабельности соответствуют разные величины коэффициентов д и /3 (см. табл.).
Таблица. Условия получения заданного объема продукции
Показатель р = 0,1; V=q/0,9p-1 P = 0,25; V = q/0,8P -1
/3 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 1.5 2,0 2,5 3,0
V 12,5q 2,85q 1,25g 0,80g 0,58g 5,0qr 1,66g 1,0(7 0,71 q
Раскрывая составляющие выражения (1), решим
Например, при уровне рентабельности Р— 10 %, требуемая величина объема производимой (реализуемой) продукции (V) резко изменяется при изменении относительной цены (/?). Так, при/? = 1,2 требуется произвести продукцию объемом У= 12,5^; при увеличение/3 в 2,5 раза (/3 = 3) объем реализуемой продукции снижается почти в 22 раза (V = 0,71<7). Это говорит о том, что экономическая эффективность сельскохозяйственного производства, оцениваемая показателем рентабельности, в большей степени зависит от ценовой политики нежели от объема реализуемой продукции. Согласно выражению (5), повышение рентабельности приводит к возрастанию относительной цены (коэффициент /?). Таким образом, рентабельность производства продукции зависит как от хозяйственных, так и от рыночных условий и особенно от цен.
В случае невозможности регулирования рыночной цены повышение рентабельности необходимо осуществлять путем изменения структуры условно-переменных и условно-постоянных затрат, которые отражают природно-климатические, социально-
экономические и организационно-хозяйственные условия производства. Главные составляющие экономически выгодного выращивания зерновых — размещение посевов в наиболее благоприятных условиях, применение адаптированных к местным природным и производственным условиям технологий возделывания, использование районированных, устойчивых сортов [1]. Уменьшение риска связано также с определением оптимальной структуры производства продукции, которая уже освоена и в достаточной степени взаимозаменяема с точки зрения организации технологического процесса ее получения. Результатом этого будет такое распределение материальных, трудовых и финансовых ресурсов, которое обеспечит устойчивое положение предприятия на рынке. Этому состоянию соответствуют оптимальные параметры как принятой технологии, так и технических средств. В целом наличие ресурсов определяет направление эффективного развития производства.
Если выразить величину объема производимой продукции через его составляющие — урожайность (3^) и размер обрабатываемых площадей (/), то возникает вопрос — что эффективнее увеличивать в рыночных условиях: урожайность, размер посевных площадей или то и другое одновременно?
Принято считать, что наращивание обрабатываемых площадей — экстенсивное направление, а повышение урожайности — интенсивное. Концепция машинно-технологического обеспечения растениеводства России предполагает увеличение обеих составляющих.
При экстенсивном развитии растениеводства задача сводится к определению производительности (Щ машинно-тракторного агрегата (МТА) и их количества, позволяющего выполнить заданный объем работ в оптимальные агротехнические сроки
Подставив составляющие объема производимой продукции (У=БУ) и производительности (Ж = в выражение (3), можно определить потребную производительность:
= qltУ
Р
1+ Р
-1-
(7)
Из выражения (7) следует, что для высокорентабельного производства нужны высокопроизводительные агрегаты. Приняв допущение, что цена машин пропорциональна производительности, их применение, а также приобретение должно быть дифференцированным. В конкретных условиях возделывания зерновых, согласно выражению (7), в качестве дифференцируемого параметра выступает доминирующее свойство, обусловленное и подкрепленное достаточно длительной практикой его применения с устойчивыми результатами. Например, агросроки проведения технологических операций, сложившаяся структура затрат, набор технологических операций, величина урожайности и др. Согласно [51, чем выше плодородие почв, тем сла-
бее они отзываются на интенсивное антропогенное воздействие. По данным И.И. Свентицкого и А.М. Башилова, существует обратная корреляционная связь между энергоемкостью и урожайностью. В работах Г.Н. Синеокова показано, что наибольшей энергоемкостью обладают почвы, насыщенные иловатой фракцией.
Только по Новосибирской области насчитывается более 100 типов и подтипов почв, обладающих разным потенциальным плодородием, оцениваемым баллом бонитета [6]. При этом каждый второй гектар представляет собой солонцовые почвы, в которых доля иловатой фракции превышает 50 % [7].
На основе регрессионного анализа мы получили уравнение второго порядка, отражающее взаимосвязь урожайности и почвенного бонитета (Б). Для анализа использовались данные по Новосибирской области за 2005 г. Уравнение регрессии имеет вид: У = 0,6339 + 0,000093Б2г (8)
Выражение (8) показывает, что меньшему баллу бонитета соответствует меньшая урожайность. Согласно зависимости (7), для обработки почв с низким бонитетом нужны производительные МТА с энергонасыщенными тракторами с большей единичной мощностью.
Из выражения (7) также следует, что необходимая производительность МТА обратно пропорциональна срокам проведения агротехнических операций. Например, в сибирских условиях в связи с наличием такого лимитирующего фактора как увлажнение [15], особенно в весенний период, следует применять высокопроизводительные агрегаты. Реализация этого требования возможна при использовании менее энергоемких рабочих органов, совмещении технологических операций и комплектовании комбинированных агрегатов.
Интенсификация производства предполагает увеличение объема получаемой продукции путем роста урожайности. Из выражения (1) следует, что максимум рентабельности при производстве заданного объема продукции обеспечивается максимумом прибыли. Используя показатель прибыли в качестве целевой функции, определим величину урожайности, соответствующую минимальным затратам. Для этого составляющие функционала выразим через обобщенный параметр (урожайность). При этом положим, что полученная функция непрерывна и дифференцируема на исследуемом участке.
Согласно [4], зависимость себестоимости в функции урожайности характеризуется гиперболой: С = А+Б/У. (9)
Известно, что увеличение размера обрабатываемых площадей приводит к росту объема получаемой продукции и уменьшению урожайности возделываемых культур. Причина такой ситуации — гетерогенность свойств поля [8]. Выразим взаимосвязь между размером обрабатываемых площадей и урожайностью возделываемых культур экспоненциальной зависимостью:
Р=аое«у, (10)
где ао — коэффициент, учитывающий масштабность обрабатываемых площадей; а — коэффициент, характеризующий пестроту почвенного покрова и хозяйственный фактор. Понижающий хозяйственный коэффициент, найденный эмпирическим путем, равен примерно 0,3...0,35 [9].
С учетом зависимостей (9) и (10) выражение прибыли примет вид:
П =(Ц-А-Б/У)Уаое-°у. (11)
Исследуя функцию (11) на экстремум, определим оптимальную урожайность, обеспечиваемую минимумом затрат на ее получение:
У= Б/(Ц— А) + 1/а. (12)
Выражение (12) показывает, что размер урожайности прямо пропорционален постоянным (Б) и обратно пропорционален переменным (А) затратам. Существенное воздействие на величину урожайности оказывает коэффициент а. Взяв частные производные в выражении (12), определим влияние каждого фактора на рост урожайности:
УА = Б/(Ц - А.)2; УБ = 1/(Ц— А/, (13)
У1,, = - Б/(Ц- А^; 1/а2. (14)
Из выражений (13) и (14) видно, что постоянные и переменные затраты имеют положительные значения частных производных, что указывает на их положительную роль в формировании урожайности. Частные производные, взятые по цене и коэффициенту а, свидетельствуют, что эти параметры способствуют уменьшению значения урожайности (производные имеют отрицательную величину).
На сегодняшний день многие сельхозтоваропроизводители для снижения влияния коэффициента а, а следовательно и производимых затрат, уменьшают объемы обрабатываемых площадей. Однако мы считаем, что самый прогрессивный путь уменьшения его влияния — более точные технологии и прецизионная техника. Фактически классические технологии и техническое их обеспечение разработаны исходя из показателей, рассчитанных на средние зональные условия, а для большей части земледельчески освоенной территории Сибири свойственно многообразие типов и подтипов почв [6, 7]. Причем они залегают не сплошным массивом, а пятнами (особенно малоплодородные, из-за которых снижается продуктивность всего поля). Поэтому применение средних показателей неэффективно, так как они нивелируют эффект заложенный в технологиях и технических средствах. В таких условиях наиболее эффективно использование дифференцированных технологий и гибких технических средств [10].
Для удобства использования выражения (12) с учетом (4), приведем указанные переменные (факторы) к условным величинам — коэффициентам, тогда: У= [0/03-1)]+1/а. (15)
Из выражения (15) видно, что урожайность определяется суммой двух основных слагаемых — экономического, оцениваемого через соотношение
(я/ф — 1)) и отражающего технологический уровень и техническое оснащение, а также природно-хозяй-ственного, характеризуемого соотношением — (1/а). Согласно [12], модель урожайности сельскохозяйственной культуры с учетом неоднородности факторов плодородия состоит из 2 блоков:
модель функции отклика культуры на действие фактора. В нашем случае это выражается в виде затрат, оцениваемых коэффициентами которые характеризуют уровень применяемых технологией, а также цену реализации продукции;
модель пространственной изменчивости почвенных свойств. В нашем случае это второй член выражения (15) — 1/а.
Используя принципы многокритериальной оптимизации [13], выражение (15) и его графическая интерпретация (см. рисунок) позволяют решать прямые и обратные задачи при производстве продукции растениеводства.
Рисунок. Зависимость величины урожайности (.V) от относительных показателей и и а = 0,33 (на примере Новосибирской области)
Прямая задача (принцип максимума) — при заданных затратах на единицу площади или требуемой себестоимости обеспечить получение максимально возможной урожайности. Она в большей степени технологическая и относится к агрономическому направлению. Ее решение предполагает совершенствование селекционной работы, а также применение различных факторов интенсификации.
Обратная задача (принцип минимума, обычно задача инженерного направления) — по заданной величине урожайности из реестра рекомендуемых технологий [14] выбрать наиболее подходящую (при необходимости усовершенствовать технологические операции, обычно самые энергоемкие) и обосновать техническое оснащение для ее реализации, минимизирующее затраты. Установлено [11], что между затратами и энергоемкостью, оцениваемой мощностью, существует линейная связь.
Предлагаемое выражение (15) может применяться для решения прикладных задач, связанных с анализом существующих технологий и необходимостью их совершенствования, для проведения зонирования, специализации и концентрации предприятий. Так, в работе [15] на примере анализа возделывания зерновых культур в Новосибирской области показано, что в случае применения ус-
редненных технологий ресурсы используются неэффективно. Освоение дифференцированных технологий, которые учитывают природно-производ-ственные условия, оцениваемые коэффициентом а, способствует повышению урожайности зерновых культур до 30 %.
В целом производство конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции должно базироваться на следующих положениях (алгоритме):
выдается задание (гарантированный план) на определенный объем продукции, например, государственный заказ или заказ перерабатывающих предприятий с указанием цены (руб./т);
производитель, используя полученные выражения, на основании этого задания определяет рентабельность производства в соответствии с выражением (3) и возможность коррекции цены (обычно заказчики занижают закупочные цены);
эмпирическая зависимость (8), которая конкретна для каждого хозяйства, позволяет товаропроизводителю определить приемлемую урожайность и выбрать подходящий уровень интенсивности технологий из существующего набора [14]. При этом операции выбираются с учетом того, что они способствуют повышению урожайности. Так как
урожайность — случайная величина, характеризующаяся законом нормального распределения [16], это позволяет представить ее среднее значение в виде выражения:
(16)
где У — средняя величина урожайности; р1—доля вклада г'-го приема в реализуемой технологии.
После выбора уровня интенсивности технологии и соответствующего перечня операций, осуществляется подбор техники с заданной производительностью (7) и ценой.
В целом выражение (15) путем перебора технологических приемов и технических средств позволяет обеспечить соответствие прогнозируемой урожайности уровню затрат, структура которых определяется коэффициентами ^ и уЗ.
В случае несоответствия затратного механизма требуемой величине урожайности, разрабатывается техническое задание на совершенствование технологических операций и технических средств с учетом линейной связи между затратами и энергоемкостью, оцениваемой мощностью (скоростью выполнения работы).
Литература.
1. Донченко A.C. Стратегия развития ключевых отраслей сельского хозяйства Сибири и задачи аграрной науки / A.C. Донченко, В.К. Каличкин// Сиб. еестн. с.-х. науки. - 2008. - Ml. - С. 7-17.
2. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство/Под редакцией академика РАСХНВ.И. Кирюшина, академика РАСХНA.JI. Иванова — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. — 784с.
3. Краснощекое Н.В. Проектирование технологий производства сельскохозяйственной продукции/Н.В. Краснощекое// Техника в сельском хозяйстве. — 2003. — №1. — С. 3- 7.
4. Задков А.П. Фактор риска в сельском хозяйстве/А.П. Задков. — РАСХН. Сиб. отд -ние. СибНИИЭСХ. — Новосибирск, 1998. — 264 с.
5. Булгаков Д.С. Агроэкологическая оценка пахотных почв/Д.С. Булгаков. — М, 2002. — 265 с.
6. Каличкин В.К. Выбор приема основной (зяблевой) обработки почвы по агроэкологическимфакторам/В.К. Каличкин, Ю.П. Филимонов, Л.Н. Иодко//РАСХН. Сиб. отд-ние. ГНУ СибНИИЗХим. - Новосибирск, 2005. - 20 с.
7. Освоение солонцовых земель Барабы и Северной Кулунды: Методическое пособие/РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИЗХим. — Новосибирск, 2006. - 28 с.
8. Якушев В.П. Точное земледелие. Концептуальные положения/В.П. Якушев, P.A. Полуэктов//Научно-технический процесс в АПК России — стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года. — М, 2003. - С. 115-123.
9. Донченко A.C. Проблемы и перспективы производства продовольственного зерна в Новосибирской области/A.C. Донченко, В.К. Каличкин //Достижения науки и техники АПК. — 2006. — №3. — С. 31-35.
10. Утенков ГЛ. Автоматизированные технологические комплексы почвообработки/Г.Л. Утенков, И.П.Добролюбов//Росселъхозакаде-мия. Сиб. отд -ние. СибИМЭ. — Новосибирск, 2006. — 380 с.
11. Самсонов В.А. Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов/В.А. Самсонов, A.A. Зангиев, Ю.Ф. Лачуга, О.Н. Дидма-нидзе. — М.: Колос, 2000. — 248 с.
12. Благовещенский Ю.Н. Моделирование влияния пространственной изменчивости почвенных свойств на урожайность сельскохозяйственных культур (в масштабе угодья) /Ю.Н.Благовещенский, В.П.Самсонова//Агрохимия. — 2007. — №8. — С. 76-82.
13. Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике/Т.Р. Брахман — М: Радио и связь, 1984. — 288 с.
14. Кирюшин В.И. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области/В.И. Кирюшин, А.Н. Власенко, В.К. Каличкин и др.//РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИЗХим. - Новосибирск, 2002. - 388 с.
15. Утенков Г.Л. Экологические технологии и технические средства для возделывания зерновых культур в Сибири / Г.Л. Утенков // Экология и с.-х. техника: материалы 5-й международ, науч.-практ. конф. — СПб., 2007. — Т.2. — С. 204-209.
16. Власенко А.Н. Оценка продуктивности земель как элемент моделирования систем земледелия/А.Н. Власенко, А.И. Южаков, В.К.Ка-личкин, И.Н. Шарков//Сиб. еестн. с.-х. науки. — 2003. — №2. — С.63-67.
ТО THE QUESTION ABOUT TECHNICAL AND ECONOMIC ASSESSMENT OF GRAIN CROPS CULTIVATION TECHNOLOGIES V.K. Kalichkin, G.L. Utenkov
Summary. The methodological fundamentals of design and technical and economic assessment of grain crops cultivation technologies are expounded. The implementation algorithm is offered. Keywords: grain crops, costs, profitability, choice of technology.
