中國農業機械化綠色可持續發展理論框架研究*

常江雪，白學峰，魯植雄

(1.江蘇經貿職業技術學院，南京市，210007；2.江蘇省農業機械試驗鑒定站，南京市，210017；3.南京農業大學工學院，南京市，210031)

0 引言

《中華人民共和國農業機械化促進法》的實施加速了農業機械化的發展，2019年全國農作物耕種收綜合機械化水平達到70%，農機總動力近11億kW?？傮w來看發展的同時，我國農業機械化也面臨著諸多問題及瓶頸：農村老齡化加劇、農村人口減少、農業從業人員減少、農業從業人員老齡化，帶來了誰來種地的難題；傳統農業生產粗放式、大水漫灌式的發展帶來了農業機械利用率低、農業作業組織生產效率低的難題；科技創新基礎薄弱、企業缺乏創新機制帶來的農業機械技術發展緩慢、農業機械產品同質化嚴重、農業機械可靠性差、行業人才缺少的問題；重經濟發展、輕環境保護思想下帶來的土壤污染、土壤肥力退化、水資源污染、生態破壞等不可持續發展難題；農機文化基礎薄弱帶來的企業文化缺失、市場誠信缺失、人才吸引能力低等難題。

面對新的發展環境，還需要運用新的發展理念武裝頭腦。一些學者分析了農業機械化與農業可持續發展的關系[1-3]，研究了農業機械化與農業現代化可持續發展作用，提出了綠色農業機械的發展理念[4]。近些年，隨著五大發展理念的不斷深入實施，以及鄉村振興戰略的不斷突進，農業現代化發展質量要求不斷提升，各類規劃、建議、發展綱要等都對農業現代化及農業機械化發展提出了智能化、信息化、環境友好的綠色發展要求[5]。對于農業機械化來說，面對新的發展要求，有必要應該充分認識綠色發展理念，深挖綠色發展的潛力，探索綠色發展的舉措，緊握綠色發展的武器，在把握宏觀環境趨勢的基礎上，關注微觀要素，統籌協調發展，破解發展難題。為此，特建立了農業機械化綠色可持續發展理論框架體系。

1 中國農業機械化發展階段研究

1.1 農業機械化發展階段劃分現狀

有關專家研究將我國農業機械化分成三個發展階段：農業機械化初級階段、農業機械化中級階段和農業機械化高級階段[6-7]。在初級階段，農業生產仍然以人力、畜力直接作業或帶動簡單工具作業為主；在中級階段，機械作業水平在40%～70%，基本上主要農作物實現了機械作業；在高級階段，農業機械化水平達70%以上，主要農作物及關鍵生產環節均實現了機械化作業，農業從業人員占比低于20%?，F階段我國仍處于中級階段，正在邁向高級階段。

1.2 現有農業1.0-4.0理論框架體系概況

隨著工業4.0的推進，急需農業4.0的配套跟進，一些學者從生產效率提高或經營模式轉變的角度提出了農業1.0-4.0理論框架體系。

李道亮提出了農業1.0-4.0發展階段理論，指出農業4.0是基于物聯網、大數據、云計算、人工智能和機器人技術，實現無人化為特征的資源軟整合智能農業。農業4.0能夠利用標準化體系、系統方法對農業生產進行統籌管理，實現過程的可控、高效，趨于無人化作業，農業服務者與生產者通過信息化手段無縫連接，交互性更強[8-9]。

溫鐵軍提出了農業1.0-4.0發展理論，指出農業4.0意即社會化生態農業，“互聯網+”是關鍵手段特點，具備社會化、城鄉互動、生態化基本特質。農業4.0能夠基于“互聯網+”平臺，借助本地化的人文歷史、旅游景觀、核心輸出等要素，構成有機結合的社會化生態農業體系，更大程度體現各階層公平參與，實現農業的“社會化+生態化”，達到農業農村經濟回歸鄉土社會、環境資源友好的生態文明階段[10]。

歐洲農業機械學會同樣提出了的農業4.0理論，指出農業4.0主要基于新技術的應用，包括廉價和改進的傳感器和執行器、低成本微處理器、高帶寬蜂窩通信、基于云的ICT系統、大數據分析，農業4.0代表農業經營的內部和外部因素的協調統一，這意味著所有農業要素和過程都有數字形式的信息，與供應商和最終客戶等外部合作伙伴的通信也同樣以電子方式進行，自動化實現數據傳輸、處理和分析。同時指出農業4.0為下一步由無人操作和自主決策系統組成的農業發展鋪平了道路，農業5.0將以機器人技術和某種形式的人工智能為基礎。

1.3 農業機械化1.0-4.0理論框架體系建立

總體來看，上述農業1.0-4.0模式或發展階段的定義雖然角度與側重點不同，但是1.0-4.0的進化都體現了智能化先進技術的應用升級以及突出綠色環保生態保護的重要性，強調的是生產效率的不斷提高，人與自然的和諧共處。

在三階段理論指導下，標準化管理部門制定了主要農作物耕種收綜合機械化水平評價方法，該理論與評價方法能夠有效的把握主要農作物、關鍵環節的農業機械化水平，有力的支撐了管理部門決策科學性。但是面臨新的形勢、挑戰、問題等內外部條件環境，尤其是隨著農業4.0的發展要求，急需農業機械化發展轉型升級，因此應在農業4.0的基礎上提出農業機械化的4.0階段理論，引導綠色可持續農業機械化發展。在上述農業4.0理論框架的參考下，基于現有階段劃分理論特提出了農業機械化1.0-4.0階段理論體系，并提出狹義各行業農業機械化1.0-4.0階段技術特點，如表1所示。

表1 狹義各行業農業機械化1.0-4.0階段技術特點

1.3.1 1.0初級階段

1.0階段相當于初級階段，機械化水平較低，仍然以人力畜力為主，機械化作業占比低，農業機械種類較少，以耕種收關鍵環節為主，農業機械技術水平低，以代替人力為主要功能，作業效率低，農業機械制度體系相對缺乏，農業機械的缺乏管理，農機工業體系起步，科技創新能力弱，農業機械流通渠道單一。

1.3.2 2.0中級階段

相當于基本實現階段，機械基本代替人力，農業機械滿足量的需求，種類相對齊全，農業機械質量、技術水平提升，作業效率提高，農業機械自動化水平較低，農機工業體系基本建成，能滿足主要農作物主要環節農業機械生產，制度體系逐漸建立，科技創新意識基本建立，社會化服務基本萌芽。

1.3.3 3.0全面實現階段

全程全面高質高量農業機械化技術水平較高，自動化、智能化、信息化水平高，制度體系完善，農業機械管理水平高，工業體系完善，農業機械可靠性較高，具備國際競爭力，農機農藝水平高，農業機械社會化服務水平高，農業經營主體豐富，農業機械管理水平高，經濟壽命得到充分發揮，利用率高。

1.3.4 4.0高級階段

倡導綠色高效可持續，農業機械利用率高，有效改善環境污染、生態破壞，農業機械的信息化水平高，基于物聯網、互聯網實現高效、智能管理，大大降低人力成本，農業機械融合于耕作系統。農業機械工業體系完善，集中度高，生產效率高，注重科技創新，農業機械化行業職業化。

1.3.5 4.0高級階段工作模式

高級階段的農業機械化應該是綠色的農業機械化，創新、協同、開發、共享理念解決的是農業機械化的發展問題，綠色解決的是農業機械化的可持續發展問題，高級階段的農業機械化應該在全程全面高質高量的基礎上實現綠色可持續的發展，因此，農業機械化的高級階段應該是綠色可持續農業機械化。4.0高級階段的農業機械化工作模式如圖1所示，主要由控制中心—決策層、數據庫—數據層、執行末端—物理層、外部約束—約束層、物聯網—網絡層、云空間—共享層組成。

圖1 4.0農業機械化發展階段工作模式

物理層就是農業機械開展作業形成的執行末端，各類農業機械根據控制中心的決策以及自身智能控制算法開展農業生產作業，作業過程數據實時上傳至數據庫，同時可以采集土壤、環境、作物產量、農產品參數等信息上傳至數據庫，執行末端與控制中心、執行末端之間形成互聯，相當于智能化、自動化或無人化的作業執行終端，同時與其他終端互聯，可集中統一控制管理。數據層，一方面采集物理層的數據，同時還需要整合約束層數據，為開控制層提供決策依據，執行決策層為控制中心。

決策層是整個系統的核心，其依據數據庫信息對農業生產或農業機械進行決策，對執行終端農業機械進行調度、管理、作業、維護保養，實現終端的實施可控，提高農業機械經濟壽命、生產效率。

約束層是農業機械化甚至是農業生產的外部約束，包括市場、土地、政策、環境等，具體有農產品市場情況、氣候環境變化情況、農業相關政策、土地獲土壤參數等信息，是農業機械化發展的條件也是約束，必須充分識別，并納入數據庫。

以物聯網為基礎形成的網絡層，涵蓋決策層、數據層、物理層、約束層等各層的要素，包括執行終端、土地、控制中心、操控者等，實現各要素間的互聯互通，提高農業機械化生產、農業生產的信息化水平，改善信息傳輸交換的成本，充分挖掘信息價值。

云空間形成了農業機械化的共享層，可以實現各農場或農業經營主體間的信息共享，節約信息存儲共享成本，同時有利于國家層面對農業機械化的整體把握。

2 農業機械化綠色可持續發展理論框架建立

新時代農業農村現代化發展下的農業機械化不是簡單的農業機械量的積累、農業機械普及率的提高，而是綠色可持續的農業機械化。綠色可持續農業機械化應該是無污染、資源利用率高、機械利用率高、生產可持續的，應該能夠使用新時代農業農村現代化面臨的人口、資源、環境、貿易的制約，是能夠有效改善農業農村發展現狀，推動新型農業農村現代化的可持續發展[11-12]。下面就農業機械化綠色可持續發展理論框架進行分析。

2.1 綠色可持續農業機械化的定義

綠色可持續農業機械化是指，具備綠色特質的可持續發展的農業機械化，是基于先進的智能化、信息化、自動化的技術，以節約資源和生態環境保護為原則，以降低農業生產成本、提高農業機械利用率、提高農業生產效價值為目標，服務于新時代農業農村現代化的農業機械化。綠色農業機械化是新時代綠色發展的本質要求，是新型農業農村現代化發展的關鍵支撐，是農業機械化的高級階段。

2.2 綠色可持續農業機械化發展理論框架

在借鑒農業4.0理論的基礎上，基于服務于農業現代化發展為根本，智能化、信息化等先進技術為支撐，提高農業生產效率、保護生態環境、可持續發展的基本理念等思想提出了農業機械化綠色可持續發展理論框架[13]，綠色可持續農業機械化發展理論框架如圖2所示。

圖2 綠色可持續農業機械化發展理論框架

2.3 綠色可持續發展理論運行機制

框架主要由三部分組成，分別是要素層、指標層、產業鏈層。

要素層的核心也是框架的核心，是指在農業機械裝備的智能化、信息化，以及農業機械作業的全程全面高質高量支撐下的關鍵作物主要環節的農業機械化。在要素層，制度保障、信息技術、資源要素、基礎支撐等要素是農業機械化發展的關鍵支撐要素與外部約束，其中大數據、互聯網、空間技術、物聯網、云技術、人工智能等信息技術為裝備提供技術支撐，土地、資本、信息、市場、勞動力等外部條件為作業提供外部約束及條件支撐，法律法規、制度體系為機械作業提供制度保障，科技、人才、產業環境、市場基礎設施等為其提供基礎支撐體系，共同助力農業機械裝備在關鍵環節、關鍵作物的農業機械化水平的提升。

指標層主要是體現了農業機械化4.0關鍵微觀評價指標，具體包括智能化作業水平、農業機械作業率、農業機械利用率、環境友好水平等，綜合來看，這四個指標既能體現農業機械化的智能化、信息化，農業機械化作業的水平，還能夠評價農業機械化的綠色可持續能力，能夠全面的評價綠色可持續農業機械化發展水平。

產業鏈層是宏觀上的農業機械化發展的關鍵環節，主要是包括農業機械工業、流通、監管、服務等主要層面，結合微觀的農業機械化作業水平形成了完整的農業機械化發展關鍵要點。

綜合來看，在要素層制度保障、信息技術、資源要素、基礎支撐等要素支撐了農業機械的智能化、信息化以及全程全面高質高量，進一步助力關鍵作物主要環節的農業機械化；要素層的發展支撐了指標層智能化作業水平、農業機械作業率、農業機械利用率、環境友好水平等關鍵指標的提升；指標層的提升進一步推進或聯合產業鏈層農業機械工業、流通、監管、服務等向4.0階段發展，在此，產業鏈層與要素層形成了反饋閉環，要素層同樣支撐產業鏈層的發展，產業鏈層的推進反饋助力要素層的遞進；最終，產業鏈層4.0的進化最終助力農業機械化4.0發展。

2.4 關鍵環節分析

2.4.1 信息技術

信息化技術是農業機械化的核心技術保障，信息化技術是4.0農業機械化的技術支撐，沒有了技術支持，農業機械無法實現智能化的升級。具體包括物聯網、云技術、智能控制、空間技術、大數據等技術。

物聯網：物聯網在農業上的應用不斷深入，其是信息化農業的核心技術，有效支撐了現代化農業的發展。農業機械是農業物聯網的關鍵載體與核心要素，是信息的采集終端，也是重要的執行終端，是智能化、信息化、精細化作業指令的執行者，是農業生產先進技術的載體與執行者，因此應充分發揮農業機械在農業物聯網中的作業，實現物聯網技術與農業機械的融合，實現技術與農業機械的聯動應用，最大化的實現農業生產的無人化、智能化、高效化水平[14-15]。

大數據：農業機械化4.0中的農業機械之于農業大數據，一方面其本身數據信息也是大數據庫的數據之一，另一方面在于農業機械是大數據庫數據的采集終端，通過農業機械其可以采集農業資源與環境數據、農業生產數據、養殖業生產數據等，而這些數據又是農業大數據的核心數據，因此應充分發揮農業機械在采集數據中的作業，將農業機械融入到大數據系統中，實現農業生產中全方位、全面準確的數據采集。

云農業技術：在農業機械化4.0模式中，云技術可以為智慧農業下農業機械智能作業系統提供云計算、數據存儲以及資源的共享，一方面可以有效減少信息化基礎的重復建設，降低智能農業機械化作業的成本，另一方面在集中建設、統一管理的基礎上實現統一、高效、可靠的農業機械化作業及農業生產[16]。

空間技術：空間技術在農業上的應用主要在于基于定位與導航技術衍生的農業信息采集以及農業機械自動導航、駕駛、作業控制等，其是推進精準農業生產的基礎，是大數據庫數據的關鍵維度?；诳臻g技術，可以實現對土壤、氣候環境、作物生長情況、收獲情況等實現精準的采集，繪制農業生產信息數據圖，為農業機械的精準作業提供技術支持。農業機械可以實現自動導航、駕駛，同時基于農業生產信息數據圖以及生產中者的決策實現精準的作業，比如說精準播種、施肥、除草等。空間技術在農業及農業機械上的應用已經較為成熟，比如說自動導航拖拉機、精準播種機、精準施肥機、無人植保機、聯合收割機收獲信息采集系統、智能作業系統等[17]。下一步，空間技術在農業機械化上的應用將更加深入普及，為農業物聯網、農業機械物聯網提供全面的定位支持，實現土地的全面精準作業管理。

智能控制技術：智能控制技術是農業機械化4.0的核心技術支撐，也是限制我國農業機械裝備技術升級的瓶頸[18]。智能控制技術在農業機械化上應用主要體現在三個層次，一是農業機械的系統內智能控制，基于CAN總線技術實現各組成部分的信息采集并基于智能控制技術實現整機的智能高效運行，比如說拖拉機，實現整機信息的全面采集并基于智能算法進行信息的處理與決策，實現發動機、底盤、電氣系統、駕駛室、作業機構間的智能化協調運行，降低能耗與提高作業效率[19]。二是農業機械的作業智能控制，基于既有的整機運行信息以及外部作業信息，如位置、速度、田塊、農民指令、作業機構運行等信息，對作業機構的作業進行智能化的精準控制。三是基于農業機械載體的智能信息采集技術，基于圖像識別、環境傳感、流量傳感等信息識別及傳感器技術，同時再基于智能算法實現對作業環節、田塊等有效信息進行精準的采集，進一步豐富田塊信息數據庫。智能控制技術的重要性在于借用人工智能算法實現對整機、作業的精準高效控制與信息的精準采集，是從本質上解決作業效率與質量的問題，因此智能控制技術在農業機械化上的應用至關重要。

2.4.2 資源要素

也就是4.0農業機械化的微觀參與要素，也是農業機械化發展的關鍵制約因素與發展資源，主要是土地、勞動力、資本、市場、信息、外部輔助工具等。主要在于提供以人員素質提升為關鍵的農業機械化人力資源保障以及以土地流轉為核心的土地規模適度經營保障。

土地：土地是農業機械的作業對象，也是制約農業機械化發展的外部約束條件，4.0的農業機械化框架下，土地應呈現如下特點：實施宜機化改造，農田標準化，方便農業機械的快捷作業，適用農藝要求；土壤的改良優化，改善土壤有機質、酸堿度、壓實度，減少土壤板結，逐漸消除土壤污染；適度規模經營，因地制宜的設施土地流轉，人地關系寬松或平原地區可以適當提高流轉水平，實施連片整治，統一經營，人地關系緊張或山地丘陵地區在保持傳統種植優勢的前提下，尋找規模經營與小農經營的最大公約數，通過土地的合理流轉以及適度規模經營，改善農業生產的管理效率。

勞動力：勞動力是農業機械化4.0模式中的核心，廣義上來說勞動力包括一線農業機械作業者以及農業經營主體管理者，一線農業機械作業者應具備智能農業機械的操作技能以及農業生產農藝相關知識，農業經營主體管理者在具備操作技能、農藝知識的基礎上還應該具備管理能力，包括農業機械的綜合協調管控能力、農業生產信息獲取與分析能力、農業生產決策能力，能夠有效提高農業機械管理效率、農業生產的管理質量、一線勞動力的管理效率。

資本：智能化、信息化的農業機械必須加大資本的投入，比如說科研、財政補貼、金融信貸、稅費保險支持等，尤其是科研投入，需要引入資本，加強技術研發[20]。在農業機械化4.0模式下，一產業和二三產業融合深入，在不斷互補的情況下，農業生產效率不斷提升，農業生產以及農業機械化剩余價值與二三產業趨于平衡，萌生了技術密集、資本密集的屬性，在市場的助推下，資本將向農業以及農業機行業流動，助推科技研發、人才的引進，加速信息技術的升級以及基礎設施的完善。

市場：市場化關系到生產效率，農業機械化4.0模式下的市場化包括社會化服務的市場化、流通的市場化、物資的市場化。應該借用無形的市場的雙手合理有效的配置資本、人力、信息、科研、服務資源，最大化的發揮資源的效益。市場與宏觀調控不是對立的兩面，農業以及農業機械化均是先天的弱勢產業，因此在充分發揮市場作用的情況下還是要提高政府宏觀調控的能力，政府應該是能夠掌握實時的運行數據，有效解決市場化的先天資本追逐屬性帶來的惡性循環[21]。

信息：在農業機械化4.0模式下，信息是關鍵的資源，可以說4.0模式是基于全方位信息挖掘下的智能化、信息化農業機械化，近些年的農業發展以及農業機械化的發展與其說是技術的發展，不如說是對信息的認識、挖掘以及信息的高效實時的獲取與掌握下的信息增值帶來的發展。物聯網、大數據、云技術、智能控制等技術均是以信息為輸入，以操作指令為輸出，所以說，信息是基礎也是關鍵。農業機械化的信息從橫向上來看包括土地(牲畜、林木)、勞動力、環境、科技、資本等資源信息，法律法規、政策制度等制度信息，科技、人才、基礎設施、貿易等外部支撐信息，從縱向上來看，包括農業生產或農業機械化全產業鏈以及全作業過程的信息，產業鏈上包括農機工業、農機流通、社會化服務、監管等，全過程包括耕地、播種、收獲、植保、烘干、秸稈還田、農機管理等環節的信息。在農業貿易國家化的環境下，國外發達國家之所以能夠把握貿易逆差，關鍵還在于能夠把握信息，能夠通過全方位信息的有效挖掘分析決策實現農業生產的成本控制以及貿易控制，因此，在農業機械化4.0模式下，農戶、規模農業經營主體、管理部門應該充分采集全方位信息、挖掘全面的信息，智能科學的分析信息，實施可靠有效的決策。

2.4.3 農業機械化政策支持體系

政策供給包括支持政策、監管政策以及制度體系，支持政策主要是金融信貸、稅費保險、補貼等財政支持政策，監管政策主要是監管體系、監管制度等，制度體系主要包括農業機械化發展的支撐管理制度，包括推廣、鑒定、監理、維修、質量監管、認證等。農業機械化4.0的政策支持體系的核心在于通過制度體系的完善為市場化發展提供運行機制保障，原則是提供寬松規范的運行環境，約束違法違規的不合理競爭，保護各方權益，充分運用信息化手段加強對質量的監管與制度體系的運營，確保支持政策的效率效果、監管的有效高效、制度的合理可靠。

2.4.4 基礎支撐體系

農業機械化的4.0并不是孤立的存在，不可能自主發展，必須要社會技術的支撐，包括基礎設施、科技、產業、人才、環境等，基礎設施包括新農村、標準化農田基礎工程、信息化物理設施等，科技包括關鍵基礎技術、信息化技術、智能控制技術等，產業是指二三產業的支撐，比如說二產業的工業體系能力的反哺，三產業對現代農產品及農村資源的需求支撐等，環境是指農業生產的外部物理環境，比如說大氣、土壤、水等。

2.4.5 全程全面高質高量裝備

裝備是的農業機械化的核心，是微觀層面的農業機械化4.0，裝備的4.0體現兩個方面，一是農業機械的全程全面，農業機械應該覆蓋農業機械作業的縱向各環節以及橫向的改革對象，一個是高質高量，不僅要數量上的充足，還需要質量上技術上的提升，主要是朝著智能化、信息化、多功能化方向發展[22]。4.0的農業機械化技術是指能夠充分融合大數據、云空間、物聯網、空間、智能控制等技術實現對整機內部各部件或各組成部分的精準智能控制，并能夠根據既有的人工智能算法根據人工指令實現對各執行末端的精準控制，能夠融合到智能作業系統當中，成為決策者或者農場主的智能作業終端與信息采集終端，能夠融合到大數據、云空間、物聯網能信息技術平臺當中，成為農業現代化4.0的智能終端。

2.4.6 產業鏈

4.0的農業機械化旨在打造完整高效的產業鏈，核心環節有工業體系、流通體系、監管體系、社會化服務體系，四大體系形成了農業機械化的產業鏈。農業機械化工業的4.0應該呈現幾個特點，一是注重科研投入，加強創新技術的研發，以創新引領發展。二是加速生產企業的優勝劣汰，鼓勵兼并重組，淘汰落后產能、集中優勢力量生產優質產品。三是注重生產質量體系建設，通過信息化技術的因素優化生產流程，加強生產工藝的提升，強化質量體系管理，節約生產消耗的同時提升產品的可靠性。四是注重企業文化建設，通過文化價值的提升為農業機械產品進行增值。流通環節是連接企業與用戶的紐帶，農業機械流通體系的4.0，一是要加強流通企業品牌建設，提升管理能力，二是要以流通為載體，加強服務能力建設，為農戶提供機械購置服務、售后服務，為農戶提供技術與操控培訓服務，同時關注并吸收農戶對農業機械的需求，反饋到農業機企業。社會化服務是農業機械化4.0 模式下的核心要素，社會化服務可以有協助農業機械作業效率的提升、先進技術的推廣、規模化經營的推廣等，社會化服務4.0應該呈現幾個特點：一是加強社會化服務經驗主體建設，鼓勵做大做強，提升服務主體的服務范圍、服務能力、服務效率；二是要加強服務于信息化的融合，通過信息化的技術以及對信息的全方位掌握，解決社會化服務中的農業機械作業效率、農業機械管理、作業服務的識別等問題。監管體系的4.0是農業機械化4.0的基礎支撐環節，是市場化、資本化發展的外部約束，也是發展的關鍵制度支撐，監管體系4.0應著重建設兩個環節，一是建立統一的信息化平臺，包括大數據平臺、物聯網平臺、云空間平臺，通過政府的統一建設，規避重復建設，也可以實現信息的普惠共享，一是轉變監管方式，探索農機質量事后監管模式，最大化提供寬松的企業經營環境。

3 綠色可持續農業機械化發展方向與趨勢

3.1 生產效率的提高

生產效率的提高是農業生產的基本訴求，表現在投入產出比的提高，具體包括農業機械作業效率的提高、農業機械利用率的提高、作業模式的高效。先進高效率的農業機械得到推廣，農機農藝融合良好，農業機械的作業效率得到提高；農業機械的購買更加理性，基于適度規模經營的農業機械管理水平得到提升，農業機械的經濟壽命得到重視，綜合利用率得到改善；先進、智能的耕作技術或精準農業技術得到普及，農業機械的作業模式更加先進高效，最大化優化作業模式，提高投入產出比。

3.2 提高產品國際競爭力

綠色可持續農業機械化服務于農業現代化，服務于綠色可持續的農業，而可持續的農業一方面在于綠色環保，還在于能夠解決農業貿易逆差，因此，綠色農業機械化的關鍵在于提高農產品國際競爭力。影響農產品的競爭力的因素較多，但綠色農業機械代表了機械的高效智能，代表了農機作業的高生產率，代表了農機農藝的有效融合，這就從根本上要求農產品生產成本及產品質量的提高，可有效提高農產品的國際競爭力。

3.3 環境污染得到消除

綠色可持續農業機械化的核心在于綠色，這就要求農業機械是環境友好型的，能夠有效避免環境污染型農業機械或作業技術，因此大力發展綠色機械化能夠有效消除傳統農業機械帶來的環境污染問題。

3.4 資源浪費得到改善

綠色可持續農業機械化還在于低碳高效率，降低人力物力的投資更是減少能源資源的消耗，最大化的提高作業效率，改善或消除資源的浪費。

3.5 農業機械技術水平大幅提高

綠色高效的農業機械不是走的簡單、傳統、單一的機械設計原理，而是通過智能化、信息化等技術手段，利用先進的設計方法，充分滿足農機農藝要求，實現農業機械的高效作業，因此這是一個技術水平向上發展的驅動，體現的是人類智慧文明的發展。

4 結論

本文介紹了現有農業機械化發展階段劃分情況以及國內外農業1.0-4.0理論框架概況，在此基礎上提出了農業機械化1.0-4.0理論框架體系，詳細闡述了4.0農業機械化發展階段工作模式，提出了農業機械化綠色可發展理論，并建立了理論框架體系，最后對綠色可持續農業機械化發展方向與趨勢進行了展望。

一是提出了中國農業機械化綠色可持續發展理論，指出綠色可持續農業機械化是農業機械化的高級階段，是新型農業農村現代化發展的關鍵支撐。二是建立了4.0高級階段的農業機械化工作模式，總結概括為決策層、數據層、物理層、約束層、網絡層、共享層。三是建立了綠色可持續農業機械化發展理論框架，分別從要素層、指標層、產業鏈層進行了運行機制闡述。