中国农业机械化绿色可持续发展理论框架研究*

常江雪，白学峰，鲁植雄

(1.江苏经贸职业技术学院，南京市，210007；2.江苏省农业机械试验鉴定站，南京市，210017；3.南京农业大学工学院，南京市，210031)

0 引言

《中华人民共和国农业机械化促进法》的实施加速了农业机械化的发展，2019年全国农作物耕种收综合机械化水平达到70%，农机总动力近11亿kW。总体来看发展的同时，我国农业机械化也面临着诸多问题及瓶颈：农村老龄化加剧、农村人口减少、农业从业人员减少、农业从业人员老龄化，带来了谁来种地的难题；传统农业生产粗放式、大水漫灌式的发展带来了农业机械利用率低、农业作业组织生产效率低的难题；科技创新基础薄弱、企业缺乏创新机制带来的农业机械技术发展缓慢、农业机械产品同质化严重、农业机械可靠性差、行业人才缺少的问题；重经济发展、轻环境保护思想下带来的土壤污染、土壤肥力退化、水资源污染、生态破坏等不可持续发展难题；农机文化基础薄弱带来的企业文化缺失、市场诚信缺失、人才吸引能力低等难题。

面对新的发展环境，还需要运用新的发展理念武装头脑。一些学者分析了农业机械化与农业可持续发展的关系[1-3]，研究了农业机械化与农业现代化可持续发展作用，提出了绿色农业机械的发展理念[4]。近些年，随着五大发展理念的不断深入实施，以及乡村振兴战略的不断突进，农业现代化发展质量要求不断提升，各类规划、建议、发展纲要等都对农业现代化及农业机械化发展提出了智能化、信息化、环境友好的绿色发展要求[5]。对于农业机械化来说，面对新的发展要求，有必要应该充分认识绿色发展理念，深挖绿色发展的潜力，探索绿色发展的举措，紧握绿色发展的武器，在把握宏观环境趋势的基础上，关注微观要素，统筹协调发展，破解发展难题。为此，特建立了农业机械化绿色可持续发展理论框架体系。

1 中国农业机械化发展阶段研究

1.1 农业机械化发展阶段划分现状

有关专家研究将我国农业机械化分成三个发展阶段：农业机械化初级阶段、农业机械化中级阶段和农业机械化高级阶段[6-7]。在初级阶段，农业生产仍然以人力、畜力直接作业或带动简单工具作业为主；在中级阶段，机械作业水平在40%～70%，基本上主要农作物实现了机械作业；在高级阶段，农业机械化水平达70%以上，主要农作物及关键生产环节均实现了机械化作业，农业从业人员占比低于20%。现阶段我国仍处于中级阶段，正在迈向高级阶段。

1.2 现有农业1.0-4.0理论框架体系概况

随着工业4.0的推进，急需农业4.0的配套跟进，一些学者从生产效率提高或经营模式转变的角度提出了农业1.0-4.0理论框架体系。

李道亮提出了农业1.0-4.0发展阶段理论，指出农业4.0是基于物联网、大数据、云计算、人工智能和机器人技术，实现无人化为特征的资源软整合智能农业。农业4.0能够利用标准化体系、系统方法对农业生产进行统筹管理，实现过程的可控、高效，趋于无人化作业，农业服务者与生产者通过信息化手段无缝连接，交互性更强[8-9]。

温铁军提出了农业1.0-4.0发展理论，指出农业4.0意即社会化生态农业，“互联网+”是关键手段特点，具备社会化、城乡互动、生态化基本特质。农业4.0能够基于“互联网+”平台，借助本地化的人文历史、旅游景观、核心输出等要素，构成有机结合的社会化生态农业体系，更大程度体现各阶层公平参与，实现农业的“社会化+生态化”，达到农业农村经济回归乡土社会、环境资源友好的生态文明阶段[10]。

欧洲农业机械学会同样提出了的农业4.0理论，指出农业4.0主要基于新技术的应用，包括廉价和改进的传感器和执行器、低成本微处理器、高带宽蜂窝通信、基于云的ICT系统、大数据分析，农业4.0代表农业经营的内部和外部因素的协调统一，这意味着所有农业要素和过程都有数字形式的信息，与供应商和最终客户等外部合作伙伴的通信也同样以电子方式进行，自动化实现数据传输、处理和分析。同时指出农业4.0为下一步由无人操作和自主决策系统组成的农业发展铺平了道路，农业5.0将以机器人技术和某种形式的人工智能为基础。

1.3 农业机械化1.0-4.0理论框架体系建立

总体来看，上述农业1.0-4.0模式或发展阶段的定义虽然角度与侧重点不同，但是1.0-4.0的进化都体现了智能化先进技术的应用升级以及突出绿色环保生态保护的重要性，强调的是生产效率的不断提高，人与自然的和谐共处。

在三阶段理论指导下，标准化管理部门制定了主要农作物耕种收综合机械化水平评价方法，该理论与评价方法能够有效的把握主要农作物、关键环节的农业机械化水平，有力的支撑了管理部门决策科学性。但是面临新的形势、挑战、问题等内外部条件环境，尤其是随着农业4.0的发展要求，急需农业机械化发展转型升级，因此应在农业4.0的基础上提出农业机械化的4.0阶段理论，引导绿色可持续农业机械化发展。在上述农业4.0理论框架的参考下，基于现有阶段划分理论特提出了农业机械化1.0-4.0阶段理论体系，并提出狭义各行业农业机械化1.0-4.0阶段技术特点，如表1所示。

表1 狭义各行业农业机械化1.0-4.0阶段技术特点

1.3.1 1.0初级阶段

1.0阶段相当于初级阶段，机械化水平较低，仍然以人力畜力为主，机械化作业占比低，农业机械种类较少，以耕种收关键环节为主，农业机械技术水平低，以代替人力为主要功能，作业效率低，农业机械制度体系相对缺乏，农业机械的缺乏管理，农机工业体系起步，科技创新能力弱，农业机械流通渠道单一。

1.3.2 2.0中级阶段

相当于基本实现阶段，机械基本代替人力，农业机械满足量的需求，种类相对齐全，农业机械质量、技术水平提升，作业效率提高，农业机械自动化水平较低，农机工业体系基本建成，能满足主要农作物主要环节农业机械生产，制度体系逐渐建立，科技创新意识基本建立，社会化服务基本萌芽。

1.3.3 3.0全面实现阶段

全程全面高质高量农业机械化技术水平较高，自动化、智能化、信息化水平高，制度体系完善，农业机械管理水平高，工业体系完善，农业机械可靠性较高，具备国际竞争力，农机农艺水平高，农业机械社会化服务水平高，农业经营主体丰富，农业机械管理水平高，经济寿命得到充分发挥，利用率高。

1.3.4 4.0高级阶段

倡导绿色高效可持续，农业机械利用率高，有效改善环境污染、生态破坏，农业机械的信息化水平高，基于物联网、互联网实现高效、智能管理，大大降低人力成本，农业机械融合于耕作系统。农业机械工业体系完善，集中度高，生产效率高，注重科技创新，农业机械化行业职业化。

1.3.5 4.0高级阶段工作模式

高级阶段的农业机械化应该是绿色的农业机械化，创新、协同、开发、共享理念解决的是农业机械化的发展问题，绿色解决的是农业机械化的可持续发展问题，高级阶段的农业机械化应该在全程全面高质高量的基础上实现绿色可持续的发展，因此，农业机械化的高级阶段应该是绿色可持续农业机械化。4.0高级阶段的农业机械化工作模式如图1所示，主要由控制中心—决策层、数据库—数据层、执行末端—物理层、外部约束—约束层、物联网—网络层、云空间—共享层组成。

图1 4.0农业机械化发展阶段工作模式

物理层就是农业机械开展作业形成的执行末端，各类农业机械根据控制中心的决策以及自身智能控制算法开展农业生产作业，作业过程数据实时上传至数据库，同时可以采集土壤、环境、作物产量、农产品参数等信息上传至数据库，执行末端与控制中心、执行末端之间形成互联，相当于智能化、自动化或无人化的作业执行终端，同时与其他终端互联，可集中统一控制管理。数据层，一方面采集物理层的数据，同时还需要整合约束层数据，为开控制层提供决策依据，执行决策层为控制中心。

决策层是整个系统的核心，其依据数据库信息对农业生产或农业机械进行决策，对执行终端农业机械进行调度、管理、作业、维护保养，实现终端的实施可控，提高农业机械经济寿命、生产效率。

约束层是农业机械化甚至是农业生产的外部约束，包括市场、土地、政策、环境等，具体有农产品市场情况、气候环境变化情况、农业相关政策、土地获土壤参数等信息，是农业机械化发展的条件也是约束，必须充分识别，并纳入数据库。

以物联网为基础形成的网络层，涵盖决策层、数据层、物理层、约束层等各层的要素，包括执行终端、土地、控制中心、操控者等，实现各要素间的互联互通，提高农业机械化生产、农业生产的信息化水平，改善信息传输交换的成本，充分挖掘信息价值。

云空间形成了农业机械化的共享层，可以实现各农场或农业经营主体间的信息共享，节约信息存储共享成本，同时有利于国家层面对农业机械化的整体把握。

2 农业机械化绿色可持续发展理论框架建立

新时代农业农村现代化发展下的农业机械化不是简单的农业机械量的积累、农业机械普及率的提高，而是绿色可持续的农业机械化。绿色可持续农业机械化应该是无污染、资源利用率高、机械利用率高、生产可持续的，应该能够使用新时代农业农村现代化面临的人口、资源、环境、贸易的制约，是能够有效改善农业农村发展现状，推动新型农业农村现代化的可持续发展[11-12]。下面就农业机械化绿色可持续发展理论框架进行分析。

2.1 绿色可持续农业机械化的定义

绿色可持续农业机械化是指，具备绿色特质的可持续发展的农业机械化，是基于先进的智能化、信息化、自动化的技术，以节约资源和生态环境保护为原则，以降低农业生产成本、提高农业机械利用率、提高农业生产效价值为目标，服务于新时代农业农村现代化的农业机械化。绿色农业机械化是新时代绿色发展的本质要求，是新型农业农村现代化发展的关键支撑，是农业机械化的高级阶段。

2.2 绿色可持续农业机械化发展理论框架

在借鉴农业4.0理论的基础上，基于服务于农业现代化发展为根本，智能化、信息化等先进技术为支撑，提高农业生产效率、保护生态环境、可持续发展的基本理念等思想提出了农业机械化绿色可持续发展理论框架[13]，绿色可持续农业机械化发展理论框架如图2所示。

图2 绿色可持续农业机械化发展理论框架

2.3 绿色可持续发展理论运行机制

框架主要由三部分组成，分别是要素层、指标层、产业链层。

要素层的核心也是框架的核心，是指在农业机械装备的智能化、信息化，以及农业机械作业的全程全面高质高量支撑下的关键作物主要环节的农业机械化。在要素层，制度保障、信息技术、资源要素、基础支撑等要素是农业机械化发展的关键支撑要素与外部约束，其中大数据、互联网、空间技术、物联网、云技术、人工智能等信息技术为装备提供技术支撑，土地、资本、信息、市场、劳动力等外部条件为作业提供外部约束及条件支撑，法律法规、制度体系为机械作业提供制度保障，科技、人才、产业环境、市场基础设施等为其提供基础支撑体系，共同助力农业机械装备在关键环节、关键作物的农业机械化水平的提升。

指标层主要是体现了农业机械化4.0关键微观评价指标，具体包括智能化作业水平、农业机械作业率、农业机械利用率、环境友好水平等，综合来看，这四个指标既能体现农业机械化的智能化、信息化，农业机械化作业的水平，还能够评价农业机械化的绿色可持续能力，能够全面的评价绿色可持续农业机械化发展水平。

产业链层是宏观上的农业机械化发展的关键环节，主要是包括农业机械工业、流通、监管、服务等主要层面，结合微观的农业机械化作业水平形成了完整的农业机械化发展关键要点。

综合来看，在要素层制度保障、信息技术、资源要素、基础支撑等要素支撑了农业机械的智能化、信息化以及全程全面高质高量，进一步助力关键作物主要环节的农业机械化；要素层的发展支撑了指标层智能化作业水平、农业机械作业率、农业机械利用率、环境友好水平等关键指标的提升；指标层的提升进一步推进或联合产业链层农业机械工业、流通、监管、服务等向4.0阶段发展，在此，产业链层与要素层形成了反馈闭环，要素层同样支撑产业链层的发展，产业链层的推进反馈助力要素层的递进；最终，产业链层4.0的进化最终助力农业机械化4.0发展。

2.4 关键环节分析

2.4.1 信息技术

信息化技术是农业机械化的核心技术保障，信息化技术是4.0农业机械化的技术支撑，没有了技术支持，农业机械无法实现智能化的升级。具体包括物联网、云技术、智能控制、空间技术、大数据等技术。

物联网：物联网在农业上的应用不断深入，其是信息化农业的核心技术，有效支撑了现代化农业的发展。农业机械是农业物联网的关键载体与核心要素，是信息的采集终端，也是重要的执行终端，是智能化、信息化、精细化作业指令的执行者，是农业生产先进技术的载体与执行者，因此应充分发挥农业机械在农业物联网中的作业，实现物联网技术与农业机械的融合，实现技术与农业机械的联动应用，最大化的实现农业生产的无人化、智能化、高效化水平[14-15]。

大数据：农业机械化4.0中的农业机械之于农业大数据，一方面其本身数据信息也是大数据库的数据之一，另一方面在于农业机械是大数据库数据的采集终端，通过农业机械其可以采集农业资源与环境数据、农业生产数据、养殖业生产数据等，而这些数据又是农业大数据的核心数据，因此应充分发挥农业机械在采集数据中的作业，将农业机械融入到大数据系统中，实现农业生产中全方位、全面准确的数据采集。

云农业技术：在农业机械化4.0模式中，云技术可以为智慧农业下农业机械智能作业系统提供云计算、数据存储以及资源的共享，一方面可以有效减少信息化基础的重复建设，降低智能农业机械化作业的成本，另一方面在集中建设、统一管理的基础上实现统一、高效、可靠的农业机械化作业及农业生产[16]。

空间技术：空间技术在农业上的应用主要在于基于定位与导航技术衍生的农业信息采集以及农业机械自动导航、驾驶、作业控制等，其是推进精准农业生产的基础，是大数据库数据的关键维度。基于空间技术，可以实现对土壤、气候环境、作物生长情况、收获情况等实现精准的采集，绘制农业生产信息数据图，为农业机械的精准作业提供技术支持。农业机械可以实现自动导航、驾驶，同时基于农业生产信息数据图以及生产中者的决策实现精准的作业，比如说精准播种、施肥、除草等。空间技术在农业及农业机械上的应用已经较为成熟，比如说自动导航拖拉机、精准播种机、精准施肥机、无人植保机、联合收割机收获信息采集系统、智能作业系统等[17]。下一步，空间技术在农业机械化上的应用将更加深入普及，为农业物联网、农业机械物联网提供全面的定位支持，实现土地的全面精准作业管理。

智能控制技术：智能控制技术是农业机械化4.0的核心技术支撑，也是限制我国农业机械装备技术升级的瓶颈[18]。智能控制技术在农业机械化上应用主要体现在三个层次，一是农业机械的系统内智能控制，基于CAN总线技术实现各组成部分的信息采集并基于智能控制技术实现整机的智能高效运行，比如说拖拉机，实现整机信息的全面采集并基于智能算法进行信息的处理与决策，实现发动机、底盘、电气系统、驾驶室、作业机构间的智能化协调运行，降低能耗与提高作业效率[19]。二是农业机械的作业智能控制，基于既有的整机运行信息以及外部作业信息，如位置、速度、田块、农民指令、作业机构运行等信息，对作业机构的作业进行智能化的精准控制。三是基于农业机械载体的智能信息采集技术，基于图像识别、环境传感、流量传感等信息识别及传感器技术，同时再基于智能算法实现对作业环节、田块等有效信息进行精准的采集，进一步丰富田块信息数据库。智能控制技术的重要性在于借用人工智能算法实现对整机、作业的精准高效控制与信息的精准采集，是从本质上解决作业效率与质量的问题，因此智能控制技术在农业机械化上的应用至关重要。

2.4.2 资源要素

也就是4.0农业机械化的微观参与要素，也是农业机械化发展的关键制约因素与发展资源，主要是土地、劳动力、资本、市场、信息、外部辅助工具等。主要在于提供以人员素质提升为关键的农业机械化人力资源保障以及以土地流转为核心的土地规模适度经营保障。

土地：土地是农业机械的作业对象，也是制约农业机械化发展的外部约束条件，4.0的农业机械化框架下，土地应呈现如下特点：实施宜机化改造，农田标准化，方便农业机械的快捷作业，适用农艺要求；土壤的改良优化，改善土壤有机质、酸碱度、压实度，减少土壤板结，逐渐消除土壤污染；适度规模经营，因地制宜的设施土地流转，人地关系宽松或平原地区可以适当提高流转水平，实施连片整治，统一经营，人地关系紧张或山地丘陵地区在保持传统种植优势的前提下，寻找规模经营与小农经营的最大公约数，通过土地的合理流转以及适度规模经营，改善农业生产的管理效率。

劳动力：劳动力是农业机械化4.0模式中的核心，广义上来说劳动力包括一线农业机械作业者以及农业经营主体管理者，一线农业机械作业者应具备智能农业机械的操作技能以及农业生产农艺相关知识，农业经营主体管理者在具备操作技能、农艺知识的基础上还应该具备管理能力，包括农业机械的综合协调管控能力、农业生产信息获取与分析能力、农业生产决策能力，能够有效提高农业机械管理效率、农业生产的管理质量、一线劳动力的管理效率。

资本：智能化、信息化的农业机械必须加大资本的投入，比如说科研、财政补贴、金融信贷、税费保险支持等，尤其是科研投入，需要引入资本，加强技术研发[20]。在农业机械化4.0模式下，一产业和二三产业融合深入，在不断互补的情况下，农业生产效率不断提升，农业生产以及农业机械化剩余价值与二三产业趋于平衡，萌生了技术密集、资本密集的属性，在市场的助推下，资本将向农业以及农业机行业流动，助推科技研发、人才的引进，加速信息技术的升级以及基础设施的完善。

市场：市场化关系到生产效率，农业机械化4.0模式下的市场化包括社会化服务的市场化、流通的市场化、物资的市场化。应该借用无形的市场的双手合理有效的配置资本、人力、信息、科研、服务资源，最大化的发挥资源的效益。市场与宏观调控不是对立的两面，农业以及农业机械化均是先天的弱势产业，因此在充分发挥市场作用的情况下还是要提高政府宏观调控的能力，政府应该是能够掌握实时的运行数据，有效解决市场化的先天资本追逐属性带来的恶性循环[21]。

信息：在农业机械化4.0模式下，信息是关键的资源，可以说4.0模式是基于全方位信息挖掘下的智能化、信息化农业机械化，近些年的农业发展以及农业机械化的发展与其说是技术的发展，不如说是对信息的认识、挖掘以及信息的高效实时的获取与掌握下的信息增值带来的发展。物联网、大数据、云技术、智能控制等技术均是以信息为输入，以操作指令为输出，所以说，信息是基础也是关键。农业机械化的信息从横向上来看包括土地(牲畜、林木)、劳动力、环境、科技、资本等资源信息，法律法规、政策制度等制度信息，科技、人才、基础设施、贸易等外部支撑信息，从纵向上来看，包括农业生产或农业机械化全产业链以及全作业过程的信息，产业链上包括农机工业、农机流通、社会化服务、监管等，全过程包括耕地、播种、收获、植保、烘干、秸秆还田、农机管理等环节的信息。在农业贸易国家化的环境下，国外发达国家之所以能够把握贸易逆差，关键还在于能够把握信息，能够通过全方位信息的有效挖掘分析决策实现农业生产的成本控制以及贸易控制，因此，在农业机械化4.0模式下，农户、规模农业经营主体、管理部门应该充分采集全方位信息、挖掘全面的信息，智能科学的分析信息，实施可靠有效的决策。

2.4.3 农业机械化政策支持体系

政策供给包括支持政策、监管政策以及制度体系，支持政策主要是金融信贷、税费保险、补贴等财政支持政策，监管政策主要是监管体系、监管制度等，制度体系主要包括农业机械化发展的支撑管理制度，包括推广、鉴定、监理、维修、质量监管、认证等。农业机械化4.0的政策支持体系的核心在于通过制度体系的完善为市场化发展提供运行机制保障，原则是提供宽松规范的运行环境，约束违法违规的不合理竞争，保护各方权益，充分运用信息化手段加强对质量的监管与制度体系的运营，确保支持政策的效率效果、监管的有效高效、制度的合理可靠。

2.4.4 基础支撑体系

农业机械化的4.0并不是孤立的存在，不可能自主发展，必须要社会技术的支撑，包括基础设施、科技、产业、人才、环境等，基础设施包括新农村、标准化农田基础工程、信息化物理设施等，科技包括关键基础技术、信息化技术、智能控制技术等，产业是指二三产业的支撑，比如说二产业的工业体系能力的反哺，三产业对现代农产品及农村资源的需求支撑等，环境是指农业生产的外部物理环境，比如说大气、土壤、水等。

2.4.5 全程全面高质高量装备

装备是的农业机械化的核心，是微观层面的农业机械化4.0，装备的4.0体现两个方面，一是农业机械的全程全面，农业机械应该覆盖农业机械作业的纵向各环节以及横向的改革对象，一个是高质高量，不仅要数量上的充足，还需要质量上技术上的提升，主要是朝着智能化、信息化、多功能化方向发展[22]。4.0的农业机械化技术是指能够充分融合大数据、云空间、物联网、空间、智能控制等技术实现对整机内部各部件或各组成部分的精准智能控制，并能够根据既有的人工智能算法根据人工指令实现对各执行末端的精准控制，能够融合到智能作业系统当中，成为决策者或者农场主的智能作业终端与信息采集终端，能够融合到大数据、云空间、物联网能信息技术平台当中，成为农业现代化4.0的智能终端。

2.4.6 产业链

4.0的农业机械化旨在打造完整高效的产业链，核心环节有工业体系、流通体系、监管体系、社会化服务体系，四大体系形成了农业机械化的产业链。农业机械化工业的4.0应该呈现几个特点，一是注重科研投入，加强创新技术的研发，以创新引领发展。二是加速生产企业的优胜劣汰，鼓励兼并重组，淘汰落后产能、集中优势力量生产优质产品。三是注重生产质量体系建设，通过信息化技术的因素优化生产流程，加强生产工艺的提升，强化质量体系管理，节约生产消耗的同时提升产品的可靠性。四是注重企业文化建设，通过文化价值的提升为农业机械产品进行增值。流通环节是连接企业与用户的纽带，农业机械流通体系的4.0，一是要加强流通企业品牌建设，提升管理能力，二是要以流通为载体，加强服务能力建设，为农户提供机械购置服务、售后服务，为农户提供技术与操控培训服务，同时关注并吸收农户对农业机械的需求，反馈到农业机企业。社会化服务是农业机械化4.0 模式下的核心要素，社会化服务可以有协助农业机械作业效率的提升、先进技术的推广、规模化经营的推广等，社会化服务4.0应该呈现几个特点：一是加强社会化服务经验主体建设，鼓励做大做强，提升服务主体的服务范围、服务能力、服务效率；二是要加强服务于信息化的融合，通过信息化的技术以及对信息的全方位掌握，解决社会化服务中的农业机械作业效率、农业机械管理、作业服务的识别等问题。监管体系的4.0是农业机械化4.0的基础支撑环节，是市场化、资本化发展的外部约束，也是发展的关键制度支撑，监管体系4.0应着重建设两个环节，一是建立统一的信息化平台，包括大数据平台、物联网平台、云空间平台，通过政府的统一建设，规避重复建设，也可以实现信息的普惠共享，一是转变监管方式，探索农机质量事后监管模式，最大化提供宽松的企业经营环境。

3 绿色可持续农业机械化发展方向与趋势

3.1 生产效率的提高

生产效率的提高是农业生产的基本诉求，表现在投入产出比的提高，具体包括农业机械作业效率的提高、农业机械利用率的提高、作业模式的高效。先进高效率的农业机械得到推广，农机农艺融合良好，农业机械的作业效率得到提高；农业机械的购买更加理性，基于适度规模经营的农业机械管理水平得到提升，农业机械的经济寿命得到重视，综合利用率得到改善；先进、智能的耕作技术或精准农业技术得到普及，农业机械的作业模式更加先进高效，最大化优化作业模式，提高投入产出比。

3.2 提高产品国际竞争力

绿色可持续农业机械化服务于农业现代化，服务于绿色可持续的农业，而可持续的农业一方面在于绿色环保，还在于能够解决农业贸易逆差，因此，绿色农业机械化的关键在于提高农产品国际竞争力。影响农产品的竞争力的因素较多，但绿色农业机械代表了机械的高效智能，代表了农机作业的高生产率，代表了农机农艺的有效融合，这就从根本上要求农产品生产成本及产品质量的提高，可有效提高农产品的国际竞争力。

3.3 环境污染得到消除

绿色可持续农业机械化的核心在于绿色，这就要求农业机械是环境友好型的，能够有效避免环境污染型农业机械或作业技术，因此大力发展绿色机械化能够有效消除传统农业机械带来的环境污染问题。

3.4 资源浪费得到改善

绿色可持续农业机械化还在于低碳高效率，降低人力物力的投资更是减少能源资源的消耗，最大化的提高作业效率，改善或消除资源的浪费。

3.5 农业机械技术水平大幅提高

绿色高效的农业机械不是走的简单、传统、单一的机械设计原理，而是通过智能化、信息化等技术手段，利用先进的设计方法，充分满足农机农艺要求，实现农业机械的高效作业，因此这是一个技术水平向上发展的驱动，体现的是人类智慧文明的发展。

4 结论

本文介绍了现有农业机械化发展阶段划分情况以及国内外农业1.0-4.0理论框架概况，在此基础上提出了农业机械化1.0-4.0理论框架体系，详细阐述了4.0农业机械化发展阶段工作模式，提出了农业机械化绿色可发展理论，并建立了理论框架体系，最后对绿色可持续农业机械化发展方向与趋势进行了展望。

一是提出了中国农业机械化绿色可持续发展理论，指出绿色可持续农业机械化是农业机械化的高级阶段，是新型农业农村现代化发展的关键支撑。二是建立了4.0高级阶段的农业机械化工作模式，总结概括为决策层、数据层、物理层、约束层、网络层、共享层。三是建立了绿色可持续农业机械化发展理论框架，分别从要素层、指标层、产业链层进行了运行机制阐述。