20世纪90年代，自动挤奶系统出现于欧洲市场，约10年后被美国奶农采用。该系统的设计目标是为了提高劳动效率，还可能有助于提高奶牛的产奶量。
然而，该系统的投入资本确实很大。这是一个经典的劳动力交易资本，几十年来一直是农业投入的一部分。
比较不同的情况
自动挤奶系统真的比传统的奶厅更有利可图吗？
2017年，一份针对明尼苏达州和威斯康辛州牧场的调研报告，对比了自动挤奶系统与传统奶厅的效益情况。结果显示，与传统奶厅相比，小型牧场采用自动挤奶系统的效益更好，主要是因为传统奶厅的使用效率低。而对于大型牧场而言，自动挤奶系统的效益并不高。
2018年在爱荷华州的一项研究发现，对于饲养规模为216头的牧场而言，安装3台自动挤奶系统，有助于改善年净收入情况，但会对现金流产生负面影响。明尼苏达州和爱荷华州的研究都发现，相关的分析结果对于产奶量变化、劳动力节省和设施资本投入因素非常敏感。
因此，在某些情况下，自动挤奶系统比传统奶厅的效益更好。随着自动挤奶系统越来越受欢迎，奶农必须相信，该系统是会带来效益的。
明尼苏达州和威斯康辛州的研究还发现，与最低限度改造的设施相比，为自动挤奶系统量身定制、旨在减少劳动力的新设施更有助于改善产奶量。因此，设施的投入资本会对自动挤奶系统的盈利能力产生影响。
自动挤奶系统综合效益提高的最大潜力通常与完全封闭的牛舍有关，可以最小化人为干扰，奶牛可以自由地访问自动挤奶系统、日粮、饮水和休息区域。然而，这种完全封闭的设施类型也意味着大量资本的投入。
2018年2月，犹他州立大学的教学牧场新建了全封闭的牛舍，并安装了2台自动挤奶系统。从那时起，该地区的其他牧场也纷纷安装了自动挤奶系统，但牛舍的类型也多种多样。
我们收到了很多关于自动挤奶系统应该采用什么类型牛舍的问题。为了回答这些问题，我们决定开发一些预算模型，分析下影响自动挤奶系统盈利能力的关键因素。
除了自动挤奶系统的资本投入外，牛舍设施的成本分为三个水平：最小程度的改造、新建的单侧开放牛舍和全封闭式牛舍。我们的目标是探究牛舍设施的投入对自动挤奶系统盈利能力的影响。
三种情况的研究
采用部分预算框架计算净收入，即正面影响与负面影响的总和，还包括自动挤奶系统和设施相关的折旧和利息成本。该框架是根据爱荷华州的研究报告的预算模型修订而来，在三种设施投资水平下计算出现金流的变化情况。
三种情况下，都假设牧场的饲养头数为144头（挤120头奶牛），需要两台自动挤奶系统。每台系统的成本是19万美元（约131万元），使用寿命15年，残值为4万美元（约27.6万元），每年的维护修理成本预估为0.7万美元（约4.83万元）。采用2009-2018年10年的平均奶价、饲料价格和利率，其中奶价和饲料价格分别为17.90美元/百磅（约2.74元/kg）和12美分/磅 DM（约1.84元/kg）。
使用的利率是联邦基本利率，自动挤奶系统和牛舍投入贷款的基本利率分别为2%和3%。10年的平均利率为3.5%，自动挤奶系统7年期贷款的利率为5.5%，而牛舍15年期贷款的利率为6.5%。
最初预算将自动挤奶系统的维护成本设置为定值，但由于当地银行家的质疑和担忧，以及我们收集到的信息，我们增加了该数值的灵活性。
第一种情况对牛舍进行最小程度的改造，费用为7万美元（约48.3万元）。第二种情况新建开放式牛舍，费用为47万美元（约324.3万元）。第三种情况新建全封闭牛舍，费用为92万美元（约634.8万元）。初始资本支出在三种情况下发生了明显变化，但可能不太直观，产奶量、饲料转化效率和劳动力成本节约也在三种情况下有所不同。
现金流变动
对于奶牛而言，哪种牛舍设施投入最有利可图呢？
根据上述的假设，我们计算出了三种情况下的年度净收入和现金流的变化情况，结果如表1。从中可知，第三种情况的净收入最高，对现金流的负面影响也最小。
表1. 净收入和现金流的变化情况
表中没有全部展示分析结果，但现金流的变化受自动挤奶系统贷款期限的影响，第一种情况的支付期限从7年延长至11年，第二种情况延长至10年，第三种情况延长至9年，都能使现金流的变化接近于0。
表2显示了采用“Palisade’s @Risk”对奶价的不确定性、产奶量变化、挤奶系统的购买成本、维护成本和日粮成本变化进行建模的结果。
表2. 年净收入的建模结果
这样看来，全封闭牛舍是最有潜力增加净收入，是最理想的投资。然而，第三种情况的风险也最大。
简而言之，第三种情况的投资最大，但所带来的收益也可能最高，取决于牧场的风险承受力。有些牧场可能不愿意或没有能力进行如此大规模的投资。对于不同风险承受力和财务状况的牧场而言，上述三种情况都具有可行性。
奶价和产奶量
分析结果显示，三种情况对于年度财务都有积极的作用。然而，这必须与预计的年度现金流变化一起综合考虑。
牧场在决定改用自动挤奶系统前，必须考虑牧场是否有能力应付预期的现金流的变化，直至贷款能够偿还。根据还款期的不同，重组贷款还款期可以部分或全部缓解现金流的负面变化。
每个考虑采用自动挤奶系统的牧场，都应该仔细评估牛群的生产力和管理方式。在这种分析种，微小的改变可以对收益产生相当大的影响，尤其是奶价和产奶量，这两个变量始终是不同情况下的最大影响因素。
