安徽省糧食安全分析及預(yù)測(cè)

王 燕, 楊桂元

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院,安徽蚌埠 233030)

安徽省糧食安全分析及預(yù)測(cè)

王 燕, 楊桂元

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院,安徽蚌埠 233030)

未來五年內(nèi),安徽省人均糧食產(chǎn)量在0.4551噸/人以上,并且耕地面積在逐年減少,人口數(shù)量呈逐年增加,我省糧食安全面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此,需要強(qiáng)化糧食安全意識(shí),嚴(yán)格保護(hù)耕地資源;穩(wěn)定糧食播種面積,提高抵御自然災(zāi)害的能力;控制人口增長,緩解耕地需求的壓力;建立保障糧食安全的長效機(jī)制。

糧食安全;耕地面積;糧食產(chǎn)量;人口數(shù)量

一、安徽省糧食安全概況與數(shù)據(jù)來源

(一)安徽省糧食安全概況

耕地資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的物質(zhì)條件,它在數(shù)量和質(zhì)量上的變化將影響糧食生產(chǎn)的波動(dòng),從而影響糧食有效供給及糧食安全水平。我國耕地資源的稀缺性日益突出,己成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素。

安徽省位于華東腹地,是我國東部襟江近海的內(nèi)陸省份,跨長江、淮河中下游,四季分明,年平均氣溫在16攝氏度左右。得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件使安徽省成為農(nóng)業(yè)大省、糧食生產(chǎn)大省。正因?yàn)槿绱?安徽省未來的糧食產(chǎn)量對(duì)滿足本省糧食需求和全國的糧食安全起著重要作用。2009年,安徽省耕地面積為4171222公頃,糧食產(chǎn)量為3069.87萬噸,但人口達(dá)到了6795萬人,需求的增加、耕地面積的減少以及人口數(shù)量的增長使糧食安全面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,對(duì)安徽省耕地資源保護(hù)以及糧食安全問題的研究是十分必要的。

(二)樣本選擇與數(shù)據(jù)來源

本文選取安徽省人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量作為樣本變量,通過預(yù)測(cè)樣本變量的變化趨勢(shì),進(jìn)而對(duì)安徽省糧食安全進(jìn)行分析。利用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來源于2001—2010年《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

二、模型建立與求解

(一)模型選擇

在對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)的模型中,比較常見的有線性回歸模型、時(shí)間序列模型、灰色預(yù)測(cè)模型和指數(shù)模型等。因此,本文采用上述四種模型對(duì)安徽省的人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè),進(jìn)一步分析影響安徽省糧食供給的趨勢(shì)以及影響安徽省糧食安全的主要因素,提出保證糧食安全的措施,進(jìn)而保障安徽省的糧食安全。

1.線性回歸模型

線性回歸是研究變量間線性數(shù)量關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析方法。本文選取時(shí)間(t)作為自變量,分別選取人均耕地面積 x(單位:公頃/萬人)、人均糧食產(chǎn)量 y(單位:噸/人)和人口數(shù)量z(單位:萬人)作為應(yīng)變量,建立一元線性回歸模型,進(jìn)而預(yù)測(cè)未來幾年安徽省的人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量。(本文中t=年份-1999)

運(yùn)用Eview s6.0得到人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量的一元線性回歸方程如下:

x=674.703-6.821 t y=0.378+0.007t z=6192.933+58.812 t(-10.23) (2.36) (25.07)

三個(gè)模型均通過了相關(guān)性檢驗(yàn),說明時(shí)間變量t分別與應(yīng)變量 x、y、z的線性相關(guān)關(guān)系是顯著的,因此可以用來進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.時(shí)間序列模型

時(shí)間序列模型的預(yù)測(cè)功能就是通過對(duì)預(yù)測(cè)目標(biāo)自身時(shí)間序列的處理,來研究其變化趨勢(shì)的。通過對(duì)數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性、相關(guān)圖和偏相關(guān)圖進(jìn)行分析,以及相關(guān)參數(shù)的檢驗(yàn),確定該時(shí)間序列應(yīng)該選取的模型。本文選取AR(1)模型來對(duì)人均耕地面積和人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè),選取MA(2)模型對(duì)人均糧食產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。其具體模型如下:

xt=0.989465xt-1+ut Dyt=(1+0.951931L2)ut zt=5395.977+1.0527zt-1+ut(351.5265)R2=0.9118 (13.09707)R2=0.5078 (37.00537)R2=0.9949

3.灰色預(yù)測(cè)模型

灰色預(yù)測(cè)模型是基于灰色動(dòng)態(tài)模型(Grey Dynamic Model)的預(yù)測(cè)模型。它是根據(jù)具體灰色系統(tǒng)的行為特征數(shù)據(jù),充分利用數(shù)量不多的數(shù)據(jù)和信息建立相關(guān)因素與各因素之間關(guān)系并進(jìn)行預(yù)測(cè)的模型。本文建立的是灰色預(yù)測(cè)模型 GM(1,1),其具體形式為:

其中,a稱為發(fā)展系統(tǒng),b稱為灰作用量。

代入基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用 M atlab7.0進(jìn)行求解,得到關(guān)于人均耕地面積 x(t)、人均糧食產(chǎn)量 y(t)和人口數(shù)量 z(t)的 GM(1,1)預(yù)測(cè)模型分別為:

據(jù)檢驗(yàn),三個(gè)模型的平均相對(duì)誤差分別為0.0066,0.0433,0.0022,參照精度檢驗(yàn)等級(jí)表可知,人均糧食產(chǎn)量的平均相對(duì)誤差小于0.05,模型達(dá)到了二級(jí)精度;人均耕地面積和人口數(shù)量的平均相對(duì)誤差小于0.01,模型達(dá)到了一級(jí)精度。因此,該模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來安徽省的人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量。

4.指數(shù)模型

英國人口學(xué)家馬爾薩斯于1798年提出了著名的馬爾薩斯人口模型。其建模思路為:在簡單情況下,人口的(相對(duì))增長率是常數(shù),人口預(yù)測(cè)采用指數(shù)增長函數(shù)。受該模型啟示,分析三個(gè)樣本變量的數(shù)據(jù)特征,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)曲線呈現(xiàn)的是非線性的特征,因此考慮選用指數(shù)模型 y=a ebx(a＞0)。利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得到模型如下:

顯然,三個(gè)模型的t統(tǒng)計(jì)量值均通過檢驗(yàn),因此可以選用該模型對(duì)安徽省的人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

(二)組合預(yù)測(cè)模型

組合預(yù)測(cè)是將不同預(yù)測(cè)方法或預(yù)測(cè)模型組合起來形成一種新的預(yù)測(cè)方法。組合預(yù)測(cè)模型具有較高的預(yù)測(cè)精度,組合預(yù)測(cè)方法不劣于參與組合的諸預(yù)測(cè)方法的最優(yōu)者,并且隨著參與組合的預(yù)測(cè)方法數(shù)目的增加,會(huì)不斷提高預(yù)測(cè)的精度。

為了更準(zhǔn)確地對(duì)安徽省的糧食安全做出判斷,本文采用線性組合預(yù)測(cè)模型對(duì)安徽省的人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。采用組合預(yù)測(cè)的關(guān)鍵是確定各個(gè)單項(xiàng)預(yù)測(cè)方法的加權(quán)系數(shù),假設(shè)本文對(duì)人均耕地面積(人均糧食產(chǎn)量或人口數(shù)量)建立的4種預(yù)測(cè)方法為 f1,f2,f3,f4,對(duì)于2000年——2009年10期數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)誤差序列分別為:

由此所計(jì)算得預(yù)測(cè)誤差信息矩陣

其中 Eij=ei1ej1+ei2ej2+…+ei10ej10(i,j=1,2,3,4)。

利用lingo8.0求解可得組合預(yù)測(cè)的最優(yōu)權(quán)重向量w＊分別為:

利用組合預(yù)測(cè)模型對(duì)安徽省人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。為了檢驗(yàn)預(yù)測(cè)的精度是否符合標(biāo)準(zhǔn),本文同時(shí)也利用該模型對(duì)2001—2009年的人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量進(jìn)行了計(jì)算,并與實(shí)際值相比較,進(jìn)行誤差分析。

依據(jù)對(duì)相對(duì)誤差的分析來判別該模型的優(yōu)劣,根據(jù)計(jì)算得到2001—2009年人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和人口數(shù)量的平均預(yù)測(cè)相對(duì)誤差分別為:7.6%,5%和0.2%。由此可以看出,人口數(shù)量的預(yù)測(cè)精度比較高,人均耕地面積和人均糧食產(chǎn)量的預(yù)測(cè)誤差雖然偏大,但是還是在可接受的范圍內(nèi),因此可以依據(jù)此模型來進(jìn)行預(yù)測(cè)。

(三)預(yù)測(cè)結(jié)果

根據(jù)上述分析,對(duì)于人均耕地面積的預(yù)測(cè)采用本文介紹的四種方法的組合模型來進(jìn)行,而對(duì)于人均糧食產(chǎn)量則采用一元線性回歸模型、M A(2)模型和灰色預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)人口數(shù)量采用一元線性回歸模型、灰色預(yù)測(cè)模型和指數(shù)模型的組合模型來進(jìn)行預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果見表1。

表1 人均耕地面積和人均糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)值

從表1可以看出,在未來的六年時(shí)間里,安徽省的耕地面積呈現(xiàn)出逐年減少的趨勢(shì),但是隨著農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步,在沒有自然災(zāi)害等突發(fā)事件的影響下,糧食產(chǎn)量將呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),預(yù)計(jì)到2015年將達(dá)到3494.79萬噸。與此同時(shí),安徽省的人口總數(shù)也在逐年遞增,但是增長速度與2005-2007年相比還是有所減緩的。這需要我省繼續(xù)實(shí)施計(jì)劃生育政策,控制人口的增長。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和我國土地制度的變革,未來五年內(nèi),安徽省糧食總產(chǎn)量可能會(huì)突破本文的預(yù)測(cè)結(jié)果。

三、糧食安全分析及政策建議

(一)糧食安全分析

為研究影響糧食產(chǎn)量的因素,本文選取了水旱災(zāi)面積(s)、人均耕地面積(x)以及人口數(shù)量(z)作為應(yīng)變量,建立多元回歸模型如下:

yt=-7.1089-2.1156yt-1+0.0026 xt+0.0029 xt-1-4.77×10-8 st-1+0.0008zt(-11.79) (4.83) (4.13) (-9.58) (13.79)R2=0.9948 F=113.96 DW=1.80

該模型通過了各種檢驗(yàn),模型擬合得較好,參數(shù)的符號(hào)也符合經(jīng)濟(jì)學(xué)含義。說明水旱災(zāi)面積、人均耕地面積以及人口數(shù)量對(duì)人均糧食產(chǎn)量的共同影響是顯著的,并且水旱災(zāi)面積與人均耕地面積對(duì)糧食產(chǎn)量的影響有滯后作用,這與客觀事實(shí)也是符合的。

一方面,隨著我省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我省的耕地面積會(huì)逐漸減少。但是由于目前我省實(shí)施了嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度,耕地面積的減少速度還是比較緩慢的,在短期內(nèi),安徽省的耕地面積還是會(huì)保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。此外,人均糧食產(chǎn)量在未來幾年內(nèi)將會(huì)有小幅的增長,由于我省的人口基數(shù)大,這個(gè)增長在總量上還是可觀的。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,未來幾年我省的人均糧食產(chǎn)量在0.4551噸/人以上,因此在短期內(nèi),我省的糧食安全還是有保證的。

另一方面,模型結(jié)果顯示,我省主要面臨著人口不斷增長、耕地資源不斷減少等主要問題,再加上安徽省農(nóng)業(yè)面臨的現(xiàn)狀:農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、糧食作物生產(chǎn)抵御自然災(zāi)害能力低,種糧效益比較低、成本越來越大、農(nóng)民種糧積極性不高、優(yōu)質(zhì)糧食產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營水平低、科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力緩慢。其中自然災(zāi)害對(duì)糧食產(chǎn)量的影響也是不可忽略的,種種問題給糧食安全保障帶來了不利影響。

(二)政策建議

糧食安全研究不僅是國家層面的重要問題,也是區(qū)域?qū)用娴闹匾n題。針對(duì)上述我省糧食安全出現(xiàn)的問題,提出一些保障安徽省糧食安全的對(duì)策:

1.強(qiáng)化糧食安全意識(shí),嚴(yán)格保護(hù)耕地資源

民以食為天,食以地為源,保護(hù)好稀缺的耕地資源是糧食安全的根本。首先,實(shí)施嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度,強(qiáng)化糧食安全意識(shí),提高全民保護(hù)耕地資源的責(zé)任感和緊迫感。其次,要制定土地利用規(guī)劃,做好土地復(fù)墾和中低產(chǎn)田改造。鼓勵(lì)農(nóng)民發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),提高耕地質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。最后,必須嚴(yán)格執(zhí)行耕地保護(hù)的法律法規(guī),嚴(yán)禁到農(nóng)村亂圈亂占耕地,嚴(yán)厲打擊非法占用耕地。

2.穩(wěn)定糧食播種面積,提高抵御自然災(zāi)害的能力

安徽省的大部分耕地屬中低產(chǎn)耕地,這既是劣勢(shì)又是安徽省糧食增產(chǎn)的潛力所在。因此,搞好農(nóng)田基本建設(shè),推廣優(yōu)良品種,穩(wěn)定糧食播種面積,提高農(nóng)作物抗御自然災(zāi)害能力和勞動(dòng)生產(chǎn)率,應(yīng)成為提高糧食生產(chǎn)能力的根本途徑。

3.控制人口增長,緩解耕地需求的壓力

未來幾年內(nèi)安徽省人口總量將會(huì)繼續(xù)增加,人口對(duì)糧食需求的壓力仍然很大。同時(shí),人均耕地相應(yīng)下降,耕地資源人口承載力負(fù)荷加重。因此,要進(jìn)一步完善人口與計(jì)劃生育目標(biāo)管理責(zé)任制,嚴(yán)格按計(jì)劃控制新增人口。

4.建立保障糧食安全的長效機(jī)制

建立安徽省耕地?cái)?shù)量變化監(jiān)測(cè)和糧食產(chǎn)能預(yù)警體系。及時(shí)收集糧食供求、播種面積變化、耕地?cái)?shù)量變化信息,預(yù)測(cè)糧食生產(chǎn)和供需的短期及中長期趨勢(shì)。根據(jù)國家安全、全國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況綜合確定全省人均耕地需求和糧食安全警戒線,及時(shí)發(fā)布相關(guān)信息并提供決策支持,從而保障安徽省的糧食安全。

[1] 李彬,武恒.安徽省耕地資源數(shù)量變化及其對(duì)糧食安全的影響[J].長江流域資源與環(huán)境,2009,18(12).

[2] 李錄堂,薛繼亮.人口增長、耕地變化與糧食安全分析及預(yù)測(cè)[J].南京師大學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2008,(5).

[3] 何蒲明,王雅鵬,黎東升.湖北省耕地減少對(duì)國家糧食安全影響的實(shí)證研究[J].中國土地科學(xué),2008,22(10).

[4] 呂立剛,石培基,潘竟虎,等.基于糧食安全和 GM(1,1)模型的耕地保有量研究[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2010,26(1).

[5] 張曉峒.應(yīng)用數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

Prediction and Analysis of Anhui Food Security

WANG Yan, YANG Gui-yuan(School of Statistics and A pp lied M athem atics,Anhui University of Finance and Econom ics,Bengbu 233020,China)

In the coming five years,the grain output per capita in Anhuiw ill be over 0.4551 tons;moreover,the arable land keeps decreasing each year,w hile the population w ill enjoy continuous grow th from year to year.So the food security in A nhui faces serious challenge.Therefo re,w e need to intensify food security awareness,and strictly p rotect the arable land resources,stabilize grain sow n acreage,and imp rove the ability to resist natural disasterson the one hand,on the other hand,we need to control population grow th,relieve the p ressure for arable land,and build the long-term mechanism to guarantee the food security.

food security;arable land;grain output;population size

F307.11

A

1674-2273(2011)05-0073-04

2011-04-11

安徽省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目2009sk130)

王燕(1986-),女,四川攀枝花人,安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)碩士研究生,研究方向?yàn)楹暧^經(jīng)濟(jì)分析;楊桂元(1957-),男,安徽蕭縣人,安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)閿?shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)。

(責(zé)任編輯 陶有浩)