酒泉市制種產(chǎn)業(yè)時(shí)間序列分析研究

朱新明，梁玉清

（甘肅省酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 酒泉 735000）

酒泉是全國重要的農(nóng)作物種子生產(chǎn)基地，2013年全市制種面積達(dá)2.86萬hm2。種子生產(chǎn)面積的大小，直接影響著市場種子的供求，也涉及到地方的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和企業(yè)的銷售策略，因此，建立制種面積的時(shí)間序列分析預(yù)測模型，對科學(xué)合理規(guī)劃種子生產(chǎn)面積，制定地方種業(yè)發(fā)展規(guī)劃，避免種子市場的大幅波動具有重要的意義。

1 數(shù)據(jù)來源及分析方法

2000—2013年全市各類農(nóng)作物種子生產(chǎn)面積數(shù)據(jù)，來源于酒泉市種子管理站上報(bào)政府和上級主管部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對制種作物面積變化規(guī)律、組織成分進(jìn)行初步分析，尋找數(shù)據(jù)的變化趨勢；用時(shí)間序列模塊對制種面積的變化趨勢進(jìn)行模型擬合選出最優(yōu)模型，預(yù)測未來全市制種業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。

2 結(jié)果與分析

2.1 制種作物種類及總面積變化趨勢分析

酒泉市2000—2013年的制種作物有小麥、玉米、棉花、瓜類、蔬菜、花卉、向日葵、牧草、甜菜九大類。各類作物不同年份制種面積見表1。表1數(shù)據(jù)顯示，酒泉市制種面積總體呈現(xiàn)上升趨勢，玉米、蔬菜、棉花和瓜類2000—2013年的年平均制種面積分別是0.99萬、0.39萬、0.26萬、0.20萬hm2，分別占作物制種面積的47.37%、18.40%、12.21%、9.36%。

表1 2000—2013年酒泉市制種面積 萬hm2

圖1 2000—2013年酒泉市制種作物面積分布箱

用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS19.0對表1各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，制作箱圖1。圖1表明，在9類作物中，影響制種面積波動變化較大的制種作物是玉米、蔬菜、棉花和瓜類。波動范圍為制種玉米0.48萬～1.46萬hm2，制種蔬菜0.14萬～0.84萬hm2，繁種棉花0.04萬～0.46萬hm2，制種瓜類0.08萬～0.33萬hm2。其中，玉米制種面積因子是影響2000—2013年全市制種面積的波動的決定因子，其因子成分占到47.37%。

2.2 最優(yōu)模型的選擇

通過時(shí)間序列分析選擇建立數(shù)據(jù)模型，其原理就是利用時(shí)間順序的一組數(shù)字序列，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法加以處理，以預(yù)測未來事物的發(fā)展。時(shí)間序列預(yù)測一般反映趨勢變化、周期性變化、隨機(jī)性變化3種實(shí)際變化規(guī)律。時(shí)間序列分析模型有指數(shù)平滑模型和ARIMA模型。我們用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS19.0時(shí)間序列模塊，對2000—2013年全市制種面積數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析，建模擬合優(yōu)化。

從殘差序列（圖2）的自相關(guān)（ACF）和偏相關(guān)（PACF）序列圖看出，兩個(gè)圖形都沒有顯著的趨勢特征（拖尾和截尾現(xiàn)象），故選用指數(shù)平滑模型擬合較為適合。

圖2 殘差相關(guān)函數(shù)序列

從表2看出，平穩(wěn)R和R2均大于0（0.790，0.420），在指數(shù)平滑模型中，Holt線性模型要優(yōu)于其它的均值模型。

2.3 Holt線性趨勢模型

式中t為當(dāng)前日期；τ為預(yù)測超前日期數(shù)；Tt、Tt-1為利用t期或前t-1期數(shù)據(jù)，對t期或t-1期趨勢的估計(jì)；bt、bt-1為利用t期或前t-1期數(shù)據(jù)，對趨勢增加量b的估計(jì)；xt為第t期的實(shí)際觀察值；x^t+τ為利用t期數(shù)據(jù)，對第t+τ期的預(yù)測值；α、β為平滑常數(shù)，滿足0＜α、β＜1。

表2 模型擬合

圖3 Holt預(yù)測結(jié)果

2.4 Holt模型擬合分析預(yù)測

通過SPSS19.0軟件，用Holt模型計(jì)算2014－2017年酒泉市制種面積的預(yù)測值及置信區(qū)間，結(jié)果見表3。到2014年全市制種面積預(yù)測值為2.56萬hm2，置信區(qū)間 1.95萬～3.18萬hm2；2017年為2.74萬hm2，置信區(qū)間2.11萬～3.37萬hm2。

表3 2014—2017年酒泉市制種面積Holt模型預(yù)測萬hm2

圖3為實(shí)際面積序列和Holt模型擬合的變化趨勢線形圖。從圖中看出，酒泉市制種面積變化波動較大，但總體趨勢呈上升的態(tài)勢。

3 小結(jié)與分析

1）酒泉市農(nóng)作物制種組成主要是雜交玉米、蔬菜和瓜類三大作物，占全部農(nóng)作物制種面積的75.13%。用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間序列模塊對2000—2013年的制種面積數(shù)據(jù)趨勢擬合，指數(shù)平滑模型Holt模型擬合良好，用該模型對2014—2017年的制種面積分析預(yù)測，制種面積呈上升趨勢。模型預(yù)測，到2017年，酒泉市制種面積預(yù)計(jì)將達(dá)到2.74萬hm2。

2） Holt模型預(yù)測表明，酒泉市種子生產(chǎn)面積依然呈逐年增長的趨勢。2013年，酒泉市肅州區(qū)已被農(nóng)業(yè)部確定為國家級玉米種子生產(chǎn)基地，隨著國家政策對種業(yè)支持力度的加大，酒泉制種產(chǎn)業(yè)也將由單一的繁種向育繁推銷一體化轉(zhuǎn)變，面積將穩(wěn)定增加。

3） 區(qū)間大波動是酒泉制種業(yè)上升趨勢的次要特征。引起較大波動的主要原因是雜交玉米制種和蔬菜制種兩頭在外，即生產(chǎn)訂單在外，銷售市場在外。從全國看，目前約有種子公司6 200家，公司多，自主知識產(chǎn)權(quán)品種和品牌少，企業(yè)間同質(zhì)性強(qiáng)，種子市場競爭激烈，各企業(yè)安排和從事種子生產(chǎn)任務(wù)隨意性和盲從性大，導(dǎo)致種子市場特別是玉米種子市場周期性波動較大。