我國糧食生產(chǎn)與消費的預測分析

李光泗，鐘 鈺

（1.南京財經(jīng)大學 糧食安全與戰(zhàn)略研究中心，南京 210003；2.中國農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展研究所，北京 100081）

1 糧食生產(chǎn)形勢預測

1.1 主要預測方法

ARIMA模型全稱為自回歸移動平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model，簡記 ARIMA)。是由博克思(Box)和詹金斯(Jenkins)于20世紀70年代初提出的一著名時問序列預測方法，所以又稱為box--jenkins模型、博克思-詹金斯法。ARIMA模型可分為3種：(1)自回歸模型(簡稱AR模型)；(2)滑動平均模型(簡稱MA模型)；(3)自回歸滑動平均混合模型(簡稱ARIMA模型)。ARIMA模型的基本思想是：將預測對象隨時間推移而形成的數(shù)據(jù)序列視為—個隨機序列,以時間序列的自相關分析為基礎,用一定的數(shù)學模型來近似描述這個序列。這個模型一旦被識別后就可以從時間序列的過去值及現(xiàn)在值來預測未來值。ARlMA模型在經(jīng)濟預測過程中既考慮了經(jīng)濟現(xiàn)象在時間序列上的依存性，又考慮了隨機波動的干擾性，對于經(jīng)濟運行短期趨勢的預測準確率較高。

1.2 糧食生產(chǎn)形勢預測

糧食生產(chǎn)是各種生產(chǎn)要素投入綜合相互作用的結果，影響我國糧食綜合生產(chǎn)能力的直接因素是：耕地面積、單產(chǎn)水平。為此，本研究從糧食生產(chǎn)面積與單產(chǎn)變動趨勢入手對糧食產(chǎn)量進行預測。

1.2.1 糧食生產(chǎn)面積預測模型

首先，確定各模型的差分階數(shù)，根據(jù)AIC與SC準則確定最優(yōu)滯后階數(shù)，進而對各變量進行ADF檢驗，結果顯示稻谷滿足二階差分條件，小麥滿足二階差分條件，玉米滿足一階差分條件。然后，分別利用各自差分后變量的自相關函數(shù)圖和偏自相關函數(shù)確定自回歸與移動平均的滯后階數(shù)。根據(jù)自相關函數(shù)圖和偏自相關函數(shù)中各變量的顯著性變化，分別初步確定糧食、稻谷、小麥、玉米生產(chǎn)面積的p、q數(shù)值。在模型初步分析的基礎上，根據(jù)AIC信息值來判斷最優(yōu)的模型結構形式。

稻谷播種面積預測模型為ARIMA（3，4，2），模型具體形式為

根據(jù)上述的預測模型，分別預測稻谷、小麥、玉米的單產(chǎn)水平，結果顯示，糧食單產(chǎn)水平基本保持增長趨勢，但是小麥單產(chǎn)基本處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。具體來看，2013～2020年，稻谷與玉米的單產(chǎn)增長趨勢明顯，稻谷的單產(chǎn)水平從2013年6661公斤/公頃持續(xù)增長到2020年的7286公斤/公頃；玉米的單產(chǎn)水平從2013年的5795公斤/公頃持續(xù)增長到2020年的6499公斤/公頃；小麥單產(chǎn)水平基本穩(wěn)定，保持在4700公斤/公頃到4850公斤/公頃之間，可見小麥單產(chǎn)的增產(chǎn)難度可能較大的現(xiàn)實。從糧食播種面積增長率來看，2020年前后我國將一直處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的加速期，我國耕地面積及種植面積仍將受到較大壓力，盡管我國高度重視“三農(nóng)”問題，糧食生產(chǎn)將迎來新的增長周期，種植面積會有小幅增加，但長期仍呈遞減態(tài)勢。

1.2.2 糧食單產(chǎn)預測模型

本研究采用采用對數(shù)函數(shù)形式建立單產(chǎn)預測模型。首先，確定各模型的差分階數(shù)，根據(jù)AIC與SC準則確定最優(yōu)滯后階數(shù)，進而對各變量進行ADF檢驗，結果顯示稻谷單產(chǎn)對數(shù)變量滿足二階差分條件，小麥與玉米單產(chǎn)對數(shù)變量均滿足一階差分條件。然后，分別利用各自差分后變量的自相關函數(shù)圖和偏自相關函數(shù)確定自回歸與移動平均的滯后階數(shù)。根據(jù)自相關函數(shù)圖和偏自相關函數(shù)中各變量的顯著性變化，稻谷、小麥、玉米單產(chǎn)預測ARIMA模型的p、q數(shù)值。在模型初步分析的基礎上，根據(jù)AIC信息值來判斷最優(yōu)的模型結構形式。

稻谷單產(chǎn)的預測模型確定為ARIMA(6，3，2)

根據(jù)上述的預測模型，分別預測稻谷、小麥、玉米的播種面積，結果顯示，糧食播種面積基本保持增長趨勢，具體來看，2013～2020年，小麥與玉米的播種面積增長趨勢明顯，稻谷播種面積從2013年30337千公頃持續(xù)增長到2020年的31348千公頃，小麥的播種面積從2013年25207千公頃持續(xù)增長到2020年的26270千公頃，玉米的播種面積從2013年的34518千公頃持續(xù)增長到2020年的36824千公頃。

1.2.3 產(chǎn)量預測分析

根據(jù)上述糧食單產(chǎn)與播種面積預測模型，本研究分別對2013～2020年的稻谷、小麥與玉米的單產(chǎn)與播種面積進行預測，進而推算各種糧食產(chǎn)量。根據(jù)糧食播種面積與單產(chǎn)水平的預測，本研究根據(jù)單產(chǎn)、面積與總產(chǎn)量關系獲取糧食總產(chǎn)量預測值。

式中TPQt表示各種作物總產(chǎn)量，AAPt表示各種作物單產(chǎn)水平，TPAt表示各種作物總播種面積。根據(jù)上述模型關于糧食單產(chǎn)與播種面積的預測結果，可以計算出糧食產(chǎn)量的預測結果。結果顯示，2013～2020年，稻谷與玉米的產(chǎn)量增長趨勢明顯，小麥的產(chǎn)量增長相對緩慢。稻谷產(chǎn)量從2013年20208萬噸持續(xù)增長到2020年的22839萬噸；玉米產(chǎn)量從2013年20002萬噸持續(xù)增長到2020年的23932萬噸；小麥產(chǎn)量從2013年12103萬噸持續(xù)增長到2020年的12567萬噸，可見小麥增產(chǎn)難度可能較大的現(xiàn)實。

表1 我國各主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的中長期預測

2 糧食消費及供需缺口形勢分析

2.1 預測方法

由于我們可獲得的消費數(shù)據(jù)時間范圍較短，所以本研究采用指數(shù)平滑法進行預測。指數(shù)平滑法是預測中常用的一種方法，也用于中短期經(jīng)濟發(fā)展趨勢預測，所有預測方法中，指數(shù)平滑是用得最多的一種。據(jù)平滑次數(shù)不同，指數(shù)平滑法分為：一次指數(shù)平滑法、二次指數(shù)平滑法和三次指數(shù)平滑法等。根據(jù)稻谷、小麥與玉米消費量變動趨勢，本研究均采用一次指數(shù)平滑法對2012～2020年糧食消費量進行預測。模型的基本結構如下：

2.2 預測結果及分析

根據(jù)時間序列預測法，分別利用稻谷、小麥、玉米的消費數(shù)據(jù)，對2013～2020年的谷物消費需求進行預測。結果顯示，2013～2020年，稻谷、小麥、玉米的消費量均保持持續(xù)增長趨勢，分別達到23902萬噸、13835萬噸、24058萬噸。就三大谷物變動情況來看，稻谷、玉米的消費需求增長較快，而小麥消費需求增長相對緩慢。預測結果顯示，稻谷消費需求將從2013年的20743萬噸持續(xù)增長到2020年的23902萬噸；玉米消費需求將從2013年的19666萬噸持續(xù)增長到2020年的24058萬噸，并逐漸成為消費需求最多的谷物；小麥消費需求將從2013年的11937萬噸增長到2020年的13835萬噸。這主要反映了我國谷物消費需求兩大結構性特征：一是居民生活水平提高帶來的動物性蛋白需求的增長，導致飼料用糧需求快速增長，所以玉米的需求增長較快；二是城市化進程的快速推進，導致口糧消費結構發(fā)生改變，尤其是大米需求將可能出現(xiàn)顯著增長。

表2 我國主要農(nóng)產(chǎn)品消費量的中長期預測 (萬噸)

2.3 糧食生產(chǎn)與消費缺口分析

關于我國中長期糧食生產(chǎn)與需求形勢來看，我國糧食中長期基本處于緊平衡狀態(tài)。若考慮到糧食生產(chǎn)與需求結構差異問題，糧食供求的結構矛盾可能會進一步凸現(xiàn)，隨著居民社會水平提高尤其是農(nóng)村居民生活水平提高、城市化進程加快，稻谷與飼料糧的需求將保持快速增長，這樣稻谷與玉米需求將保持快速增長，由此使得稻谷與玉米的供給壓力較大。就谷物供需缺口具體情況來看，稻谷與玉米的供需缺口較大，小麥供需缺口相對較少，稻谷的供需缺口將從2013年的550萬噸增長到2020年的2295萬噸，玉米的供需缺口將從2013年的453萬噸增長到2020年的2258萬噸，小麥的供需缺口將從2013年的供過于求逐漸增長到2020年的1268萬噸。但是若考慮到供需缺口與消費占比，到2020年，我國三大谷物的供需缺口基本類似，供需缺口與消費需求總量的比例均在10%左右。

表3 我國主要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與消費缺口分析（消費量-產(chǎn)量） (萬噸)

3 結論與建議

3.1 研究結論

基于三大谷物生產(chǎn)與消費形勢的預測分析，本文研究發(fā)現(xiàn)，2020年之前，我國糧食供求依然處于相對緊張狀態(tài)，尤其是糧食供求的結構性矛盾可能會進一步凸現(xiàn)；糧食消費需求持續(xù)增長，稻谷、玉米的消費需求增長較快，而小麥消費需求增長相對緩慢；主要糧食作物的產(chǎn)量能夠保持持續(xù)的增長，其中稻谷與玉米的產(chǎn)量增長幅度較大，但這取決于單產(chǎn)的增長與生產(chǎn)面積的穩(wěn)定。研究結果顯示：（1）我國糧食生產(chǎn)能力有所提高，但增長速度相對緩慢。從糧食生產(chǎn)的預測形勢來看，我國糧食生產(chǎn)能力仍有較大的提升空間，但增長速度相對緩慢，關鍵在于保證耕地的穩(wěn)定?？傮w來看，2013～2020年，稻谷與玉米的產(chǎn)量增長趨勢明顯，小麥的產(chǎn)量增長相對緩慢；糧食單產(chǎn)水平基本保持增長趨勢，但是小麥單產(chǎn)基本處于相對穩(wěn)定狀態(tài)；從生產(chǎn)面積變動趨勢來看，受到耕地保護政策的作用，我國谷物生產(chǎn)面積基本保持增長趨勢。（2）糧食消費數(shù)量保持增長，需求結構發(fā)生較大變動。伴隨我國居民生活水平與城鎮(zhèn)化進程的快速推進，糧食消費結構也發(fā)生了重大變化，這使得動物性蛋白需求的增長將帶動玉米消費的快速增長，市民化程度提高使得大米消費需求快速增長。2013～2020年，稻谷、小麥、玉米的消費量均保持持續(xù)增長趨勢，分別達到23902萬噸、13835萬噸、24058萬噸，其中稻谷、玉米的消費需求增長較快，而小麥消費需求增長相對緩慢。（3）糧食供需形勢依然嚴峻，結構性矛盾日益凸顯。關于我國中長期糧食生產(chǎn)與需求形勢來看，我國糧食中長期基本處于緊平衡狀態(tài)?？紤]到糧食生產(chǎn)與需求結構差異問題，糧食供求的結構矛盾可能會進一步凸現(xiàn)。隨著居民社會水平提高尤其是農(nóng)村居民生活水平提高、城市化進程加快，稻谷與飼料糧的需求將保持快速增長，這樣稻谷與玉米需求將保持快速增長，由此使得稻谷與玉米的供給壓力較大。就谷物供需缺口具體情況來看，稻谷與玉米的供需缺口較大，小麥供需缺口相對較少。2020年，稻谷的供需缺口將達到2295萬噸，玉米的供需缺口將達到2258萬噸，小麥的供需缺口將達到1268萬噸。

3.2 政策建議

（1）切實保護耕地，穩(wěn)定糧食生產(chǎn)。首先，要嚴格耕地保護，健全耕地管理制度，加大基本農(nóng)田保護力度，確?；巨r(nóng)田規(guī)模，穩(wěn)定糧食播種面積。其次，在耕地總量動態(tài)平衡的基礎上，應著重提升耕地的有效生產(chǎn)能力。

（2）改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高糧食生產(chǎn)能力。首先，加強農(nóng)業(yè)基礎設施建設，加快農(nóng)村水利等基礎性設施建設，提高糧食綜合生產(chǎn)能力。其次，健全農(nóng)業(yè)技術推廣體制與機制，提高農(nóng)業(yè)技術推廣效率與效益。

（3）適應消費變動，優(yōu)化糧食生產(chǎn)結構。首先，要處理好糧油關系。

（4）優(yōu)化進口結構，化解糧食波動風險。首先，應健全糧食進口的運作機制。其次，優(yōu)化糧食進口的區(qū)域分布。

[1]陳永福,李軍,馬國英,趙靜.糧食供求未來走勢預測——基于世界和中國層面的綜述[J].山西大學學報(哲學社會科學版),2010，(9).

[2]程國強，陳良彪.中國糧食需求的長期趨勢[J].中國農(nóng)村觀察,1998，(11).

[3]國務院發(fā)展研究中心課題組.我國糧食生產(chǎn)能力與供求平衡的整體性戰(zhàn)略框架[J].改革,2009，(6).

[4]胡小平，郭曉慧.2020年中國糧食需求結構分析及預測——基于營養(yǎng)標準的視角[J].中國農(nóng)村經(jīng)濟，2010，（6）.

[5]呂新業(yè),胡非凡.2020年我國糧食供需預測分析[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題,2012，（10）.

[6]劉靜義，溫天舜，王明俊.中國糧食需求預測研究[J].西北農(nóng)業(yè)大學學報，1996，(6).

[7]邵魯，盛亞軍.“十二五”時期我國糧食需求狀況的分析與預測[J].中國管理信息化，2011，（10）.

[8]魏方，紀飛峰.我國糧食生產(chǎn)與消費中長期情景預及政策建議[J].中國科技論壇，2010，（2）