基于蛛網(wǎng)模型的食用菌價(jià)格波動(dòng)預(yù)測(cè)
——以平菇為例*

董永剛

（安陽(yáng)學(xué)院建筑工程學(xué)院，河南安陽(yáng)455000）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高，人們?nèi)找嬷匾曪嬍辰】岛蜖I(yíng)養(yǎng)均衡。食用菌因兼具食用和保健雙重價(jià)值而備受消費(fèi)者青睞，市場(chǎng)潛力十分可觀。但由于食用菌價(jià)格波動(dòng)幅度較大且頻率較高，菇農(nóng)豐產(chǎn)不豐收現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了菇農(nóng)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和居民消費(fèi)的積極性。2015年“中央一號(hào)”文件明確指出，要充分運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格監(jiān)測(cè)辦法。因此，了解食用菌市場(chǎng)價(jià)格的變動(dòng)，預(yù)測(cè)食用菌價(jià)格走勢(shì)，對(duì)有效調(diào)節(jié)食用菌產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通，引導(dǎo)菇農(nóng)合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)食用菌區(qū)域供求平衡，提高菇農(nóng)生產(chǎn)效益，保障食用菌市場(chǎng)的穩(wěn)定有序運(yùn)行并滿足人民日益增長(zhǎng)的需求等方面，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?；谏鲜鲈?，擬構(gòu)建蛛網(wǎng)模型對(duì)2019年平菇的價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，以期為穩(wěn)定平菇市場(chǎng)價(jià)格，調(diào)節(jié)平菇生產(chǎn)和消費(fèi)等相關(guān)政策的制定提供有益參考。

1 研究背景

基于食用菌的歷史價(jià)格數(shù)據(jù)，對(duì)未來(lái)價(jià)格趨勢(shì)進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，將有利于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者及時(shí)對(duì)市場(chǎng)做出反應(yīng)并進(jìn)行合理地調(diào)整及生產(chǎn)，有利于提高政府部門(mén)的管理效率和調(diào)控能力。近年來(lái)，已有不少學(xué)者針對(duì)食用菌價(jià)格預(yù)測(cè)開(kāi)展了探索性的研究和相關(guān)的實(shí)例驗(yàn)證。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家Herry L Moore作為公認(rèn)的最早運(yùn)用計(jì)量方法于食用菌領(lǐng)域進(jìn)行價(jià)格預(yù)測(cè)的學(xué)者，其通過(guò)引入相關(guān)關(guān)系、線性回歸模型對(duì)食用菌年度價(jià)格等進(jìn)行預(yù)測(cè)。發(fā)現(xiàn)應(yīng)用回歸模型進(jìn)行的價(jià)格、產(chǎn)量預(yù)測(cè)的結(jié)果，比美國(guó)農(nóng)業(yè)部的定性預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確[2]。國(guó)內(nèi)外預(yù)測(cè)價(jià)格的模型方法不勝枚舉，例如時(shí)間序列法中的季節(jié)虛擬變量法、Census X12法、Holt-Winters季節(jié)指數(shù)平滑法、自回歸移動(dòng)平均模型（ARIMA） 等，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（NN）、灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1） 等智能分析法。其中，鄧聚龍教授于1982年提出的灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1）適用于研究“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”“貧信息”等問(wèn)題，預(yù)測(cè)結(jié)果可以反映價(jià)格的整體趨勢(shì)，有效削弱各類隨機(jī)波動(dòng)因素的影響。而食用菌價(jià)格是多種影響因素共同作用的結(jié)果，其影響機(jī)制的復(fù)雜性和影響內(nèi)涵的模糊性恰好符合灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1） 的研究特點(diǎn)。

目前，不少學(xué)者已證實(shí)運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1） 對(duì)食用菌價(jià)格預(yù)測(cè)的結(jié)果較為準(zhǔn)確。Tzong等運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論（gray theory），通過(guò)分析連續(xù)4個(gè)月的數(shù)據(jù)以預(yù)測(cè)下一個(gè)月的紅豆價(jià)格，結(jié)果表明，預(yù)測(cè)價(jià)格接近實(shí)際價(jià)格，這意味著灰色系統(tǒng)理論適合用于預(yù)測(cè)食用菌價(jià)格。鄧立軍針對(duì)大豆價(jià)格變異的預(yù)測(cè)，建立了關(guān)于大豆價(jià)格指數(shù)的灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1）。徐明凡等基于灰色預(yù)測(cè)模型與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)隨機(jī)因素的處理能夠取得較為滿意的效果，更能反映及預(yù)測(cè)雞蛋價(jià)格的波動(dòng)趨勢(shì)。

還有學(xué)者通過(guò)對(duì)灰色預(yù)測(cè)模型GM（1，1） 進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)，以提高價(jià)格預(yù)測(cè)的精確性。方燕等在分析大豆長(zhǎng)期和短期價(jià)格走勢(shì)的基礎(chǔ)上，引入GM（1，1）模型，以預(yù)測(cè)我國(guó)大豆價(jià)格的變動(dòng)趨勢(shì)。朱婧等采用改進(jìn)GM（1，1）模型對(duì)我國(guó)大豆價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)研究，研究結(jié)果表明，我國(guó)大豆價(jià)格將持續(xù)處于低迷狀態(tài)。范震等在灰色理論的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)GM（1，N） 大豆價(jià)格預(yù)測(cè)模型，首先運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)我國(guó)大豆價(jià)格的影響因素進(jìn)行分析；其次，選擇主要的影響因素并將其作為模型的相關(guān)因素變量，構(gòu)建GM（1，N） 大豆價(jià)格預(yù)測(cè)模型。馬雄威等根據(jù)豬肉價(jià)格波動(dòng)的特點(diǎn)，采用修正背景值GM模型BGM（1，1）、無(wú)偏灰色系統(tǒng)模型WPGM（1，1）、修正初值GM模型CGM（1，1）等灰色GM（1，1） 改進(jìn)模型對(duì)豬肉價(jià)格進(jìn)行了預(yù)測(cè)。郝妙等通過(guò)建立基于弱化緩沖算子的GM（1，1）預(yù)測(cè)模型，發(fā)現(xiàn)未來(lái)生豬價(jià)格將在波動(dòng)中上漲。谷國(guó)玲等通過(guò)改善GM（1，1）的背景值和運(yùn)用M次累加的方法對(duì)灰色模型進(jìn)行殘差校正，進(jìn)而把豬肉價(jià)格變化當(dāng)作一個(gè)灰色系統(tǒng)，采用等維遞補(bǔ)的方法預(yù)測(cè)豬肉價(jià)格的發(fā)展走勢(shì)，豐富了灰色預(yù)測(cè)模型理論的內(nèi)容。

總體來(lái)看，在食用菌價(jià)格預(yù)測(cè)研究方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者更多的是利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)等方法從長(zhǎng)期價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)的角度進(jìn)行量化分析，預(yù)測(cè)結(jié)果均比較理想。但已有研究大多以農(nóng)、林、畜等為研究對(duì)象建立預(yù)測(cè)模型，鮮有關(guān)于食用菌產(chǎn)品價(jià)格模型的研究，因此，本文擬以食用菌為研究對(duì)象，運(yùn)用蛛網(wǎng)模型對(duì)食用菌價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，以期豐富食用菌產(chǎn)品的相關(guān)研究，增強(qiáng)食用菌短期價(jià)格的預(yù)見(jiàn)性。

2 食用菌市場(chǎng)供需環(huán)境分析

2.1 食用菌供給端分析

我國(guó)食（藥）用菌物種資源豐富，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，我國(guó)人工生產(chǎn)的食用菌已經(jīng)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)生產(chǎn)和現(xiàn)代化種植方式并存。我國(guó)食用菌產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的70%以上，食用菌總產(chǎn)量在種植業(yè)中僅次于糧食、蔬菜、果品、油料。除了豐富的野生菌資源，我國(guó)食用菌和藥用菌的栽培種類已達(dá)70多種。大宗品種有香菇、平菇、木耳、雙孢菇、金針菇、草菇等，一系列的珍稀品種如白靈菇、茶樹(shù)菇、真姬菇、灰樹(shù)花和羊肚菌等也受到市場(chǎng)青睞。近年來(lái)，平菇的工廠化生產(chǎn)品種日漸豐富，平菇產(chǎn)品的深加工水平不斷提升，目前由平菇作為原材料的調(diào)味品、保健品和藥品等產(chǎn)品數(shù)量近70種。三產(chǎn)融合能力增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)特色鮮明，行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的新階段。

據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)對(duì)全國(guó)27個(gè)省、自治區(qū)、直轄市（不含西藏、寧夏、青海、海南和臺(tái)灣?。┑慕y(tǒng)計(jì)調(diào)查，2018年全國(guó)平菇總產(chǎn)量為590.18萬(wàn)噸，產(chǎn)值為16.38億元；比2017年的產(chǎn)量增長(zhǎng)6.3%，產(chǎn)值增長(zhǎng)11.44%。

2.2 食用菌需求端分析

平菇具有高蛋白、低脂肪，含人體所需多種氨基酸和微量元素，兼有葷食和素食的優(yōu)勢(shì)，“一葷一素一菇”勻衡營(yíng)養(yǎng)理念不斷深入人心。我國(guó)平菇在以每年5%以上的速度持續(xù)增長(zhǎng)。在擁有14億多人口的中國(guó)，假設(shè)每個(gè)家庭每天消費(fèi)食用菌300 g，其中平菇占30 g，那么中國(guó)3億家庭的年消費(fèi)量就是328萬(wàn)噸，其市場(chǎng)潛力十分巨大。平菇是利用農(nóng)、林廢棄物進(jìn)行生產(chǎn)，符合當(dāng)前國(guó)際社會(huì)所提倡的3R(reduce減量化，reuse再利用，recycle再循環(huán))指標(biāo)體系，有利于構(gòu)建農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，并促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)、和諧、健康發(fā)展。

食用菌可持續(xù)發(fā)展特性符合中國(guó)國(guó)情和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，在中國(guó)人口眾多、耕地資源有限、水資源緊缺、農(nóng)村廢棄資源豐富（栽培食用菌的原料，如秸稈等農(nóng)作物和畜牧業(yè)廢棄物） 的形勢(shì)下，發(fā)展平菇生產(chǎn)，有利于克服傳統(tǒng)粗放經(jīng)營(yíng)對(duì)生態(tài)環(huán)境資源的污染和損害，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏。

3 基于蛛網(wǎng)模型和相關(guān)數(shù)據(jù)的理論分析

3.1 蛛網(wǎng)模型

蛛網(wǎng)模型，主要是研究市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下食用菌價(jià)格和供給量的變動(dòng)趨勢(shì)，它本意是一個(gè)經(jīng)典模型的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)分析，它假定供應(yīng)和需求函數(shù)是線性和每個(gè)階段的供需平衡,在現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，這2種假設(shè)幾乎不可能成立。因此，我們?nèi)绻芎芎玫剡M(jìn)行蛛網(wǎng)模型在動(dòng)態(tài)不均衡下情況下的穩(wěn)定性研究，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)者價(jià)格和供應(yīng)預(yù)測(cè)能力，這對(duì)減少生產(chǎn)者的風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)供給和需求的穩(wěn)定有積極的作用。

蛛網(wǎng)模型研究的是有一定時(shí)間區(qū)間的商品其基本假定是：對(duì)商品的需求函數(shù)Qdf(pt)供給函數(shù)Qdft(pt-1)。主要有以下類型第一種：收斂型蛛網(wǎng)模型，如圖1所示。

開(kāi)始時(shí)，產(chǎn)量為Qe，由于自然因素的影響，產(chǎn)量下降為Q1，消費(fèi)者愿意購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格上升為 P1。因此，生產(chǎn)將會(huì)增加產(chǎn)量到Q2，在下一期消費(fèi)者愿意購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格下降為P2。循環(huán)下去的話，各個(gè)時(shí)期的價(jià)格和產(chǎn)量波動(dòng)會(huì)逐漸變小，最終會(huì)回到均衡點(diǎn)E。

圖1 收斂型蛛網(wǎng)模型

第二種：發(fā)散型蛛網(wǎng)模型，如圖2所示。開(kāi)始時(shí)，產(chǎn)量為Qe，由于自然因素的影響，產(chǎn)量下降為Q1，消費(fèi)者愿意購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格上升為P1。因此，生產(chǎn)將會(huì)增加為Q2，下一期消費(fèi)者愿意購(gòu)買(mǎi)的價(jià)格下降為P2。循環(huán)下去的話，在不同時(shí)期的價(jià)格和產(chǎn)量波動(dòng)會(huì)逐漸變大，遠(yuǎn)離均衡點(diǎn)E。

圖2 發(fā)散型蛛網(wǎng)模型

第三種：穩(wěn)定型蛛網(wǎng)模型，如圖3所示。

由外部擾動(dòng)未來(lái)市場(chǎng)偏離原來(lái)的平衡，實(shí)際產(chǎn)量和實(shí)際價(jià)格總是圍繞平衡點(diǎn)相同幅度的波動(dòng)，不會(huì)偏離均衡點(diǎn)，不會(huì)趨于平衡點(diǎn)。

圖3 穩(wěn)定型蛛網(wǎng)模型

3.2 蛛網(wǎng)模型的數(shù)學(xué)解析

3.2.1 蛛網(wǎng)模型分類的數(shù)學(xué)解析

基于蛛網(wǎng)模型的假設(shè)，此模型用以下3個(gè)方程式表示：

由此可得第t期的產(chǎn)品價(jià)格為：

均衡價(jià)格滿足pe+pt=pt+1，由（4） 可得

3.2.2 基于發(fā)散型蛛網(wǎng)模型的食用菌價(jià)格異常波動(dòng)的研究

蛛網(wǎng)模型主要應(yīng)用的是像上述食用菌一樣（生產(chǎn)出來(lái)時(shí)間較長(zhǎng)） 的商品。如果食用菌的es＞ed，kd＞ksc。下圖所示，在這種情況下，供應(yīng)的變化引起的價(jià)格變化大于需求的變化引起的價(jià)格變化。當(dāng)供過(guò)于求時(shí)，價(jià)格下降，農(nóng)民就會(huì)減少生產(chǎn)這種食用菌，從而明年該商品供應(yīng)減少 (由于供給彈性較大)，出現(xiàn)供不應(yīng)求，反之亦然。因此，es＞ed，如果有不均衡的狀態(tài)，價(jià)格機(jī)制無(wú)法使其恢復(fù)平衡,而且價(jià)格和產(chǎn)量的變化越來(lái)越偏離平衡。這種變化是“發(fā)散型蛛網(wǎng)模型”。如圖4示。

圖4 發(fā)散性蛛網(wǎng)模型

對(duì)于平菇，因?yàn)槠渖a(chǎn)周期較長(zhǎng)，隨著價(jià)格的攀升，有盈利空間，農(nóng)民便會(huì)非理性的不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，這樣的結(jié)果就是產(chǎn)量陡升，供應(yīng)過(guò)剩，價(jià)格下跌，農(nóng)民主導(dǎo)下的平菇供給無(wú)法應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的現(xiàn)狀，最終導(dǎo)致平菇市場(chǎng)的失衡，導(dǎo)致平菇價(jià)格的異常波動(dòng)。發(fā)散型蛛網(wǎng)模型來(lái)解釋市場(chǎng)信息反應(yīng)遲鈍，平菇流通體系是不完美的，這使得平菇價(jià)格經(jīng)常變化，也為投機(jī)行為提供了依據(jù)。

4 結(jié)論和建議

對(duì)平菇價(jià)格的預(yù)測(cè)研究對(duì)菇農(nóng)合理安排生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。在對(duì)當(dāng)前學(xué)界關(guān)于相關(guān)問(wèn)題研究梳理匯總的基礎(chǔ)上，構(gòu)建起了蛛網(wǎng)模型。根據(jù)平菇預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果，特提出以下幾點(diǎn)建議。

1） 重視對(duì)平菇價(jià)格預(yù)測(cè)的研究和應(yīng)用，提高菇農(nóng)安排生產(chǎn)和政府制定價(jià)格政策的有效性和合理性。在進(jìn)行價(jià)格預(yù)測(cè)時(shí)，可綜合考量市場(chǎng)供需、進(jìn)出口、宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)等因素，取得更為理想的預(yù)測(cè)效果，從而為菇農(nóng)合理安排生產(chǎn)規(guī)模提供參考依據(jù)，保障菇農(nóng)利益，促進(jìn)我國(guó)平菇市場(chǎng)的健康穩(wěn)定。

2） 建設(shè)和完善食用菌信息平臺(tái)，為食用菌產(chǎn)業(yè)提供信息化支持。利用食用菌信息平臺(tái)，定期發(fā)布全面性、權(quán)威性的食用菌市場(chǎng)相關(guān)信息，促進(jìn)食用菌信息共享，增強(qiáng)菇農(nóng)對(duì)國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和市場(chǎng)供求關(guān)系的感知能力，避免菇農(nóng)盲目擴(kuò)大或減少生產(chǎn)而導(dǎo)致利益損失及食用菌市場(chǎng)供需失衡。

3） 提高食用菌行業(yè)與菇農(nóng)的組織化程度，推動(dòng)食用菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。以農(nóng)村專業(yè)合作社基地的方式，大力扶持菇農(nóng)加入食用菌專業(yè)合作社，提高規(guī)模效益，增強(qiáng)菇農(nóng)應(yīng)對(duì)食用菌價(jià)格波動(dòng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化和現(xiàn)代化發(fā)展。

4） 加大平菇加工力度，調(diào)節(jié)平菇價(jià)格波動(dòng)。由于我國(guó)平菇主要是以干、鮮初級(jí)品的形式通過(guò)批發(fā)商和零售商直接流向消費(fèi)者，而平菇鮮品具有較高的易腐性，在產(chǎn)品流通過(guò)程中必須難以有效保證鮮活程度。而現(xiàn)階段，我國(guó)平菇在產(chǎn)品加工上存在著加工比重低、加工增值不足平菇生產(chǎn)總值的10%、加工企業(yè)規(guī)模不大、水平不高、產(chǎn)品附加值低等一系列問(wèn)題，而這是導(dǎo)致我國(guó)的平菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)階段出現(xiàn)瓶頸的最根本原因，因此加大平菇的加工力度勢(shì)在必行。根據(jù)平菇不同菌種的特點(diǎn)深加工成不同的產(chǎn)品，比如食用菌調(diào)味品、食用菌醬、即平菇片以及各類藥品、保健品等，以此來(lái)增值平菇的自身身價(jià)。與此同時(shí)也能夠有效避免因平菇產(chǎn)量過(guò)剩導(dǎo)致的產(chǎn)品積壓等問(wèn)題，降低平菇因產(chǎn)品積壓導(dǎo)致的價(jià)格大跌的風(fēng)險(xiǎn)，從而起到調(diào)節(jié)平菇價(jià)格波動(dòng)的作用。

5）提高平菇種植的自動(dòng)化水平。近年來(lái)，勞動(dòng)力成本持續(xù)上漲，而作為用工量較大的平菇生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是加重了負(fù)擔(dān)。因此，減少平菇生產(chǎn)過(guò)程中的用工量也會(huì)有效地降低平菇的生產(chǎn)成本，而這則可以通過(guò)提高平菇種植的自動(dòng)化水平來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如可以借鑒荷蘭和德國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，利用無(wú)人機(jī)對(duì)不同的栽培區(qū)進(jìn)行管理，推進(jìn)封閉式溫室項(xiàng)目，對(duì)種植環(huán)境進(jìn)行控制等。我國(guó)部分地區(qū)在探討平菇生產(chǎn)機(jī)械化，可以對(duì)這些世界領(lǐng)先的種植機(jī)械化觀念都進(jìn)行借鑒和改良。同時(shí)可以利用“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”來(lái)實(shí)現(xiàn)平菇種植智能化，引進(jìn)智能化網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)和智能自動(dòng)控溫系統(tǒng)管道，通過(guò)智能手機(jī)和電腦就能進(jìn)行操作。在確保高效生產(chǎn)的同時(shí)節(jié)約大量的勞動(dòng)力，節(jié)省了人工成本。通過(guò)智能化來(lái)實(shí)現(xiàn)平菇產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、對(duì)于工廠化生產(chǎn)模式可以通過(guò)流程機(jī)械化，以此來(lái)擺脫平菇傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)人力的依賴。從而降低勞動(dòng)力成本對(duì)平菇的影響，與此同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率與質(zhì)量的最大化。在有限的生產(chǎn)成本下獲取更大的利潤(rùn)，幫助貧困地區(qū)的農(nóng)民實(shí)現(xiàn)脫貧致富。