山東省糧食產(chǎn)量的影響因素分析

劉天瑋

山東省作為我國東部的沿海經(jīng)濟大省、人口大省，農(nóng)業(yè)大省，在我國經(jīng)濟格局中占有重要地位。近年來，山東省出現(xiàn)人口增長率超過糧食增長率的問題，對糧食生產(chǎn)量的需求呈剛性增長態(tài)勢。故本文利用STATA和Eviews軟件，運用逐步回歸的方法并通過一系列檢驗優(yōu)化模型，最終建立起具有良好統(tǒng)計性質(zhì)的多元線性回歸模型，并進行回歸預(yù)測。研究發(fā)現(xiàn)：有效灌溉面積和受災(zāi)面積是影響山東省糧食產(chǎn)量的顯著因素。通過分析得出結(jié)論：科學(xué)的預(yù)測和應(yīng)對自然災(zāi)害等不可控因素，增大糧食生產(chǎn)率和降低糧食作物受災(zāi)率，對糧食增產(chǎn)有顯著意義;合理利用土地資源實現(xiàn)土地資源的有效灌溉對保障糧食生產(chǎn)增幅穩(wěn)定具有重要意義。而模型中的其它影響因素并不顯著。

山東省作為我國13個糧食生產(chǎn)省之一，耕地面積與糧食總產(chǎn)量居全國第三位，歷來是我國的農(nóng)業(yè)大省。山東省糧食總產(chǎn)量逐年的變化趨勢，如圖1所示。

圖1中清晰地展示了近20年來山東省糧食總產(chǎn)量總體上呈現(xiàn)遞增趨勢，遞增趨勢在20年間有一定的波動，穩(wěn)定性仍有待加強。2001年有明顯下跌，是受山東省旱災(zāi)的影響。2004—2005年間，我國實施糧食直補政策，糧食總產(chǎn)量明顯提高?？傮w來說，隨著國家對農(nóng)業(yè)的不斷重視，糧食生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的不斷提高，糧食總產(chǎn)量呈現(xiàn)不斷遞增的趨勢。但目前山東省存在的問題是人口基數(shù)龐大，增長速度快，而因經(jīng)濟建設(shè)用地不斷擴張、水資源短缺且利用不科學(xué)以及旱澇等自然災(zāi)害頻發(fā)等原因，山東省人地矛盾增大。因此，對山東省糧食產(chǎn)量顯著影響因素的研究意義十分重大。

一、因素的確定和模型的建立

（一）影響因素的選取

根據(jù)現(xiàn)有文獻，可以將糧食產(chǎn)量的影響因素劃為4類，經(jīng)濟因素、科技因素、政策因素和自然因素。由于影響糧食產(chǎn)量的因素眾多，將所有因素納入研究對象中并不是一個符合現(xiàn)實的選擇，在選擇影響糧食產(chǎn)量的因素時，主要考慮影響因素容易進行量化處理，方便獲得數(shù)據(jù)。因此，本文從四類影響因素中選取如下：x1糧食作物播種面積、x2有效灌溉面積、x3糧食直補數(shù)額以及x4受災(zāi)面積。本文的數(shù)據(jù)均來源于山東省統(tǒng)計年鑒中，具有正確性的保證。

（二）實證分析

1、變量間的偏相關(guān)分析。為了摒棄“偽相關(guān)”現(xiàn)象，本文利用偏相關(guān)分析，這里，將運用SPSS分別將糧食產(chǎn)量分別與各個變量進行偏相關(guān)分析，結(jié)果如下（表1—表4）。

由分析可知，有糧食直補數(shù)額x2、有效灌溉面積x3受災(zāi)面積x4分別與因變量山東省糧食產(chǎn)量y偏相關(guān)系數(shù)較高。

2、ADF平穩(wěn)性檢驗。利用STATA軟件，觀察是否存在單位根。結(jié)果如下。

（1）山東省糧食產(chǎn)量y的ADF檢驗（表5）

由檢驗結(jié)果可知，-4.089<-3.750，故關(guān)于糧食產(chǎn)量的時間序列是平穩(wěn)序列。

（2）糧食作物播種面積x1的ADF檢驗（表6）

由檢驗結(jié)果可知，-3.869<-3.750，故關(guān)于糧食作物播種面積的時間序列是平穩(wěn)序列。

（3）糧食直補數(shù)額x2的ADF檢驗（表7）

由檢驗結(jié)果可知，-4.872<-3.750，故認(rèn)為關(guān)于糧食直補數(shù)額的時間序列是平穩(wěn)序列。

（4）有效灌溉面積x3的ADF檢驗（表8）

由檢驗結(jié)果可知，-4.866<-3.750，故認(rèn)為關(guān)于有效灌溉面積的時間序列是平穩(wěn)序列。

（5）受災(zāi)面積 x4的ADF檢驗（表9）

由檢驗結(jié)果可知，-5.210<-3.750，故認(rèn)為關(guān)于受災(zāi)面積的時間序列是平穩(wěn)序列。

綜上，自變量和因變量不需要差分，均為平穩(wěn)序列。因此可以放心地進行逐步回歸確立自變量進行多元回歸建模。

3、逐步回歸分析。利用STATA軟件，運用OLS方法進行逐步回歸確定引入多元回歸模型的自變量。逐步回歸后的最優(yōu)的回歸子集為有效灌溉面積x3和受災(zāi)面積x4，而糧食作物的播種面積x1和糧食直補數(shù)額x2由于與其余變量高度相關(guān)而被剔除。結(jié)果如下。

由逐步回歸的結(jié)果，就可以確定多元線性回歸方程為：

其中受災(zāi)面積x4的回歸系數(shù)b4=-1368.715，有效灌溉面積x3的回歸系數(shù)b3=28479.02。

由此我們可對各回歸系數(shù)進行解釋：

（1）在有效灌溉面積不變的情況下，每減少1千公頃的受災(zāi)面積，山東省糧食總產(chǎn)量平均增加1368.715噸。

（2）在受災(zāi)面積不變的情況下，每增加1千公頃的有效灌溉面積，山東省糧食總產(chǎn)量平均增加28479.02噸（表10）。

4、模型檢驗

（1）擬合優(yōu)度檢驗。由R2=0.9282可知，通過檢驗。

（2）F檢驗。F統(tǒng)計量的p值=0<0.05，故模型通過檢驗。

（3）t檢驗。回歸系數(shù)的t統(tǒng)計量的p值均<0.05，故所有解釋變量均通過t檢驗。

（4）多重共線性檢驗。VIF=1.78小于10，因此模型中不存在多重共線問題。（表11）

（5）異方差white檢驗。p值=0.0785>0.05，認(rèn)為模型中不存在異方差。（表12）

（6）自相關(guān)BG檢驗。p值=0.0145<0.05，認(rèn)為隨機誤差項存在自相關(guān)性。結(jié)果如表13。

5、消除自相關(guān)以優(yōu)化模型。利用STATA軟件發(fā)現(xiàn)，模型中存在一階自相關(guān)，如圖2。

故利用STATA，借助廣義最小二乘法消除自相關(guān)以優(yōu)化模型。結(jié)果如表14。消除自相關(guān)性的多元回歸模型，估計的回歸方程如下：

二、建模結(jié)果分析

（一）模型結(jié)論

模型表明，有效灌溉面積和受災(zāi)面積是山東省糧食產(chǎn)量的最主要的影響因素。由此可知以下結(jié)論：在受災(zāi)面積不變的情況下，每增加1千公頃的有效灌溉面積，山東省糧食總產(chǎn)量平均增加29970.6噸。在有效灌溉面積不變的情況下，每減少1千公頃的受災(zāi)面積，山東省糧食總產(chǎn)量平均增加1015.904噸。

與沒有消除掉自相關(guān)性的多元回歸模型相比，消除掉自相關(guān)性模型的回歸系數(shù)更加準(zhǔn)確，更加具有參考價值。該回歸模型即為本文最終確定的具有良好統(tǒng)計性質(zhì)、未來可以用于實際預(yù)測的多元線性回歸模型。

（二）擬合效果

利用Eviews軟件，觀察多元回歸模型在2001—2020年的擬合情況。對2001—2021年的糧食產(chǎn)量擬合結(jié)果展示在圖3中，由圖3可知，模型擬合效果穩(wěn)定。

（三）擬合值的跟蹤情況

為了觀察擬合效果，可以觀察到擬合值YF對實際值的y的跟蹤情況。實際值y與預(yù)測值YF的序列圖如圖4。

可以發(fā)現(xiàn)，該回歸模型的擬合效果還是不錯的，擬合曲線對實際曲線的跟蹤效果穩(wěn)定。因此，利用該模型進行回歸預(yù)測的效果是有保證的。

（四）回歸預(yù)測

利用STATA軟件進行回歸預(yù)測。設(shè)置信度為95%。擴充一個樣本，對兩個解釋變量進行賦值，令x3= 5308.76，x4=563.7，預(yù)測結(jié)果如表15，即2021年當(dāng)x3= 5308.76，x4=563.7時，山東省糧食產(chǎn)量的準(zhǔn)確的預(yù)測值為5.5e+07噸，置信度95%下的預(yù)測區(qū)間為[5.3e+07，5.7e+07]。

三、建議與措施

（一）細(xì)化水利作業(yè)，擴大有效灌溉面積

完善水利設(shè)施，合理配置水資源。第一，重視我省已經(jīng)修建完成的大型水利工程，如南水北調(diào)東線一期工程、膠東調(diào)水工程等。第二，同時也要重視修建小型農(nóng)田水利工程，如小型水庫、塘壩、小型灌區(qū)等，特別是在易受旱災(zāi)影響的地區(qū)，注重提高質(zhì)量、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、利用率和效率。第三，重視人工降雨作業(yè)，要重視技術(shù)提高，又要重視大型小型人工降雨相結(jié)合的方式。

重視改善灌溉渠道堵塞不暢。由于大多的農(nóng)田灌溉渠道是土質(zhì)的，時間一久，便會產(chǎn)生淤泥堆積的情況，從而使得渠道堵塞不暢。政府和相關(guān)部門應(yīng)重視對農(nóng)田灌溉渠道的改善，提供更多的資金以及政策的支持。

權(quán)責(zé)分明，將責(zé)任與任務(wù)細(xì)化到個人或集體。提高用人標(biāo)準(zhǔn)，加強管理制度的政策落實，嚴(yán)格避免出現(xiàn)責(zé)任推諉，責(zé)無人當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。分區(qū)域?qū)嵤┕芾?，界限分明，提高?yīng)對灌溉作業(yè)效率。

（二）切實落實預(yù)防工作，防范農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害

在預(yù)測方面。第一，加強與氣象局的溝通和聯(lián)系。加強自然災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測工作，為決策部門合理開發(fā)、制定規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。第二，建設(shè)高質(zhì)量防洪防澇工程，修建田間排水溝，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)實行防澇栽培。第三，科學(xué)種植，合理安排農(nóng)事活動，避免雨期播種、收獲，建造排水溝，加強田間管理工作。第四，注重人才培養(yǎng)，掌握低溫規(guī)律，運用綜合栽培技術(shù)防止低溫凍害等。

在補救方面。要保障責(zé)任人員清晰處理流程，需區(qū)分災(zāi)情下的應(yīng)對措施。在安全原則下，第一時間實施補救措施。若已發(fā)生澇害，應(yīng)立即清理田間溝渠，并合理加深畦溝及排水溝，快速處理田間積水和耕層滯水。對排水不通暢的田塊，應(yīng)運用機械排水，快速排水降漬，保證作物能夠恢復(fù)正常生長。

（作者單位：山東財經(jīng)大學(xué)）