王 燕, 楊桂元

(安徽財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計與應(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

王 燕, 楊桂元

(安徽財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計與應(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。因此,需要強(qiáng)化糧食安全意識,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,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。得天獨厚的地理條件使安徽省成為農(nóng)業(yè)大省、糧食生產(chǎn)大省。正因為如此,安徽省未來的糧食產(chǎn)量對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)測樣本變量的變化趨勢,進(jìn)而對安徽省糧食安全進(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)計年鑒》。

二、模型建立與求解

(一)模型選擇

在對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測的模型中,比較常見的有線性回歸模型、時間序列模型、灰色預(yù)測模型和指數(shù)模型等。因此,本文采用上述四種模型對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,進(jìn)一步分析影響安徽省糧食供給的趨勢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)計分析方法。本文選取時間(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)

三個模型均通過了相關(guān)性檢驗,說明時間變量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。

2.時間序列模型

時間序列模型的預(yù)測功能就是通過對預(yù)測目標(biāo)自身時間序列的處理,來研究其變化趨勢的。通過對數(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,確定該時間序列應(yīng)該選取的模型。本文選取AR(1)模型來對人均耕地面積和人口數(shù)量進(jìn)行預(yù)測,選取MA(2)模型對人均糧食產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測。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)測模型

灰色預(yù)測模型是基于灰色動態(tài)模型(Grey Dynamic Model)的預(yù)測模型。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)測的模型。本文建立的是灰色預(yù)測模型 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)測模型分別為:

據(jù)檢驗,三個模型的平均相對誤差分別為0.0066,0.0433,0.0022,參照精度檢驗等級表可知,人均糧食產(chǎn)量的平均相對誤差小于0.05,模型達(dá)到了二級精度;人均耕地面積和人口數(shù)量的平均相對誤差小于0.01,模型達(dá)到了一級精度。因此,該模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測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)增長率是常數(shù),人口預(yù)測采用指數(shù)增長函數(shù)。受該模型啟示,分析三個樣本變量的數(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,三個模型的t統(tǒng)計量值均通過檢驗,因此可以選用該模型對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。

(二)組合預(yù)測模型

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

為了更準(zhǔn)確地對安徽省的糧食安全做出判斷,本文采用線性組合預(yù)測模型對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)測分析。采用組合預(yù)測的關(guān)鍵是確定各個單項預(yù)測方法的加權(quán)系數(shù),假設(shè)本文對人均耕地面積(人均糧食產(chǎn)量或人口數(shù)量)建立的4種預(yù)測方法為 f1,f2,f3,f4,對于2000年——2009年10期數(shù)據(jù)的預(yù)測誤差序列分別為:

由此所計算得預(yù)測誤差信息矩陣

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

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

利用組合預(yù)測模型對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。為了檢驗預(yù)測的精度是否符合標(biāo)準(zhǔn),本文同時也利用該模型對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)行了計算,并與實際值相比較,進(jìn)行誤差分析。

依據(jù)對相對誤差的分析來判別該模型的優(yōu)劣,根據(jù)計算得到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)測相對誤差分別為:7.6%,5%和0.2%。由此可以看出,人口數(shù)量的預(yù)測精度比較高,人均耕地面積和人均糧食產(chǎn)量的預(yù)測誤差雖然偏大,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。

(三)預(yù)測結(jié)果

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

表1 人均耕地面積和人均糧食產(chǎn)量預(yù)測值

從表1可以看出,在未來的六年時間里,安徽省的耕地面積呈現(xiàn)出逐年減少的趨勢,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,預(yù)計到2015年將達(dá)到3494.79萬噸。與此同時,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)實施計劃生育政策,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)量可能會突破本文的預(yù)測結(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,模型擬合得較好,參數(shù)的符號也符合經(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糧食產(chǎn)量的影響有滯后作用,這與客觀事實也是符合的。

一方面,隨著我省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我省的耕地面積會逐漸減少。但是由于目前我省實施了嚴(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保持一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。此外,人均糧食產(chǎn)量在未來幾年內(nèi)將會有小幅的增長,由于我省的人口基數(shù)大,這個增長在總量上還是可觀的。預(yù)測結(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策:

1.強(qiáng)化糧食安全意識,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,實施嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度,強(qiáng)化糧食安全意識,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。鼓勵農(nóng)民發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),提高耕地質(zhì)量,實現(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繼續(xù)增加,人口對糧食需求的壓力仍然很大。同時,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)一步完善人口與計劃生育目標(biāo)管理責(zé)任制,嚴(yán)格按計劃控制新增人口。

4.建立保障糧食安全的長效機(jī)制

建立安徽省耕地數(shù)量變化監(jiān)測和糧食產(chǎn)能預(yù)警體系。及時收集糧食供求、播種面積變化、耕地數(shù)量變化信息,預(yù)測糧食生產(chǎn)和供需的短期及中長期趨勢。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[J].南京師大學(xué)報(社會科學(xué)版),2008,(5).

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[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科學(xué)研究項目2009sk130)

王燕(1986-),女,四川攀枝花人,安徽財經(jīng)大學(xué)數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)碩士研究生,研究方向為宏觀經(jīng)濟(jì)分析;楊桂元(1957-),男,安徽蕭縣人,安徽財經(jīng)大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向為數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)。

(責(zé)任編輯 陶有浩)