1995──2010年甘肃省粮食产量的趋势预测

研究粮食生产波动与消费并对未来情况的作出预测，是粮食问题宏观决策和控制的主要条件。短期研究一般应用多元统计的回归分析方法，从价格、比较效益、投入、经营方式等方面对波动给出了事后解释，却没有令人满意的事前预测。的确，农业生产的独特性增加了对它预测的难度，因为事先并不知道当年农业实际投入与未来实际气候条件。所以，“避开”上述这一切因素，仅仅研究这些因素交互作用下的客体(粮食)自身的变化，以求得某种。本文正是基于这种思想，根据1949──1994年甘肃省粮食产量资料，运用自回归动平均模型(简称ARIMA模型)，对我省未来粮食生产量情况所做的一次有益的尝试性研究。

一、三因素的选择

一个时间序列｛ｘt｝(t＝1,2,…,n)，通常认为由三种因素组成，即长期趋势、周期因素(季节因素)、随机因素。对于一个时间序列，宜于选用自相关分析图来判别序列的平稳性与周期，并且通过自相关和偏相关分析图确定ARIMA模型的自回归阶p与动平阶q。

⒈自相关系数

   n-kt=1∑(Xt-X)Xt+k-X)
　　rk＝─────────
   nt=1∑(Xt-X)2

　其中X为｛Xt｝(t＝1,2,…,n)的平均值，rk为滞后k期的自相关系数。

　 (1)平稳性识别

如果rj(j＝1,…,k)随着j增大而迅速靠近零，或散乱地分布在零点周围，则认为序列平稳；否则非平稳。对于非平稳序列，通过差分，消除其趋势。

　 (2)周期识别

对于一平稳序列，观察其自相关分析图，如果每隔时间T，自相关系数显著偏高，可以认为该序列具有周期T；否则，无周期(无季节性)。

⒉偏自相关系数

在已知自相关系数的条件下，解如下一系列方程组：

│1 r1 …… rk-1││ρk1│ │r1│

│r1 1 …… rk-2││ρk2│＝│r2│

│ ││ │ ││

│rk-1 … … 1 ││ρkk│ │rk│

得到偏自相关系数ρ11，ρ22，…，ρkk。然后根据自相关系数和偏自相关系数的截尾与拖尾确定自回归阶p与动平均阶q。

⒊参数估计。

　 二、周期的确立

   “经济周期也叫商业循环或经济波动，这种周期在每一次重复出现中，周期的长度和振幅都不同，完全相似的经济周期是不存在的”，“只有经济从一个高峰到另一个高峰，或者从一个底谷到另一个底谷，波动的时间在15个月以上，才可以算作一个经济周期”。这种对经济周期的定义，笔者认为着重于对经济的事后分析而不是事前预测，并且忽略了两个极其重要的事实：即经济数据的离散性和由于经济增长趋势的影响，可能使后期的底谷值大于前期的高峰值，这样就使对底谷的预见性大幅度降低，造成了对经济周期研究困难性进一步加大。

可以考虑通过差分方法剔除趋势项，并把根据自相关分析图得到的周期视为经济周期。它如同一个数学函数如y=SinX周期(最小正周期2π)，并不规定周期有某种特定的始末点(如高峰点或低谷点)，仅仅要求它使函数满足Sin(2π+X)＝SinX(Sin(2kπ+X)＝SinX，k=±1,…)，或具有统计意义上的类似关系。当然一个周期是否有效或有意义，就看采用这个周期所做的预测模型，是否能够拟合和反映现实。经过差分、、分析、筛选和拟合预测结果及对比，最后确定全省粮食生产周期T＝8或10年。

　 ⒈趋势项的剔除

令 X(1)t＝Xt+1-Xt,然后进行平稳性识别，如不平稳，继续差分，直至得到一平稳序列｛Zt｝(t＝1,2,…,m≤n)。

　 ⒉周期项的剔除

观察｛Zt｝的自相关分析图，从可能的周期5、8、10、11年中，经过计算分析筛选，最后确定全省粮食生产周期T=8年。

　　 令 　Yt＝Zt+T-Zt　

得到一个无周期的平稳序列｛Yt｝(t＝1,2,…,m-T)。

根据1949─1994年粮食产量数据，对1995─2010年产量进行多步预测，分别选用ARIMA(9,1,9)、ARIMA(2,1,2)、ARIMA(9,1,12)模型，预测方程如下：

(1-Φ1B-…-ΦpBp)·(1-B)dXt=(1-Θ1B-…-ΘqBq)Ξt

　 其中：p=9,2,9，d=1，q=9,2,12。预测结果见表。

   未来甘肃省粮食产量预测表 单位：万吨

从今年全省农情与气候条件分析，近两年──1995年、1996年粮食产量将呈低位运行态势，今年全年粮食将减至649万吨左右，减幅达－7.2％；如果夏粮实际减产幅度达到两成，则全年减产幅度将会更大，总产有可能降至598万吨左右。

对预测结果的中长期趋势分析表明，随着人口的膨胀，人均消费量的增大，各种投入的增加。全省未来粮食生产，呈低值预测结果最容易达到；而在中期将呈介于低值与中值之间的水平运行态势，长期看将呈中值预测趋势运行的可能性和实现的可能性较大；呈高值预测运行态势的可能性非常小；实现2000年原有900万吨目标的难度非常大，达到的可能性也非常小。原因如下：

现有的有效增产措施有限，有利不利因素并存：

(1) “引大入秦”所增的有效灌溉面积仅有86万亩，以60万亩用于种植粮食，每亩至2000年增加200─300公斤计，仅能增加12─18万吨粮食；同样，通过景电二期工程及延绅工程、黑河及疏勒河等工程以及新开垦荒地，所增加的粮食合计估计也只有18─30万吨左右，全部总计最多也只有30─48万吨左右。同时，这是建立在这些工程如期上马，并在2000年有150万亩水地发挥效益的基础之上的。

(2)现有粮食统计数据由于历史原因虽有一定程度的隐报，但幅度据估算仅有10─15％左右，在未来几年“汲干”其水份的可能性很小。因为全省人均粮食占有量仅有300公斤左右，而整个河东地区仅有两百多公斤；全省还有20％以上的贫困面；全省粮食增减幅度波动较大，一旦减产吃饭问题更难解决；同时，由于计划生肓政策的实施和其所具有的强迫性，必然带来和存在多胎人口(特别是女婴、城市流动人口)的普遍的瞒报行为，再加上新生婴儿的普遍迟报现象，使全省人口数具有一定的滞后性。

(3) 全省现有耕地5300万亩中水地仅1300万亩左右，而山旱地面积占到70％左右，且坡度大，水土流失严重，土地改造的费用大；同时全省生态问题也趋向严重，如河西地下水水位下降，民勤绿洲的退化问题，沙尘沙暴天气的警示，今年黄河径流量锐减，以致中下游出现有记载以来时间最长、长度最长一次断流现象等。

(4) 科教兴农战略的实施，将受制于物质、资金投入水平不足的困难。但任何科技的投入，都离不开其栽体─物质投入。

(5) 在甘肃粮食生产的历史上，有两个极其特殊的年份──1956年、1975年，两年相间整整19年。A.这两年都成为一定时期(分别是截至1966年、1986年)历史最高水平，产量分别达到380万吨和550万吨；B.在这两年之后，都同样经历了11年的下降与徘徊期。都在11年之后，即分别在1967年和1986年，才又一次达到1956年的与1975年的生产水平；C.13年之后，即分别在1969年和1988年之后，才分别在400万吨和600万吨以上生产水平上运行，并保持相对平稳的增长势头；D.而1993年距1975年整整18年，并又一次成为一个高峰点，1956年与1975年的历史会否重演？笔者认为，1994年、1995年粮食产量的连续下降，低位预测值的出现，至少给予了我们某种启迪与警示。

  四、几点建议

⒈将现有中低田产耕地分为“耕作改良型”与“工程改造型”，对前者实施良田、良法、良种、良制的“四良”综合配套改良技术，力争使这部分耕地的亩产达到高产(这部分耕地主要是指具有灌溉条件且属于中低产田的平川地)；后者由于障碍因素较多，工程改造的费用大，视人财物情况具体而定。

⒉在旱作农业区考察是否能够推广“庄浪经验”与“山西抗旱保粮沟”的技术。

⒊考虑实施玉米战略的可行性──进一步增大玉米种植面积，以增加全省粮食总产，满足饲养业和用于省际间粮食品种的调剂，弥补全省粮食的短缺。

⒋加快“引大入秦”的后继工程和疏勒河等工程上马与综合开发速度，力争尽快受益。

⒌对以色列在河西的示范工程给予重视，视土地的盐碱考察其推广的可行性。

⒍实施分片分类的农业开发战略：河西以水土资源综合开发为重点，进一步提高其农产品特别是粮食的商品量与商品率；陇东的川塬区以基本水利建设为重点，力争重建陇东粮仓；沿黄灌区以水利工程的达标、达产为重点，将其建为我省的又一商品粮基地；陇南的沿河川区与山丘陵区以基本农田建设为重点，以提高本地区的粮食自给率，减少粮食调入量；其余山旱地以“三田”建设为重点，以达到保肥蓄水增粮之功效。

⒎考虑到今年粮食减产已成定局，而1996年距2000年仅有5年时间。在未来5年中，假设用2─3年，使全省粮食生产呈恢复性增长，并恢复到1993年750万吨的水平，1年因气候条件粮食生产徘徊，那么仅剩下1─2年时间，需将粮食产量增加50万吨、100万吨或150万吨，才能完成下面所提出的规划目标，任务都相当艰巨。如果将上述的预测结果与分析，做为我省未来粮食生产规划的，笔者认为：2000年和2010年分别以800万吨和1000万吨做为规划目标较为适宜；达到850万吨和1050万吨有相当的难度；实现900万吨和1100万吨的可能性不大，特别是实现900万吨的目标可能性可以说微乎其微。因为在我省的历史上，还从来没有用2年时间能够将产量增加150万吨的记录，原有的历史最高记录仅增加了88万吨(1991──1993年)。

以上观点仅代表个人，仅供参考，并望指正。