粮食调入省区粮食供求预测模型与分析，本文主要内容关键词为：粮食论文,省区论文,模型论文,供求论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、我国粮食供求能力的前景与粮食调入省区的界定
我国近五年来粮食产量均保持在5亿吨左右。1999年为5.08亿吨，较1998年略有减少。近10年来粮食供求基本平衡，略有结余。如从1989年到1996年粮食供求余额分别为524.89万吨、2962.67万吨、1239.82万吨、2392.86万吨、2207.89万吨、1700.48万吨、5381.09万吨、5894.7万吨。而进入“十五”以后，一方面，由于人口增长、膳食结构改善、饲料用粮、工业用粮等的影响，粮食需求增加；另一方面，西部地区由于生态环境建设的需要将推行退耕还林、还牧（草），减少耕地面积，粮食总产量的增长受到一定的制约。在人口和耕地资源的双重压力下，以及我国加入世界贸易组织后受国际粮食市场的影响，我国的粮食供求进入短缺阶段。牛彦邵等人预测在2000年、2010年、2030年粮食供求短缺分别为63.4万吨、462.5万吨、2433.8万吨；黄季焜等人预测粮食缺口在2000年、2010年、2020年分别为2500万吨、1300万吨、700万吨（高收入、高投资、低人口增长方案）或者2600万吨、4000万吨、5600万吨（低收入、低投资、高人口增长方案）。另据国际粮农组织预测到2010年粮食缺口为1500万吨；国际食物政策研究所预测为1400万吨；世界银行预测为2200万吨。因而总体来看，我国进入“十五”以后粮食供求出现一定程度的短缺是一个基本判断。
本文根据粮食供求态势，将我国各省区（市）划分为粮食调入省区和粮食调出省区，来专门研究粮食调入省区的粮食平衡问题，形成我国粮食区域供求态势和结构的明晰概念，也可为有关部门针对粮食调入省区的具体情况制定相应的政策。根据国家经济发展计划委员会近10多年的统计，我国粮食调入省区有15个，分别为北京、天津、上海、浙江、福建、广东、海南、广西、云南、贵州、重庆、山西、甘肃、青海和西藏。1998年粮食调人省区总人口41448.5万人，占全国的33%；耕地总面积35372.3万亩，约占全国的25%；粮食总产量12550.1万吨，占全国的25%；人均粮食占有量为303千克；粮食需求总量为15761.6万吨，人均消费量380千克；粮食净调入量达3211.5万吨，占粮食消费量的20.4%，粮食自给率为79.6%。15个粮食调入省区自然社会经济条件差异大，按照区域差异特征可将15个省区划分为四类地区：Ⅰ类地区——粮食自给率低的大城市地区，该类地区包括北京、天津、上海3个直辖市；Ⅱ类地区——粮食生产比较优势低的东南沿海地区，该类地区包括浙江、福建、广东、海南四省；Ⅲ类地区——耕地资源贫乏的西南地区，该类地区包括广西、云南、贵州和重庆四省区（市）；Ⅳ类地区——生态环境脆弱的西北地区，该类地区包括山西（根据生态环境脆弱性归类到该类地区，与以往的划分不太统一，主要为了研究的方便而定）、甘肃、青海和西藏四省区。
二、粮食生产能力预测
目前预测粮食产量的数学模型有很多，可分为两大类：第一类是多因素因果模型，即利用粮食总产量及其影响变量的相关性建立预测模型。该类模型建模机制合理，但由于粮食总产量是受自然、技术、市场、社会经济条件等多种因素共同作用的综合结果，因此，涉及的建模变量多，需获取大量资料。其次，变量取舍难以准确判断，而且有些变量如自然灾变因子、政策制度因子等难以量化，但变量因子选择及变量值的准确程度直接影响到预测模型及其预测结果的精确性。第二类是自回归模型或称时间趋势模型。该类模型从粮食产量的时间序列资料出发，将影响粮食产量的相关因素内涵在时间序列中考虑，因而不需要获取大量的参数，而且准确度高。
在分析对比多种方法的基础上，本研究报告选取具有时间趋势特征的GM(1,1)灰色系统模型对粮食产量进行预测。动态GM(1,1)模型的一般表达式如下：
模型结果准确性检验划分为四个精度等级：好、合格、勉强合格和不合格。若不合格，则需进行残差修正。为了提高模型预测精度，本研究报告选取具有不同时段变化趋势的样本序列，建立动态模型进行预测。经试算和比较，本研究采用1990-1998年的粮食生产量作为原始数列，对2005年、2010年、2015年和2030年四个时段四类地区粮食生产量进行预测（表1）。
表1 四大类地区粮食生产能力预测表（万吨）
表1列出了在影响粮食产量诸因素正常变动时，四大类地区可能的粮食产出水平。但随着“全国生态环境建设规划”的实施，Ⅲ类地区和Ⅳ类地区25[0]以上坡耕地的退耕还林将引起该类地区农业耕地资源较大幅度的减少（表2），因此需对Ⅲ类地区和Ⅳ类地区粮食产出水平进行修正。耕地面积变化对粮食生产影响一般可采用下式计算：W[,i]=Q[,i]×S[,i]/S（式中W[,i]为耕地面积累计减少引起的粮食减产量，Q[,i]为第i年粮食总产量，S[,i]为耕地面积累计减少量，S为耕地总面积）。考虑到退耕还林的坡耕地大多为三等地，因此需进行耕地质量修正。一、二、三等地粮食产量产出比系数一般取1、0.8和0.6，上式计算的产量相当于二等地产量，因此在上式的基础上需乘以耕地质量修正系数0.75。即：W[,i]=0.75Q[,i]S[,i]/S
表2 粮食调入省区退耕还林规划表（千公顷）
注：上述各省区（市）退耕还林土地面积资料取自于各省区（市）经济发展计划委员会农村处
按照上式对Ⅲ类地区和Ⅳ类地区粮食产量预测结果进行修正，结果见表3。从表3可知，粮食调入省区的粮食生产量从1998年开始逐年增加。1998-2005年的年均增长率为0.4%，2005-2030年为1.7%。预测年份的粮食生产量分别为：2005年12942.4万吨、2010年13856.7万吨、2015年14672.7万吨、2030年19637.3万吨。从1998-2005年和2005-2030年两个阶段增长率变动看，前者粮食年均增长率变动幅度略小。
表3 粮食调入省区粮食生产能力预测结果修正表（万吨）
地区
2005年 2010年
2015年 2030年
Ⅰ类地区600.5564.1529.9439.3
Ⅱ类地区
4638.0
4762.1
4889.4
5292.3
Ⅲ类地区
5806.1
6515.6
7218.8 10895.0
Ⅳ类地区
1897.8
2014.9
2034.6
3010.7
合计 12942.4 13856.7 14672.7 19637.3
从四大类地区的变动看，Ⅰ类地区的粮食生产量呈下降态势，1998-2005年年均增长率为-1.3%，2005-2030年年均增长率比1998-2005年稍缓，为-1.2%；而Ⅱ类地区和Ⅲ类地区呈上升态势，1998-2005年年均增长率分别为0.02%和1.4%，2005-2030年分别为0.5%和2.6%；Ⅳ类地区先下降后上升，1998-2005年和2005-2030年分别为-0.6%和1.9%。
三、粮食需求量预测
粮食需求量采用分解式预测，即先预测人口和人均粮食消费标准，然后预测粮食总需求量。
（一）人口预测 人口及未来消费标准的确立反映了人口总量发展态势对粮食的产出需求。综合分析四大类地区人口历史发展变化轨迹，并对不同时段的模拟结果进行比较。本文以1990-1998年为样本期，选用生长理论曲线LOGSTIC模型和GM(1,1)模型综合测算出2005年、2010年、2015年和2030年四个时期四大类地区人口数量（表4）。
2005年全区总人口预测值为43901.9万人，比1998年净增人口2453.4万人。2030年全区总人口为55459.7万人，比2005年净增人口11557.8万人，年均增长率为9.4‰。从四大类地区看，人口增长最快的为Ⅳ类地区，2005-2030年年均增长率为11.6‰，其次为Ⅱ类地区和Ⅲ类地区，分别为9.9‰和8.9‰，增长最慢的是Ⅰ类地区，年均增长率为3.8‰。预测结果表明，在预测时期粮食调入省区人口形势仍比较严峻。
（二）人均粮食需求量的确定 随着经济发展和人们生活水平的提高，城乡居民的消费结构不断调整，人均直接消费的粮食在逐渐下降，种子粮需求基本稳定，而人均间接消费的粮食受膳食结构改善的影响（畜产品、粮食酒精等）则以较快的速度增加。长期分析表明，人均粮食消费量在本世纪30年代将接近极限。
国内有不少学者对我国未来不同时期的人均粮食需求量进行研究和估算，但由于选取影响人均粮食消费量的因子差异和参照的营养标准不同，各种方案存在一定的差别，其中有影响的三种方案是：(1)在《中国中长期食物发展战略研究》中，根据我国居民合理的营养和食物需求标准及我国中长期食物消费结构改善目标，推算出2000年和2010年人均粮食消费标准分别为412千克和432千克。(2)李仓根等人根据FAO和中国专家的几种营养方案，确定的两种人均消费方案为方案Ⅰ（高方案）和方案Ⅱ（低方案）。在两种方案下，2000年、2015年和2030年人均消费标准分别为398千克、432千克、458千克（低方案）或者432千克、458千克、482千克（高方案）。(3)中国农业科学院的贾大林根据不同时期食物消费结构的可能变化和营养标准推算的人均粮食消费需求量为：2000年400千克、2010年400-420千克、2020年410-430千克及2030年420-450千克。
综合上述全国人均粮食需求量方案和FAO及中国专家的营养方案，同时考虑到四大类地区现有的人均粮食消费水平，预计四大类地区不同时期消费水平和消费结构的可能变化，推算出四大类地区人均粮食消费标准的方案（见表5）。
表5 不同类型地区人均粮食消费标准（千克／人）
项目1998年
2005年
2010年
2015年
2030年
Ⅰ类地区436
450 465 480 510
Ⅱ类地区390
405 420 435 465
Ⅲ类地区350
365 380 395 425
Ⅳ类地区368
385 400 415 445
算术平均数 375
401 416 431 461
（三）粮食总需求量预测 根据人口总量和人均粮食消费标准，可直接计算出粮食总需求量预测值（见表6）。
表6 粮食需求总量预测表
（万吨）
粮食总需求量预测值2005年为17127.5万吨、2010年为18736.7万吨、2015年为20390.1万吨、2030年为24938.4万吨。从不同时段看，2005-2030年调入省区粮食总需求量年均增长率比1998-2005年上升0.1个百分点。从四大类地区看，1998-2005年Ⅰ类地区粮食总需求量年均增长率最低，为0.9%，Ⅲ类地区低于平均水平，为1.1%；Ⅱ类地区和Ⅳ类地区增长率最高，均为1.7%。2005-2030年Ⅰ类地区粮食总需求量年均增长率保持不变，Ⅱ类地区年均增长率下降0.1个百分点，而Ⅲ类地区和Ⅳ类地区仍呈增长趋势，年均增长率分别为1.5%和1.8%。
四、粮食供求缺口分析
从粮食生产量和需求量的比较可以看出：粮食调入省区的粮食调入量逐年增加，2005年、2010年、2015年、2030年分别为4185.1万吨、4880.0万吨、5717.4万吨、5301.1万吨。1998-2005年Ⅰ类地区、Ⅱ类地区和Ⅳ类地区粮食缺口呈现扩大趋势，分别扩大到933.2万吨、2199.2万吨和765.0万吨；Ⅲ类地区粮食缺口收窄，减少到287.7万吨。2005-2030年Ⅰ类地区、Ⅱ类地区和Ⅳ类地区粮食缺口仍在扩大，尤其是Ⅱ类地区，到2030年粮食缺口扩大到4757.7万吨；Ⅲ类地区粮食缺口仍不断缩小，到2030年已由缺粮省转化为余粮省，可盈余粮食2029.7万吨（见表7）。
表7 粮食调入省区粮食供求缺口预测表（万吨）
项目年份2005年 2010年
2015年 2030年
Ⅰ类地区933.2
1057.0
1176.2 1473.3
Ⅱ类地区
2199.2
2719.9
3267.7
4757.7
Ⅲ类地区287.7157.7 51.9 -2029.7
Ⅳ类地区765.0945.5
1221.7
1099.9
合计 4185.1
4880.0
5717.4
5301.1
粮食调入量变动导致粮食自给率的变动，二者之间呈现负相关关系，即粮食调入量越大，粮食自给率越低，反之亦然。2005年、2010年、2015年和2030年调入省区粮食自给率分别为75.6%、74.0%、72.0%和78.7%（表8）。2005-2015年粮食自给率基本稳定，2015-2030年粮食自给率提高5.3个百分点。
从四大类地区看，2005-2030年粮食自给率呈现递减态势的是Ⅰ类地区和Ⅱ类地区，分别从2005年的39.2%和67.8%降为2030年的23.0%和52.7%；而Ⅲ类地区和Ⅳ类地区粮食自给率呈现递增的趋势（见表8）。
表8 粮食调入省区粮食自给率预测表(%)
项目、年份2005年 2010年 2015年 2030年
Ⅰ类地区
39.2 34.8 31.1
23.0
Ⅱ类地区
67.8 63.6 59.9
52.7
Ⅲ类地区
95.3 97.6 99.3 122.9
Ⅳ类地区
71.3 68.1 62.5
73.2
平均
75.6 74.0 72.0
78.7
五、国际粮食供求前景及粮食调入省区面临的选择
上述分析与全国总的粮食缺口预测相比较，粮食调入省区粮食供求缺口大部分由国内其他粮食生产省区调入，但仍有部分粮食要从国外进口。到2005年大约52%的粮食缺口要从国外进口；到2010-2015年大约54%要从国外进口；到2030年大约59%要从国外进口。
20世纪80年代以来，世界粮食生产持续增长，粮食总产量从17亿吨左右增长到目前的21亿吨左右，世界人均粮食占有量保持在400千克左右。与此同时，由于中国、印度等人口大国粮食供给能力增强，粮食贸易依存度下降以及部分国家的粮食购买力下降，世界粮食市场一度出现供大于求的格局，世界粮食贸易增长缓慢，九十年代以来出现停滞现象，贸易量维持在2亿吨左右。随着《WTO农业协议》的日益显效，世界粮食的供求、价格和贸易格局将发生变化，粮食出口国将减少粮食生产和出口的补贴，粮食进口国将逐步取消非关税壁垒和降低进口关税，世界粮食供求关系将成为粮食价格形成的主要因素。据有关方面分析预测，在价格杠杆的作用下，世界粮食产量将继续保持平稳的增长态势，主要原因是目前全球有可耕地面积32亿公顷，其中用于农作物生产的只有14亿公顷，而用于粮食生产的不到7亿公顷，只要有适当的价格刺激，会有足够的土地被开发出来用于粮食生产；同时，随着技术进步及现代生产要素投入的增加，粮食单产水平将不断提高，未来世界粮食生产将基本上能够满足需求的增长，供求状况将有所改善，世界粮食贸易量将会不断扩大。克拉克特先生认为，“从理论上讲，地球可以供养100亿人口，应付粮食短缺的严重挑战，最重要的是要有公平的社会经济政策（公平地分配生产资料和粮食），其次才是技术问题。”
我国即将加入世界贸易组织，国内的粮食供求将受国际市场的影响，粮食市场面临着国际化。按照《中美农业合作协议》，我国将大幅度增加最低关税限额的农产品进口数量，到2006年将增加从美国进口小麦730万吨，玉米695万吨，大米505万吨，合计为2030万吨。因而综合来看，我国完全可以利用国际粮食资源，适当进口一定数量的粮食，调节国内粮食的丰歉，达到粮食的供求平衡。