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科研成果

河北省粮食安全预警研究 ——课题组

2016-01-06 20:00:46   浏览量:

  民以食为天,食以安为先,粮食安全问题不仅是政治经济学及经济学家们所关注的问题,也是上至政府、下至百姓都一直关心的问题。近年来由于受到气候等不确定因素的影响,特别是近年来我国自然灾害频发,国际粮价大幅上涨,粮食安全问题又成了社会各界关心的热点。因此,分析研究我省的粮食安全状况,并对未来粮食安全进行预警分析,确定出具体的粮食安全警情,对制定我省有关粮食政策,保持我省经济的可持续发展和社会的和谐稳定具有重要的理论和现实意义。

  一、粮食安全指标体系的设计

  我们通过对河北省实际情况的了解和有关河北省粮食安全的相关文献分析研究,再根据选择指标时的代表性、全面性和可操作性等原则,将河北省粮食安全指标体系大致确定为以下三个方面。

  1.粮食基本生产条件指标。总耕地面积、粮食播种面积、机耕面积、农用化肥折纯量、农业从业人口。通过这些指标从一定程度上反映了粮食生产的最主要因素,能从总量上看出河北省粮食生产的基本条件能否满足将来河北省经济和社会发展的需要。

  2.粮食需求的压力指标。人均粮食占有量、人口自然增长率、农民人均纯收入。粮食生产以满足居民的生存为第一要务,所以用这些指标可以反映河北省粮食需求的压力。

  3.粮食增长潜力指标。单位面积产量、粮食增长率、粮食增长率超过人口自然增长率的比重和有效灌溉面积占总粮食播种面积比。这些指标可以反映河北省粮食生产的潜力。详见表1

  二、河北省粮食安全状况的实证分析

  (一)分析方法的选择

  河北省粮食安全状况评价是一个多指标的综合评价问题,它是把反映各地区粮食安全程度的多项指标的综合信息加以综合,从总体上评价粮食安全程度的高低。多指标综合评价的基本思想是把包含各个侧面的多个单项指标组合起来形成一个综合指标,然而多指标的综合评价,难以避免评价指标之间相关性和赋权的主观性问题。

  因子分析正好是解决这两个问题的有效方法。其基本思想是根据指标相关性的大小把变量分组,使同组内的变量之间的相关性较高,而不同组的变量相关性较低。每组变量代表一个基本结构,该基本结构称为公共因子,是原变量的线性组合。在保留绝大部分原始变量信息的条件下,对少数几个公共因子进行分析,既能消除重叠因素的影响,又能使问题降维、简化。然后根据因子分析以找出一个综合评价函数,根据该综合评价函数值进行评价。虽然因子分析结果可以清晰地反映出河北省11个设区市的先后次序,但却不能反映出不同设区的安全类型,因此可用系统聚类分析方法对不同设区的粮食安全状况进行分析评价,同时也可对因子分析的结果进行验证。

  系统聚类的基本思想:先将一定量的指标或变量各自看成一类,然后据指标的亲疏程度,合并相关性较高的类,之后考虑合并后的类与其它类之间的亲疏程度,再进行合并。最后,对两种分析方法得到的结果进行综合分析,得到对各地市粮食安全状况的综合评价结果。

  (二) 数据来源与处理

  数据来源于2010年《河北省农村统计年鉴》,原始数据如表2。由于缺少2009年各地市耕地面积数据,暂用2008年数据替代(假定耕地面积不变)。

  首先对数据进行标准化处理,使各个指标的计量单位统一,运用SPSS对数据进行标准化处理,以消除量纲的影响。然后分析标准化后的数据之间是否存在线性关系,是否适合采用因子分析提取因子,同时由于数据中存在缺失值,采用均值替代法处理。表3显示:多数相关系数都很大,各变量呈较强的线性关系,能从中提取公共因子,适合进行因子分析。另外,还可以借助巴特利球度检验和KMO检验方法进行分析。分析结果见表4。

  (三)因子分析的检验

  表4给出了KMO和巴特利球型检验的结果,其中KMO值为0.299,根据统计学家Kaiser给出的分析,KMO的值小于0.6,不太适合因子分析,而巴特利球型检验给出的相伴概率为0.000,小于显著性水平0.05的要求,因此可以拒绝其零假设,结果认为适合于因子分析。

  (四)提取因子

  采用主成份分析方法,根据原有变量的相关系数矩阵提取因子,并选取累计方差贡献率达到85%的特征根,得出因子分析的初始解。分析结果见表5。

  表5显示了所有变量的共同度数据。第一列是因子分析初始解下的变量共同度,它表明:如果采用主成份分析方法对原有9个变量提取所有特征根(9个),那么原有变量的所有方差都可以被解释,变量的共同度均为1。事实上,因子个数小于原有变量的个数才是因子分析的目标,所以不可能提取全部特征根;第二列是在按指定提取条件(累计方差贡献率大于85%)提取特征根时的共同度。可以看到:耕地面积、粮食播种面积、粮食单产、人均粮食占有量、农民人均纯收入、粮食单产、粮食增长率,有效灌溉面积占总播种面积比(大于80%)可被因子解释,丢失信息最多的只有农业从业人员(25.4%)。因此,本次因子提取的总体效果是非常理想的。

  (五)提取因子的个数

  因子个数的确定,我们按照方差贡献率确定。见表6。从表6可以看出,前 3个变量的累积方差达到86.505%,反映了原变量的绝大部分信息。所以提取3个因子是合适的。

  (六)因子旋转及意义解释

  通过方差最大化对因子载荷矩阵实行正交旋转是因子具有命名解释性,旋转后因子对原有变量的解释更清晰。具体结果见表7。

  (七)计算因子得分

  根据表8可以写出以下因子得分函数:

  F1=-0.095耕地面积+0.045粮食播种面积+0.361人均粮食占有量+0.032农民人均纯收入+0.306粮食单产+0.304粮食增长率+0.163有效灌溉面积占播种面积比-0.131农业从业人员+0.18人口自然率。

  F2=0.425耕地面积+0.321粮食播种面积-0.124人均粮食占有量+0.118农民人均纯收入-0.037粮食单产+0.002粮食增长率-0.092有效灌溉面积占播种面积比+0.441农业从业人员-0.14人口自然率。

  F3=0.137耕地面积-0.009粮食播种面积-0.34人均粮食占有量+0.428农民人均纯收入+0.014粮食单产+0.017粮食增长率+0.203有效灌溉面积占播种面积比+0.205农业从业人员-0.506人口自然率。

  由此可见,计算三个因子得分变量的变量值时,各变量在不同的因子中比重也不一样,耕地面积和粮食播种面积,粮食单产和粮食增长率都有比较高的权重,这也是和实际意义符合的。另外因子得分的均值为0,标准差为1,正值表示高于平均水平,负值低于平均水平。

  根据不同因子的贡献比例,得到因子综合得分的计算公式为表9。F=0.33742F1+0.29657F2+0.24707F3

  从表9可以看出,河北省有7个设区市的综合得分大于0,说明其粮食产出能力在全省平均水平之上。其中,唐山市的得分最高为0.62901,是最为安全的地区,但从总体上看,河北省各设区市因子综合得分都不是太高,而且大于0的得分之间差距都不是很大,大部分维持在0.1左右。然而小于0的得分却差距非常明显。我们把因子得分大于1的为好,0~1为一般,-0.5~0的为较差,-0.5以下的为极差。结果见表10。从表9、表10总体上看,河北省各个设区市的粮食安全不容乐观。

  实证分析结果如下:

  通过回归法估计因子得分系数,得出因子得分系数,通过旋转后因子载荷矩阵可以看出在第一个因子上人均粮食占有量、粮食单产和粮食增长率载荷和解释能力较大,这主要反映粮食生产的潜力。在第二个因子上耕地面积、粮食播种面积和农业从业人员载荷较大,这主要反映粮食的基本生产条件。在第三个指标上农民人均纯收入和有效灌溉面积占比较大,这主要反映粮食的需求压力。

  由得分表可以看出,在第一个因子上,衡水、邢台、沧州、廊坊、邯郸、唐山、石家庄、保定和秦皇岛的得分大于0,说明上述地区粮食生产潜力在全省平均水平之上;在第二因子上,保定、张家口、石家庄、沧州、邯郸、邢台、唐山的得分大于0,说明上述地区粮食基本生产条件较好。在第三个因子上,唐山、廊坊、秦皇岛、石家庄、张家口的得分大于0,说明上述地区的粮食需求的压力小于全省平均水平,而还有6个市的粮食需求压力较大,占比约为55%。综上所述,河北省粮食生产条件约有50%的地市不能满足今后经济发展对粮食的需求,大部分的地区粮食生产有潜力,占比约为82%,而整个河北省粮食需求压力仍是较大的。

  三、河北省粮食安全的预警体系分析与研究

  (一)建立粮食安全预警系统模型

  1.建立粮食安全预警评价指标体系

  (1)建立粮食安全预警指标体系的原则。预警指标的选取建立在粮食安全监测预警系统的基础上,在选取预警系统的指标时应遵循代表性原则、全面和互补性原则和可操作性原则。以及时掌握国内外对粮食供求、价格的变化信息,并做出市场分析,为经营管理决策提供依据。

  (2)建立粮食安全预警指标体系。粮食安全预警指标体系是由若干个相互联系的反映粮食安全的统计指标组成的有机整体,它能科学、准确、全面、系统地反映粮食安全各方面的特征。该指标体系作为一个整体,其设计是从预警系统的原理出发,选择预警指标应分别从粮食的生产、流通、储备和消费安全四个角度选择相应指标,同时还要考虑到四者之间的相互关系。粮食安全预警指标体系共设有4项一级指标,16项二级指标,见表11。

  (二)建立粮食安全预警系统模型

  1.粮食安全预警系统的内容

  粮食安全预警是一个明确粮食安全警情、寻找警源、分析警兆、预报警度和排除不安全警情的过程。

  (1)明确粮食安全警情。粮食安全警情是在预警时确定需要监测和预报的粮食安全内容,它是粮食安全预警的前提, 在开始粮食安全预警之前,必须首先明确粮食安全的警情。由于耕地质量下降、耕地面积减少、人口增长以及人均粮食需求量的增加等因素,导致区域内粮食供需不平衡,使粮食自给率下降。在粮食安全预警中, 区域粮食总供求比率是粮食安全的警情指标。

  (2)寻找粮食安全警源。警源是指警情产生的根源,从警源产生的原因和生成机理来看, 粮食安全预警的警源主要分为两类:一类为内生警源,它包括耕地面积、粮食播种面积、粮食总产量增长率、粮食生产波动率、单位面积粮食产量、人口总数和人均粮食需求量等内部因素的变化;另一类为外生警源,它包括农业科技贡献率、宏观耕地保护政策、受灾成灾面积、农业生产资料价格指数等外部因素作用的效应。

  (3)分析粮食安全警兆。粮食安全警兆是指影响粮食安全警情变化的因素,它是粮食安全预警的关键, 粮食安全警源本身不能预警,因为它们是作为一种深层机制隐藏在粮食安全过程中。我们只有准确的把握每次粮食安全警情发生前,由粮食安全警源产生的各种经济环境现象或在其扩散过程中的各种共生现象,并加以量化,才能达到粮食安全预警的目的。

  (4)界定粮食安全警度。粮食安全警度即是粮食安全警情指标数值实际变化的程度和强度,它是预警的定量分析过程,主要是通过粮食安全预警指标与给定的目标参照系进行对比,所谓目标参照系即是粮食安全预警的警限,它包括两个含义:一是粮食安全警兆指标的变化范围;二是多个粮食安全警兆指标按一定的方法综合以后的预警指标。通过与警限比较,运用预警信号识别系统,即可确定粮食安全警情所在警限,从而界定粮食安全警度。粮食安全预警存在过剩、平衡和短缺3种情况,因此可以把警度分“过剩重警、过剩中警、过剩轻警、无警、短缺轻警、短缺中警、短缺重警”7个等级。

  (5)对粮食安全进行排警决策。粮食安全排警即是根据确定的粮食安全警情、警源,以及判定的警度,研究应对策略,并在粮食安全预警系统中模拟,它是粮食安全预警的一个重要组成部分,是粮食安全预警的最终目的。

  2.粮食安全预警系统模型建立

  根据粮食安全预警指标选择的原则及预警系统的相关内容,结合河北省的实际情况及数据的可得性和实际可操作性。我们得出河北粮食安全预警系统指标。见表12。

  注:河北省粮食供求比率=(河北省粮食生产量/河北省粮食社会消费量)×100%,用η表示。

  用ψ表示河北省粮食安全预警系数,则ψ=η-1。当ψ>0 表示粮食供给量大于粮食需求量,当ψ<0表示粮食供给量小于粮食需求量,当ψ=0表示粮食供求平衡。根据预警指数得安全判定系统见表13。

  注:m表示人均粮食占有量,c表示基准人均粮食占有量生存安全标准。根据《国家粮食安全保障法》(草案) 关于粮食安全的标准中规定,人均粮食占有量不低于400公斤,所以我们选c=400(公斤)。

  (三)运用预警系统模型对河北省粮食安全状况进行实证分析

  对河北省粮食供求量的预测,照前文所述,分别用马尔可夫联合模型和灰色预测进行预测,对河北省人均粮食占有量用ARMA静态模型回归预测。得到数据表14。

  注:表中括号内数据2975.9万吨为2010年河北省社会经济统计公报数据,2009年平均人口数为7010.5万人,假定按2006~2009年人口平均增长率0.7%(2010河北经济年鉴)计算,2010年我省人平均口数7059.57万人,2015年平均人口数应为7310.14万人,则粮食人均占有量2010年约为421.54公斤/人(2975.9万吨/7059.57万人=421.54),2015年约为427.47公斤/人(3125.21万吨/7310.14万人=427.52)

  从表14可以看出,河北省2010年的粮食供求比η=(2991/3695.41)=0.8094,则粮食安全预警系数ψ≈-0.19(0.8094-1=-0.1906),或( η=(2975.9/3695.41)=0.8054≈0.81,ψ=-0.19(0.8054-1=-0.1946≈-0.19)),ψ<0表示粮食供给量小于粮食需求量,当ψ≤0,m≥c(m=421.54公斤>400公斤),说明河北省到2010年粮食安全度为短缺轻警(黄色预警),同样我们得出2015年的粮食供求比η=(3125/3262.39)=0.96,则粮食安全预警系数ψ=-0.04(0.96-1=-0.04),ψ<0表示粮食供给量小于粮食需求量,当ψ≤0,m≥c(m=427.52公斤>400公斤),说明河北省到2015年粮食安全度仍为短缺轻警(黄色预警)。又由于我省2015年粮食安全预警系数为-0.042接近于0,可以说我省在“十二五”末期粮食供需基本平衡,粮食安全基本有保证,但由于粮食生产容易受气候等偶然因素的影响,因此我省的粮食生产仍不容松懈。

  四、对策建议

  1.保护耕地面积,加大对种粮农民的补贴,提高农民种粮积极性

  要建立耕地资源保护和利用的长效机制,不断改善和提高耕地质量,协调好粮食作物与经济作物的矛盾。进一步落实和完善“三补一减”政策,建立对种粮农民的收入补贴机制,稳定种粮收益预期,农民种粮实行政府最低收购价,以保护和提高农民的种粮积极性。

  2.继续加强农业基础设施,特别是农村水利设施的建设,加大对该项资金的投入

  虽然河北省的粮食有效灌溉面积在逐年增加,但我省农作物受灾因素中旱灾面积是水灾面积的18倍,水的问题不解决,就不能从根本上解决靠天吃饭的问题。因此,政府应该加大对农村水利设施的投入与管理,积极推广使用节水灌溉设施,扩大粮食作物的有效灌溉面积,稳定提高河北省粮食产量,确保粮食安全。

  3.对粮食主产区以各种方式给予足够的经济补偿,稳定粮食生产面积

  建议划定我省粮食主产区域,对粮食主产区以财政转移支付或者政府补贴的方式给予足够的经济补偿,稳定粮食生产面积。对耕地保护工作成效突出,耕地面积增加的地区给予奖励,调动各区域保护耕地的积极性。另外,进一步加大对土地的执法力度,保护耕地不被侵占,从根本上确保粮食安全。

  4.以市场为导向,积极调整粮食种植结构,合理规划粮食种植品种和面积

  河北省有山区县28个,平原县91个,丘陵县19个,沿海开放县12个,位于九大农区—黄淮海区的县以及县级市达106个,位于九大农区—内蒙古及长城沿线区的县以及县级市达23个。所以要充分利用不同的地形及不同经济发展区种植不同的作物和区分不同的市场,以保证粮食产量稳定增长和农作物市场的良性发展。各级政府应鼓励饲料、酿造、面粉、医药等粮食转化企业与农户签订粮食产销订单,引导农民按照市场需求进行生产。同时,在粮食收购上,继续坚定不移地贯彻优质优价政策,让广大农民真正尝到结构调整的甜头,增强他们参与结构调整的自觉性。只有这样粮食种植结构的调整才能真正落到实处。

  5.大力发展农村经济,尽快减少贫困人口及缩小贫困地区范围

  目前河北省有国家扶贫工作重点县39个,在一定程度上制约着农业甚至是河北省经济的发展。所以要进一步加强农村贫困人群的扶持,加大引导创业的力度,开办特色农业,从多方面争取粮食的创收,使更多的人口脱贫。

  6.在京津塘和环渤海经济区发展的框架中,考虑河北省的粮食市场发展

  积极开展农业市场经济的人员培训工作,要快速培养出一批农业经纪人等熟悉市场经营管理的专门人才。使其能够充分利用商品期货交易等一系列工具保障农户的利益,使农户不再为卖农产品而发愁,真正提高农民种粮的积极性和收益。

  7.继续提高粮食生产能力,稳定粮食产量,确保粮食安全

  虽然河北省人均粮食占有量高于全国平均水平,局部存在少量的粮食过剩,但并不是粮食总量的绝对过剩,而是区域性、结构性、阶段性的相对过剩,粮食的供给水平仍很脆弱。因此,各级政府应充分利用世贸组织农业协议中的绿箱政策,切实增加农业科研和农业基础设施的投入,扩大节水灌溉面积,稳定基本农田,保护好粮食生产能力,确保全省粮食总体供求的基本平衡。

  8.合理调整全省粮食生产区域布局,积极推进农业产业化经营

  我们应抓住目前粮食供求相对宽松的有利时机,加大张家口、承德两市和西部山区、半山区的退耕还林(草)力度,在城市近郊重点发展高附加值的特色农业和创汇农业,为其他主产区粮食的促销腾出市场空间。耕地少、规模小、农业人口多是河北省农业的基本特点,也是制约全省农业深入发展的劣势,各级政府应积极探索土地使用权流转制度改革,鼓励耕地相对集中经营,发挥规模效益。

  9.加快建立农业科技创新体系建设,促进粮食产业化经营

  河北省农业科技贡献率只有40%多一点,远低于发达国家70%~80%的水平。各级政府应全面推进农业科技创新体系建设,迅速提高我省的农业科技贡献率。首先,应当做好良种选育工作;其次,推进农业科研与粮食市场的有效对接,加快农业科研成果的转化步伐,积极探索科研单位、生产者(农户)和用粮企业利益共享、风险共担的产、研、企协作模式;第三,从资金、税收等政策上对骨干国有粮食加工企业给予扶持,发挥其规模优势。同时,鼓励多种经济成份参与粮食加工转化工作。

  10.推进粮食储备体系和市场体系建设,建立内外贸统一的粮食流通体制

  充分利用国内、外市场资源,实现国内市场的供求平衡。建议组建一个统一管理粮食内外贸的政府机构,负责制定粮食内外贸流通政策。同时,赋予国有粮食企业进出口经营权,使其能够积极参与国际市场竞争,增加粮食对外贸易额。

  11.争创河北粮食品牌,增强农业竞争力

  积极扩大河北省自己的粮食品牌,争取让本省的粮食产品走入国际市场。品牌效应不仅可以增强我省农业的竞争力,同时可以增加种粮农民的收入,提高农民的种粮积极性。

  12.建立和完善各种自然灾害预警系统

  加大科研力度,建立和完善我省各种自然灾害预警系统,提高灾害预报的准确性,做到早知道,早准备,力争把灾害的损失降到最低程度。

  本文为河北省改革战略研究会2010年重点研究课题阶段性成果

  课题编号:2010017

  课题负责人: 张彩霞 河北经贸大学副教授、硕士生导师

  课题组成员:

  吕伟彩 河北经贸大学统计学硕士生

  高树红 唐山玉田县文化广播电视新闻出版局统计师

  张曌囡 河北经贸大学统计学硕士生

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