中国粮食供求模型的构建与粮食安全状况的研究

中国粮食供求模型的构建与粮食安全状况的研究华东师范大学张月霞、何思远、楼芝兰摘要粮食是人类赖以生存的宝贵资源，是关系国计民生的重要商品。我国是人多地少的发展中国家，要用占世界7％的耕地来养活占世界22％的人口，因此粮食问题，不仅仅是经济问题，更关乎社会的稳定、国家的长治久安。本模型在总结有关学者对粮食供需问题研究的基础上，结合现阶段我国粮食消费和生产情况，通过中国统计年鉴以及中国统计局网站搜集数据，分别建立粮食需求和供给模型，并预测未来粮食的供求量，较为系统地分析了粮食供需平衡及粮食安全问题，对我国粮食问题提供借鉴。首先，本文利用逐步回归方法建立线性回归、残差自回归模型与C-D生产函数、残差自回归模型对可能会影响粮食产量的各个因素进行分析，用R软件对结果进行共线性检验与残差分析，再利用聚类分析方法对粮食产量波动原因做深层次分析，最后得到粮食产量回归方程。通过matlab模拟曲线分别预测四个主要影响因素的值，从来得到未来中国粮食产量。然后，通过整合汇总数据对中国粮食需求总量进行分析，分别建立粮食需求高值模型与低值模型，给出未来几年粮食需求预测值，通过比较未来粮食的产量和需求量的大小，结合实际，研究中国粮食安全状况并给出合理化建议。关键字:粮食生产函数逐步回归时间序列残差自回归多重共线性聚类分析粮食需求函数1AbstractFoodisavaluableresourceforhumansurvival,andpeople'slivelihoodisrelatedtotheimportantcommodities.Chinaisadevelopingcountries,using7%oftheworld'sarablelandtofeed22percentoftheworld'spopulation,sothefoodproblem,isnotonlyaneconomicissue,butalsohavesomethingtodowiththesocialandcountry'slong-termstability.Themodelsummaryisbasedonsomescholars’studiesaboutthefoodsupplyanddemand,combinedwiththestatusofChina'sfoodconsumptionandproduction,throughthecollectionofdatabythedatafromChinaStatisticalYearbookandChinaStatisticsBureauWebsite,establishthefooddemandandsupplymodels,andpredictfuturefooddemandandsupply,makemoresystematicanalysisoffoodsupplyanddemandbalanceandfoodsecurity,providingsomereferenceforChina'sfoodproblem.Firstofall,thispaperusethestepwiseregressionmethodtoestablishlinearregression,residualsfromtheregressionmodel,theCDproductionfunction,residualsfromtheregressionmodelmayaffectthegrainyieldofthevariousfactorswereanalyzedwithRsoftwaretestingandtheresultsoflinearresidualanalysis,re-useclusteranalysisonthereasonsforfluctuationsinfoodproductiontodoin-depthanalysis,thefinalgrainyieldobtainedregressionequation.UseMatlabsimulationcurvestopredictfourmajorfactorsaffectingthevalue,andthencalculateChina'sfuturefoodproduction.Afterthat,wegetthetotalnumberofchina'stotalgraindemand,respectivelyestablishedboththelow-valueandhigh-valuemodeloffooddemandandforecastfooddemandinfutureyears,bycomparingthefuturedemandforgrainyieldandsizewithreality,studyChinesefoodsecuritysituationandgivereasonablesuggestions.Keywords:FoodProductionFunction、StepwiseRegression、TimeSeries、ResidualsAuto-RegressiveModel、Multicollinearity、ClusterAnalysis、FoodDemandFunction2目录摘要................................................................................................................................0Abstract..........................................................................................................................1一、问题的提出............................................................................................................3二、研究现状................................................................................................................4三、模型变量的选择....................................................................................................4四、符号假定................................................................................................................6五、模型建立与求解....................................................................................................71、逐步回归...........................................................................................................71）逐步回归分析的主要思路........................................................................72）逐步回归分析的主要计算步骤................................................................83）基于AIC准则的逐步回归原理.............................................................102、模型具体建立.................................................................................................111）普通线性回归、残差自回归方程模型的建立......................................112）基于C-D生产函数的粮食产量回归分析.............................................17六、影响我国粮食产量的外部性因素周期性聚类分析..........................................201、聚类分析的原理.............................................................................................212、软件运行结果及其分析.................................................................................233、模型结论分析.................................................................................................25七、我国粮食未来需求量预测及分析......................................................................28八、粮食产量预测与需求预测比较结果..................................................................30九．对我国粮食安全问题的思考与建议..................................................................31参考文献......................................................................................................................333一、问题的提出“民以食为天”,粮食自古以来就是一件关系国计民生的头等大事。十六大报告明确提出现阶段要“保护和提高粮食综合生产能力”,这是针对我国新时期粮食经济运行的特点和粮食经济所面临的问题提出的要求。首先,中国粮食供求问题的实质在于无法及时根据市场需求变化及时调整生产所造成的结构性、阶段性生产过剩或者不足。也就是缺乏粮食的市场供给能力,而粮食市场供给能力的提高必须以粮食综合生产能力为保障;其次,粮食综合生产能力的高低,直接关系到国家的粮食安全;最后,粮食综合生产能力是综合国力的重要方面。因此,切实保护和提高粮食综合生产能力,无疑就成为目前理论界一项责无旁贷的重要课题。在广泛收集近年来有关粮食生产理论资料的基础上,对粮食综合生产能力影响因素的若干问题进行探索,希望有助于粮食综合生产能力理论研究的进一步深入,进而推动新时期我国粮食生产的持续健康发展。我国是一个有着13亿人口的国家，占世界总人口数的21%，但我国的可耕地面积仅为世界可耕地面积的7%，粮食问题是关系经济安全和国计民生的重大战略问题，任何时候都不能有丝毫的松懈。我国粮食产量在1998年突破5亿吨大关、人均占有水平达到420公斤后，粮食耕种面积连年调减，产量一路走低。在充分肯定农业结构调整取得成绩的同时，人们必须清醒地认识到，近年来粮食播种面积连年下降，粮食连续减产，粮食安全潜伏一定隐患。导致粮食