安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),Joumal of Anhui Agni. Sci. 2010 ,38(8) :4236 - 4237責(zé)任編輯馬衛(wèi)鵬責(zé)任校對傅真治河南省糧食生產(chǎn)能力預(yù)測任新平(河南工業(yè)大學(xué),河南鄭州 4002摘要首先,介紹了河南省糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀,指出河南省糧食生產(chǎn)的飛速發(fā)展既解決了河南省人民的溫飽問題,支持了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，保持了全社會大局穩(wěn)定，又為保障國家的糧食全作出了巨大貢獻(xiàn)。其次,考慮到研究對象為小樣本、貧信息的不確定信息，對數(shù)據(jù)及其分布的限制要求少,一般利用時(shí)間序列數(shù)據(jù),通過GM(1,1)模型進(jìn)行灰色預(yù)測。為確保所建立的灰色模型有較高的精度并應(yīng)用于實(shí)踐預(yù)測,該研究采用殘差檢驗(yàn)法，再次,選用1996-2008年河南省糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù),建立河南省糧食產(chǎn)量灰色預(yù)測模型,經(jīng)灰色系統(tǒng)建模軟件運(yùn)算得到模擬及預(yù)測結(jié)果，表明河南省糧食產(chǎn)量在今后的發(fā)展中仍將呈現(xiàn)平穩(wěn)攀升的態(tài)勢,反映了糧食產(chǎn)量變化的規(guī)律。最后,規(guī)劃將預(yù)測目標(biāo)分為3個(gè)階段,通過分析指出,規(guī)劃目標(biāo)切合實(shí)際,具有可行性。關(guān)鍵詞糧食生產(chǎn);灰 色預(yù)測;糧貪增產(chǎn)中圍分類號F326.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號0517-6611(2010)08 -04236 -02Prediction of the Productive Capacity of Grain in Henan ProvinceREN Xin-ping ( Henan University of Technology ,Zhengzhou, Henan 450052)Abstract Firstly, status of grain production in Henan Province is introduced, pointing out that the rapid development of grain production hasbrought adequate food and clothing for Henan Province, has supported the development of industrial and agricultural production, has main-tained the overall stability of the whole society , and has made grate contribution to the national food secunity. Secondly , considering the smallsample of research object, the uncertain poor information and the few restrictions on data distribution, gray forecast is usually conducted by using time series data based on GM(1,1) Model. In order to ensure the high accuracy and the application in practical prediction, residual testis usedThirdly , according to the grain productive data in Henan Province in the years 1996 - 2008, Gray Prediction Model of grain produc-tion in Henan Province is established. Simuation and prediction resuls are obtained by the calculation of Gray System Modelingdicating that grain production of Henan Province still shows a steady rise in future, reflecting the change law of grain production. Finally, pre-dicted target is divided into three stages according to the planning. And analysis shows that the planning target is practical and feasible.Key words Grain production; Gray forecast; Grin increase近年,全球范圍內(nèi)糧食安全問題日益嚴(yán)重。在穩(wěn)定糧食南糧食在保持總產(chǎn)量不斷增加的同時(shí),人均糧食占有量也不的需求結(jié)構(gòu)的情況下,深刻分析投入與糧食產(chǎn)量間的關(guān)系，斷增加。并對未來糧食產(chǎn)出進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測,對于農(nóng)民、與農(nóng)業(yè)有關(guān)表1河南省糧食產(chǎn)歷史漬變數(shù)據(jù)的廠商的經(jīng)濟(jì)決策以及政府的農(nóng)業(yè)政策和其他宏觀經(jīng)濟(jì)政Table 1 Hlstorical evolution data of grain yield in Henan Prorince策,具有重要意義"。隨著我國糧食生產(chǎn)重心逐步北移,河糧食總產(chǎn)量人均糧食產(chǎn)量糧食總產(chǎn)量 人均糧食產(chǎn)量南省在我國糧食供給格局中的地位日趨凸顯。進(jìn)入21世紀(jì)年份 萬Year Total grainGrain yield Year Totul grain Grain yield后,河南省糧食生產(chǎn)能力不斷提升.總產(chǎn)出連續(xù)4年突破500per capitayield億kg,已經(jīng)占到全國總產(chǎn)量的1/4,成為了名副其實(shí)的“國人1949 713.5712000 4 101.535糧倉"。但是,隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人民生活質(zhì)量不斷1969 1321.5292001 4 19.93319832 904.08320024 210.039提高,糧食消費(fèi)需求呈現(xiàn)剛性增長的態(tài)勢。因此,我國糧倉1990 3 303.7862003 3 569.570能否繼續(xù)保持糧食增產(chǎn)勢頭以及將來的增產(chǎn)潛力,對于保障1999 3466.52004 4 260.040國家糧食安全具有至關(guān)重要的意義。1996 3 839.9202005 4 582.0901河南省糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀19973 894.742320065 010.0341998 4009.6322007 s 245.059作為我國的農(nóng)業(yè)大省,河南自20世紀(jì)80年代初期實(shí)現(xiàn)1999 4253.32008 5 370.072_糧食凈調(diào)出后,1997年糧食產(chǎn)量首次躍居全國第1,2000年注:資料來源于<中國統(tǒng)計(jì)年鑒)、《河南農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》。開始實(shí)現(xiàn)穩(wěn)居全國第1。2006年河南糧食總產(chǎn)量突破千億Note: Data are from China Satistical Yearbook, Henan Rural Saistical斤大關(guān),2008年糧食總產(chǎn)量5 370.0萬t,與1949年713.5萬Yearbook.t相比,增長了7倍多,年均增長10. 95% ,高于同期全國和世2河南省未來糧食產(chǎn)出水平預(yù)測界年均增長速度(表1)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2009年河南省糧食產(chǎn)量達(dá)到539億kg,實(shí)現(xiàn)了“十連冠"。河南省糧食生產(chǎn)的飛速發(fā)糧食產(chǎn)量的高低取決于生產(chǎn)投人、科學(xué)技術(shù)發(fā)展等社會展,不僅為解決全省人民的溫飽問題,支持工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，因素的影響,同時(shí)又受到氣候、環(huán)境等自然條件、國家政策調(diào)保持全社會大局穩(wěn)定起到了重要作用,同時(shí),也為保障國家整等多種因素的影響，是許多因素綜合作用的結(jié)果。因此,的糧食安全作出了重大貢獻(xiàn)。總之,建國以來,河南省的糧可以把糧食產(chǎn)量的形成過程看作是既含有已知信息又含有食總產(chǎn)量不斷增加,糧食單產(chǎn)和人均糧食占有量雖有短暫的中國煤化工“免影響糧食產(chǎn)量消長波動(dòng),總體呈上升的趨勢。從各時(shí)期看,人均占有糧食增長的眾據(jù)本身挖掘有用的信速度略低于糧食總產(chǎn)量的增長速度,但相差不大。這說明河息,將TYHCNMHG糧食產(chǎn)量發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律,從而建立抽象系統(tǒng)發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)預(yù)測模型,對糧食作者簡介任新+(1970-).男。河北界人,博士,別教授,從事糧食 產(chǎn)量做出科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測,為指導(dǎo)糧食生產(chǎn)提供科學(xué)的理論經(jīng)濟(jì)、農(nóng)產(chǎn)品物流研究。收稿日期2009-12-14依據(jù)。423738喜8期任新平河南省糧食生產(chǎn) 能力預(yù)測2.1灰色預(yù)瀏模型建立灰色預(yù)測模型研究的對象是小樣素將不斷地相維進(jìn)人系統(tǒng)影響預(yù)測結(jié)果。因此,由于糧食生本、貧信息的不確定信息,對數(shù)據(jù)及其分布的限制要求小,一產(chǎn)易受多變的氣候、國家政策等多種不確定因素的影響,它般利用時(shí)間序列數(shù)據(jù),通過GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測。GM(1,不可能達(dá)到完全白化的程度,只能得出- -定范圍內(nèi)的水平，1)模型是最常用的灰色預(yù)測模型,不但預(yù)測精度高,而且可即灰色界域內(nèi)的水平。以進(jìn)行長期預(yù)測,用累加生成擬合微分方程,符合能量系統(tǒng)表2河南省糧食產(chǎn)量摸撳值.殘差及相對誤差的變化規(guī)律?；疑到y(tǒng)理論首先對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)處理, .Table2 Simolated value, residual rror and relative error of gnaln經(jīng)生成處理后就可從表面上無序的數(shù)據(jù)序列中發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在yheld in Henan Province萬規(guī)律性”。設(shè)原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)x(°)為X[)=|x°) .-年份食產(chǎn)量實(shí)際值 模擬及預(yù)測值相對誤差Jwaluedi Simiated andResihal Cmr Relarive ecmor∞x9} ,其中,x(9)≥0,由它產(chǎn)生的一-次累加生產(chǎn)數(shù)列為X“"= Yeegnuinyield prdited vabue3718.890781 - 121.009219 - 3.151 364{x" ,”,"?I,其中,,”=&x =州+x1) ,其中,=19963 859.73 808.951 821 -85.748 179 -2.201 6631997. 3901. 193885.108.406115 -2.703 6641.2.**.n。19984 009.63995.669792 - 257.630208 -6.057 184利用一次累加生成數(shù)列擬合微分方程:2000410Iζ4 092 433 640-9.066360 -0.221 0504119.9 4 191.540833 71.640 8331.738 897dox'"axl"=u20024210.04 293. 048 12483.048 1241.972 64020033569.54397.013 635827.513635 23. 182 9012004 .4 260.04503.496 898243.496898 5.715 890其系數(shù)向量可采用最小二乘法估計(jì)求解: .20054 582.04612.558 88330.558 8830.666 933a=(a,u)=(B' B)"B'Y20065 010.04724. 262 043- 285.737 957 -5.703 352.2007 .5 245.04 838.670339 - 406.329661 -7. 746 991式中,B和x分別為如下矩陣和向量:20085370.0 4955.849279 -414. 150721 -7.712 304「-1/2[x"'+*"] 1120095 075.865 9652015 198.789 114-1/2[x"+"'] 1x20115 324. 689 115=|,y=”20125 453.638 06120135 585.709 784L-1/2[x2 +*"] 1」 Lx,°)J20145 720.979 91220155 859.525 902解上述微分方程,得到時(shí)間響應(yīng)函數(shù):20166 001.427 08520176 146.764 712"(1+1)=[x°0(1)-"]e~" +臺20186 295.622 00820196 448.084 20720206 604.238 611將上式寫成離散形式器n=[端-告]e~ +氣,由于3結(jié)論與討論序列x"是x10)的一階累加序列,根據(jù)。1)通過累減計(jì)算,可2008年8月,河南省<國家糧食戰(zhàn)略工程河南核心區(qū)建得x(0)的估計(jì)值210 =溜mn -%“”.其中,1.m。設(shè)規(guī)劃綱要>上報(bào)國務(wù)院,規(guī)劃提出從現(xiàn)在起到2020年,使為確保所建灰色模型有較高的精度并應(yīng)用于預(yù)測實(shí)踐，河南糧食產(chǎn) 量由目前的500億kg穩(wěn)定提高到650億kg,成一般采用殘差檢驗(yàn) 、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差檢驗(yàn)3種檢驗(yàn)方為全國重要的糧食生產(chǎn)核心區(qū),為保障國家糧食安全做出更法。一般情況下,最常用的是殘差檢驗(yàn)指標(biāo)。此外,根據(jù)灰大貢獻(xiàn)”"。預(yù)期目標(biāo)劃分為3個(gè)階段,分別為:①到2010色系統(tǒng)理論,CM(1,1)模型具有一定的適用范圍。當(dāng)發(fā)展系年,糧食產(chǎn)量達(dá)到SS0億kg,-產(chǎn)增加值2 500億元(按2007數(shù)大于-0.3時(shí),所建立的CM(1,1)模型可用于中長期預(yù)年價(jià)格計(jì)算,下同) ,農(nóng)民人均純收人5 000元,農(nóng)村恩格爾系測;當(dāng)發(fā)展系數(shù)大于-0.5.小于-0.3時(shí),GM(1,1)模型可用數(shù)為35%。②到2015年,糧食產(chǎn)量達(dá)到600億kg,一產(chǎn)增加于短期預(yù)測與中長期預(yù)測慎用;當(dāng)發(fā)展系數(shù)大于-0.8、小于值為3 000億元,農(nóng)民人均純收人為7 000元,農(nóng)村恩格爾系-0.5時(shí),用CM(1,1)作短期預(yù)測應(yīng)十分謹(jǐn)慎;當(dāng)發(fā)展系數(shù)數(shù)為32%。③到2020年,糧食產(chǎn)量達(dá)到650億kg.- -產(chǎn)增加大于-1.小于-0.8時(shí),應(yīng)采用殘差修正GM(1,1)模型;當(dāng)值為3 700億元,農(nóng)民人均純收入達(dá)到1000元、力爭超過全發(fā)展系數(shù)小于-1時(shí),不宜采用GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測。國平均水平,農(nóng)村恩格爾系數(shù)為30%。根據(jù)前文灰色模型的2.2糧食產(chǎn)出預(yù)測選用1996 ~2008年河南省糧食產(chǎn)量數(shù)預(yù)測結(jié)果,到2010年河南省糧食產(chǎn)量可預(yù)測可達(dá)5198.8萬據(jù),建立河南省糧食產(chǎn)量的灰色預(yù)測模型,經(jīng)灰色系統(tǒng)建模t,約合520億kg;2015年產(chǎn)量可達(dá)5 859.5萬L,合約586億軟件運(yùn)算得到摸擬及預(yù)測結(jié)果(表2)。該模型的時(shí)間響應(yīng)kg;2020年河南省糧食產(chǎn)量預(yù)計(jì)可達(dá)6604.2萬t,約合60.55函數(shù)為X1 =153 564. 167 155exp(0. 023 929 t) -億kg。由此可見,規(guī)劃目標(biāo)是比較切合實(shí)際的,具有可行性。15097.667 155發(fā)展系數(shù)為-0.023 929,大于-0.3.所建如果在此期間沒有其他重特大意外(如自然災(zāi)害等)的發(fā)生，立的GM(1,1)模型可用于中長期預(yù)測，平均相對誤差較小,這一目標(biāo)基本可以實(shí)現(xiàn)。為5.088 544%。由表2可見,河南省糧食產(chǎn)量在今后的發(fā)展參考文中國煤化工中仍將呈現(xiàn)平穩(wěn)攀升的態(tài)勢,這在-定程度上表明了該模型[1] OLARREL L Are rerisions to能夠反映出糧食產(chǎn)量變化的規(guī)律。從理論上來講,灰色模型YHCNMHGj. Amenema AepalaExci00.0404)020010 -1104.可以從初始值- -直延伸到未來的任意時(shí)刻，可以對長遠(yuǎn)的糧鄧聚龍，灰色預(yù)刮與決策[ M].武漢:華中工學(xué)院出版社,196.食產(chǎn)量提供規(guī)劃性依據(jù)。但是,隨著時(shí)間的推移,未來的因[3)河南省政府國家糧食戰(zhàn)略工程河南核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃4要(2)208.0