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        基于雙重預(yù)警的糧食生產(chǎn)安全預(yù)警研究

        2015-11-02 11:06:53任曉芳高齊圣
        中國管理信息化 2015年22期
        關(guān)鍵詞:占有量撫順市柵格

        任曉芳,高齊圣

        (青島大學(xué) a.師范學(xué)院;b.經(jīng)濟(jì)學(xué)院,山東 青島 266000)

        基于雙重預(yù)警的糧食生產(chǎn)安全預(yù)警研究

        任曉芳a,高齊圣b

        (青島大學(xué) a.師范學(xué)院;b.經(jīng)濟(jì)學(xué)院,山東 青島 266000)

        糧食安全是國家安全的根本所在,影響糧食安全的因素有很多,但主要集中糧食產(chǎn)量波動和人居糧食占有量上。本文根據(jù)現(xiàn)有的研究資料和研究中所使用的糧食生產(chǎn)安全預(yù)警模式,從區(qū)域糧食生產(chǎn)安全雙重預(yù)警機(jī)制等角度出發(fā),利用收集到的撫順市相關(guān)資料,對撫順市糧食生產(chǎn)全進(jìn)行分析,研究結(jié)果顯示,撫順市2013年的糧食生產(chǎn)好于2012年和2011年,這與撫順市公布的糧食生產(chǎn)數(shù)據(jù)基本一致,可見雙重預(yù)警機(jī)制能夠比較客觀地反映了一個(gè)地區(qū)的糧食生產(chǎn)情況。同時(shí),對撫順市2016年以后的糧食生產(chǎn)安全進(jìn)行了預(yù)測,結(jié)果顯示在今后幾年當(dāng)中撫順市糧食生產(chǎn)安全形勢良好。

        雙重預(yù)警;糧食安全;預(yù)警機(jī)制

        糧食生產(chǎn)是我國糧食安全的最重要環(huán)節(jié),對糧食安全由決定性的影響,而糧食生產(chǎn)安全的關(guān)鍵是耕地安全,耕地安全受糧食產(chǎn)量波動和人居糧食占有量的影響。從這一角度來講,糧食產(chǎn)量波動和人居糧食占有量對糧食安全也有重要影響。糧食生產(chǎn)安全預(yù)警機(jī)制是一種針對糧食生產(chǎn)安全的預(yù)警機(jī)制,其目的就是在糧食生產(chǎn)達(dá)到警戒線以后,能通過預(yù)警機(jī)制及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并對未來的糧食生產(chǎn)安全作出預(yù)測,以更好地應(yīng)對各種因素對糧食生產(chǎn)安全的影響。

        1 撫順市糧食生產(chǎn)安全預(yù)警

        1.1數(shù)據(jù)來源

        本研究以撫順市行政區(qū)劃圖、人口數(shù)據(jù),以及撫順市公布的最近今年糧食產(chǎn)量的相關(guān)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來源,其他研究中的數(shù)據(jù)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)所得。

        1.2預(yù)警指標(biāo)

        從收集到的資料來看,目前有關(guān)糧食生產(chǎn)安全預(yù)警的指標(biāo)體系有很多,比如“四因素法”,主要包括糧食總產(chǎn)量波動系數(shù)、糧食自給率、糧食儲備水平和人均糧食占有率,“五因素法”在上述四個(gè)因素的基礎(chǔ)上加上了糧食表彰水平這一指標(biāo)??紤]到本研究的實(shí)際需要,以及撫順市的糧食生產(chǎn)的實(shí)際情況,本研究將糧食總產(chǎn)量波動系數(shù)人均糧食占有量作為撫順市糧食生產(chǎn)安全預(yù)警指標(biāo)體系的評價(jià)指標(biāo)。人均糧食占有量是綜合反映一個(gè)地區(qū)糧食安全的指標(biāo),在糧食總產(chǎn)量一定的情況下,人均糧食占有量決定了該地區(qū)每個(gè)人可用于生存的糧食數(shù)量,其與糧食安全水平之間是正比關(guān)系,人均糧食占有量越高,糧食安全水平也就越高,反之糧食安全水平也就越低。糧食產(chǎn)量波動系數(shù)反應(yīng)的是一定條件下,糧食總產(chǎn)偏離趨勢產(chǎn)量的程度,其公式為:

        在該公式當(dāng)中,Vt表示在第t年的糧食波動系數(shù),Yt表示的是第t年糧食實(shí)際總產(chǎn)量,yt表是第t年的趨勢產(chǎn)量。|Vt|越大說明實(shí)際產(chǎn)量偏離趨勢產(chǎn)量也就越遠(yuǎn),糧食產(chǎn)生的穩(wěn)定性比較差,糧食生產(chǎn)安全水平也就越低,反之則表明偏離趨勢產(chǎn)量較小,糧食生產(chǎn)安全水平也就越高。

        1.3預(yù)警指標(biāo)警限的確定

        1.3.1糧食產(chǎn)量波動系數(shù)警限

        在預(yù)警指標(biāo)警限確定上,本文采用誤差理論和3σ方法來處理,糧食產(chǎn)量波動系數(shù),是在正常的糧食生產(chǎn)單各種,系數(shù)偏離一個(gè)穩(wěn)定數(shù),這個(gè)數(shù)可以用μ表示,將其作為糧食產(chǎn)量波動系數(shù)劃分的一個(gè)指標(biāo)。由于糧食產(chǎn)量波動系數(shù)有糧食安全程度之間的反比關(guān)系,假設(shè)[0,μ]為安全區(qū)域,將偏離μ 1倍標(biāo)準(zhǔn)差區(qū)間[μ,μ+σ]作為輕警,將偏離μ 2倍標(biāo)準(zhǔn)差區(qū)間[μ-σ,μ+2σ]作為中警,將偏離μ 3倍標(biāo)準(zhǔn)差區(qū)間[μ+2σ,μ+3σ]作為重警,將偏離將偏離μ 3倍以上的作為巨警,得到5個(gè)警度區(qū)間,作為預(yù)警指標(biāo)警限的指標(biāo)區(qū)間。運(yùn)用3σ法,需要先確定一個(gè)安全與不安全的分界點(diǎn),在這里可以將撫順市多年糧食產(chǎn)量波動系數(shù)絕對值的平均值作為分界點(diǎn)(見表1),根據(jù)收集到的撫順市糧食產(chǎn)量的相關(guān)數(shù)據(jù),可以將撫順市糧食產(chǎn)量波動系數(shù)(見表2)。

        1.3.2人均糧食占有量警限

        根據(jù)我國糧食產(chǎn)量的地區(qū)差異,以及糧食分配因素的影響,我國將人均糧食占有量分為4個(gè)等級,也就是248.56 kg、300 kg、360 kg和400 kg,其中248.56 kg是維持一個(gè)人生存的最低標(biāo)準(zhǔn),也是我國糧食安全當(dāng)中人均糧食占有量的最低下限,也就是最低警限。300 kg是在生產(chǎn)的基礎(chǔ)上減少糧食減產(chǎn)對人及糧食安全威脅的標(biāo)準(zhǔn),簡單的來說就是溫飽標(biāo)準(zhǔn),360 kg在溫飽基礎(chǔ)上的營養(yǎng)緩沖標(biāo)準(zhǔn),400 kg以上為真正的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn),可以確定我國人均糧食占有量的警限(見表3)。

        表1 撫順市2006-2014糧食產(chǎn)量波動絕對值及平均值

        表2 糧食產(chǎn)量波動系數(shù)R的警限

        表3 我國人均糧食占有量的警限

        2 預(yù)警模型構(gòu)建

        2.1糧食生產(chǎn)安全指數(shù)

        糧食生產(chǎn)安全是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),除了上述兩個(gè)因素之外,影響一個(gè)城市糧食生產(chǎn)的因素有很多,導(dǎo)致在某些環(huán)節(jié)上有很高的安全性,在某些環(huán)節(jié)上則表現(xiàn)出很低的安全性,也就是在不同環(huán)節(jié)上安全狀況不一致的現(xiàn)象,這就意味著很難對某地區(qū)糧食生產(chǎn)安全狀況作出準(zhǔn)確判斷。從研究的情況來看,一些學(xué)者為了解決這一問題提出了引入糧食生產(chǎn)安全指數(shù)的概念,用λ來表示糧食生產(chǎn)安全指數(shù),由一個(gè)地區(qū)各項(xiàng)糧食安全指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均處理后所得綜合值,能夠綜合反映一個(gè)地區(qū)糧食安全的總體水平。在計(jì)算撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)之前,先對撫順市的糧食生產(chǎn)安全進(jìn)行假設(shè):

        撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)可以由糧食產(chǎn)量波動指數(shù)和人均糧食占有量兩個(gè)指標(biāo)完全解釋,也就是完全由上述兩個(gè)指標(biāo)決定。

        上述兩個(gè)指標(biāo)對糧食生產(chǎn)安全指數(shù)λ的影響是相同的,在此基礎(chǔ)上可得:

        在該公式當(dāng)中,λj表示撫順市j項(xiàng)指標(biāo)的取值。

        當(dāng)λ取值范圍在[0,1]之間的時(shí)候,λ值無線接近于1,這表明撫順市的糧食生產(chǎn)安全水平越高,當(dāng)λ取值接近于0時(shí),說明撫順市糧食生產(chǎn)安全水平較低。

        根據(jù)前面計(jì)算的糧食產(chǎn)量波動系數(shù)警限和人均糧食占有量警限,以及本節(jié)當(dāng)中提出的糧食生產(chǎn)安全指數(shù)計(jì)算方法,得到撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)警限(見表4)。

        2.2GIS運(yùn)算模型

        根據(jù)前面計(jì)算的撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)計(jì)算方法及警限,將數(shù)值輸入ARCGIS中,在Arc Toolbox下簡歷模型,并實(shí)現(xiàn)撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)警情確定。具體的過程主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

        表4 撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)警限

        (1)在ARCGIS軟件當(dāng)中打開Arc Toolbox,按照 Conversion Tools →ToRaster → Feature to Raster的功能和步驟,逐步將撫順市的行政圖從矢量轉(zhuǎn)化為柵格,其中柵格值表示撫順市的糧食波動系數(shù)、人均糧食占有量的逐年變化情況。

        (2)打開Arc Toolbox,按照Spatial Analyst Tools→Reclass→Reclass by Tabie的功能和順序,對柵格值后的撫順市的糧食波動系數(shù)、人均糧食占有量進(jìn)行重新分類,以達(dá)到數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的目的。

        (3)根據(jù)前面確定的指標(biāo)權(quán)重,在Arc Toolbox中,按照Toolbox→Spatial Analyst Tools→Math→Plus→Divide的功能和順序,對柵格內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,詳細(xì)計(jì)算出每個(gè)柵格上的糧食生產(chǎn)安全指數(shù)。

        (4)根據(jù)前面確定的撫順市糧食生產(chǎn)安全指數(shù)警情分類及其判斷標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用重分類方法對完成糧食生產(chǎn)安全指數(shù)的各個(gè)柵格進(jìn)行重新分類,確定每個(gè)柵格的實(shí)際警度。

        (5)在Arc Toolbox當(dāng)中,Spatial Analyst Tools→Local→Combine的功能和順序,對所得每個(gè)柵格的精度及柵格值進(jìn)行合并運(yùn)算,得出與之對應(yīng)的警度柵格值。

        完成上述步驟以后,將步驟(5)當(dāng)中所得的數(shù)據(jù),輸入EXPORT命令,并以DBF格式導(dǎo)出圖片,再打開JOIN命令,將撫順市的行政圖與DBF結(jié)果進(jìn)行多層覆蓋,形成最終的撫順市糧食生產(chǎn)安全預(yù)警圖。

        3 結(jié)果分析

        從研究的結(jié)果來看,從2006年到2013年,撫順市共出現(xiàn)3次糧食輕警,沒有出現(xiàn)1次中警、重警、巨警,這說明最近幾年撫順市的糧食安全整體水平比較高。這與撫順市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食生產(chǎn)的實(shí)際狀況是相符的,撫順市雖然處于東北糧倉,但是境內(nèi)卻以山地丘陵為主,是東三省最早的工業(yè)基地,糧食產(chǎn)量在整個(gè)東北地區(qū)并不靠近前列,2013年撫順市糧食產(chǎn)量維持在5.1億kg,與2009年相比下降約0.1億kg,波動相對表較大,但是卻好于2012年和2013年。撫順市人口眾多,除了本地居民之外,還有眾多的外來打工者,這些無疑增加了糧食生產(chǎn)安全的不穩(wěn)定因素。當(dāng)然,本文采用的糧食總產(chǎn)量波動系數(shù)人均糧食占有量兩個(gè)指數(shù)來分析撫順市的糧食生產(chǎn)安全狀況,這兩項(xiàng)指標(biāo)雖然對糧食生產(chǎn)安全具有決定性影響,但是卻不足以代表所有指標(biāo),并且研究建立在假設(shè)這兩個(gè)指數(shù)能夠?qū)犴樖屑Z食生產(chǎn)安全完全解釋的基礎(chǔ)之上的,這可能在一定程度上影響到研究結(jié)果的可靠性。但從研究結(jié)果來看,與撫順市糧食生產(chǎn)安全水平基本一致,說明以糧食總產(chǎn)量波動系數(shù)人均糧食占有量兩個(gè)指數(shù)建立起來的指數(shù)體系,以及以GIS運(yùn)算模型建立起來的模型運(yùn)算體系,能比較客觀的反映一個(gè)地區(qū)糧食生產(chǎn)安全的實(shí)際狀況。

        主要參考文獻(xiàn)

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        [4]聞海燕,楊萬江.主銷區(qū)糧食安全預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建與測度[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì),2006(8).

        [5]王定祥,李伶俐,李茂.中國糧食安全的預(yù)警系統(tǒng)及長效機(jī)制研究[J].重慶社會科學(xué),2005(4).

        [6]邵立民.我國糧食綜合生產(chǎn)能力與糧食安全問題研究[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2005(1).

        10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.137

        F326.11

        A

        1673-0194(2015)22-0173-02

        2015-09-27

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