苗田恬 劉思琦

摘 要：糧食是人類(lèi)最基本的生活消費(fèi)品，糧食問(wèn)題是關(guān)系到國(guó)家國(guó)計(jì)民生的頭等問(wèn)題。本文通過(guò)分析影響糧食種植面積的指標(biāo)，研究糧食最低收購(gòu)價(jià)政策，以湖南省為例，建立關(guān)于水稻種植影響因素的數(shù)學(xué)模型。首先選取了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、農(nóng)民人均受教育程度、城鄉(xiāng)收入差距、農(nóng)民家庭負(fù)擔(dān)、糧食的市場(chǎng)價(jià)格、糧食生產(chǎn)成本、糧食相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力、農(nóng)作物播種面積、受災(zāi)情況、我國(guó)糧食凈出口量、城市化水平11個(gè)影響糧食種植面積的候選因素;然后，利用非參數(shù)Spearman相關(guān)檢驗(yàn)法通過(guò)SAS軟件對(duì)湖南省水稻的影響其種植面積的指標(biāo)與其種植面積進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，得到影響因素的指標(biāo)體系;最后，以所選取的水稻種植面積相關(guān)的指標(biāo)為自變量以水稻的種植面積為因變量運(yùn)用偏最小二乘回歸的方法建立模型。經(jīng)檢驗(yàn)，模型具有很好的擬合結(jié)果。本文研究對(duì)我國(guó)的糧食保護(hù)政策具有十分重要的作用和意義。

關(guān)鍵詞：糧食;評(píng)價(jià)指標(biāo);偏最小二乘回歸

眾所周知，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，糧食是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，因此糧食生產(chǎn)是關(guān)系到一個(gè)國(guó)家發(fā)展與生產(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵的主題。由于耕地減少、人口增加、水資源短缺、氣候變化等問(wèn)題日益凸顯，加之國(guó)際糧食市場(chǎng)的沖擊，我國(guó)糧食產(chǎn)業(yè)面臨著潛在的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)自2005年起開(kāi)始對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)實(shí)行了最低收購(gòu)價(jià)政策，糧食最低收購(gòu)價(jià)政策，是為保護(hù)農(nóng)民利益、保障糧食市場(chǎng)供應(yīng)實(shí)施的糧食價(jià)格調(diào)控政策。最低收購(gòu)價(jià)政策不僅可以促進(jìn)農(nóng)民種糧的積極性，穩(wěn)定糧食生產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)民收入的提高還可以有效地抵御國(guó)際糧價(jià)的大幅上漲對(duì)我國(guó)糧食市場(chǎng)的沖擊。但是，部分實(shí)行糧食最低收購(gòu)價(jià)的地區(qū)，糧食品種種植面積、糧食總產(chǎn)量不增反降，導(dǎo)致部分學(xué)者質(zhì)疑糧食最低收購(gòu)價(jià)政策的效果。

一、評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

糧食的種植面積是決定糧食供給的關(guān)鍵因素，也是保障糧食安全的重要前提。衡量糧食最低收購(gòu)價(jià)政策實(shí)施的效果，主要是比較政策實(shí)施前后糧食種植面積是否有顯著性變化。可能影響糧食種植面積的因素有很多，根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，本文選取了除糧食最低收購(gòu)價(jià)政策外的11個(gè)可能對(duì)糧食種植面積有影響的因素。分別為農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、農(nóng)民人均受教育程度、城鄉(xiāng)收入差距、農(nóng)民家庭負(fù)擔(dān)、糧食的市場(chǎng)價(jià)格、糧食生產(chǎn)成本、糧食相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力、農(nóng)作物播種面積、受災(zāi)情況、我國(guó)糧食凈出口量、城市化水平。

由于影響糧食種植面積的因素比較多，它們之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，而且存在著糧食品種和區(qū)域差異。因此本文對(duì)糧食品種及其區(qū)域進(jìn)行劃分。

水稻種植區(qū)域化特征明顯，不同區(qū)域品種和產(chǎn)量都差異較大。我國(guó)水稻種植主要集中在東北平原、長(zhǎng)江流域和東南沿海三大區(qū)域，分別占全國(guó)水稻種植面積的12%、64%和22%。東北平原水稻種植區(qū)域一般全年只種一季水稻，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，水肥條件好，單產(chǎn)水平高出全國(guó)10%。長(zhǎng)江流域種植面積最大，以秈稻為主，可以種植單季稻（中稻）或者雙季稻（早晚稻），北部區(qū)域有少量粳稻，平均單產(chǎn)比全國(guó)高出4%;東南沿海種植的基本都是秈稻，可種植一到三季，由于生長(zhǎng)周期較短，平均單產(chǎn)低于全國(guó)水平9%。

因此對(duì)水稻11個(gè)主產(chǎn)區(qū)根據(jù)其區(qū)域特征進(jìn)行劃分，結(jié)果如下：

我國(guó)自2005年起開(kāi)始對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)實(shí)行了最低收購(gòu)價(jià)政策，故選取1995年-2014年時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)，即實(shí)行政策前后共20年的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。本文選取水稻為主要糧食，研究其在主產(chǎn)區(qū)影響其種植面積的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、農(nóng)民人均受教育程度等11個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，以下數(shù)據(jù)為湖南省1995年-2014年時(shí)間段內(nèi)影響水稻種植面積的12個(gè)因素的數(shù)據(jù)。

二、指標(biāo)體系建立

水稻的11個(gè)主產(chǎn)?。▍^(qū)）被分為東北平原、長(zhǎng)江流域和東南沿海三大區(qū)域。由于湖南省近幾年的種植面積是最大的，約占長(zhǎng)江流域地區(qū)水稻種植總面積的26%以上，故選取湖南省為代表省。本文主要選取長(zhǎng)江流域地區(qū)的湖南省為研究對(duì)象，對(duì)其指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)后得到表3。

由以上斯皮爾曼檢驗(yàn)的結(jié)果可以看出，湖南省農(nóng)民受教育程度、家庭負(fù)擔(dān)、受災(zāi)情況和城市化水平與水稻種植面積t檢驗(yàn)的P值均大于顯著性水平0.1，故它們之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。而水稻的市場(chǎng)價(jià)格、水稻的生產(chǎn)成本、水稻的相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力和農(nóng)作物播種面積與水稻種植面積t檢驗(yàn)的P值均小于顯著性水平0.1，故它們之間存在相關(guān)關(guān)系。且從rs的值可以看出，它們之間呈正向趨同關(guān)系。農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、城鄉(xiāng)收入差距和水稻的凈出口與水稻種植面積，故它們之間存在相關(guān)關(guān)系。且其rs的值為負(fù)，故它們之間呈負(fù)向趨同。

通過(guò)斯皮爾曼檢驗(yàn)，本文剔除掉農(nóng)民受教育程度、家庭負(fù)擔(dān)、受災(zāi)情況和城市化水平四個(gè)無(wú)關(guān)聯(lián)的指標(biāo)。剩下的7個(gè)指標(biāo)分別是農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、城鄉(xiāng)收入差距、水稻的市場(chǎng)價(jià)格、水稻的生產(chǎn)成本、水稻的相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力、農(nóng)作物播種面積和水稻的凈出口。

三、偏最小二乘回歸模型

偏最小二乘回歸法是一種新型的多元統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析方法，它主要研究的是多自變量的回歸建模，特別當(dāng)各變量?jī)?nèi)部高度線性相關(guān)時(shí)，用偏最小二乘回歸法更有效。另外，偏最小二乘法是集主成分分析、典型相關(guān)分析和多元線性回歸分析3種分析方法的優(yōu)點(diǎn)于一身。它與主成分分析法都試圖提取出反映數(shù)據(jù)變異的最大信息，但主成分分析法只考慮一個(gè)自變量矩陣，而偏最小二乘法還有一個(gè)“響應(yīng)”矩陣，因此具有預(yù)測(cè)功能。

運(yùn)用偏最小二乘回歸的方法通過(guò)R軟件對(duì)湖南省水稻種植面積的指標(biāo)與水稻種植面積的1995年-2014年時(shí)間段內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后建立模型，令影響水稻種植面積的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、農(nóng)民人均受教育程度、城鄉(xiāng)收入差距、農(nóng)民家庭負(fù)擔(dān)、水稻的市場(chǎng)價(jià)格、水稻生產(chǎn)成本、水稻相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力、農(nóng)作物播種面積、受災(zāi)情況、我國(guó)水稻凈出口量、城市化水平11個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)分別為x1、x2、x3......x11。

首先，通過(guò)留一交叉驗(yàn)證法的結(jié)果及各主成分對(duì)因變量的貢獻(xiàn)率，選取回歸的主成分的個(gè)數(shù)。如下表所示：

其中CV即為不同主成分個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的PRESS，adjCV為調(diào)整后的PRESS，“variance explained”為主成分對(duì)各變量的累積貢獻(xiàn)率。由結(jié)果可知，主成分個(gè)數(shù)為3個(gè)時(shí)，模型在經(jīng)過(guò)留一交叉驗(yàn)證后求得的PRESS總和較小，隨著主成分個(gè)數(shù)的增加，PRESS值也沒(méi)有太大改變。且3個(gè)主成分對(duì)各因變量的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了99%以上。因此選取回歸的成分個(gè)數(shù)為3。進(jìn)一步由R軟件計(jì)算得出數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的回歸系數(shù)，寫(xiě)出因變量對(duì)解釋變量的回歸方程。根據(jù)以上分析方法可得湖南省影響水稻種植面積的指標(biāo)與水稻種植面積的偏最小二乘回歸方程為：

其中，y2為湖南省水稻種植面積，以上方程為湖南省水稻種植面積與影響水稻種植面積的指標(biāo)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、城鄉(xiāng)收入差距、水稻的市場(chǎng)價(jià)格、水稻的生產(chǎn)成本、水稻的相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力、農(nóng)作物播種面積和水稻凈出口的回歸方程。

最后運(yùn)用R軟件畫(huà)出，湖南省份最終模型的擬合效果圖，如下所示：

從上圖可以看出，散點(diǎn)大致都分布在對(duì)角線上，說(shuō)明最終模型的擬合效果較好。因此本文建立的模型可以用來(lái)描述水稻種植面積與影響水稻種植面積指標(biāo)之間的關(guān)系是可靠的。

四、結(jié)論

糧食種植面積受多種因素的影響，并且糧食品種和糧食種植區(qū)域的不同對(duì)于糧食種植面積的影響因素也是不同的。因此，若想提高糧食種植面積擴(kuò)大糧食產(chǎn)量，應(yīng)該根據(jù)其糧食品種和地域的不同，找出對(duì)糧食種植面積具有顯著性影響的因素，制定相應(yīng)的政策措施。例如對(duì)于水稻來(lái)說(shuō)，在其主產(chǎn)區(qū)湖南省與種植面積相關(guān)的因素有農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口、農(nóng)民受教育程度、家庭負(fù)擔(dān)、水稻的市場(chǎng)價(jià)格、水稻的生產(chǎn)成本、水稻的相對(duì)收益競(jìng)爭(zhēng)力、農(nóng)作物播種面積和城市化水平，但是對(duì)其具有顯著性影響為農(nóng)業(yè)勞動(dòng)人口及農(nóng)作物播種面積，因此調(diào)控湖南省種植面積是注重調(diào)整這兩個(gè)因素對(duì)種植面積的影響。國(guó)家和政府在以后制定關(guān)于糧食的相關(guān)政策時(shí)要對(duì)癥下藥，因地制宜。

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