劉思言 白麗 劉曉東

[摘要]隨著人們消費觀念和膳食結構的改變，食用菌需要量大大增加，未來食用菌產(chǎn)量走向關乎著企業(yè)的資金投入以及政府政策制定。以河北省食用菌產(chǎn)量為預測研究數(shù)據(jù)，設計了灰色GM（1，1）模型，對模型預測精度進行殘差、后殘差檢驗，借助matlab平臺驗證模型具有較高的預測精度。運算結果表明，設計的模型精度能控制在2.82%以內，并且具有收斂速度快的特點，具有較高精度，運用此方法對未來5年河北省食用菌產(chǎn)量進行預測，通過分析預測結果，給出了確保河北省食用菌產(chǎn)量穩(wěn)固增長、產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的對策建議。

[關鍵詞]灰色GM（1，1）模型;食用菌產(chǎn)量;預測

[中圖分類號]F326.13[文獻標識碼]A

隨著中國城鄉(xiāng)居民收入的不斷增長，購買力不斷提升，人們的消費理念也在轉變，更加關注于食品的質量安全、營養(yǎng)以及保健功能。食用菌作為世界衛(wèi)生組織和糧農(nóng)組織推薦的“一葷一素一菌”的三大人類健康膳食結構的組成部分，消費量日益增長，并且隨著速凍、冷凍、休閑和保健品加工業(yè)對食用菌需求旺盛，市場空間還將繼續(xù)擴大。食用菌作為產(chǎn)業(yè)扶貧的重點扶持項目，其生產(chǎn)關乎到了脫貧致富和鄉(xiāng)村振興，準確的預測食用菌產(chǎn)量有利于合理的調整農(nóng)業(yè)結構，優(yōu)化配置農(nóng)業(yè)資源，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)展。本文以河北省食用菌產(chǎn)業(yè)為例，對其產(chǎn)量基于灰色GM（1，1）模型進行預測并分析。

目前應用于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理研究領域的預測方法有：神經(jīng)網(wǎng)絡預測、多元回歸模型預測、時間序列預測、馬爾科夫模型、灰色預測模型等。時間序列預測方法適用于預測短期時間，數(shù)據(jù)比較平滑的預測，（陳興，2007）運用時間序列方法預測了北京和云南食用菌產(chǎn)量以及產(chǎn)值;馬爾科夫模型更適用于中短期預測，（尹邦華，2019）運用馬爾科夫模型建立等維新陳代謝的改進無偏灰色馬爾科夫模型對湖南省糧食產(chǎn)量進行預測;相比其他預測方法來說，灰色系統(tǒng)理論在實際應用上都有一定的優(yōu)勢，弱化了數(shù)據(jù)序列的隨機性，深入挖掘系統(tǒng)的演化規(guī)律，使模型所需要的原始信息量減少，計算過程得以簡化，從而提高了預測精度，專家學者也多有采用（楊立凡，2017）根據(jù)1999～2015年的糧食生產(chǎn)相關數(shù)據(jù)，運用GM（1，1）模型對云南省2020年的糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行預測，與本文研究類型以及數(shù)據(jù)相符，因此本文采用此模型對未來河北省食用菌產(chǎn)量進行預測。

1 河北省食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從規(guī)?？偭縼砜?，2009年河北省食用菌種植面積僅有1.54萬hm2，到2018年河北省食用菌種植面積達2.21萬hm2，增長了1.44倍;2009年河北省食用菌總產(chǎn)量為190.71萬t，2018年增加到302萬t，增長了1.58倍;2000年河北省食用菌總產(chǎn)值為100.39億元，2018年增加到228億元，增長了2.27倍。從全國排名來看，2009～2018年河北省食用菌產(chǎn)量排名位居第4～6位。其中，白靈菇產(chǎn)量居全國第一，香菇和平菇產(chǎn)量均居全國第二。河北省食用菌年產(chǎn)值超過億元的縣有26個，占農(nóng)業(yè)種植業(yè)產(chǎn)值的比重超過5%，成為典型的支柱產(chǎn)業(yè)，河北省食用菌產(chǎn)業(yè)越做越強，生產(chǎn)保持較快勢頭發(fā)展，也成為河北省農(nóng)業(yè)供給側結構性改革的亮點，對未來產(chǎn)量進行預測，加強對產(chǎn)業(yè)轉型升級的規(guī)劃勢在必行。

2 灰色GM（1，1）預測模型

2.1 模型的內含及適用范圍

GM（1，1）灰色預測是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進行預測的方法，通過對原始數(shù)據(jù)進行生成處理來尋找系統(tǒng)變動的規(guī)律，生成有較強規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，然后建立相應的微分方程模型，從而預測事物未來發(fā)展趨勢的狀況。其用等時距觀測到的反應預測對象特征的一系列數(shù)量值構造灰色預測模型，預測未來某一時刻的特征量，或達到某一特征量的時間。

2.2 模型預測精度檢驗

2.2.1 殘差檢驗。殘差檢驗精度等級通過平均相對誤差值q的大小進行劃分，平均相對誤差越小，則該模型的精度越大，平均相對誤差值q的計算公式如下：

q=（k=1，2，3，...n）（4）

2.2.2 后驗差檢驗。首先計算原始數(shù)據(jù)的均方差S1，殘差的均方差S2，后驗差比值C=S2/S1;相對殘差E（k）=（X（0）（k）-（0）（k））/X（0）（k）;相對殘差均值（k=1，2，3...n），則小誤差概率P=p{|E（k）-PE|<0.6745*S1}。對于小誤差概率P越大越好，大于0.95，說明預測精度很高，P≤0.70則不合格（模型精度不達標），模型需要進一步修正;后驗差比值c越小越好，如果c≥0.65則模型檢驗不達標。當檢驗檢驗達到標準后，方可GM（1，1）模型進行預測。GM（1，1）灰色預測后殘差檢驗精度等級標準見表2。

3 灰色GM（1，1）模型建立

3.1 數(shù)據(jù)來源

本文的數(shù)據(jù)來源于河北省農(nóng)業(yè)廳環(huán)境保護站，收集了從2009-2018年連續(xù)10年河北省年度食用菌產(chǎn)量數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)處于單調遞增趨勢（見表3）。

3.2 模型建立

3.2.1 原始數(shù)據(jù)平滑性檢驗。級比R[k]=x[k-1]/x[k]（k=2，3...n），級比有效范圍（e（-2/n+1），e2/n+1）），即（0.83381.1994），經(jīng)過計算級比：（1.0071，0.9113，0.9891，1.0019，0.9117，0.8492，0.9806，0.9462，0.9665），級比條件滿足建立GM（1，1）灰色模型的條件。

3.2.2 做一次累加生成（AGO）。

3.3 誤差檢驗

3.3.1 殘差檢驗。平均相對誤差q：0.0282，評價：二級，精度較高。

3.3.2 后驗差檢驗。原始數(shù)據(jù)的均方差S1=43.0714，殘差的均方差S2=9.0165，后驗差比值C（S2/S1）=0.2093;小誤差概率P=1.0000。對于小誤差概率p越大越好，大于0.95，說明預測精度很高;后驗差比值c越小越好，經(jīng)過檢驗本模型達到標準，可用GM（1，1）模型進行預測。C=0.2093P=1.0000相對誤差=0.0282模型精度很高I級。

4 灰色GM（1，1）模型預測及結果分析

4.1 預測應用

基于擬合模型GM（1，1）式：得到2019～2023年的河北省食用菌產(chǎn)量預測值分別是326.96萬t，347.85萬t，370.08萬t，393.72萬t，418.88萬t（見表5），呈穩(wěn)定增長態(tài)勢。

4.2 結果分析

通過GM（1，1）灰色預測了解到河北省食用菌產(chǎn)量未來呈穩(wěn)定增長態(tài)勢，并于實際值對比具有較高的擬合度，也有大量的研究指出食用菌需求量將不斷增加，因此未來食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好。

5 討論與對策建議

產(chǎn)量預測受自然環(huán)境、氣候條件、社會經(jīng)濟以及其他不確定因素的影響。對產(chǎn)量穩(wěn)步增長也有很多不樂觀因素。具體為環(huán)保壓力不斷增大，企業(yè)經(jīng)營步履維艱;市場波動較大，各種災害頻發(fā);原料和人工成本上漲，利潤下滑嚴重。為規(guī)避可能發(fā)生的不樂觀因素，保障其產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，對其進行討論并提出對策建議。

5.1 討論

河北省食用菌產(chǎn)量未來總體呈現(xiàn)穩(wěn)定快速增長，從供給角度分析河北省食用菌產(chǎn)業(yè)基礎雄厚，河北省具有得天獨厚的發(fā)展食用菌資源稟賦，無論在地理位置、自然資源、以及市場需求上都擁有比較優(yōu)勢;食用菌產(chǎn)業(yè)在河北省屬于重點扶貧項目，70%的山區(qū)采用食用菌產(chǎn)業(yè)進行扶貧，因此在脫貧攻堅戰(zhàn)的沖刺階段，河北省食用菌產(chǎn)量將呈現(xiàn)快速穩(wěn)定增長趨勢;河北省食用菌相比大田類的蔬菜產(chǎn)業(yè)具有較高的經(jīng)濟效益，食用菌的種植能夠實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，加強對荒田、荒地的利用，因此具有較高的經(jīng)濟效益，未來產(chǎn)量將快速穩(wěn)定增長。

從消費角度來看，消費者對食用菌的營養(yǎng)價值和保健功效了解程度偏低，由于河北省食用菌發(fā)展歷史較短，在近些年食用菌才開始大規(guī)模的走進市場和消費者的生活，所以河北省消費者對食用菌的認知了解有待提高;河北省食用菌平均價格相比全國平均價格較低，沒有競爭優(yōu)勢，除平泉香菇外幾乎無定價權;消費者對于品牌重視程度不高，對品牌效應認識不足，導使食用菌生產(chǎn)經(jīng)營者對品牌重視程度不高。

5.2 對策建議

隨著人民生活水平的提高，不僅僅是對食用菌的需求有所增加，對其產(chǎn)品質量及品牌都有所要求，因此在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，應提高產(chǎn)出效率來應對生產(chǎn)成本上升問題;提高產(chǎn)品質量以及食用菌科技成果轉化率來規(guī)避市場風險。創(chuàng)新科技引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向;對制種、制棒、栽培等關鍵技術進行指導，提高科技成果轉化效率，促進菇農(nóng)增產(chǎn)增收。提高食用菌科技成果轉化率，提高菇農(nóng)生產(chǎn)技術水平，提高食用菌生產(chǎn)科技含量，實現(xiàn)化解食用菌產(chǎn)業(yè)技術風險和部分自然風險的目標。推動食用菌產(chǎn)業(yè)精深加工，開發(fā)高檔精深食用菌加工產(chǎn)品;注重產(chǎn)品品質，以產(chǎn)品品質為基礎，挖掘食用菌品牌文化，確定產(chǎn)品核心價值、賣點定位、名稱定位、品牌標識定位，從而制定品牌運營戰(zhàn)略。

在種植規(guī)模上，對發(fā)展趨勢好的黑木耳、羊肚菌選擇條件好的地區(qū)逐步擴大生產(chǎn)規(guī)模，對下降趨勢明顯的平菇、金針菇加快研發(fā)新品種，研究創(chuàng)新銷售渠道和模式，優(yōu)化食用菌產(chǎn)業(yè)結構，變食用菌產(chǎn)業(yè)的高速增長為高質量發(fā)展，創(chuàng)新食用菌產(chǎn)業(yè)供給，用新動能推動新發(fā)展，如促進產(chǎn)業(yè)三產(chǎn)融合，發(fā)掘食用菌文化底蘊，建設精品菌文化產(chǎn)業(yè)園和旅游觀光采摘基地。在組織模式上加以創(chuàng)新，大力發(fā)展“產(chǎn)業(yè)園區(qū)+生產(chǎn)龍頭+加工龍頭+銷售龍頭+農(nóng)戶”的產(chǎn)業(yè)一體化經(jīng)營模式，不斷創(chuàng)新主體間利益聯(lián)結機制，鼓勵支持生產(chǎn)龍頭通過“非市場安排”加強與農(nóng)戶聯(lián)結，在生產(chǎn)經(jīng)營上實現(xiàn)“六統(tǒng)一分”，強化生產(chǎn)龍頭、加工龍頭與銷售龍頭之間的兼并或股權聯(lián)結，形成緊密的利益共同體，構建穩(wěn)定優(yōu)質的食用菌鏈條，穩(wěn)定價格，提高市場話語權。各經(jīng)營主體間要建立緊密的利益聯(lián)結機制，共同應對自然、技術和市場風險，實現(xiàn)抱團式發(fā)展、互利共贏，防控各類市場風險。

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