郭韜文

（重慶交通大學(xué) 機(jī)電與車輛工程學(xué)院，重慶 400000）

0 引言

在普遍美好的世界，全球糧食系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，部分原因是濫用國際糧食生產(chǎn)者和分銷商全球系統(tǒng)[1-2]。這種食品系統(tǒng)允許相對廉價(jià)和高效地生產(chǎn)和分配食品，這表明目前仍舊優(yōu)先考慮效率和盈利能力。盡管該系統(tǒng)效率很高，但聯(lián)合國估計(jì)世界上有8.21億人遭受饑餓。目前的糧食系統(tǒng)留下了巨大的環(huán)境足跡，占溫室氣體排放的29%，生物多樣性喪失的80%，砍伐森林的80%[3]。

1 關(guān)鍵因素分析

大量的事實(shí)表明，目前的食品體系優(yōu)先考慮效率和盈利能力[4]，而不是環(huán)境友好和社會(huì)公平。我們首先把效率和利潤作為兩個(gè)子系統(tǒng)來衡量當(dāng)前的糧食體系，其中利潤體系包括人均GDP和農(nóng)業(yè)收入占GDP的比重，而效率體系包括科技投資、從業(yè)人員、有效專利數(shù)量和國際貿(mào)易占GDP的比重。然后，我們將社會(huì)公平、生態(tài)可持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為3個(gè)子系統(tǒng)來計(jì)算優(yōu)化的糧食系統(tǒng)，其中社會(huì)公平系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值投入、環(huán)境投入、財(cái)政投入和教育投入，生態(tài)可持續(xù)系統(tǒng)包括國內(nèi)污染排放、農(nóng)業(yè)污染排放和農(nóng)業(yè)污染控制投資，經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)包括人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)收入占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例、科技投資、雇員，有效專利和國際貿(mào)易占GDP的比例[5]。參考前人的研究成果，我們選擇食品系統(tǒng)的效率作為變量進(jìn)行預(yù)測。

2 解因子模型與求解DEA模型

利潤體系包括人均GDP和農(nóng)業(yè)收入占GDP的比重；效率體系包括科技投資、從業(yè)人員、有效專利數(shù)量和國際貿(mào)易占GDP的比重；社會(huì)公平制度包括農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值投入、環(huán)境投入、財(cái)政投入和教育投入；生態(tài)可持續(xù)制度包括國內(nèi)污染排放，農(nóng)業(yè)污染排放和農(nóng)業(yè)污染治理投入；經(jīng)濟(jì)發(fā)展制度包括人均GDP、農(nóng)業(yè)收入占GDP比重、科技投入、從業(yè)人員、有效專利和國際貿(mào)易占GDP比重。

我們使用DEA2.1軟件對經(jīng)濟(jì)效率和優(yōu)化食品系統(tǒng)效率進(jìn)行了測量，結(jié)果如表1所示。

表1 優(yōu)化食品系統(tǒng)效率

經(jīng)過兩年的時(shí)間，這個(gè)優(yōu)化的食品體系達(dá)到了0.82的水平，可以很好地建立這個(gè)體系，如圖1所示。

圖1 優(yōu)化食品系統(tǒng)未來情況的預(yù)測

3 元胞自動(dòng)機(jī)的仿真效果

根據(jù)仿真結(jié)果圖2可以得出，當(dāng)一個(gè)國家的糧食體系發(fā)生變化時(shí)，生態(tài)效率和社會(huì)公平效率會(huì)在一定程度上上升，而經(jīng)濟(jì)效率則會(huì)下降。通過仿真結(jié)果可以看出，發(fā)達(dá)國家只能在800天內(nèi)達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)的峰值，最大限度地提高食品系統(tǒng)的效率。與發(fā)達(dá)國家相比，發(fā)展中國家將有一些延誤，主要是由于發(fā)展中國家的條件不完善。可以看出，發(fā)展中國家只能在1 000天內(nèi)達(dá)到最大效率，并且發(fā)達(dá)國家的盈余收入遠(yuǎn)高于發(fā)展中國家。

圖2 仿真結(jié)果

4 結(jié)語

通過本文研究，如果一個(gè)食品系統(tǒng)被優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)公平和可持續(xù)性，經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)的效率將下降，而生態(tài)可持續(xù)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)的效率將增加。與目前的糧食系統(tǒng)模型相比，優(yōu)化后的系統(tǒng)更注重生態(tài)可持續(xù)效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率，而不是效率和盈利能力所反映的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力。我們使用預(yù)測模型進(jìn)行估計(jì)，預(yù)計(jì)該系統(tǒng)將在倆年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)我們改變一個(gè)國家的糧食體系時(shí)，生態(tài)效率和社會(huì)公平效率會(huì)在一定程度上上升，而經(jīng)濟(jì)效率則會(huì)下降。通過仿真結(jié)果可以看出，發(fā)達(dá)國家只能在800天內(nèi)達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)的峰值，以最大限度地提高糧食系統(tǒng)的效率。而與發(fā)達(dá)國家相比，發(fā)展中國家將有一些延遲，主要是由于發(fā)展中國家的條件不完善，只能在1 000天內(nèi)達(dá)到最大效率。在以中國為代表的發(fā)展中國家和以美國為代表的發(fā)達(dá)國家，我們的結(jié)論可以得到案例研究的支持。