中国粮食产量波动及其结构分析.docx

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中国粮食产量波动及其结构分析

中国粮食产量波动及其结构分析

    一、文献回忆

    国外关于粮食生产波动的研究最早有Abbott等（1994）为FAO开发的辅助开展中国家政府检查和发现粮食生产波动问题的模型，模型描述了粮食产出状况、政策环境对粮食生产波动的影响。

Rosegrant、SombllaandPerez（2000）开发的IMPACT模型认为农作物产量的增长是由农作物价格及产量增长速度决定。

    目前国内研究粮食产量波动的方法主要有粮食零售物价总指数〔肖国安、王文涛，2005〕；波动指数〔喻翠玲、冯中朝，2006〕；波动系数、波动周期等指标〔林燕、于冷，2006〕；现代经济周期理论〔吴新娣、王春枝，2007〕。

这些方法一定程度上反响了粮食产量波动的特征，但由于研究方法和指标的单一性使得研究不能更加综合全面的表述粮食波动特征。

本文在利用波动理论的根底上，借助HP滤波方法对中国粮食产量的历史数据进行分析，一定程度上能较好地反响粮食产量波动特征。

    影响粮食生产波动的原因，从宏观因素看有政策因素〔刘振伟，2005〕、宏观经济环境和经济周期波动〔姜长云，2004〕、环境恶化（Donald.MitchellandMeridaD.Ingco，2002）。

微观因素有：

耕地资源、水资源、科技进步因素〔国家粮食局调控司，2004〕；单产（ScottRozelleandJikunHuang，2003）；粮食生产的根底设施、粮食主产区农民种粮积极性〔中国国际工程咨询公司?

保障粮食平安?

课题组，2003〕；粮食主产区和销区之间的矛盾、粮食储藏制度、粮食自给率〔朱泽，2004〕等。

对影响粮食产量波动的因素研究可以说是较全面的，但是目前关于粮食结构的变动对粮食产量波动影响研究却比拟少见，本文利用误差修正模型探讨了其关系。

    二、中国粮食产量波动的总体分析

    中国粮食产量波动的分析有利于发现粮食产量波动规律和特征，为中国粮食产量波动研究提供技术支撑；同时通过研究粮食结构的波动对中国粮食产量波动的影响，可以为中国粮食产量调控提供理论支持，进而一定程度上为保障粮食平安提供决策参考。

本文采用现代经济周期理论分析中国粮食产量的波动情况，根据粮食增长率指标研究粮食产量周期的波动规律。

    〔一〕中国粮食产量波动周期的划分

    借助HP滤波分析方法，可以发现粮食波动周期特征明显〔见图1〕。

本文按照“峰一峰〞法划分，将改革开放以来中国粮食增长率的波动划分为8次完整的周期〔见表1〕。

    图1　中国粮食产量波动曲线〔1978-2021年〕

    〔二〕中国粮食产量波动特征分析

    根据1978年以来的数据，具体从波动幅度、波动高度、波动深度、平均位势、波动系数、扩张年度与收缩年度，考察粮食产量周期波动特征：

    1.波动幅度

    波动幅度即振幅，是指每个周期内经济增长率上下波动的离差，它是反映产量增长稳定性的一个重要指数，振幅越大说明产量增长越不稳定，其分析方法是计算每个周期内产量增长率波峰与波谷的落差即振幅等于波峰的产量增长率减去波谷的增长率。

根据峰谷落差的大小〔记为X〕，可将波动分为3种类型：

第一种强幅型，峰谷落差大于或等于10个百分点，即X≥10%。

第二种中幅型，峰谷落差小于10个百分点，大于或等于5个百分点，即5%≤X＜10%。

第三种低幅型，峰谷落差小于5个百分点，即X＜5%。

    计算结果说明中国粮食产量波动中的1、2、5、7、8周期为强幅型，3、4、6周期为中幅型。

中国粮食产量的8轮周期平均波动幅度为10.21个百分点，波动系数为4.0，总体呈现为强幅型。

粮食产量根本为强幅型，波动幅度根本在10%以上，其中最大周期波动幅度为16.17%，最小周期波动为5.74%，它说明每个周期内粮食产量增长较稳定，粮食产量平安性明显提高。

    2.波动高度

    波动高度即峰位，是指每个周期内波峰的增长率，它说明每个周期粮食产量扩张的强度。

根据各周期波峰年份粮食产量增长率的上下〔记为F〕，可将波动分为3种类型：

第一种为顶峰型，波峰年份粮食产量增长率大于或等于15%，即F≥15%；第二种为中峰型，波峰年份粮食产量增长率小于15%，大于或等于10%，即10%≤F＜15%；第三种为低峰型，波峰年份粮食产量增长率小于10%，即F＜10%。

    计算结果说明中国粮食产量8轮周期波动高度平均值为5.84%，总体呈现为低峰型，说明每个周期粮食扩张能力有限，尤其是第4、6、7轮周期平均波动高度只有2.4%。

近年的粮食产量增长减慢，但总体还处于上升趋势。

    3.波动深度

    波动深度即波谷，是指每个周期内波谷的粮食产量增长率，它说明每个周期粮食产量收缩的力度。

粮食产量波动周期按其性质分为两种类型：

第一种为古典型，波谷年份增长率〔记为G〕为负值，即G＜0，也就是粮食产量的绝对量呈下降趋势。

第二种为增长型，波谷年份增长率仍为正值，即G≥0，也就是粮食产量的绝对量呈上升趋势。

    计算结果说明从波动深度来看，中国粮食产量所经历的8轮周期，平均波谷深度为-4.31%，总体呈现为古典型。

其中在第7轮周期中，波谷降到所有周期中的最低点达-9.09%，为改革开放以来罕见。

整体说明中国粮食产量增长能力不强。

    4.波动平均位势

    平均位势（P）即波位，是指每个周期内各年度平均的粮食产量增长率，说明每个周期粮食增长的总体水平。

可将波动分为以下3种类型：

    第一种为高位型，粮食产量增长率平均值大于或等于8%，即P≥8%。

    第二种为中位型，粮食产量增长率平均值小于8%，大于或等于5%，即5%≤X＜8%。

    第三种为低位型，粮食产量增长率平均值小于5%，即P＜5%。

    计算结果说明中国粮食产量8轮周期产量波动的平均位势为1.76%，整体表达为低位型。

前5周期粮食产量平均位势为2.87%，后3周期平均位势为-0.1%，这说明，中国粮食产量周期波动的平均位势由高向低位开展，中国粮食总体增长水平在下降。

    5.扩张〔或收缩〕年度

    扩张〔或收缩〕年度是指每个周期内扩张〔收缩〕期的时间长度，它从另一个角度反映了粮食产量增长的稳定性和持续性。

我们将扩张长度记为

，将收缩长度记为

，按照扩张长度与收缩长度的比拟，将波动分为两种类型：

第一种为短扩张型，扩张期短于收缩期，或扩张长度与收缩长度之比小于1，即

＜

。

第二种长扩张型，扩张期长于收缩期或扩张长度与收缩长度之比大于、等于1，即

≥

。

    计算结果说明中国粮食产量波动的扩张长度平均值为1.9年，而收缩年度的平均值为1.4年，扩张与收缩长度之比为1.6，总体呈现扩张型，前5周期的扩张与收缩长度之比为1.7，后3周期的扩张与收缩长度之比为1，说明中国粮食产量扩张能力正在下降。

    三、中国粮食结结波动与粮食产量波动的误差修正模型

    粮食产量波动实际上就是各种粮食产出波动的综合效果。

本文拟由水稻、小麦、玉米的产出波动入手，借助误差修正模型探讨粮食结构波动对中国粮食产量波动的影响以及均衡关系。

    〔一〕数据说明

    为了获得产量波动指数，先对1978-2021年粮食总产量、水稻、小麦和玉米总产量的时间序列进行HP滤波，将得到它们的长期趋势（X[,t]），而后计算波动指数。

其计算公式为：

    以下是通过计算得到的粮食产量、水稻、小麦和玉米波动指数拟合图。

    图2　中国粮食产量波动指数与3种粮食作物产出波动指数〔1978-2021年〕

    从拟合图可以发现，水稻、玉米、小麦的波动与粮食总产量的波动有着密切的联系，为探明这种结构波动对粮食总产量波动具体产生了多大程度影响，通过建立模型来进一步分析。

    〔二〕误差修正模型

    大多数情况下，经济变量各自均为随机游走时间序列。

而长期来看，两个或两个以上经济变量之间的线性组合可能是平稳的，即它们之间存在某种确定的变化比例关系，这时称两个或两个以上经济变量之间存在协整关系〔长期均衡关系〕。

为了判断中国粮食产量波动与结构波动之间可能存在的协整关系与误差修正关系，建立误差修正模型大致需3步：

首先，需要对变量进行平稳性检验；其次，协整检验及协整向量分析；最后，建立模型。

    判断各时间序列的单整阶数，为此采用单位根检验。

结果显示，中国粮食总产量波动指数与三类粮食作物波动指数在1%、5%、10%的显著性水平下，均无法拒绝存在单位根的原假设。

进一步对中国粮食总产量波动指数与三类粮食作物波动指数的一阶差分序列进行单位根检验，在1%、5%、10%的显著性水平下，检验发现它们的差分序列已经是平稳序列〔见表2〕。

可以推断中国粮食总产量波动指数与三类粮食作物波动指数都是一阶单整过程。

    建立中国粮食总产量波动指数与三类粮食作物波动指数的回归方程为：

    第二步，对模型的残差进行单位根检验。

检验结果显示，在1%、5%、10%的显著性水平下，ADF检验统计量值大于相应临界值，从而拒绝原假设，说明残差序列不存在单位根，是平稳序列，说明中国粮食总产量波动指数与三类粮食作物波动指数之间存在协整关系。

    第三步，中国粮食总产量波动指数与3类粮食作物波动指数之间存在协整，说明两者之间有长期均衡关系。

但从短期来看，可能会出现失衡，为了增强模型的精度，可以把协整回归式中的误差项看作均衡误差，通过建立误差修正模型把各类粮食作物的短期与长期变化联系起来。

误差修正模型的结构如下：

    从模型结果看，中国粮食总产量的波动影响可以来自两局部：

一局部是短期三类粮食作物产量波动的影响；一局部是自主偏离长期均衡的影响。

依据中国粮食总产量波动与粮食结构波动之间的误差修正模型，不难得出水稻、小麦、玉米对中国粮食波动的影响系数分别为0.52、0.25、0.29，其中对平衡影响力度最大的为水稻，影响力较小的为小麦。

水稻之所以是影响粮食产量波动的主要原因可能是由于1978-2021年水稻作物产量平均占粮食总产量的很大一局部（37.43%），水稻产量的波动能对粮食产量波动产生很大影响。

虽然在粮食总产量的比重中玉米小于小麦但其影响作用却大于小麦的原因，可能是因为其自身的波动幅度明显大于其他两类粮食作物，这一特征在图2中表现很明显。

误差修正项的修正系数的大小反映了粮食总产量自身对偏离长期均衡的调整力度。

如果系数向量的绝对值小于1，那么意味着短期波动将向长期均衡收敛。

从以上回归系数的估计值来看，当短期波动偏离长期均衡时，将以-0.71的调整力度将非均衡状态拉回到均衡状态。

    四、结论

    根据1978年以来的数据，中国粮食产量波动的总体态势：

低位小幅振荡，高位振荡较剧烈，但长期趋势而言其峰位逐渐降低、谷位上升、波幅缩小、平缓波动，呈现增长型周期特征。

从波动幅度、高度、深度、平均位势、波动系数、扩张年度与收缩年度这5个方面的数据说明中国粮食产量虽然表现出一定程度的上涨，但上升能力在逐渐弱化。

由于目前中国粮食需求增长较快，假设粮食产量跟不上粮食需求的速度，必然出现粮食供需缺口，从而危及中国的粮食平安。

    粮食结构的波动对粮食产量波动产生了直接影响。

1978-2021年中国三种粮食作物产出波动对粮食产量波动影响最明显的是水稻，其次是玉米和小麦。

为平抑粮食产量波动，粮食生产结构调整应符合粮食生产条件以及粮食需求结构的要求，结合地方粮食生产的比拟优势减少粮食结构的波动，尤其要注重保护水稻生产，稳定玉米生产。

水稻一直以来是中国主要的粮食作物，由于其生产地域以及生产面积根本稳定，因而保护其生产环境提高其单产对维护粮食产量的稳定性具有重要意义。

玉米的产量自身波动性较强，为保证其生产的稳定性，政府对玉米生产可以适当采取鼓励措施，保证其生产稳定性，从而使得中国粮食产量能持续稳定增长。