我國糧食產量影響因素分析

尹曉夢+曹改改

【摘要】本文基于2009年—2014年中國31個省市地區的糧食產量及相關數據，利用多水平模型，選取糧食播種面積、化肥施用量和機械總動力作為解釋變量，建立糧食產量影響因素模型，對結果進行了分析，并提出了相關政策及建議。

【關鍵詞】糧食產量 多水平 播種面積 化肥施用量 機械總動力

一、引言

糧食是人類賴以生存的基石，是國民經濟發展的物質基礎。我國一直很重視糧食的生產，從新的糧食安全戰略中也可以知道，要保障我國糧食安全，首先要確保糧食的生產。中國是世界人口大國，糧食的供求關系以及我國糧食增產的能力會對世界產生重大的影響，因而中國的糧食能否持續穩定的增長成為了國內外學者研究的重點。李曉敏等（2006年）利用29年的糧食數據建立了柯布-道格拉斯生產函數的擴展模型，分析了影響糧食生產效益的因素。王雨濛（2011年）選用影響糧食生產的自然條件、科技、經濟和政治四方面因素對糧食產量進行灰色關聯度分析，反映出糧食產量的發展趨勢。劉忠等（2013年）利用了2003-2011年中國糧食以及各糧食品種的產量和播種面積數據，運用貢獻因素分解的方法，對主要增產省和主要作物的增產貢獻因素做出分析及劃分。劉慧等（2016年）在播種面積、技術、受災面積這些影響糧食產量因素的基礎上增加了第一產業從業人員和農業財政支出兩個影響因素，分別對水稻和小麥產量作出分析。

結合以有的對糧食產量的分析，本文運用多水平模型，利用2009年至2014年我國31省市地區的糧食數據，從糧食播種面積、化肥施用量和機械總動力這幾個方面入手，對我國糧食產量的影響進行了分析研究。

二、多水平模型建立步驟

2.1無條件兩水平模型

假設數據有兩個層，yij是第i個個體的第j個觀測變量，其中j為水平2，i為水平1，那么無條件兩水平模型（又稱空模型）可以表示為如下形式：

水平1：yij=β0j+eij

水平2：β0j=γ00+u0j

總模型：yij=γ00+u0j+eij

該模型的水平1和水平2都不存在解釋變量， 為相互獨立的水平1殘差， 為相互獨立的截距項水平2殘差。在總模型中，γ00是固定效應部分，表示總截距，u0j+eij是隨機效應部分。

ICC值稱為組內相關系數，是組間方差占總方差的比例，實際上反映了組內個體相關性，即水平1單位在水平2單位中的聚集性或相似性。公式如下：

ICC的值域在0到1之間，與接近1，說明相關越明顯，是用來判斷是否可以建立多水平模型的標準。因此需要計算糧食產量組內相關系數ICC，如果計算的組內方差不顯著，就直接建立多元回歸模型；反之，顯著就考慮建立多水平模型。

2.2條件兩水平模型

條件兩水平模型是在水平1的截距項或是系數項中加入解釋變量，可以是一水平解釋變量，也可以是二水平解釋變量，一水平解釋變量模型如下：

水平1：

水平2：

總模型：

在總模型中，可以看出固定效應部分為γ00+α1x1ij+γ10z1ij，隨機效應部分為u0j+u1jziij+eij。模型具有多個殘差項，這是多水平模型區別經典模型的關鍵部分。γ00表示總截距，γ01表示第i組的平均值。

三、糧食產量影響因素分析

3.1變量和數據

由于是本文研究糧食產量的影響因素，因而選用各省糧食產量（Y）作為因變量。農業生產屬于投入產出行為，因此投入要素是影響糧食產量的重要因素，本文選取糧食播種面積（X1）作為解釋變量。同時，技術水平也是影響糧食產量的重要因素，因此本文加入化肥施用量（X2）和機械總動力（X3）作為解釋變量。文中數據均來自《2015年中國統計年鑒》，選取了2009年至2014年31個省市地區的糧食產量及相關數據，重點研究基于不同水平（地區）而建立的多水平模型，因此在建立模型的過程中不考慮時間因素的影響。

3.2建模過程

3.2.1空模型建立

首先選用2009年至2014年31個省市地區的糧食產量，利用SPSS軟件建立空模型，軟件輸出結果如下：

從輸出結果中可以看到， =1904.66， =33454.87，

=2402532.15，均統計意義顯著，表明糧食產量的初始水平在各省之間顯著不同，同時各省內也顯著不同。從空模型的輸出結果中，可以計算ICC值，根據定義計算的ICC值為0.9862，表示98.62%的總變異是由省間差異引起的。由于各指標均顯著，因此可以推斷ICC是統計顯著的，從而可以建立多水平模型。

3.2.2條件兩水平模型的建立

現在引入解釋變量建立條件兩水平模型，在模型中加入糧食播種面積（X1）、化肥施用量（X2）和機械總動力（X3），并且建立模型的時候僅考慮了機械總動力這個變量加入多水平模型中對糧食產量的影響，模型如下：

水平1：

水平2：

這樣建立的總型為：

模型的固定效應是 ，隨機效應是，

利用SPSS軟件得到的輸出結果如表3所示：

從表3的結果中可以看出，除了截距項以外，所有變量均統計意義顯著。 表示31個省市地區截距項的平均值， =616.02，說明各省市糧食產量的基礎值是616.02萬噸。α1=6.83，說明化肥施用量每增加一單位，糧食產量平均增加6.83萬噸，它是所有系數中最大的且顯著，因此可以認為化肥施用量是影響糧食產量最重要的因素；α2=0.17，顯示出糧食產量與耕種面積之間存在弱的正向影響，說明糧食耕種面積每增加一單位，糧食產量平均增加0.17萬噸；γ01=0.18，說明機械總動力每增加一單位，糧食產量平均增加0.18萬噸，說明機械總動力的投入對糧食增產存在正向影響。

從表4中可以知道， 和 均顯著，表明兩水平模型的截距和斜率（機械總動力）在各省之間有明顯的異質特征，即糧食產量因各省之間的機械總動力不同而不同。 >0，并且統計意義顯著，表明糧食產量與機械總動力投入量顯著正相關，即機械總動力的投入量越高，糧食產量越多。

四、總結

本文運用2009年至2014年中國31個省市地區的糧食數據，建立了條件兩水平模型，分析了各因素對糧食產量的影響大小。

分析表明：化肥施用量是影響糧食產量的首要因素，耕地面積和機械總動力均對糧食產量存在正向影響。耕地面積增加必然會使糧食增產，但由于我國現代化的建設，使耕地面積減少，因此必須想其他辦法來增加糧食產量。機械總動力代表了農業技術進步，機械總動力對糧食產量的正向影響，也說明了糧食產量的增加需要依靠技術的支撐。

參考文獻：

[1]李曉敏，丁士軍.對湖北省糧食生產效益的實證分析[J].安徽農業科學，2006，34（12）：2906-2908

[2]王雨濛.湖北省糧食生產灰色關聯動態分析[J].農業技術經濟，2011年第6期

[3]劉忠，黃峰，李保國.2003-2011年中國糧食增產的貢獻因素分析[J].農業工程學報，2013年12月

[4]王新華.基于面板數據模型的湖北省糧食產量影響因素實證研究[J].江蘇農業科學，2015年第43卷第7期