中国粮食生产函数模型
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粮食生产影响因素研究综述摘要:粮食是人类生存的根本,也是一个国家发展的物质基础。
粮食安全关系着社会的和谐与稳定,国家的安全与独立以及国民经济的持续发展,因而,粮食生产的重要性不言而喻。
本文对现有的粮食生产问题影响因素的文献进行了简单综述,以期更好地指导后续的相关研究。
关键词:粮食产量;影响因素;综述1 前言本篇综述对近年来国内外针对粮食生产影响因素做出分析的文献进行整理、归纳、比较和总结,以期为后续对浙江省粮食生产水平的研究奠定基础。
粮食产量是指某地区全社会的产量。
包括国有经济经营的、集体统一经营的和农民家庭经营的粮食产量,还包括工矿企业办的农场和其他生产单位的产量。
粮食除包括稻谷、小麦、玉米、高粱、谷子及其他杂粮外,还包括薯类和豆类。
生产函数是指在一定时期内,在一定技术水平下,生产中所使用的各种生产要素的数量与所能生产的最大产量之间的关系。
因而本专题涉及农业科学和统计学相关的内容,尤其是多元统计学和计量经济学的知识,文献时间跨度为2004年---2013年。
针对粮食生产的影响因素进行研究分析的文献颇多,侧重点和方法各不相同,其中大多数学者都以建立C-D生产函数作为分析的基础,同时,大多数学者都没有深入细致分析政策、气候、土壤质量等无法量化的因素对粮食产量造成的影响,这也正是该专题研究的难点所在。
2 综述2.1 粮食生产问题的研究背景世界人口增长以及全球变暖所造成的极端气候,病虫害加剧等问题使得粮食危机日益凸显,粮食安全成为每个国家不得不考虑的重大问题。
确保粮食安全,普遍认为即要达到三个具体目标:一是确保生产足够数量的粮食;二是最大限度地稳定粮食供给;三是确保所有需要粮食的人都能获得粮食。
在1996 年的第二次粮食首脑会议上,FAO(联合国粮农组织)重新对粮食安全做出表述,认为粮食安全是“让所有人在任何时候都能享有充足的粮食,过上健康、富有朝气的生活” [1]。
于是,粮食安全不仅仅局限于粮食的数量,更延伸到了粮食的质量上。
稻田生产力的数量模型与计算方法稻米是世界范围内最主要的粮食作物之一,因此稻田的生产力也成为农业研究的重要内容。
稻田生产力的提高不仅可以增加农业的产量,也可以提高农民的收入,并且对解决全球的粮食安全问题有着重要的意义。
那么,如何对稻田生产力进行模型刻画和计算呢?稻田生产力概述稻田是由水稻和水环境构成的特殊的农田。
稻田生态系统的物质循环过程包括了多种生物、化学和物理过程。
种植在稻田中的水稻是世界上重要的粮食作物之一,虽然它的生长需要水、氧气和阳光三个要素,但是大量的浸泡和养分供应有一定的限制。
因此,为了往稻田中提供养分和氧气,需要按一定时间和比例进行灌溉和施肥,并通过水的流动、搅拌和场地排水来保证稻田的环境质量。
稻田生产力泛指在某一时间间隔内,某一单位面积稻田内产生的可收割的水稻粮食,它包括下面四项成分:1. 土壤生产力:土壤的肥力和肥料的应用对稻田生产力有较为明显的影响;2. 育秧质量:育秧对水稻作物的生长发育和产量有重要的影响;3. 水稻生长环境:湿润的生长环境和氧气的供应对水稻的生长和发育有着决定性的影响;4. 农艺措施:如播种密度、施肥时间、最佳收割时间等农艺管理措施对稻田生产力有一定的影响。
因此,对稻田生产力量化的研究需要考虑种种复杂的情况,融合统计分析与模拟计算的方法。
稻田生产力的数量模型和计算方法稻田生产力的计算是通过建立模型和分析数据来完成的,在这方面,计算机模拟技术以及大数据分析技术愈发重要。
由于稻田生态系统的复杂性,对稻田生产力进行计算需要包括多个方面的因素,比如种子、施肥时间、湿度等等,通过一定的建模技术对这些因素进行模拟和分析,从而获得稻田生产力的量化结果。
现在已经有很多的计算方法用来分析这些因素,常用的包括:线性回归(简单线性回归和多元线性回归)、逐步回归、决策树、支持向量机和神经网络等方法。
例如,对于一组有关于水稻主茎与散粒指数之间关系的数据进行线性回归分析得到预测模型:Y = 0.6468 X - 0.4323其中 Y 为散粒指数,X 为主茎长度,结果表明接近正比例关系,因此在进行适当的管理和决策时可以使用此模型来提高稻田生产力。
化肥施用对中国粮食产量的贡献率分析——基于主成分回归C-D生产函数模型的实证研究房丽萍;孟军【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2013(29)17【摘要】施肥是农业持续发展的重要措施,施用化肥对中国粮食安全的保障作用是投入其他生产要素所不能替代的,掌握化肥的增产效应从指导农业生产及确定科学有效的施肥方案方面来说,都具有重要的理论与实践意义。
分析了化肥施用量与粮食产量之间的关系,选取粮食作物播种面积、农用机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量和农业从业人员为中国粮食产量的影响因素,采用主成分回归C-D生产函数模型,计算了化肥投入对粮食增产的弹性及贡献率。
结果表明:化肥施用与粮食产量之间存在较强的正相关关系;1978—2010年间化肥投入对粮食产量增长的弹性值为0.18,贡献率达20.79%,化肥对粮食增产的弹性和贡献与以往的研究结果相比略有下降,单位质量化肥投入带来的实际粮食产量增加量有所减少,但化肥投入仍是影响粮食产量增长的重要因素。
【总页数】5页(P156-160)【关键词】中国;化肥施用;粮食产量;贡献率【作者】房丽萍;孟军【作者单位】东北农业大学理学院【正文语种】中文【中图分类】S147【相关文献】1.中国民航运输生产要素贡献率的实证研究--基于CES生产函数模型 [J], 刘光才;赖汪湾2.中国股价波动的影响因素研究——基于主成分回归的实证分析 [J], 贺坤;张旭3.标准化对我国物流业经济增长的影响——基于C-D生产函数及主成分分析法的实证研究 [J], 叶萌;祝合良4.基于主成分回归的中国经济增长影响因素的实证研究 [J], 范秋芳;孙旭杰5.中国棉花补贴方式的最优选择——基于主成分回归的实证分析 [J], 丁鹿伟;汪晓银;谭砚文;康灿华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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然而,进入新世纪以来,农业的发展速度开始放缓,中国农业面临一系列严峻的挑战。
本文以中国农业发展方向为研究对象,分析了我国农业发展的影响因素,建立了几种粮食产量的数学模型,并以此分析了我国农村目前的状况以及粮食分布特征,最后对我国农业未来发展方向提出了建议。
针对问题一,我们采用层次分析法研究农村亟待解决的几个问题对我国未来农业发展的影响大小,首先确定了目标层、准则层和方案层中的各个指标,然后构造出成对比较矩阵,利用Matlab软件通过一致性指标,最后确定出这几个问题对我国未来农业发展影响大小的顺序为:(1)>(2)>(4)>(3)。
针对问题二,为了对我国未来三年主要粮食水稻、小麦、玉米、豆类、薯类产量的预测,查找中国统计年鉴,整理归纳出2006-2011年的主要粮食产量,通过建立的灰色预测模型,利用DPS9.50软件对2012-2014年主要粮食产量进行预测,得出了较为满意的预测结果。
第二章 一、上课讲解的例题(请先自己做着试试看,能考虑到什么程度就考虑到什么程度,写下来)1.根据某国1980-1993年的数据,得到如下回归结果。
(GNP 为国民生产总值,亿元;M为货币供应量,百万园;s 和t 分别为估计量的标准差和t 检验值。
ˆ787.478.09 ( ) (0.22) (10.0) ( )t t G N P M s t =-+==- 要求 (1)完成空缺的数字(2)在5%的显著性水平上是否接受零假设 (3)M 的参数的经济学含义是什么?2、假设某研究者基于100组三年级的班级规模(CS )和平均测试成绩(TestScore )数据估计的OLS 回归为:(20.4) (2.21) (1))求回归斜率系数的95%的置信区间。
(2)在5%的显著水平下检验,班级规模是否会显著的影响平均测试成绩。
(双边检验,写出原假设和备择假设,以及检验的过程)(3)若某班有22个学生,则班级平均测试成绩的预测值是多少。
(4)班级去年有19各学生,而今年有23各学生,则班级平均测试成绩变化的预测值是多少? (5)100各班级的样本平均班级规模为21.4,则这100各班级的样本平均测试成绩是多少? (6)100各班级的测试成绩样本标准差是多少?3、下面的方程是Biddle and Hamermesh (1990)研究中所用模型的简化,这项研究要考察工作与休息之间的替代关系。
模型设定如下:Sleep=μββββ++++age edu work 3210其中sleep 和 work 分别表示每周休息和工作的时间(以分钟计),edu 表示接受教育的程度(以接受教育的年数来表示),age 表示年龄。
利用调查的706个样本回归上述模型,估计结果如下(括号内的数字表示参数估计量的标准误差,σˆ表示回归标准差):sleep=3638.25-0.148work-11.13edu+2.20age(112.3) (0.02) (5.88) (1.45)2R =0.11 σˆ= 419.4请回答如下问题(注:计算过程保留小数点后2位数)(1)解释系数的意义。
农业信息技术中的粮食产量预测模型构建与优化近年来,随着农业信息技术的不断发展,粮食产量预测模型在农业生产管理中的作用越来越重要。
粮食是人类生活中不可或缺的重要食物之一,预测粮食产量对于农业生产、市场供需调控以及粮食安全具有重要意义。
因此,构建并优化粮食产量预测模型对于提高农业生产管理的效率和粮食供应的稳定性至关重要。
构建粮食产量预测模型需要综合考虑多种因素,包括农作物生长环境、气象条件、土壤质量、种植面积等。
为了准确预测粮食产量,可采用以下方法:首先,建立历史数据模型。
通过收集和整理历年的粮食产量数据,结合相关的农业环境因素和气象数据,建立统计模型。
常用的统计方法包括回归分析和时间序列分析。
回归分析可以通过建立影响粮食产量的参数和因素之间的关系模型,从而预测未来粮食产量。
时间序列分析可根据历史数据的规律性变化,预测未来的产量走势。
这些统计模型可以通过计算机软件进行建模和优化。
其次,采用机器学习算法进行预测。
机器学习算法可以更好地处理大数据量和复杂数据集。
例如,可以使用支持向量机(SVM)算法,通过建立决策边界和分类函数,预测粮食产量。
另外,人工神经网络(ANN)算法也可以用于粮食产量预测。
ANN通过模拟人脑神经元间的连接和传递方式,具备非线性建模能力,可以更好地拟合数据关系。
然后,结合遥感技术进行粮食产量预测。
遥感技术可以获取地表表征、植被指数、土壤湿度等数据,这些数据与粮食产量密切相关。
通过使用遥感数据,可以构建基于空间分布的粮食产量预测模型,进一步提高预测准确性。
最后,优化粮食产量预测模型。
模型的优化可以通过参数调整和模型选择来实现。
参数调整可以通过使用交叉验证方法,最小化模型的误差,提高预测精度。
模型选择可以比较不同模型的预测效果,并选择最优模型。
此外,合理选择预测模型的输入参数和特征,也是提高预测准确性的重要因素。
在实际应用中,粮食产量预测模型的建立和优化仍面临一些挑战和限制。
首先,数据获取困难。
多因素生产函数模型在中国农村经济中的应用随着中国农村经济的不断发展,经济增长的速度和质量也在不断提高。
而在这个过程中,多因素生产函数模型的应用也日益得到重视。
多因素生产函数模型是一种经济学模型,旨在探究各种生产要素对产出的贡献程度,以分析生产过程中各因素之间的关系,从而设计出更好的生产方式,提高经济效益。
在中国,农村经济占据着极为重要的地位,而目前农村经济的发展瓶颈主要集中在农业生产的方面。
因此,针对农业生产中的多因素生产函数模型的应用,可以使农业生产更科学合理地进行,实现农业经济的可持续发展。
多因素生产函数模型通常包括三个要素:劳动力、土地和资本。
这三个要素在农业生产中都是至关重要的,而其中土地和劳动力的贡献程度更为显著。
在农业生产中,土地是一种稀缺资源,而劳动力则是一种被广泛使用的生产要素。
在多因素生产函数模型分析中,通过比较劳动力、土地和资本三个因素对农业生产产出的贡献,可以有效地探究生产过程中的各种关系。
针对农村经济来说,分析劳动力、土地和资本对农业生产产出的贡献,可以让农业生产更加精准地进行。
对于出现较大资源浪费的农业生产方式,可以通过分析各种因素的贡献程度,调整相应的生产要素,优化生产方式,提高农业生产效率。
农村经济的发展也需要不断地开发新的生产模式。
同时,生产效率的提高也会更多地依赖创新能力和技术水平的提高。
多因素生产函数模型可以通过分析各种生产要素在生产过程中的贡献程度,为农村经济的生产模式和技术水平提供更加有针对性的改进建议。
在多因素生产函数模型中,每个生产要素的贡献程度都是可以进行量化的。
这种量化方式可以在分析过程中得到展示和验证,而这正是农村经济在生产模式和技术水平上需要的精准指导。
在多因素生产函数模型的应用过程中,技术水平和成本效益等因素也需要被考虑。
在中国,经济规模和资源投资率的提高,也需要在多因素生产函数模型中得到相应的表现。
这种表现需要包括各个要素的贡献比重、成本效益、供应供求等方面的运用。
w .. . .. . . . 资 料. . 中国粮食生产函数模型 一、引言 根据理论和经验分析,影响粮食生产(Y)的主要因素有:农业化肥施用量(X1)、粮食播种面积(X2)、成灾面积(X3)、农业机械总动力(X4)、农业劳动力(X5),其中,成灾面积的符号为负,其余均应是正。
二、数据来源 下表列出了中国粮食生产的相关数据,拟建立中国粮食生产函数。 表1 中国粮食生产与相关投入资料
年份 粮食产量 农业化肥施用量 粮食播种面积 成灾面积 农业机械总动力 农业劳动力 万吨 万公斤 千公顷 公顷 万千瓦 万人 1983 38728 1660 114047 16209 18022 31151 1984 40731 1740 112884 15264 19497 30868 1985 37911 1776 108845 22705 20913 31130 1986 39151 1931 110933 23656 22950 31254 1987 40208 1999 111268 20393 24836 31663 1988 39408 2142 110123 23945 26575 32249 1989 40755 2357 112205 24449 28067 33225 1990 44624 2590 113466 17819 28708 38914 1991 43529 2805 112314 27814 29389 39098 1992 44266 2930 110560 25893 30308 38699 1993 45649 3152 110509 23134 31817 37680 1994 44510 3318 109544 31382 33803 36628 1995 46662 3594 110060 22268 36118 35530 1996 50454 3828 112548 21234 38547 34820 1997 49417 3981 112912 30307 42016 34840 1998 51230 4084 113787 25181 45208 35177 1999 50839 4124 113161 26734 48996 35768 2000 46218 4146 108463 34374 52574 36043 2001 45264 4254 106080 31793 55172 36399 2002 45706 4339 103891 27160 57930 36640 2003 43070 4412 99410 32516 60387 36204 2004 46947 4637 101606 16297 64028 34830 2005 48402 4766 104278 19966 68398 33442 2006 49804 4928 104958 24632 72522 31941 2007 50160 5108 105638 25064 76590 30731 2008 52871 5239 106793 22283 82190 29923 2009 53082 5404 108986 21234 87496 28890 2010 54648 5562 109876 18538 92780 27931 2011 57121 5704 110573 12441 97735 26594 2012 58958 5839 111205 11470 102559 25773 w .. . .. . . . 资 料. . 资料来源:《中国统计年鉴》(1995,2012)。
三、模型设定 设粮食生产函数为 = 四、模型结果与检验 1、用普通最小二乘法估计模型 运用Eviews软件进行普通最小二乘回归的结果如下: Dependent Variable: LOG(Y) Method: Least Squares Date: 03/04/14 Time: 16:55 Sample: 1983 2012 Included observations: 30
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C -3.399026 1.775984 -1.913883 0.0676 LOG(X1) 0.391556 0.049906 7.845954 0.0000 LOG(X2) 1.153291 0.115417 9.992351 0.0000 LOG(X3) -0.072193 0.013678 -5.277951 0.0000 LOG(X4) -0.063170 0.042789 -1.476303 0.1529 LOG(X5) -0.099237 0.055146 -1.799520 0.0845
R-squared 0.987725 Mean dependent var 10.74426 Adjusted R-squared 0.985168 S.D. dependent var 0.118062 S.E. of regression 0.014378 Akaike info criterion -5.469319 Sum squared resid 0.004962 Schwarz criterion -5.189079 Log likelihood 88.03978 Hannan-Quinn criter. -5.379668 F-statistic 386.2468 Durbin-Watson stat 1.842639 Prob(F-statistic) 0.000000
因此,估计的方程为 )+1.153log(X2)-0.072log(X3)-0.063log(X4)-0.099log(X5) (-1.91) (7.85) (9.99) (-5.28) (-1.48) (-1.79)
R2 =0.9877 =0.9852 F=386.25 D.W.=1.84 由于R2 较大且接近于1,而且F=386.25>变量间总体线性关系显著。但由于其中X4,X5前参数估计值未能通过t检验,而且符号的经济意义也不合理,故认为解释变量间存在多重共线性。 w .. . .. . . . 资 料. . 2、 检验简单相关系数 log(X1),log(X2),log(X3),log(X4),log(X5)的相关系数如下表所示。
表2 相关系数表 LOG(X1) LOG(X2) LOG(X3) LOG(X4) LOG(X5)
LOG(X1) 1.000000 -0.456032 -0.005288 0.966390 -0.199163 LOG(X2) -0.456032 1.000000 -0.228430 -0.497507 -0.052864 LOG(X3) -0.005288 -0.228430 1.000000 -0.133051 0.657544 LOG(X4) 0.966390 -0.497507 -0.133051 1.000000 -0.393070 LOG(X5) -0.199163 -0.052864 0.657544 -0.393070 1.000000 由表中数据发现log(X1)与log(X2)间存在高度相关性。 3、 找出最简单的回归形式 分别作log(Y)与log(X1),log(X2),log(X3),log(X4)间的回归: (1)用Eviews作log(Y)与log(X1)间的回归结果如下: Dependent Variable: LOG(Y) Method: Least Squares Date: 03/04/14 Time: 17:51 Sample: 1983 2012 Included observations: 30
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob. C 8.540597 0.200770 42.53911 0.0000 LOG(X1) 0.270081 0.024579 10.98839 0.0000
R-squared 0.811758 Mean dependent var 10.74426 Adjusted R-squared 0.805035 S.D. dependent var 0.118062 S.E. of regression 0.052130 Akaike info criterion -3.005801 Sum squared resid 0.076092 Schwarz criterion -2.912388 Log likelihood 47.08701 Hannan-Quinn criter. -2.975917 F-statistic 120.7447 Durbin-Watson stat 0.641647 Prob(F-statistic) 0.000000
log()=8.541+0.270log(X1) (42.54) (10.99) R2 =0.8118 D.W.=0.6416 (2) 用Eviews作log(Y)与log(X2)间的回归结果如下: Dependent Variable: LOG(Y) Method: Least Squares Date: 03/04/14 Time: 17:59 Sample: 1983 2012 Included observations: 30
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.