基于回歸與ＡＲＭＡ組合模型的安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)研究

劉鐵

摘要：提出運(yùn)用回歸與時(shí)間序列（ARMA）組合模型來預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方案，結(jié)合安康市主要農(nóng)產(chǎn)品的歷史數(shù)據(jù)，分別建立了相應(yīng)的有效預(yù)測(cè)模型，對(duì)安康市“十三五”末的農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測(cè)并分析其原因，提出了推動(dòng)安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè);預(yù)測(cè);時(shí)間序列（ARMA）組合模型;回歸;安康市

中圖分類號(hào)：F323.22? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）15-0150-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.035? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research on agricultural development forecast of Ankang city based on the Regression-ARMA combined model

LIU Tie

（Institute of Pure Mathematics and Applied Mathematics/School of Mathematics and Statistics，Ankang University，Ankang 725000，Shaanxi，China）

Abstract： A scheme of development of agriculture was put forword by the combined regression-time series （ARMA） combined model.Based on the historical data of Ankang city's main agricultural products， the corresponding effective forecasting model is established. The agricultural development of Ankang city at the end of the 13th Five-Year Plan was predicted and the reasons were analyzed. Several suggestions for promoting agricultural development in Ankang city are proposed.

Key words： agricultural development; forecast; time series （ARMA） combined model; regression; Ankang city

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是各級(jí)政府利用宏觀調(diào)控手段解決“三農(nóng)”問題的一般做法[1]。準(zhǔn)確有效地預(yù)測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是制定相關(guān)政策的先決條件[2]。有學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)問題給出了模型[3，4]，其中時(shí)間序列（ARMA）模型得到了廣泛的應(yīng)用，被用來預(yù)測(cè)各種特定農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況[5-7]。

安康市地處秦嶺與巴山之間，屬于農(nóng)業(yè)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢[8]。為此有學(xué)者為安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展提出了針對(duì)性的建議[9，10]。本研究搜集了安康市2001—2018年主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)（表1，數(shù)據(jù)來源于安康市統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的安康市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)），應(yīng)用回歸與ARMA組合模型研究安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)問題，分析其發(fā)展態(tài)勢(shì)及原因，從而為安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展提出更有針對(duì)性的建議。

1? 安康市主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型

1.1? 糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型

1）平穩(wěn)性檢驗(yàn)。建模全部使用EViews 8軟件來完成。對(duì)安康市糧食產(chǎn)量時(shí)間序列Gt進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，這里采用單位根檢驗(yàn)（ADF），t值為-5.038 670，P<1%，說明是平穩(wěn)序列。

2）模型識(shí)別。糧食產(chǎn)量序列的自相關(guān)與偏相關(guān)函數(shù)見圖1，根據(jù)圖1可大致確定合適的模型為ARMA（2，2）。

3）模型的參數(shù)估計(jì)。糧食模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果見表2，R2=0.944 116，調(diào)整后的R2為0.941 287。所得模型為

Gt=86.237 40-0.726 32Gt-2+？著t+0.812 88？著t-2 （1）

式中，Gt為當(dāng)前糧食產(chǎn)量，Gt-2為前2年糧食產(chǎn)量，？著t為當(dāng)前殘差，？著t-2為前2年殘差。

4）模型的診斷檢驗(yàn)。對(duì)殘差的檢驗(yàn)結(jié)果見圖2，由圖2可見，殘差的自相關(guān)和偏相關(guān)函數(shù)均落入隨機(jī)區(qū)間內(nèi)，模型殘差為白噪聲序列，模型顯著有效。

1.2? 油料產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型

安康市油料作物產(chǎn)量Ot（t=1，2，…，18）如圖3所示，具有明顯的線性上升趨勢(shì)，屬于非平穩(wěn)序列。

考慮線性回歸與ARMA組合模型，即先線性回歸

Ot=c+kt+■t? ? （2）

式中，Ot為當(dāng)前油料產(chǎn)量，t為時(shí)間（年），k和c分別為斜率和截距，■t為當(dāng)前殘差，再對(duì)殘差■t建立ARMA模型。

1）提取趨勢(shì)項(xiàng)。提取趨勢(shì)項(xiàng)的回歸結(jié)果見表3，R2=0.924 423，調(diào)整后的R2為0.919 699。

2）模型檢驗(yàn)?；貧w模型殘差的Q檢驗(yàn)結(jié)果見圖4，由圖4可見殘差并非白噪聲序列，還可以進(jìn)一步對(duì)殘差建模。

3）模型改進(jìn)?；貧w與時(shí)間序列組合模型結(jié)果見表4。其檢驗(yàn)結(jié)果見圖5，R2=0.966 718，調(diào)整后的R2為0.962 280，可見組合模型更加顯著和有效。此時(shí)，油料作物產(chǎn)量的預(yù)測(cè)模型為

Ot=4.080 05+0.676 95t+？著t+1.104 39？著t-2? （3）

1.3? 蔬菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型

如圖6所示，安康市蔬菜產(chǎn)量Vt（t=1，2，…，18）呈現(xiàn)明顯的線性，故僅作線性回歸即可，回歸模型如下：

Vt=22.994 6+8.101 0t? ?（4）

R2=0.991 358。

1.4? 水果產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型

應(yīng)用“1.2”的方法可建立安康市水果產(chǎn)量Ft（t=1，2，…，18）的預(yù)測(cè)模型為

Ft=3.750 5+1.147 2t+？著t+0.837 7？著t-2? （5）

1.5? 茶葉產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型

由圖7可見，安康市茶葉產(chǎn)量Tt（t=1，2，…，18）呈現(xiàn)指數(shù)上升的趨勢(shì)。故應(yīng)對(duì)因變量取對(duì)數(shù)再用“1.2”的方法建立預(yù)測(cè)模型如下：

lnTt=-1.592 0+0.139 6t+？著t-0.856 2？著t-2? ? （6）

2? 安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)及原因分析

運(yùn)用上述模型分別對(duì)安康市主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到“十三五”末的預(yù)測(cè)結(jié)果見表5。

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，糧食生產(chǎn)穩(wěn)中有升，但幅度不大;油料和蔬菜生產(chǎn)繼續(xù)攀升，且漲幅較大;茶葉產(chǎn)量漲幅最大，2019和2020年產(chǎn)量分別上漲16%和15%。

安康市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受諸多因素的限制，如耕地少且多山地、坡地;農(nóng)業(yè)種植人口受教育水平低（據(jù)安康市第三次全國農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)，未受過任何教育的占到12%，僅接受義務(wù)教育的占到83%）;水利設(shè)施不健全;機(jī)械化水平低等。近年來受到異常氣候的影響，糧食產(chǎn)量偶有大幅下降。而油料作物、水果、茶葉適合山地生長(zhǎng)，產(chǎn)量逐年攀升，尤其隨著政府扶持力度加大和安康市富硒茶品牌的打響，近年來安康市茶葉產(chǎn)量呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。另外，由于大棚與溫室面積的增加，蔬菜產(chǎn)量也有顯著增加。

3? 安康市農(nóng)業(yè)發(fā)展建議

3.1? 保持優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，發(fā)展特色項(xiàng)目

繼續(xù)打響安康茶、富硒綠色食品等特色品牌，加大廣告投入，擴(kuò)大其在全國的知名度，使人們一提到富硒產(chǎn)品，就會(huì)想到安康市。

3.2? 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，補(bǔ)足短板

加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加大水利設(shè)施投資力度。安康市不缺水，缺的是把水引上山的灌溉設(shè)施，一旦解決灌溉問題，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵御自然災(zāi)害的能力將大大增強(qiáng)，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量上去指日可待。另外，還要努力提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

3.3? 推進(jìn)科技扶貧，堅(jiān)持科教興農(nóng)

發(fā)展教育，尤其是大力強(qiáng)化農(nóng)村義務(wù)教育，使農(nóng)民擁有基本的讀、寫、算能力，使其具備掌握農(nóng)業(yè)科技、運(yùn)用農(nóng)業(yè)科技發(fā)展生產(chǎn)的必要條件。根據(jù)縣、鄉(xiāng)、村的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特色與條件，組織農(nóng)業(yè)科技團(tuán)隊(duì)制定精準(zhǔn)扶貧方案，解決農(nóng)民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的技術(shù)難題。

3.4? 招商引資，興辦農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)

給予政策扶持，鼓勵(lì)本土或外來資本在本地興辦農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)。安康市有許多特色農(nóng)產(chǎn)品，如魔芋、臘肉等，由于沒法量產(chǎn)，在全國知名度不高，銷售范圍有限。開辦農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)既可以提高農(nóng)產(chǎn)品的科技附加值，還可以帶動(dòng)勞動(dòng)就業(yè)，解決農(nóng)民的后顧之憂。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊立斌.加快湖北省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的幾點(diǎn)思考[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49（1）：249-252.

[2] 康艷芳，聶規(guī)劃.河南省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)證預(yù)測(cè)分析[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2013（21）：143-145.

[3] 何忠偉，栗衛(wèi)清，劉? 芳.我國乳制品消費(fèi)水平變動(dòng)趨勢(shì)集成預(yù)測(cè)

——基于ARMA、VAR和VEC模型[J].中國畜牧雜志，2018， 54（8）：131-136.

[4] 王洪平，宋良美.基于小波ARMA模型預(yù)測(cè)中國的棉花產(chǎn)量[J].國際紡織導(dǎo)報(bào)，2018，46（11）：48-52.

[5] 朱彩霞，李永前，田雁冰，等.基于ARMA模型的昆明市禽蛋零售價(jià)格的分析與預(yù)警[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2018，29（15）：148-149.

[6] 舒服華.基于ARMA模型的我國小麥產(chǎn)量預(yù)測(cè)[J].現(xiàn)代面粉工業(yè)，2017，31（4）：26-30.

[7] 許鳳華，魏? 媛.ARMA模型在小麥價(jià)格指數(shù)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2015（8）：82-84.

[8] 唐波岐，趙臨龍.欠發(fā)達(dá)地區(qū)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策研究

——以安康市為例[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，58（6）：144-147，151.

[9] 李? 勇.安康市農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015， 61（7）：92-94.

[10] 李? 紅，陳明清，曹和燕，等.安康市高山蔬菜發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，58（6）：164-165.