水災(zāi)害對湖北省糧食安全的影響研究

宋 蕾，閆金明

（昆明理工大學(xué) 法學(xué)院，昆明 650500）

水災(zāi)害對湖北省糧食安全的影響研究

宋 蕾＊，閆金明

（昆明理工大學(xué) 法學(xué)院，昆明 650500）

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，找到影響糧食生產(chǎn)能力的主要因素.經(jīng)分析，影響湖北省糧食生產(chǎn)能力的主要因素為有效灌溉面積和種植結(jié)構(gòu)，均為水災(zāi)害因子，其與糧食產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度平均分別為：0.96和0.91，在所有影響糧食產(chǎn)量的因子中占前兩位，故應(yīng)加強(qiáng)水災(zāi)害治理，確保有效灌溉面積和合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，保證湖北省糧食安全.

湖北??；糧食生產(chǎn)；水災(zāi)害；灰色關(guān)聯(lián)分析

“民以食為天”.糧食是一種具有戰(zhàn)略意義的特殊商品，是國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分.影響糧食生產(chǎn)能力的因素較多，如有效灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)、三日最大暴雨兩、成災(zāi)率、化肥施用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、糧食收購價格、國家政策等.其中有效灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)、三日最大暴雨量和成災(zāi)率化為水災(zāi)害的影響因子［1-2］.

作為擁有全國十大商品糧生產(chǎn)基地之一的江漢平原的湖北省，是我國十大糧食生產(chǎn)區(qū)之一.其生產(chǎn)的糧食不僅要滿足本省人民的消費和需求外，還要向糧食生產(chǎn)不足的省區(qū)提供糧食以滿足其消費和需求.因此，湖北省的糧食生產(chǎn)安全與否對全國的糧食安全有著重要影響.但湖北省自然災(zāi)害發(fā)生頻繁，主要為旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害以及漬害，水災(zāi)害尤為嚴(yán)重［3］.水災(zāi)害的發(fā)生對湖北糧食安全帶來隱患，鑒于湖北省在我國糧食安全中的特殊地位，以及湖北省水災(zāi)害的頻發(fā)性，本文通過對歷史數(shù)據(jù)幾個影響因素變動趨勢進(jìn)行定量研究，定量分析湖北省水災(zāi)害對糧食安全的影響，對有效提高水災(zāi)害的治理標(biāo)準(zhǔn)、確保湖北省乃至全國糧食安全具有重要的意義.

1 研究區(qū)概況

湖北省地處我國中部，長江中游，全省總面積18.59萬km2，總?cè)丝? 000萬.湖北基本屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，平均氣溫在15～17℃之間，年平均降水量約800～1 600mm.湖北是我國的農(nóng)業(yè)大省，素有“湖廣熟，天下足”的美稱.全省光照充足，熱量豐富，降水充沛，無霜期長.湖北有富饒的江漢平原、鄂北崗地兩大優(yōu)良棉糧生產(chǎn)基地.全省糧食、棉花、油料產(chǎn)量居全國前列.糧食播種面積占農(nóng)作物總播種面積的55%，糧食產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的4.5%.

但近年來湖北省糧食生產(chǎn)受自然災(zāi)害、投入和社會經(jīng)濟(jì)（如價格、政策）等不確定因素的影響，糧食產(chǎn)量逐年下降，年際產(chǎn)量也往往波動較大，糧食安全受到威脅，因此定量分析湖北省糧食生產(chǎn)的影響因素，對湖北省糧食安全乃至全國的糧食安全都具有十分重要的意義.

2 灰色關(guān)聯(lián)分析方法

2.1 灰色關(guān)聯(lián)理論簡介

基于地理現(xiàn)象與問題之間的復(fù)雜性，以及人們認(rèn)知水平的限制，許多因素之間的關(guān)系是灰色的，很難用相關(guān)系數(shù)比較精確地度量其相關(guān)程度的客觀大小.灰色理論為了解決這一類型問題，提出了“灰色關(guān)聯(lián)度”的概念.所謂灰色關(guān)聯(lián)度，是指兩個系統(tǒng)之間的因素隨時間或不同對象而變化的關(guān)聯(lián)性大小的量度.在系統(tǒng)發(fā)展過程中，若兩個因素同步變化程度較高，可謂二者關(guān)聯(lián)程度較高；反之，則較低.灰色關(guān)聯(lián)分析對于一個系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢提供了量化的度量，非常適合動態(tài)歷程分析.水災(zāi)害與糧食生產(chǎn)之間關(guān)系就屬于“灰色”，可以用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對湖北省水災(zāi)害與糧食生產(chǎn)關(guān)系進(jìn)行定量研究［4-6］.

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度模型

影響糧食生產(chǎn)能力的因素較多，為了研究湖北省影響糧食生產(chǎn)能力的各個主要影響因素和糧食實際產(chǎn)出量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以糧食生產(chǎn)能力作為研究對象，選取水災(zāi)害因子（有效灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)（糧食作物種植面積占農(nóng)作物總播種面積比例）、成災(zāi)率（成災(zāi)面積占受災(zāi)面積比重）、三日最大暴雨量）和其它因子（農(nóng)用化肥施用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、上年農(nóng)產(chǎn)品收購價格）等作為分析因子，探討糧食生產(chǎn)與水災(zāi)害因子之間的關(guān)聯(lián)，找出水災(zāi)害對湖北省糧食生產(chǎn)的主要影響因子［8-9］.分析程序如下.

第1步：序列計算準(zhǔn)備.根據(jù)需要，給出原始序列、參考序列和比較序列，文中以1994年～2008年的有效灌溉面積、成災(zāi)率、三日最大暴雨量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、種植結(jié)構(gòu)和糧食收購價格等作為比較序列，糧食產(chǎn)量為參考序列，見表1.

比較序列：xm（k）＝｛xm1（1），xm1（2），…，xm1（n）｝；m 為序列數(shù)，m＝1，2，3，…，7.

參考序列：x0（k）＝｛x1（1），x1（2），…，x1（n）｝；n為年數(shù)，n＝11.

第2步：對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化無量綱處理.即用原始序列的初值去除序列中的每一個數(shù)，用以生成初值化序列.初值化序列計算式為

令x是ω的初值化序列，則

第3步：求參考序列與比較序列的差別序列Δi.

第4步：計算糧食產(chǎn)量分別與有效灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)、成災(zāi)率、化肥施用量、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力、農(nóng)產(chǎn)品收購價格、三日最大暴雨量之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù).

關(guān)聯(lián)系數(shù)計算式為：

式中，δ為分辨系數(shù)δ∈［0，1］；在灰色少信息原理下，一般δ取為0.5.則ξm（k）就是第k時間比較序列和參考序列的關(guān)聯(lián)系數(shù).

表1 湖北省糧食生產(chǎn)能力影響因素統(tǒng)計資料［7］Tab.1 Statistics data of factors affecting food production in Hubei Province

3 結(jié)果與討論

3.1 糧食生產(chǎn)影響因素關(guān)聯(lián)度分析

通過影響糧食產(chǎn)量的水災(zāi)害因子灰色關(guān)聯(lián)分析表明，有效灌溉面積的變化對湖北省糧食波動影響最大，關(guān)聯(lián)系數(shù)平均達(dá)到0.959 2，多年來一直占據(jù)第一位；其次是種植結(jié)構(gòu)，即糧食作物播種面積占農(nóng)作物總播總面積的比例，關(guān)聯(lián)系數(shù)平均為0.909 0，占第二位；三日最大暴雨量影響程度也較高，位列第三；成災(zāi)率和農(nóng)產(chǎn)品相對收購價格的影響相對較小.但從各年的關(guān)聯(lián)系數(shù)分析可知，不同時間影響糧食產(chǎn)量的主要因子會發(fā)生變化，這與各年的自然條件以及國家政策有關(guān).以上分析可知，與湖北省糧食生產(chǎn)能力關(guān)聯(lián)度最大的3個因子（有效灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)和三日最大暴雨量）均為水災(zāi)害因子.

表2 湖北省糧食生產(chǎn)影響因子關(guān)聯(lián)度Tab.2 The relationship degree of grain impact factors in Hubei Province

圖1 湖北省糧食生產(chǎn)影響因子關(guān)聯(lián)度變化（1995年～2008年平均）Fig.1 Relation between wuter desaster and grain fluctuation coefficient from 1995to 2008

3.2 水災(zāi)害因子與糧食生產(chǎn)關(guān)聯(lián)分析

3.2.1 有效灌溉面積 有效灌溉面積是指灌溉工程或設(shè)備已基本配套，有一定水源，土地比較平整，在一般年景可以進(jìn)行正常灌溉的農(nóng)田灌溉面積，是歷年來最能綜合反映水利建設(shè)成就和抗旱治理成果的主要指標(biāo)之一，是關(guān)系到糧食生產(chǎn)發(fā)展的重要因素.根據(jù)上述分析，有效灌溉面積與湖北省糧食生產(chǎn)能力具有非常高的關(guān)聯(lián)度.1995年～2008年多年平均關(guān)聯(lián)度為0.960 5，在選取的七個因子中排序第一.說明提高水災(zāi)害治理標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)，加快中低產(chǎn)田改造，大力發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)，擴(kuò)大湖區(qū)有效灌溉面積，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田，對促進(jìn)糧食生產(chǎn)、保障糧食安全具有重要的推動作用.

3.2.2 種植結(jié)構(gòu) 播種面積是構(gòu)成糧食生產(chǎn)能力最具決定性的要素，種植結(jié)構(gòu)表明在農(nóng)作物總播種面積中糧食作物面積的比重，是反映糧食播種面積的指標(biāo).根據(jù)尹成杰研究，糧食播種面積每增加1%，糧食增產(chǎn)0.88%.就本研究區(qū)而言，種植結(jié)構(gòu)與湖北省糧食生產(chǎn)能力具有較高的關(guān)聯(lián)關(guān)系，多年平均關(guān)聯(lián)度達(dá)到0.909 0，在選取的因子中排序第二.說明調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、增加糧食作物播種面積可以提高糧食生產(chǎn)能力、保障糧食安全.

3.2.3 三日最大暴雨量 暴雨對糧食生產(chǎn)具有非常明顯的影響，考驗糧食作物的耐淹、耐澇能力，基于湖北暴雨發(fā)生的實際和數(shù)據(jù)獲取情況，選取湖北省有代表性的測站加權(quán)三日最大暴雨量作為影響糧食生產(chǎn)能力因子進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，二者之間的多年平均關(guān)聯(lián)度為0.786 0，具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)度，在選取的因子中排序第三，說明通過水災(zāi)害治理，降低暴雨災(zāi)害損失，對糧食安全具有重要的影響.［10-12］

4 結(jié)論

通過對研究影響糧食產(chǎn)量的水災(zāi)害因子灰色關(guān)聯(lián)分析表明，有效灌溉面積的變化對湖北省糧食波動影響最大，關(guān)聯(lián)系數(shù)平均達(dá)到0.959 2；其次是種植結(jié)構(gòu)，關(guān)聯(lián)系數(shù)平均為0.909 0，占第二位；三日最大暴雨量和成災(zāi)率也有一定的影響.

提高水災(zāi)害治理措施，改善排灌條件，提高區(qū)域排灌標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，對提高湖北省糧食生產(chǎn)能力具有重要意義.

湖北省是我國人口、糧食大省，湖北水災(zāi)害頻繁，而且有愈演愈烈之勢，水災(zāi)害的頻繁發(fā)生嚴(yán)重影響了糧食作物的生產(chǎn)，引起糧食產(chǎn)量不穩(wěn)定，影響到湖北省糧食安全和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，定量研究湖北省糧食安全的關(guān)鍵影響因子顯得極為重要.

本文以湖北為例，分析了水災(zāi)害對糧食安全的影響，得知，有效灌溉面積、種植結(jié)構(gòu)、三日最大暴雨量是影響湖北省糧食安全的重要因素.為湖北省管理部門制定糧食安全政策提供了科學(xué)依據(jù)，對全國糧食安全管理政策的研究也有極為有利的借鑒意義.

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Quantitative study of water disaster on grain production of Hubei Province

SONG Lei，YAN Jinming
（Law School，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500）

The main factors impacting grain production were studied by grey correlation analysis.The results were shown as follows.The main water disaster factors impacting grain production were effective irrigated area and planting structure，the relationship degree of which with grain yield is respectively 0.96and 0.91ranking the first two among all the selected factor.It was shown that water disaster influenced the grain yield heavily.So it is important to strengthen the governance of water－related disasters，such as endurance of the effective irrigation area and adjustment of the planting structure.

Hubei Province；grain production；water disaster；Grey Correlation Analysis

U445.7＋5；F762.1

A

1000－1190（2012）04－0498－04

2012－02－28.

國家自然科學(xué)基金項目（41171426）；湖北省自然科學(xué)基金重點項目（2011CDA075）；昆明理工大學(xué)2012年人培基金項目.

＊E－mail：songyylxl＠gmail.com.