基于耕地壓力指數(shù)的山東省糧食生產(chǎn)動態(tài)分析與預(yù)測

李福奪, 楊興洪

(貴州大學 管理學院, 貴州 貴陽 550025)

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基于耕地壓力指數(shù)的山東省糧食生產(chǎn)動態(tài)分析與預(yù)測

李福奪, 楊興洪

(貴州大學 管理學院, 貴州 貴陽 550025)

[目的] 對山東省1994—2014年的糧食生產(chǎn)進行動態(tài)分析，并對2015—2025年的糧食安全狀況進行預(yù)測，為該省制定合理的糧食生產(chǎn)規(guī)劃和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟政策提供科學依據(jù)。 [方法] 從耕地壓力角度出發(fā)，采用最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)模型，通過對文獻資料進行搜集、整理與統(tǒng)計，并運用Logistic人口預(yù)測模型和灰色GM(1,1)模型開展研究。 [結(jié)果] (1) 山東省1994—2014年中的大多數(shù)年份耕地壓力指數(shù)大于1，處于糧食不安全狀態(tài)； (2) 1994—2014年耕地壓力指數(shù)呈現(xiàn)出緩慢上升趨勢，且其變化具有明顯的周期性，每個波動周期大約為4～5 a； (3) 未來10 a糧食產(chǎn)量、年末人口總數(shù)呈增加的態(tài)勢，而耕地面積、人均耕地面積、最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)均呈現(xiàn)出降低趨勢，且大多數(shù)年份的耕地壓力指數(shù)值小于1。 [結(jié)論] 通過大力發(fā)展糧食經(jīng)濟，未來10 a山東省糧食生產(chǎn)與供給都將處于安全狀態(tài)。

耕地壓力指數(shù); Logistic人口預(yù)測模型; 灰色模型; 糧食安全； 山東省

文獻參數(shù)： 李福奪, 楊興洪.基于耕地壓力指數(shù)的山東省糧食生產(chǎn)動態(tài)分析與預(yù)測[J].水土保持通報，2016,36(4)：220-226.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2016.04.039

糧食生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有具足輕重的地位，也直接關(guān)系著社會的和諧與穩(wěn)定[1]。自1972—1974年世界糧食危機爆發(fā)以來，糧食安全問題逐漸成為學術(shù)界研究的焦點。當前，世界糧食危機仍在繼續(xù)，全球性的糧食出現(xiàn)嚴重短缺、產(chǎn)量銳減、價格漲幅過快，這引發(fā)了國際社會對糧食安全問題的普遍擔心。據(jù)世界糧農(nóng)組織最新估計，2004—2006年全球約有8.05億人長期受食物不足困擾，食物不足發(fā)生率同期在全球范圍內(nèi)仍然高達11.3%，在發(fā)展中國家更是達到了13.5%[2]?！?014年世界糧食不安全狀況》指出，盡管發(fā)展中國家作為整體已取得進展，但在減輕食物不足問題、改善糧食安全方面仍有較大的改進空間[3]。作為全球最大的發(fā)展中國家，世界糧食規(guī)劃署公布的《2013年全球糧食安全指數(shù)報告》顯示，中國的糧食安全指數(shù)位列第42位，屬于“輕度風險”國家[4]。但是，在全球糧價普遍上漲的大背景下，中國糧食安全絕不是高枕無憂，特別是最近幾年，國內(nèi)糧食生產(chǎn)形勢正悄然發(fā)生著一些深刻的變化，糧食生產(chǎn)的不利因素在增多，而有利條件卻在減少，糧食安全存在很大隱患，應(yīng)該引起足夠的重視。保障糧食安全是關(guān)系到國計民生的大事，而區(qū)域糧食生產(chǎn)是國家糧食安全的基礎(chǔ)，保障國家糧食安全就必須先要科學制定區(qū)域糧食生產(chǎn)任務(wù)、穩(wěn)定區(qū)域糧食產(chǎn)量，特別是糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食產(chǎn)量。

山東省作為中國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，其糧食生產(chǎn)情況直接關(guān)系到全國的糧食安全狀況。建國以來,特別是實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制以來,山東的糧食生產(chǎn)有了突飛猛進的發(fā)展。1984年全省糧食總產(chǎn)突破3.00×107t,人均糧食占有量已達400 kg以上,基本上解決了溫飽問題；1999年達到4.30×107t,比1949年增長了近4倍,比改革開放初的1978年增長了的1倍；“九五”期間在國家糧食增產(chǎn)的5.00×107t中,就有10%的增量來自山東省。進入21世紀以來，山東省在全國率先實現(xiàn)了歷史性的糧食總產(chǎn)“十二連增”。面對復(fù)雜嚴峻的國內(nèi)外經(jīng)濟形勢和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢,作為我國第三大糧食主產(chǎn)省份,山東省糧食生產(chǎn)對保障整個國家的糧食安全和經(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展有著極其重要的意義。以往研究對區(qū)域糧食安全狀況的量度，大多采用區(qū)域糧食生產(chǎn)能力這一指標來代替，但這并不能全面、準確地反映出耕地、人口與糧食安全的關(guān)系，相比而言，耕地壓力指數(shù)模型科學、合理，并能準確反映糧食安全與確保糧食安全的耕地之間的動態(tài)關(guān)聯(lián)性。鑒于此，本研究從耕地壓力角度出發(fā)，采用耕地壓力指數(shù)模型，通過對文獻資料進行搜集、整理與統(tǒng)計，對山東省1994—2014年的糧食生產(chǎn)進行了動態(tài)分析，之后又運用時間序列平滑預(yù)測法和灰色 模型對未來10 a(2015—2025年)山東省的糧食安全狀況進行了預(yù)測，以期為國家糧食主產(chǎn)區(qū)制定合理的糧食生產(chǎn)規(guī)劃和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟政策提供科學的理論依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

山東省位于東部沿海、黃河下游地區(qū)，位于東經(jīng)114°19′—122°43′,北緯34°22′—38°23′之間，自北向南依次與河北、河南、安徽和江蘇接壤，面積1.58×105km2。山東省地處溫帶季風氣候區(qū)，屬半干旱大陸性氣候，年內(nèi)季節(jié)變化十分明顯，大多數(shù)年份的氣候干燥度在1.7～1.9之間，最高可達2.2，總體來說這種氣候特征適合農(nóng)作物特別是糧食作物的生長；山東省年平均氣溫在13 ℃左右,其中7月最熱，平均可達近35 ℃；1月份最冷，平均為-4.5 ℃，冬季寒潮頻繁、常發(fā)霜凍；山東省年均降水量為近600 mm，降水分布東部半島多于西部內(nèi)陸，魯東南多于魯西北，全年降水近70%集中在夏季，秋季雨量多于春季[5]。山東省土地總面積1.57×107hm2，約占全國國土總面積的1.63%，居全國第19位。在山東省各種地貌中，平原所占比重最大，約為55%，這也奠定了山東省農(nóng)業(yè)大省的地位；山地、丘陵分別占到15.5%和13.2%，其他地貌分布較少。2014年山東省農(nóng)業(yè)從業(yè)人員3.33×108人，農(nóng)用地共1.16×108hm2，占土地總面積的73.61%；在農(nóng)用地中，耕地7.32×107hm2，人均耕地0.081 hm2，略低于全國平均水平。山東省的糧食產(chǎn)量較高，糧食作物種植分夏、秋兩季，夏糧主要是冬小麥，秋糧主要是玉米、地瓜、大豆、高粱、谷子和小雜糧，其中小麥、玉米、地瓜是山東省的3大主要糧食作物。自1978年以來的30 a多間，山東省糧食總產(chǎn)實現(xiàn)連續(xù)跨越，到2014年糧食總產(chǎn)達到4.60×108t，其中商品糧達2.42×108t，商品糧率達52.6%，均創(chuàng)歷史新高[6]。近年來山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件發(fā)展迅速，2014年該省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥施用量1.60×108t，平均施用量629 kg/hm2，比全國平均水平311 kg/hm2高出1倍；農(nóng)業(yè)機械總動力1.69×109kW，農(nóng)機總值8.38×1011元，農(nóng)機化綜合水平超過86.2%，其中糧食生產(chǎn)機械化水平達到93%以上。共有各類水庫6 411座，其中，大中型水庫34座，庫容量其中超過2.00×109m3的大型水庫16座，總庫容1.79×1011m3，農(nóng)田有效灌溉面積達4.83×107hm2[7]。

2　數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1數(shù)據(jù)來源與處理

2.1.1數(shù)據(jù)搜集查閱《山東省統(tǒng)計年鑒》《山東年鑒》(1994—2014年)等官方正式公布的文獻材料，并收集自1994—2014年的山東省糧食局、農(nóng)業(yè)廳等機構(gòu)相關(guān)統(tǒng)計資料，搜集的數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)該包括1994—2014年山東省人口數(shù)量、糧食自給率、糧食總產(chǎn)、糧食播種面積、農(nóng)作物總播種面積和復(fù)種指數(shù)等，數(shù)據(jù)搜集是進行統(tǒng)計分析的前提和基礎(chǔ)。

2.1.2數(shù)據(jù)校對與整理由于歷史資料的記載也可能會出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準確，因此在利用搜集來的資料展開研究前必須反復(fù)比較、核對、核準，才能確保數(shù)據(jù)的準確無誤，這樣得出的結(jié)論才更可靠、更有說服力，也更具參考價值。數(shù)據(jù)要按照1994—2014年的時間段序列逐年排列，應(yīng)用Excel軟件對山東省20 a里糧食指標數(shù)據(jù)信息進行系統(tǒng)化整理。

2.2研究方法

采用最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)模型對山東省1994—2014年的糧食生產(chǎn)進行動態(tài)分析，運用時間序列平滑預(yù)測法和灰色GM(1,1)模型對2015—2030年山東省的糧食安全狀況進行了預(yù)測。

2.2.1最小人均耕地面積模型保障區(qū)域糧食安全的最小人均耕地面積是指，在一定區(qū)域范圍內(nèi)一定糧食自給水平和耕地綜合生產(chǎn)能力條件下，滿足個人正常生活的糧食消費所需的最少耕地面積閾值[8]。最小人均耕地面積的內(nèi)涵是為了保證區(qū)域糧食安全而需保護的耕地數(shù)量底線，它受到糧食自給率、人均糧食需求量、糧食單產(chǎn)、糧食播種面積占比和復(fù)種指數(shù)這5個因素的影響，其計算公式為：

(1)

式中：Smin——區(qū)域最小人均耕地面積(hm2/人);β——區(qū)域糧食自給率(%);Gr——人均糧食需求量(kg/人);p——糧食單產(chǎn)(kg/hm2);q——糧食播種面積占比(%);k——復(fù)種指數(shù)(復(fù)種指數(shù)是指一定時期內(nèi)(一般為1 a)在同一地塊耕地面積上種植農(nóng)作物的平均次數(shù)，它等于年內(nèi)耕地上農(nóng)作物總播種面積與耕地面積之比)。

由公式(1)可以看出，最小人均耕地面積Smin與糧食自給率β和人均糧食需求量Gr成正比，與糧食單產(chǎn)p、糧食播種面積占比q和復(fù)種指數(shù)k成反比，qk表示糧食播種面積在總耕地面積中所占的份額，而pqk實際上反映了耕地糧食生產(chǎn)力水平。

2.2.2耕地壓力指數(shù)耕地壓力指數(shù)是指最小人均耕地面積與實際人均耕地面積的比值，計算公式為：

(2)

式中：Sa——實際人均耕地面積(hm2/人);K——耕地壓力指數(shù)。

耕地壓力指數(shù)衡量的是一個特定區(qū)域為保障其糧食安全所需的最小人均耕地面積Smin與實際人均耕地面積Sa的對比關(guān)系,其值反映了區(qū)域耕地資源的緊張程度。需要指出的是,由于耕地生產(chǎn)力水平、人口數(shù)量與質(zhì)量等因素都是動態(tài)的,因而Smin和Sa也都會隨時間和空間發(fā)生變化,因此耕地壓力指數(shù)K也表示一個會隨時空發(fā)生變化的量[9]。耕地壓力指數(shù)K給出了耕地保護的閾值，可作為區(qū)域耕地保護的調(diào)控指標。不同時空截面上的K值大小反映了此時區(qū)域耕地資源所承受的壓力水平,因此可以根據(jù)K值的大小采取不同的對策,以調(diào)節(jié)耕地資源所承受的壓力,實現(xiàn)耕地資源的可持續(xù)利用。具體來說：K=1，表示最小人均耕地面積Smin與實際人均耕地面積Sa相等，區(qū)域糧食供給也剛好等于需求。此時必須采取措施嚴格防止耕地資源的進一步流失，同時還要通過加大物質(zhì)資本投入和技術(shù)投入來積極提高耕地的生產(chǎn)力水平，從而提高糧食單產(chǎn)。K<1，表示最小人均耕地面積Smin小于實際人均耕地面積Sa，糧食生產(chǎn)與供給都處于安全狀態(tài)。此時可以適度轉(zhuǎn)移耕地用途來保證城鎮(zhèn)化進程對土地的需求，可以通過適度退耕還林還草來改善生態(tài)環(huán)境，當然，耕地用途的轉(zhuǎn)變必須嚴格控制在不大于(Smin-Sa)的范圍內(nèi)，否則就會區(qū)域糧食安全。K>1,表示最小人均耕地面積Smin大于實際人均耕地面積Sa，糧食生產(chǎn)與供給處于不安全狀態(tài)。此時說明區(qū)域耕地正承受著巨大的壓力，需要通過適當開發(fā)后備耕地資源和加強對現(xiàn)有“拋荒”土地的整理、提高單位面積的產(chǎn)出水平等來加強糧食生產(chǎn)、確保糧食安全。

2.2.3Logistic人口預(yù)測模型為了保證人口預(yù)測的精確性，采用Logistic人口預(yù)測模型來對對未來10 a山東省人口數(shù)量進行預(yù)測，計算公式為[10]：

(3)

(4)

式中：x0，x1，x2——t0，t1和t33個年份的人口數(shù)據(jù)，t2-t1=t1-t0=τ。由公式(3)—(4) 聯(lián)立可得：

(5)

由于人口數(shù)據(jù)取自1994—2014年，因此可選擇1994，2004，2014年這3個間距相等的年份，查閱資料可知，1994年的人口數(shù)量x0=8 671萬人，2004年的人口數(shù)量x1=9 180萬人，2014年人口數(shù)量x2=9 856萬人，τ=10，帶入式(4)得：r=0.057 65，N=10 925.9。將r，N，x0帶入公式(3)中，得山東省人口數(shù)量的預(yù)測公式為：

(6)

2.2.4灰色GM(1,1)模型灰色GM(1,1)模型是對系統(tǒng)的時間序列進行進行數(shù)量大小的預(yù)測，即對系統(tǒng)的主行為特征量或某項指標，發(fā)展變化到未來特定時刻出現(xiàn)的數(shù)值進行預(yù)測的模型。統(tǒng)計預(yù)測要求有足夠的樣本和充分的數(shù)據(jù)，還需要符合典型分布，而灰色GM(1,1)模型對數(shù)據(jù)要求不高，也不需要符合典型分布，此特點特別適合于土地利用和糧食生產(chǎn)方面的預(yù)測[11]。

3　山東省耕地、人口、糧食與耕地壓力指數(shù)分析

3.1山東省糧食總產(chǎn)量、耕地面積、人口數(shù)量動態(tài)變化

糧食作為一種土地密集型產(chǎn)品，其產(chǎn)量對耕地具有很大的依賴性，耕地面積的數(shù)量和質(zhì)量都會對區(qū)域和國家糧食生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。同時，隨著人口的增長，人均糧食占有量也必然隨之波動，圖1為1994—2014年山東省糧食總產(chǎn)量、耕地面積以及人口數(shù)量的動態(tài)變化曲線。

3.1.1人口數(shù)量的動態(tài)變化圖1顯示，1994—2014年山東省人口數(shù)量呈現(xiàn)出線性增長趨勢，從1994年的8.67×108人增加到2014年的9.86×108人，增幅高達13.67%，年均增長率達1.02%，人口的快速增長給有限的耕地和農(nóng)業(yè)生態(tài)帶來了巨大的壓力，也給區(qū)域糧食需求安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

3.1.2耕地面積的動態(tài)變化1994年以來山東省耕地面積變化大致可以劃分為3個階段。第一階段為1994—1999年，這一時期耕地面積除1997年出現(xiàn)一定幅度的下降外，其他年份都穩(wěn)步增加，總體來看從1994年的6.22×107hm2增加到1999年的8.10×107hm2，5 a間增加了1.88×107hm2，增加幅度為30.25%，年均增幅更是高達7.82%，該階段耕地面積的增加的主要原因是農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部調(diào)整和土地復(fù)墾改革工作的推進，保障山東省耕地穩(wěn)中有增[12]；第二階段為2000—2004年，該階段山東省耕地面積出現(xiàn)了比較大的下滑，到2004年降為6.31×107hm2，略高于1994年的水平，造成這種變化的原因在于該階段城鎮(zhèn)化的推進大量占用了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性耕地，而非農(nóng)用途對耕地大量占用后又難以實現(xiàn)占補均衡，糧食播種面積急劇萎縮；第三階段為2005—2014年，這10 a山東省耕地面積實現(xiàn)了小幅反彈，2005年為6.31×107hm2，到2014年達到7.32×107hm2，增加約1.00×107hm2，增幅達15.85%，年均增長率為2.25%，本次耕地面積的增長主要和2005年國家取消農(nóng)業(yè)稅后相關(guān)惠農(nóng)政策的刺激推動以及加強了對耕地的保護有關(guān)，但非農(nóng)建設(shè)用地的增加使耕地面積增加速度緩慢[13]。

3.1.3糧食產(chǎn)量的動態(tài)變化由圖1可以看出，1994—1999年山東省糧食產(chǎn)量變化同樣經(jīng)歷了三個階段，第一階段為1994—1999年，糧食總產(chǎn)量總體呈現(xiàn)出增加的態(tài)勢， 1994年為3.46×108t，到1999年增加到4. 27×108t，增量為8.12×107t；第二階段為1999—2002年，糧食總產(chǎn)整體保持下降趨勢，1999年為4.27×108t，到2002年降到3. 29×108t，減少量為9.76×107t，下降約23%；2002年之后為第3階段，該階段種植結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和農(nóng)業(yè)機械水平的提高使得山東省糧食產(chǎn)量進入逐年連增，即所謂的“十二連增”階段，由2003年的3.44×108t升至2014年的4.60×108t，增加33.79%，年均增幅達2.26%，成為全國唯一一個保持連續(xù)12 a增產(chǎn)的省份。

圖1　　　　山東省1994-2014年糧食總產(chǎn)量、

3.2山東省耕地壓力指數(shù)動態(tài)變化分析

山東省糧食局統(tǒng)計資料顯示，1994—2014年20 a里山東省糧食平均自給率β為98%，年人均糧食需求量Gr為415 kg，由最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)模型計算得到山東省1994—2014年的最小人均耕地面積Smin值和耕地壓力指數(shù)K值(表1)。

根據(jù)表1中數(shù)據(jù)，可得1994—2014年山東省的最小人均耕地面積 和耕地壓力指數(shù) 的動態(tài)變化情況(圖2)。由圖2可以看出，通過對山東省1994—2014年最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)變化進行分析，發(fā)現(xiàn)除個別年份(1998，1999年)外，山東省耕地壓力指數(shù)一直都大于1，說明山東省一直處于糧食不安全狀態(tài)。20 a間研究區(qū)糧食安全水平各不相同，耕地壓力指數(shù) 的變化具有明顯的周期性，每個波動周期大約為4～5 a； 值總體來看是緩慢上升的，根據(jù)計算結(jié)果，1994—2014年山東省糧食安全動態(tài)變化情況大致可分為4個階段：第1階段為1994—1999年，山東省耕地壓力指數(shù)出現(xiàn)了比較明顯的下降，特別是1999年達到了20 a來的最低點，耕地壓力指數(shù)為0.97。這一時期耕地壓力指數(shù)的下降，主要源于山東省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的深度調(diào)整和土地復(fù)墾改革工作的推進，使得山東省耕地穩(wěn)中有增，緩解了耕地生產(chǎn)的壓力，穩(wěn)定了糧食的產(chǎn)出。隨著糧食生產(chǎn)的穩(wěn)步增長，到1998，1999年，山東省糧食安全基本能夠得到保障，但安全形勢不容樂觀。第2階段為2000—2004年，該階段山東省耕地壓力指數(shù)呈現(xiàn)出逐年上升趨勢，從2000年得1.06增加到了2004年的1.25，提高了18%，說明近年來隨著山東省城鎮(zhèn)化的推進，糧食生產(chǎn)所面臨的耕地壓力也是日趨嚴峻，糧食安全形勢進一步惡化。第3階段為2005—2009年，山東省耕地壓力指數(shù)又進入了一個新的平穩(wěn)下降周期，本期耕地壓力緩解的原因一方面是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，另一方面是政府加強了土地立法、嚴格控制城鎮(zhèn)化建設(shè)對耕地的占用，積極開墾未利用荒地，復(fù)墾拋荒土地，雖然實際人均耕地面積 一直處于下降態(tài)勢，但這些措施在一定程度上減緩了耕地減少的速度，緩解了耕地生產(chǎn)的壓力，穩(wěn)定了糧食的產(chǎn)出。第4階段為2010—2014年，耕地壓力指數(shù)又進入新一輪的周期性上升，這與這段時期山東省糧食單產(chǎn)的增幅減小從而導(dǎo)致的糧食總產(chǎn)增幅不大有關(guān)。

表1　山東省1994-2014年最小人物耕地面積和耕地壓力指數(shù)

注：β為平均自給率；Gr為人均糧食需求量；p為糧食單產(chǎn)；q為糧食播種面積占比；k為復(fù)種指數(shù)；Smin為最小人均耕地面積；Sa為實際人均耕地面積；K為耕地壓力指數(shù)。下同。

圖2　　　　山東省1994-2014年最小人均耕地面積

4　山東省2015-2030年糧食安全趨勢預(yù)測

根據(jù)灰色系統(tǒng)原理，把山東省1994—2014年耕地及糧食產(chǎn)量有關(guān)數(shù)據(jù)帶入帶入灰色 模型進行計算，得到山東省耕地面積和糧食總產(chǎn)的擬合方程分別為：

S(t)=-96.334 82exp(-0.125 08t)+

102.655 19

(7)

Q(t)=-1 985.622 38exp(-0.143 97t)+

375.164 82

(8)

對模型(7)—(8)分別進行后驗差檢驗，得SC=0.255 8，SQ=0.287 4，可見模擬效果較好。

利用公式(7)—(8)計算出2015—2025年山東省耕地面積和糧食總產(chǎn)后，再根據(jù)上文推算出的Logistic人口預(yù)測模型公式(6)計算出各年山東省人口總數(shù)，從而可以得到未來10 a的最小人均耕地面積Smin和耕地壓力指數(shù)K的預(yù)測值，進而對這段時間內(nèi)山東省的糧食安全趨勢進行預(yù)測。山東省2015—2025年的Smin和K預(yù)測值詳見表2。

由表2預(yù)測結(jié)果顯示，未來10 a山東省糧食產(chǎn)量、年末人口總數(shù)呈增加的態(tài)勢，而耕地面積、人均耕地面積Sa、最小人均耕地面積Smin和耕地壓力指數(shù)K均呈現(xiàn)出降低趨勢，且除2015，2016年外，其他年份的實際人均耕地面積Sa均大于最小人均耕地面積Smin，表明耕地生產(chǎn)力的供給水平高于糧食消費水平。此時，可以適度轉(zhuǎn)移耕地用途來保證城鎮(zhèn)化進程對土地的需求，可以保持耕地生產(chǎn)能力、培育肥力以保持更低的綜合生產(chǎn)力，可以大力調(diào)整農(nóng)業(yè)內(nèi)部種植結(jié)構(gòu)，通過適度退耕還林還草來改善生態(tài)環(huán)境，當然，耕地用途的轉(zhuǎn)變必須嚴格控制在不大于(Smin-Sa)的范圍內(nèi)，否則就會區(qū)域糧食安全。此外，K值不斷減小還說明，山東省糧食商品率有較大的提升空間，可以通過提高糧食商品率，為保障區(qū)域和國家糧食安全作出更大的貢獻[14]。

表2　山東省2015-2025年最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)預(yù)測值

注：蔡云龍研究發(fā)現(xiàn)，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的逐步提高，年人均糧食需求量將會出現(xiàn)一定幅度的增加，而糧食自給率可能會下滑，據(jù)此，在預(yù)測2015—2025年山東省糧食安全狀況時取人均糧食需求量為500 kg，年平均糧食自給率為95%來進行測算。

5　討論與結(jié)論

5.1討 論

盡管近年來山東省糧食生產(chǎn)形勢喜人，但要實現(xiàn)糧食持續(xù)增產(chǎn)還必須要認識到以下兩點[15]： (1) 由于耕地面積總量是有限的，因此相較關(guān)注耕地數(shù)量，更應(yīng)關(guān)注怎樣提升耕地質(zhì)量。多年來山東省大部分地區(qū)還在采用比較落后的耕種模式(其中采用最多的旋耕方式)，導(dǎo)致土壤流失嚴重，保肥保水能力不強，加之化學肥料等的過量使用，導(dǎo)致單位投入的邊際產(chǎn)出越來越低，難以滿足高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的需要； (2) 由于農(nóng)業(yè)在三大產(chǎn)業(yè)中經(jīng)濟效益最差，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對促進農(nóng)民增收致富的效果也最不明顯，調(diào)動農(nóng)民種糧積極性的壓力依然很大。在研究方法上，本研究是在對山東省耕地面積、人口數(shù)量和糧食產(chǎn)量進行動態(tài)分析的基礎(chǔ)上對耕地壓力指數(shù)進行研究和預(yù)測的，研究結(jié)果和預(yù)測結(jié)論對于提高山東省的糧食生產(chǎn)能力、幫助國家制定糧食主產(chǎn)區(qū)(山東省)糧食生產(chǎn)規(guī)劃和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟政策都具有一定的參考價值。但由于灰色GM(1,1)模型是根據(jù)耕地變化趨勢來預(yù)測未來的耕地面積和糧食產(chǎn)量，對政府農(nóng)業(yè)政策及經(jīng)濟發(fā)展速度等因素考慮較少[16]，尤其是在新常態(tài)經(jīng)濟增速放緩的新形勢下，就更顯局限性，因此在預(yù)測方法上還需不斷完善。此外，本研究僅從時間維度上對山東省糧食生產(chǎn)與安全狀況進行了動態(tài)分析與預(yù)測，尚缺乏空間格局差異的度量分析與比較，有待進一步研究和探討。

5.2結(jié) 論

(1) 通過對山東省1994—2014年最小人均耕地面積和耕地壓力指數(shù)變化進行分析，發(fā)現(xiàn)除個別年份(1998，1999年)外，山東省耕地壓力指數(shù)一直都大于1，說明山東省一直處于糧食不安全狀態(tài)。

(2) 山東省1994—2014年糧食安全水平各不相同，從總體來看，K值呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢；從局部時間段來看，耕地壓力指數(shù)K的變化具有明顯的周期性，每個波動周期大約為4～5 a。1994—2014年山東省糧食安全動態(tài)變化情況大致可分為4個階段：1994—1999年，山東省耕地壓力指數(shù)K出現(xiàn)了比較明顯的下降；2000—2004年，該階段耕地壓力指數(shù)K呈現(xiàn)出逐年上升趨勢；2005—2009年K進入了一個新的平穩(wěn)下降周期；2010—2014年，耕地壓力指數(shù)K又進入新一輪的周期性上升，且引起每一階段變化的因素各不相同。

(3) 未來10 a山東省糧食產(chǎn)量、年末人口總數(shù)呈增加的態(tài)勢，而耕地面積、人均耕地面積Sa、最小人均耕地面積Smin和耕地壓力指數(shù)K均呈現(xiàn)出降低趨勢，且除2015，2016年外，其他年份的實際人均耕地面積Sa均大于最小人均耕地面積Smin，表明耕地生產(chǎn)力的供給水平高于糧食消費水平，糧食生產(chǎn)與供給都處于安全狀態(tài)。

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Development of Grain Production and Its Prediction in Shandong Province

LI Fuduo, YANG Xinghong

(SchoolofManagement,GuizhouUniversity，Guiyang,Guizhou550025，China)

[Objective] The grain production status in Shandong Province during 1994—2014 and the food security during 2015—2025 were studied to provide scientific basis for making reasonable production planning and agricultural economic policy. [Methods] Models of the cultivated land pressure index based on minimum per capita arable land area, logistic population prediction model and grey model〔GM(1,1)〕 were used to carry out the research. [Results] (1) The cultivated land pressure index was greater than 1 in many years during 1994—2014 in Shandong Province, implying that a state of food insecurity existed. (2) Cultivated land pressure index in 1994—2014 showed a slow periodical upward trend with a 4～5 a cycle. (3) In the next 10 years, grain output and total population will present a growth trend; while indices of arable land, arable land per capita, the minimum per capita cultivated land area and cultivated land pressure index are predicted having a downward trend. And the cultivated land pressure index value will be less than 1 in most years. [Conclusion] Through expanding food economy, grain production and food supply will be in a safe state in the next 10 a in Shandong Province.

land pressure-based cultivation index; logistic model of population prediction; grey model; food security； Shandong Province

2015-10-07

2015-10-25

貴州大學人文社科重點特色學科重大項目“農(nóng)村土地資本化研究”(GDZT12007)

李福奪(1989—),男(漢族),山東省樂陵市人,碩士研究生,研究方向為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟理論與政策、糧食安全等。E-mail:lifuduo2010@163.com。

楊興洪(1971—),女(布依族),貴州省都勻市人,博士研究生,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟理論與政策、農(nóng)業(yè)保險等方面的研究。E-mail:18366622500@163.com。

A

1000-288X(2016)04-0220-07

F326.11