酒泉市制種產業時間序列分析研究

朱新明，梁玉清

（甘肅省酒泉市農業科學研究院，甘肅 酒泉 735000）

酒泉是全國重要的農作物種子生產基地，2013年全市制種面積達2.86萬hm2。種子生產面積的大小，直接影響著市場種子的供求，也涉及到地方的產業規劃和企業的銷售策略，因此，建立制種面積的時間序列分析預測模型，對科學合理規劃種子生產面積，制定地方種業發展規劃，避免種子市場的大幅波動具有重要的意義。

1 數據來源及分析方法

2000—2013年全市各類農作物種子生產面積數據，來源于酒泉市種子管理站上報政府和上級主管部門的統計數據。用統計分析軟件SPSS19.0對數據進行匯總，對制種作物面積變化規律、組織成分進行初步分析，尋找數據的變化趨勢；用時間序列模塊對制種面積的變化趨勢進行模型擬合選出最優模型，預測未來全市制種業發展狀況。

2 結果與分析

2.1 制種作物種類及總面積變化趨勢分析

酒泉市2000—2013年的制種作物有小麥、玉米、棉花、瓜類、蔬菜、花卉、向日葵、牧草、甜菜九大類。各類作物不同年份制種面積見表1。表1數據顯示，酒泉市制種面積總體呈現上升趨勢，玉米、蔬菜、棉花和瓜類2000—2013年的年平均制種面積分別是0.99萬、0.39萬、0.26萬、0.20萬hm2，分別占作物制種面積的47.37%、18.40%、12.21%、9.36%。

表1 2000—2013年酒泉市制種面積 萬hm2

圖1 2000—2013年酒泉市制種作物面積分布箱

用統計分析軟件SPSS19.0對表1各項數據分析，制作箱圖1。圖1表明，在9類作物中，影響制種面積波動變化較大的制種作物是玉米、蔬菜、棉花和瓜類。波動范圍為制種玉米0.48萬～1.46萬hm2，制種蔬菜0.14萬～0.84萬hm2，繁種棉花0.04萬～0.46萬hm2，制種瓜類0.08萬～0.33萬hm2。其中，玉米制種面積因子是影響2000—2013年全市制種面積的波動的決定因子，其因子成分占到47.37%。

2.2 最優模型的選擇

通過時間序列分析選擇建立數據模型，其原理就是利用時間順序的一組數字序列，應用數理統計方法加以處理，以預測未來事物的發展。時間序列預測一般反映趨勢變化、周期性變化、隨機性變化3種實際變化規律。時間序列分析模型有指數平滑模型和ARIMA模型。我們用統計分析軟件SPSS19.0時間序列模塊，對2000—2013年全市制種面積數據進行時間序列分析，建模擬合優化。

從殘差序列（圖2）的自相關（ACF）和偏相關（PACF）序列圖看出，兩個圖形都沒有顯著的趨勢特征（拖尾和截尾現象），故選用指數平滑模型擬合較為適合。

圖2 殘差相關函數序列

從表2看出，平穩R和R2均大于0（0.790，0.420），在指數平滑模型中，Holt線性模型要優于其它的均值模型。

2.3 Holt線性趨勢模型

式中t為當前日期；τ為預測超前日期數；Tt、Tt-1為利用t期或前t-1期數據，對t期或t-1期趨勢的估計；bt、bt-1為利用t期或前t-1期數據，對趨勢增加量b的估計；xt為第t期的實際觀察值；x^t+τ為利用t期數據，對第t+τ期的預測值；α、β為平滑常數，滿足0＜α、β＜1。

表2 模型擬合

圖3 Holt預測結果

2.4 Holt模型擬合分析預測

通過SPSS19.0軟件，用Holt模型計算2014－2017年酒泉市制種面積的預測值及置信區間，結果見表3。到2014年全市制種面積預測值為2.56萬hm2，置信區間 1.95萬～3.18萬hm2；2017年為2.74萬hm2，置信區間2.11萬～3.37萬hm2。

表3 2014—2017年酒泉市制種面積Holt模型預測萬hm2

圖3為實際面積序列和Holt模型擬合的變化趨勢線形圖。從圖中看出，酒泉市制種面積變化波動較大，但總體趨勢呈上升的態勢。

3 小結與分析

1）酒泉市農作物制種組成主要是雜交玉米、蔬菜和瓜類三大作物，占全部農作物制種面積的75.13%。用SPSS19.0統計分析時間序列模塊對2000—2013年的制種面積數據趨勢擬合，指數平滑模型Holt模型擬合良好，用該模型對2014—2017年的制種面積分析預測，制種面積呈上升趨勢。模型預測，到2017年，酒泉市制種面積預計將達到2.74萬hm2。

2） Holt模型預測表明，酒泉市種子生產面積依然呈逐年增長的趨勢。2013年，酒泉市肅州區已被農業部確定為國家級玉米種子生產基地，隨著國家政策對種業支持力度的加大，酒泉制種產業也將由單一的繁種向育繁推銷一體化轉變，面積將穩定增加。

3） 區間大波動是酒泉制種業上升趨勢的次要特征。引起較大波動的主要原因是雜交玉米制種和蔬菜制種兩頭在外，即生產訂單在外，銷售市場在外。從全國看，目前約有種子公司6 200家，公司多，自主知識產權品種和品牌少，企業間同質性強，種子市場競爭激烈，各企業安排和從事種子生產任務隨意性和盲從性大，導致種子市場特別是玉米種子市場周期性波動較大。