大數據視角下生豬價格波動的關聯分析

王宏梅 趙瑞瑩

(山東農業大學 經濟管理學院，山東 泰安 271018；山東建筑大學，山東 濟南 250101)

大數據視角下生豬價格波動的關聯分析

王宏梅 趙瑞瑩

(山東農業大學 經濟管理學院，山東 泰安 271018；山東建筑大學，山東 濟南 250101)

隨著我國生豬產業不斷壯大和產業鏈不斷拓展，生豬價格在上漲趨勢中常常呈現出暴漲暴跌的不穩定態勢，波動周期明顯縮短，波動幅度也有所增大。利用大數據以及從大數據中挖掘有價值的信息，在生豬價格波動和穩定其價格的對策研究中具有現實意義。研究結果表明，豬肉價格的上升或者下降會引起生豬價格的同方向變化；仔豬價格的上升或者下降會引起生豬價格的同方向變化；生豬出欄量的增加或者減少并不會導致生豬價格的反方向變化；玉米價格的變化對生豬價格影響不大。多種因素價格的同時變化和共同影響必然導致生豬價格的上升或者下降，同樣，生豬價格的變化也會反過來影響豬肉價格、仔豬價格等其它因素價格的上升或者下降。穩定生豬價格的政策啟示：完善生豬價格的市場供需監測系統建設，穩定豬肉的市場零售價格；完善能繁母豬補貼和保險政策，保證仔豬供應，穩定仔豬價格；推動先進生產方式及合作模式，保證生豬市場供應；有效協調生豬產業鏈上各方利益，切實穩定生豬價格。

大數據；生豬價格；價格波動；關聯分析

一、引言

生豬產業是我國的基礎產業，多年來豬肉產量占比約為全球的50%左右。生豬產業在滿足我國居民動物蛋白營養需求、促進農民種植和養殖增收、吸納城鄉居民就業、發展農村經濟乃至整個國民經濟方面起到了不可替代的作用。近年來，隨著我國生豬產業不斷壯大和產業鏈不斷拓展，生豬價格在上漲趨勢中常常呈現出暴漲暴跌的不穩定態勢，波動周期明顯縮短，波動幅度也有所增大。2000年至今，生豬價格經歷了大約4個波動周期，某些地區波幅最高達到80%左右，不僅給生產者和消費者造成了利益損失，還嚴重影響到整個農村經濟的發展。因此，穩定生豬價格、鞏固生豬產業基礎地位，是一個必須重視的現實問題。

長期以來，學者們從理論和實證的視角對我國生豬價格的波動、影響因素及其對策建議都進行過大量的研究。如，李秉龍等(2007)認為，引起我國豬肉價格短期波動的主要原因是宏觀調控因素和豬肉的供求因素。①李秉龍、何秋紅：《中國豬肉價格短期波動及其原因分析》，《農業經濟問題》2007年第10期。趙守軍、趙瑞瑩(2012)運用HP濾波法對山東生豬價格波動周期進行分析后認為，在需求比較穩定的背景下，生豬價格波動的主要因素來自于供給。②趙守軍、趙瑞瑩：《山東省生豬價格波動研究》，《科技和產業》2012年第5期。綦穎、宋連喜(2006)的研究認為，生豬價格周期性波動的形成機理來自內部傳導機制和外部沖擊機制，需求層面對價格波動的影響相對于供給層面的影響幅度較小，應該加強供給層面的控制來減緩生豬價格的波動。③綦穎、宋連喜：《生豬市場價格周期性波動的原因分析與環節對策》，《中國畜牧雜志》2006年第16期。寧攸涼等(2010)分析了生豬價格波動的特征、影響以及導致波動的各種原因并提出了緩解波動的對策建議。④寧攸涼、喬娟：《中國生豬價格波動的影響與成因探究》，《中國畜牧雜志》2010年第2期。呂杰等(2007)分析了我國改革開放以來生豬價格波動的年度內規律和年度間波動規律，發現年度內季節性規律明顯，年度間價格波動周期長度越來越長、幅度越來越大。*呂杰、綦穎：《生豬市場價格周期性波動的經濟學分析》，《農業經濟問題》2007年第7期。農業部生豬波動規律性研究課題組(2008)研究分析了改革開放以來，我國生豬產業的六次波動情況，提出應該發揮好市場機制和政府調控兩方面的作用，提高規模飼養化水平，建立健全預警機制等。*農業部生豬波動規律性研究課題組：《生豬生產和價格波動情況分析》，《農村新技術》2008年第3期。譚瑩(2010)利用EGARCH模型證實了豬肉價格波動的集聚性和非對稱性問題。*譚瑩：《中國豬肉市場總供給波動及影響因素的實證分析》，《華中農業大學學報》2010年第3期。廖冀等(2012)研究分析了近年來我國生豬市場調控政策運行效果，認為在穩定生豬供給與價格等方面還有待完善。*廖冀、周發明：《我國生豬價格調控政策運行機制和效果及政策建議》，《農業現代化研究》2012年第4期。

以上研究成果為本文提供了豐富的資料來源和啟示。但是，隨著互聯網技術的普及和大數據時代的到來，人們目前面對的數據是一切可以記錄和存儲，并源源不斷擴充的、超大容量的各種類型的實時數據。大數據時代要求傳統的統計思維要與時俱進作出改變，傳統統計研究的數據是有意收集的結構化的樣本數據，很多信息會隨著時間的推移而流逝。因此，充分利用大數據以及從大數據中挖掘有價值的信息，在生豬價格波動和穩定其價格的對策研究中具有現實意義。本文擬通過關聯規則挖掘方法，對影響生豬價格波動的因素進行關聯分析，并在此基礎上深入研究影響生豬價格波動的內在機理，從生豬產業鏈的視角提出進一步穩定生豬價格的政策措施。

二、概念界定與模型選擇

在大數據時代，研究者更側重于尋找事物之間的關聯關系，而大數據的精髓就是從龐大的數據中挖掘出獨有的價值。通過對大數據的關聯分析我們可以從多個角度把握事物的變化，從而獲得更多的潛在價值，創造新的發現并預測未來。

關聯分析是尋找數據庫中兩個變量或多個變量值的相關性，進而尋找數據庫中的關聯網絡。關聯規則作為關聯分析的描述型模式是數據挖掘中最活躍的研究方法之一，它可以用來發現事物之間的聯系，而這一方法最早是用來發現超市交易數據庫中不同商品之間的關系的。本文利用關聯規則模型來挖掘生豬市場各要素與生豬價格的關聯關系。

定義一：設I={i1,i2,…,im}，是m個不同的項目的集合，每個ik稱為一個項目。項目的集合I稱為項集。其元素的個數稱為項集的長度，長度為k的項集稱為k-項集。

定義二：每筆事務T是項集I的一個子集。對應每一個事務有一個唯一的標識事務碼，記作TID。事務全體構成了事務數據庫D，|D|等于D中事務的個數。

定義三：關聯規則是一個蘊含式R：X?Y

其中，X?I，Y?I，并且X∩Y=?。表示項集X在某一事務中出現，則導致Y以某一概率也會出現。關聯規則可以用兩個標準來衡量：支持度和置信度。

定義四：關聯規則R的支持度是事務集同時包含X和Y的事務數與|D|之比。即：

support(X?Y)=count(X∪Y)/|D|

支持度反映了X、Y同時出現的概率，關聯規則的支持度等于頻繁集的支持度。

定義五：對于關聯規則R，置信度是指包含X和Y的事務數與包含X的事務數之比。即：

confidence(X?Y)=support(X?Y)/support(X)

置信度反映了如果事務中包含X，則事務包含Y的概率。一般來說，只有支持度和置信度較高才能說明關聯性較高。

定義六：設定關聯規則的最小支持度和最小置信度為SUPmin和CONFmin。關聯規則R的支持度和置信度均不小于SUPmin和CONFmin ，則稱為強關聯規則。關聯規則挖掘的目的就是找出強關聯規則，從而指導決策。

關聯規則的發現一般分為兩個步驟：其一，根據給定的最小項集支持度，找出所有滿足條件的項集，即頻繁項集；其二，根據最小置信度，在所有頻繁集中找出符合條件的關聯規則。

三、生豬價格波動機理分析與關聯指標體系構建

(一)生豬價格波動機理分析

依據經濟學原理，價格波動受供求關系變化的影響，所以，影響生豬價格波動的因素應該和影響其供求變化的因素相一致。由于影響生豬價格波動的因素既多且雜，而且影響幅度不一，本文擇其要從以下幾方面進行闡述。

1.供給層面。生豬供給量：我國的生豬飼養仍然以散養和小規模為主，進入和退出養殖門檻相對容易，農戶的飼養具有較大范圍的一致性，因此容易出現以下循環效應：價格上漲——大范圍增加養殖量——生豬供給量增加——生豬價格下跌——大范圍減少養殖量——生豬供給量減少——生豬價格上漲，并且這種千家萬戶的生豬生產量不容易進行調控，在需求量較為穩定的情況下，最終仍會導致生豬價格的大幅波動。

生豬生產成本：養豬成本是影響我國生豬供給的重要因素。生豬生產成本的高低，直接影響著養豬收益，從而間接的影響養殖戶的生產積極性，并最終影響到生豬的生產和供給，造成價格的波動。生豬所需的飼料在生豬生產總成本中占比超過50%，以玉米和豆粕為主，而玉米在飼料中又占60%～70%；仔豬占生豬成本的比重大約為20%，仔豬價格的高低反映了生豬市場需求狀況。因此，玉米價格和仔豬價格是影響生豬價格的重要因素。

生產者對未來的預期：生豬當前價格和生產者獲取的信息情況是影響生產者預期的主要因素。當生豬價格升高時，生產者看好行情就會擴大生產，使得生豬供給增加。當生豬價格下降時，養殖生產者就會縮小生產規模，使得生豬的供給量減少。另外，我國生豬生產仍以散養戶和小規模養殖場為主，生產者在獲取市場信息上具有明顯的不對稱性，信息滯后、信息模糊、信息失真等極容易導致生產者對未來市場作出不恰當的預期，再加之生產者預測能力較差，又具有很強的從眾心理，因此蛛網式價格波動不可避免。

豬肉的市場零售價格：豬肉的市場零售價格對于生豬養殖戶進行生豬生產決策具有很重要的影響。如果豬肉市場價格上揚，說明市場對豬肉的需求量增大，這種價格信號就會通過產業鏈傳導到生豬生產環節，帶動生豬需求量的增加，在短期內使得生豬的價格升高。這時生產者就會看多行情，從而千方百計增加供給來獲取利潤，如增加生豬出欄，減少存欄，積極補欄等。然而，這種行為在長期內又會導致生豬供給大幅度增加，從而價格下降。此外，能繁母豬存欄量、豬肉儲備數量和進出口量的變化也會影響市場的生豬供給。

2.需求層面。居民收入水平：豬肉作為一種民生消費品，一般情況下，居民收入水平提高會增加對豬肉的需求量從而增加對生豬的需求量，需求量增加，在供給不變的情況下，就會致使生豬價格上升；同時，對部分消費者來說，隨著生活水平的提高，豬肉可能變成非生活消費品，收入增加可能減少對豬肉的消費，從而減少對生豬的需求量。

人口增長水平：隨著國家計劃生育政策的調整，我們的人口數量正在恢復性增長，2016年中國大陸人口增加800多萬。有數據顯示，2016年山東省人口出生增速是全國平均增速的5倍左右。隨著人口規模的不斷擴大，對豬肉的消費量也將大幅增加從而影響對生豬的需求量。

替代品價格：牛羊肉和雞蛋作為豬肉的替代品，其價格直接影響市場對豬肉的需求量，如果替代品價格上升，其它條件不變時，人們就會轉而增加對豬肉的需求從而增加生豬的需求量，反之亦然。此外，消費者偏好，對價格的預期也會對生豬的需求量產生影響。

3.其它因素。疫情災害、生產方式、環境保護、國家相關政策等因素，如補貼、農業信貸等都會直接或者間接的影響生豬的供給和需求。

(二)生豬價格波動關聯指標體系構建

大數據時代的數據類型復雜多樣，除了結構化數據，還有非結構化或者半結構化數據。例如，文本、web頁面、視頻等。本文基于大數據背景構建了影響生豬價格波動的指標體系，如表1所示：

四、生豬價格波動關聯分析

影響生豬價格的因素很多，各個因素彼此聯系、相互影響、共同發揮作用。當然，相關的數據獲取難度也因此提高了。有鑒于此，本文針對幾個主要因素展開分析，試圖通過挖掘生豬價格與仔豬價格、豬肉價格、玉米價格、生豬出欄量等的關聯關系，找出生豬價格與其他影響因素形成的強關聯規則。通過對生豬價格和各因素近幾年間的增減變化情況進行關聯規則提取，根據關聯規則考察是哪些因素的變化對生豬價格波動產生了相應的影響。

(一)數據及影響因素的選取

由于數據獲取的有限性，我們選取了山東省2008-2016年各因素季度數據進行分析，如表2所示。對于每種因素，我們又分為上升和下降兩種情況來考慮。這樣，關聯規則的挖掘就變成了對生豬價格上升、下降與各要素上升、下降關聯關系的挖掘。

基本要素有兩個：生豬價格上升，生豬價格下降。相關因素有：豬肉價格上升，豬肉價格下降；豬仔價格上升，豬仔價格下降；玉米價格上升，玉米價格下降；生豬出欄量增加，生豬出欄量減少。在分析過程中，以數字1表示價格上升或者增加，以數字-1表示價格下降或者減少。

表1 影響生豬價格波動的指標

表2 2008-2016年山東省生豬價格波動各因素季度數據

數據來源：國家統計局調查隊；生豬、仔豬和豬肉的單位為元/公斤，玉米的單位為元/50公斤，生豬出欄量單位為萬頭。

(二)數據的預處理

數據的歸一化：針對所有行，計算第i行數據中每個因素Dj針對第i-1行的變化情況，求解Dij-D(i-1)j；若取值>0，則Dj的變化情況設為1(代表上升)，否則設為-1(代表下降)。

(三)關聯規則的挖掘

根據前面所述的求解關聯規則的方法，按照頻度大小進行排序抽取結果，見表3：

表3 各因素關聯分析結果

說明：置信度1表示已經出現生豬價格上升或者下降的情況下，其它因素價格上升或者下降出現的概率；置信度2表示已經出現其它因素價格上升或者下降的情況下，生豬價格上升或者下降的概率。本文將最小支持度和最小置信度分別設定為：SUPmin=0.35；CONFmin=0.75

(四)結果分析

根據定義，規則R的支持度和置信度均不小于SUPmin和CONFmin ，稱為強關聯規則。所以，豬肉價格上升引起生豬價格上升，其支持度為0.50>0.35，置信度為1>0.75，支持度和置信度都很高；豬肉價格下降引起生豬價格下降，其支持度為0.47>0.35，置信度為0.94>0.75，支持度和置信度都很高。由此，可以得出生豬價格和豬肉價格兩者屬于強相關關系。同理，生豬價格和仔豬價格二者屬于強相關關系；生豬價格和生豬出欄量二者屬于較弱相關關系，生豬價格和玉米價格二者屬于較弱相關關系。

通過關聯規則，我們不但可以挖掘出兩兩因素的強關聯關系，還可以挖掘出一些比較重要的多因素組合，如生豬、仔豬和豬肉價格三者之間的關聯性很強；同時，生豬、仔豬、豬肉價格和生豬出欄量四個因素之間的關系也值得我們關注。

五、研究結論與政策啟示

(一)主要研究結論

其一，以上研究結果表明，豬肉價格的上升或者下降會引起生豬價格的同方向變化；仔豬價格的上升或者下降會引起生豬價格的同方向變化；生豬出欄量的增加或者減少并不會導致生豬價格的反方向變化；玉米價格的變化對生豬價格影響不大。多種因素價格的同時變化和共同影響必然導致生豬價格的上升或者下降，同樣，生豬價格的變化也會反過來影響豬肉價格、仔豬價格等其它因素價格的上升或者下降。

其二，關聯規則挖掘相對于傳統相關性分析具有明顯的優勢。關聯規則挖掘可以應對大數據時代各種類型的數據，除了結構化數據，還可以是非結構化或者半結構化數據，而且能夠從大量、復雜的數據中及時獲取實時信息，并發現其規律，這是傳統的相關性研究所無法應對的。除此之外，在進行數據分析的時候，傳統相關性分析首先要給出前提假設，例如之前的學者對仔豬價格和生豬價格的關系進行實證分析，首先要假定其它因素保持不變，然后在此基礎上計算兩兩因素的相關度有多大；更為重要的是，相關性分析只是最起碼的相關檢驗，在確定某二者因素的相關度較高的基礎上，分析的最終落腳點要得出一種因果關系，即誰引起了誰的變化，這是傳統分析最最關注的因果關系。大數據時代，變量之間的因果關系已經顯得不那么重要了，關聯規則挖掘更加關注事物內部的相關性。所以，我們沒有必要再做出不符合實際情況的假設前提來美化我們的結果，而是更加注重事物的本真，本文的分析已經充分證實了這一點。

(二)穩定生豬價格的政策啟示

1.完善生豬價格的市場供需監測系統建設，穩定豬肉的市場零售價格。充分發揮政府的宏觀調控作用，建立生豬價格的市場供需監測系統，在此基礎上提供有效的市場信息，完善建立生豬價格和豬肉價格的風險預警機制，制訂科學的應急方案，出現警情時迅速啟動豬肉收放儲計劃來穩定市場價格。目前國內很多區域的大型屠宰加工企業，他們擁有極大的豬肉價格定價權和壟斷權，他們通過控制豬肉的上市數量和上市時間謀取利益。這不但損害了養殖生產者的利益、打擊了他們的生產積極性，而且還直接危害消費者的利益，使消費者付出更高的成本來獲得對豬肉消費的需求。因此，要從依法治理的高度出發，制定和健全相關的法律法規，加強市場流通環節建設，遏制和打擊生豬產業鏈上各環節的不正當競爭和壟斷交易行為，以避免在正常供需環境下豬肉價格的大幅波動。另外，加大對豬肉深加工企業的政策扶持力度，使生豬產業的產業鏈不斷延伸，從而弱化豬肉價格漲跌的傳導效應。

2.完善能繁母豬補貼和保險政策，保證仔豬供應，穩定仔豬價格。仔豬的數量和質量直接影響著仔豬的市場價格，為了實現仔豬市場價格的穩定，自2007年以來，國家實施了能繁母豬補貼和保險政策，政策的實施一定程度上提高了生產者的養殖積極性，但是仍然存在很多問題有待完善。例如，在補貼方面，實施過程缺乏監督檢查，存在拖欠遺漏現象，補貼力度不夠，程序繁瑣；在保險方面，養殖者參保積極性不高，投保者和保險公司因信息不對稱導致的道德風險和逆向選擇問題難以防范等。對此，現有政策的實施需要進一步簡化程序、加強監管、落實到位、實施追蹤反饋以保證生產者得到及時補貼。地方財政部門可以根據本地實際情況創新補貼方式，畜牧獸醫、保險公司等相關部門要提高管理隊伍素質，優化管理手段，提高能繁母豬保險運行效率。

3.推動先進生產方式及合作模式，保證生豬市場供應。生豬標準化規模養殖是一種趨勢，這種生產方式可以降低成本、提高抵御風險的能力。在環境、資金、人員和技術條件成熟的情況下，有關部門和生豬養殖者應共同努力推動先進生產方式的普及。專業合作社的成立可以為生豬養殖者提供信貸支持、技術和信息指導，通過建立生產者和相關企業的利益聯結機制，如股權合營模式等，不但可以使生豬養殖趨向標準化，還可以增強生豬養殖者在交易中的話語權，將生豬生產納入到社會化大生產中。

4.有效協調生豬產業鏈上各方利益，切實穩定生豬價格。一種現象的發生總是多種因素共同作用、相互影響的結果。實施某種措施，時機的選擇和實施的力度都很重要，因為從實施到出現效果需要一段時間，在這個時間段里，是不是存在因其他影響因素發生變化而削弱或者抵消了之前的措施行為從而影響到預期結果。例如，政府根據警情實行凍豬肉收放儲計劃時，在何時實施以及實施力度多大的問題上，要先確認是否是由于供需不平衡而引起的豬肉價格波動，如果存在不正當交易等問題，政府行為除了要依法執紀以外，還要按市場規律出牌。最終生豬價格或豬肉價格是否回歸平穩，依賴于多方面的協作配合，如監測系統的工作是否到位，信息部門的信息是否真實準確，生豬市場流通方面的法律法規是否健全，凍豬肉收儲部門的方案是否科學合理等等，一個環節出現問題都會使最終的結果發生預期偏移。

(責任編輯：欒曉平)

F326

A

1003-4145[2017]10-0158-06

2017-06-29

王宏梅，女，山東農業大學經濟管理學院博士研究生，山東建筑大學講師。 趙瑞瑩，女，山東農業大學經濟管理學院教授、博士生導師(通訊作者)。

本文得到山東省現代農業產業技術體系生豬創新團隊產業經濟崗位(項目編號：SDAIT-08-11)、山東農業大學現代農業發展研究院(項目編號：14xsk1-04)的資助。