基于蛛網模型的食用菌價格波動預測
——以平菇為例*

董永剛

（安陽學院建筑工程學院，河南安陽455000）

隨著經濟社會發展和人民生活水平提高，人們日益重視飲食健康和營養均衡。食用菌因兼具食用和保健雙重價值而備受消費者青睞，市場潛力十分可觀。但由于食用菌價格波動幅度較大且頻率較高，菇農豐產不豐收現象時有發生，嚴重影響了菇農生產的穩定性和居民消費的積極性。2015年“中央一號”文件明確指出，要充分運用現代信息技術，改進農產品價格監測辦法。因此，了解食用菌市場價格的變動，預測食用菌價格走勢，對有效調節食用菌產品的生產和流通，引導菇農合理調整種植結構，實現食用菌區域供求平衡，提高菇農生產效益，保障食用菌市場的穩定有序運行并滿足人民日益增長的需求等方面，具有重要的現實意義。基于上述原因，擬構建蛛網模型對2019年平菇的價格進行預測，以期為穩定平菇市場價格，調節平菇生產和消費等相關政策的制定提供有益參考。

1 研究背景

基于食用菌的歷史價格數據，對未來價格趨勢進行有效的預測，將有利于生產經營者及時對市場做出反應并進行合理地調整及生產，有利于提高政府部門的管理效率和調控能力。近年來，已有不少學者針對食用菌價格預測開展了探索性的研究和相關的實例驗證。

經濟學家Herry L Moore作為公認的最早運用計量方法于食用菌領域進行價格預測的學者，其通過引入相關關系、線性回歸模型對食用菌年度價格等進行預測。發現應用回歸模型進行的價格、產量預測的結果，比美國農業部的定性預測更為準確[2]。國內外預測價格的模型方法不勝枚舉，例如時間序列法中的季節虛擬變量法、Census X12法、Holt-Winters季節指數平滑法、自回歸移動平均模型（ARIMA） 等，神經網絡模型（NN）、灰色預測模型GM（1，1） 等智能分析法。其中，鄧聚龍教授于1982年提出的灰色預測模型GM（1，1）適用于研究“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”“貧信息”等問題，預測結果可以反映價格的整體趨勢，有效削弱各類隨機波動因素的影響。而食用菌價格是多種影響因素共同作用的結果，其影響機制的復雜性和影響內涵的模糊性恰好符合灰色預測模型GM（1，1） 的研究特點。

目前，不少學者已證實運用灰色預測模型GM（1，1） 對食用菌價格預測的結果較為準確。Tzong等運用灰色系統理論（gray theory），通過分析連續4個月的數據以預測下一個月的紅豆價格，結果表明，預測價格接近實際價格，這意味著灰色系統理論適合用于預測食用菌價格。鄧立軍針對大豆價格變異的預測，建立了關于大豆價格指數的灰色預測模型GM（1，1）。徐明凡等基于灰色預測模型與神經網絡模型的對比分析，發現灰色預測模型對隨機因素的處理能夠取得較為滿意的效果，更能反映及預測雞蛋價格的波動趨勢。

還有學者通過對灰色預測模型GM（1，1） 進行相關改進，以提高價格預測的精確性。方燕等在分析大豆長期和短期價格走勢的基礎上，引入GM（1，1）模型，以預測我國大豆價格的變動趨勢。朱婧等采用改進GM（1，1）模型對我國大豆價格進行預測研究，研究結果表明，我國大豆價格將持續處于低迷狀態。范震等在灰色理論的基礎上，提出了一種改進GM（1，N） 大豆價格預測模型，首先運用灰色關聯分析法對我國大豆價格的影響因素進行分析；其次，選擇主要的影響因素并將其作為模型的相關因素變量，構建GM（1，N） 大豆價格預測模型。馬雄威等根據豬肉價格波動的特點，采用修正背景值GM模型BGM（1，1）、無偏灰色系統模型WPGM（1，1）、修正初值GM模型CGM（1，1）等灰色GM（1，1） 改進模型對豬肉價格進行了預測。郝妙等通過建立基于弱化緩沖算子的GM（1，1）預測模型，發現未來生豬價格將在波動中上漲。谷國玲等通過改善GM（1，1）的背景值和運用M次累加的方法對灰色模型進行殘差校正，進而把豬肉價格變化當作一個灰色系統，采用等維遞補的方法預測豬肉價格的發展走勢，豐富了灰色預測模型理論的內容。

總體來看，在食用菌價格預測研究方面，國內外學者更多的是利用計量經濟學等方法從長期價格變動趨勢的角度進行量化分析，預測結果均比較理想。但已有研究大多以農、林、畜等為研究對象建立預測模型，鮮有關于食用菌產品價格模型的研究，因此，本文擬以食用菌為研究對象，運用蛛網模型對食用菌價格進行預測，以期豐富食用菌產品的相關研究，增強食用菌短期價格的預見性。

2 食用菌市場供需環境分析

2.1 食用菌供給端分析

我國食（藥）用菌物種資源豐富，經過30多年的發展，我國人工生產的食用菌已經實現傳統生產和現代化種植方式并存。我國食用菌產量占世界總產量的70%以上，食用菌總產量在種植業中僅次于糧食、蔬菜、果品、油料。除了豐富的野生菌資源，我國食用菌和藥用菌的栽培種類已達70多種。大宗品種有香菇、平菇、木耳、雙孢菇、金針菇、草菇等，一系列的珍稀品種如白靈菇、茶樹菇、真姬菇、灰樹花和羊肚菌等也受到市場青睞。近年來，平菇的工廠化生產品種日漸豐富，平菇產品的深加工水平不斷提升，目前由平菇作為原材料的調味品、保健品和藥品等產品數量近70種。三產融合能力增強，產業特色鮮明，行業已經進入發展的新階段。

據中國食用菌協會對全國27個省、自治區、直轄市（不含西藏、寧夏、青海、海南和臺灣省）的統計調查，2018年全國平菇總產量為590.18萬噸，產值為16.38億元；比2017年的產量增長6.3%，產值增長11.44%。

2.2 食用菌需求端分析

平菇具有高蛋白、低脂肪，含人體所需多種氨基酸和微量元素，兼有葷食和素食的優勢，“一葷一素一菇”勻衡營養理念不斷深入人心。我國平菇在以每年5%以上的速度持續增長。在擁有14億多人口的中國，假設每個家庭每天消費食用菌300 g，其中平菇占30 g，那么中國3億家庭的年消費量就是328萬噸，其市場潛力十分巨大。平菇是利用農、林廢棄物進行生產，符合當前國際社會所提倡的3R(reduce減量化，reuse再利用，recycle再循環)指標體系，有利于構建農業生態系統的良性循環，并促進生態環境的持續、和諧、健康發展。

食用菌可持續發展特性符合中國國情和長遠發展戰略的需要，在中國人口眾多、耕地資源有限、水資源緊缺、農村廢棄資源豐富（栽培食用菌的原料，如秸稈等農作物和畜牧業廢棄物） 的形勢下，發展平菇生產，有利于克服傳統粗放經營對生態環境資源的污染和損害，促進了農村經濟和循環經濟的健康持續發展，實現了環境保護與經濟發展的雙贏。

3 基于蛛網模型和相關數據的理論分析

3.1 蛛網模型

蛛網模型，主要是研究市場經濟條件下食用菌價格和供給量的變動趨勢，它本意是一個經典模型的動態經濟分析，它假定供應和需求函數是線性和每個階段的供需平衡,在現實的經濟系統中，這2種假設幾乎不可能成立。因此，我們如果能很好地進行蛛網模型在動態不均衡下情況下的穩定性研究，提高產品的生產者價格和供應預測能力，這對減少生產者的風險、市場供給和需求的穩定有積極的作用。

蛛網模型研究的是有一定時間區間的商品其基本假定是：對商品的需求函數Qdf(pt)供給函數Qdft(pt-1)。主要有以下類型第一種：收斂型蛛網模型，如圖1所示。

開始時，產量為Qe，由于自然因素的影響，產量下降為Q1，消費者愿意購買的價格上升為 P1。因此，生產將會增加產量到Q2，在下一期消費者愿意購買的價格下降為P2。循環下去的話，各個時期的價格和產量波動會逐漸變小，最終會回到均衡點E。

圖1 收斂型蛛網模型

第二種：發散型蛛網模型，如圖2所示。開始時，產量為Qe，由于自然因素的影響，產量下降為Q1，消費者愿意購買的價格上升為P1。因此，生產將會增加為Q2，下一期消費者愿意購買的價格下降為P2。循環下去的話，在不同時期的價格和產量波動會逐漸變大，遠離均衡點E。

圖2 發散型蛛網模型

第三種：穩定型蛛網模型，如圖3所示。

由外部擾動未來市場偏離原來的平衡，實際產量和實際價格總是圍繞平衡點相同幅度的波動，不會偏離均衡點，不會趨于平衡點。

圖3 穩定型蛛網模型

3.2 蛛網模型的數學解析

3.2.1 蛛網模型分類的數學解析

基于蛛網模型的假設，此模型用以下3個方程式表示：

由此可得第t期的產品價格為：

均衡價格滿足pe+pt=pt+1，由（4） 可得

3.2.2 基于發散型蛛網模型的食用菌價格異常波動的研究

蛛網模型主要應用的是像上述食用菌一樣（生產出來時間較長） 的商品。如果食用菌的es＞ed，kd＞ksc。下圖所示，在這種情況下，供應的變化引起的價格變化大于需求的變化引起的價格變化。當供過于求時，價格下降，農民就會減少生產這種食用菌，從而明年該商品供應減少 (由于供給彈性較大)，出現供不應求，反之亦然。因此，es＞ed，如果有不均衡的狀態，價格機制無法使其恢復平衡,而且價格和產量的變化越來越偏離平衡。這種變化是“發散型蛛網模型”。如圖4示。

圖4 發散性蛛網模型

對于平菇，因為其生產周期較長，隨著價格的攀升，有盈利空間，農民便會非理性的不斷擴大生產規模，這樣的結果就是產量陡升，供應過剩，價格下跌，農民主導下的平菇供給無法應對市場的現狀，最終導致平菇市場的失衡，導致平菇價格的異常波動。發散型蛛網模型來解釋市場信息反應遲鈍，平菇流通體系是不完美的，這使得平菇價格經常變化，也為投機行為提供了依據。

4 結論和建議

對平菇價格的預測研究對菇農合理安排生產有著重要的指導意義。在對當前學界關于相關問題研究梳理匯總的基礎上，構建起了蛛網模型。根據平菇預測模型的預測結果，特提出以下幾點建議。

1） 重視對平菇價格預測的研究和應用，提高菇農安排生產和政府制定價格政策的有效性和合理性。在進行價格預測時，可綜合考量市場供需、進出口、宏觀經濟形勢等因素，取得更為理想的預測效果，從而為菇農合理安排生產規模提供參考依據，保障菇農利益，促進我國平菇市場的健康穩定。

2） 建設和完善食用菌信息平臺，為食用菌產業提供信息化支持。利用食用菌信息平臺，定期發布全面性、權威性的食用菌市場相關信息，促進食用菌信息共享，增強菇農對國家整體經濟形勢和市場供求關系的感知能力，避免菇農盲目擴大或減少生產而導致利益損失及食用菌市場供需失衡。

3） 提高食用菌行業與菇農的組織化程度，推動食用菌產業現代化發展。以農村專業合作社基地的方式，大力扶持菇農加入食用菌專業合作社，提高規模效益，增強菇農應對食用菌價格波動的抗風險能力，促進食用菌產業化、規模化和現代化發展。

4） 加大平菇加工力度，調節平菇價格波動。由于我國平菇主要是以干、鮮初級品的形式通過批發商和零售商直接流向消費者，而平菇鮮品具有較高的易腐性，在產品流通過程中必須難以有效保證鮮活程度。而現階段，我國平菇在產品加工上存在著加工比重低、加工增值不足平菇生產總值的10%、加工企業規模不大、水平不高、產品附加值低等一系列問題，而這是導致我國的平菇產業發展現階段出現瓶頸的最根本原因，因此加大平菇的加工力度勢在必行。根據平菇不同菌種的特點深加工成不同的產品，比如食用菌調味品、食用菌醬、即平菇片以及各類藥品、保健品等，以此來增值平菇的自身身價。與此同時也能夠有效避免因平菇產量過剩導致的產品積壓等問題，降低平菇因產品積壓導致的價格大跌的風險，從而起到調節平菇價格波動的作用。

5）提高平菇種植的自動化水平。近年來，勞動力成本持續上漲，而作為用工量較大的平菇生產來說，無疑是加重了負擔。因此，減少平菇生產過程中的用工量也會有效地降低平菇的生產成本，而這則可以通過提高平菇種植的自動化水平來實現。比如可以借鑒荷蘭和德國的先進經驗，利用無人機對不同的栽培區進行管理，推進封閉式溫室項目，對種植環境進行控制等。我國部分地區在探討平菇生產機械化，可以對這些世界領先的種植機械化觀念都進行借鑒和改良。同時可以利用“互聯網+農業”來實現平菇種植智能化，引進智能化網絡自動噴淋系統和智能自動控溫系統管道，通過智能手機和電腦就能進行操作。在確保高效生產的同時節約大量的勞動力，節省了人工成本。通過智能化來實現平菇產業生產的標準化、對于工廠化生產模式可以通過流程機械化，以此來擺脫平菇傳統生產過程中對人力的依賴。從而降低勞動力成本對平菇的影響，與此同時也能實現生產效率與質量的最大化。在有限的生產成本下獲取更大的利潤，幫助貧困地區的農民實現脫貧致富。