中國糧食產需平衡的時空格局演變分析
——基于糧食用途和省域層面的視角

孟召娣，李國祥

（1. 中國社會科學院大學，北京 102488；2. 中國社會科學院農村發展研究所，北京 100732）

糧食安全是國家安全的必要基礎，是社會穩定的重要保障，也是治國理政的頭等大事。《中國的糧食安全》白皮書指出，新中國成立70 年來，我國已經走出了一條中國特色糧食安全之路，建立了國家糧食安全保障體系，取得了歷史性成就。但糧食領域發展仍不平衡、不充分[1]，糧食供求的區域性失衡問題突出[2]。省域糧食的供需平衡是國家糧食安全的組成部分[3]，我國自2015 年開始實施糧食安全省長責任制，明確各省級政府在維護國家糧食安全的事權與責任。有充裕的糧食支撐，更有利于增強糧食市場的穩定性和提升應對不可控風險的能力。

我國糧食安全是涉及生產、供給、消費、需求和分配的復雜系統[4]，其中，生產和消費兩個環節是糧食安全保障體系的關鍵組成部分[5]。近年來糧食供需關系產生的新變化和新特點得到學者們的關注。研究尺度上，既有從世界范圍、中國國家層面和京津冀地區的糧食供需與流動格局的演變，也有針對于單個省份，如四川省省內糧食產需平衡的研究。研究方法上主要是構建重心模型，系統動力模型、網絡模型和流動比等來測算糧食生產與消費的重心偏離度或供需差的時空變化。結果表明，世界上糧食輸出地與輸入地的分布趨于分散化[6]、我國糧食流出地呈現“集體北上”變化[7]，糧食生產和糧食消費的空間匹配性不斷下降[8]、糧食供需的空間極化趨勢加劇[9]。糧食供需的這種變化特征是人口布局及產業布局變化的反映[10]，人口流動、城鎮化水平的提升、消費結構升級、政策導向都是促進糧食產需區域發展不平衡格局形成的重要因素。

我國國家糧食安全新戰略的重要任務是確保具備較強的糧食生產能力，且受外部干擾程度低[11]。同時，吳建寨等[12]指出，當前真正對國家糧食保障造成負面影響的是糧食生產與消費的空間差異。大量研究都為新時代保障國家糧食安全提供了新思路。但也可以發現，大部分文獻主要是從糧食的統稱概念、傳統的大糧食觀念進行其產需平衡的分析，以用途為導向的糧食產需空間格局演變的研究較少。改革開放40 年來，糧食用途發生了顯著變化，工業用糧占糧食總消費量比重上升[13]，飼料用糧已經成為中國糧食需求增長的主要動因[14]。把握好各區域之間的糧食供給與需求，對于平衡好省域之間資源配置，促進糧食供應鏈和流通領域改革具有現實意義。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

1.1.1 糧食需求量的估算 本文31 省市（不包括港澳臺地區）的居民口糧需求量用家庭人均糧食（原糧）消費量乘以人口數量所得。2016—2019 年《中國統計年鑒》中有2015—2018 年各地區居民家庭人均糧食（原糧）消費量，可以直接計算。而在2013 年、2014 年我國統計資料中，農村居民統計的人均糧食消費量為原糧，城鎮居民糧食消費量統計的是人均糧食購買量，原糧和成品糧之間的折算比例取唐華俊[15]、李國祥[16]、鐘甫寧和向晶[17]、楊東群和蔣和平[18]研究中換算系數的平均值,為0.825。飼料用糧根據各省市豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、禽蛋、水產品和奶類的產量乘以相應的耗糧系數3.09、1.95、1.95、2.22、2.19、1.06、0.37 加總所得，耗糧系數取唐華俊[15]、鐘甫寧和向晶[17]、肖玉等[19]、辛良杰[20]、薛平平和張為付[21]、賈晉和周迪[22]、史常亮和金彥平[23]研究的平均值。考慮到飼料糧在飼料總量中占比約為74%，最后再乘以74%得出實際飼料糧消費量[23]。工業用糧為各省市的白酒、啤酒、酒精和淀粉產量，乘以相應的耗糧系數2.32、0.16、2.93、1.50 加總估算。耗糧系數也是唐華俊[15]、肖玉等[19]、肖國安[24]研究的平均數。種子用糧相當于糧食作物產量的4%，其中，薯類作物按照5%的折糧系數。糧食總需求量為口糧、飼料用糧、工業用糧和種子用糧的總和。

1.1.2 糧食需產差 本文研究的糧食產需平衡狀況是用糧食需產差這一指標來衡量，31 省市的糧食需產差為其糧食需求量減去糧食產量，主要反映分地區糧食自產滿足自身所需要的程度，若糧食需產差大于0，表示糧食需求量大于糧食產量，區域內無法實現自給自足；若糧食需產差小于0，則表示糧食產量可以滿足本省（市）內糧食需求，并留有剩余用于流通和儲存。

1.1.3 空間自相關分析 糧食生產和消費具有顯著的區域差異，根據“地理學第一定律”，距離越近的省份聯系越緊密[25]，并產生一定的集聚效應。空間自相關性分析是指空間單元某一屬性值與其他空間單元該屬性值之間的相互依賴程度[26]。本文主要采用全局和局部莫蘭指數來度量糧食需產差的空間自相關性。

全局莫蘭指數：

局部莫蘭指數主要反映某區域的糧食需產差的空間相關性，具體公式為：

式中：Ig和Il分別代表全局莫蘭指數值和局部莫蘭指數值，xj、xi是j、i省（市區）的糧食需產差，、S2為31 省市糧食需產差的均值和方差。wij為省（市區）i與省（市區）j之間的空間權重queen矩陣，n是樣本個數31 個。

1.2 數據來源

本文31 省市的糧食產量數據和2015—2018 年居民口糧消費數據、豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、禽蛋、水產品和奶類的產量數據來源于《中國統計年鑒》；2013—2014 年居民口糧消費數據由各省市的統計年鑒和農村統計年鑒數據估算所得。各省市的白酒、啤酒、酒精和淀粉產量來源于《中國輕工業年鑒》。

2 我國糧食產量的時空變化

2.1 糧食產量的空間分布

借鑒丁金梅等[27]的研究方法，計算2013—2018 年全國31 省市糧食產量的平均值，并按照平均值的50%（1 012.41 萬t）、100%（2 024.81 萬t）和150%（3 038.81 萬t）為隔斷點，將31 個省市分為糧食低產區、一般區、中產區和高產區。結果顯示（表1），高產區為黑龍江、吉林、河北、河南、山東、安徽、江蘇、四川、內蒙古。其中，內蒙古自2017 年起由中產區上升為高產區，黑龍江、河南和山東始終是糧食產量最高的3 個省份。9 個高產區都屬于糧食主產區范疇，且多位于東北平原和華北平原。剩余的4 個糧食主產區湖北、湖南、遼寧和江西為中產區，而2014 年和2015 年遼寧由于受旱情影響糧食減產，由2013 年的中產區降為一般區。低產區集中于北京、天津、上海、浙江、福建、海南、西藏、青海、寧夏9 個省市。糧食總產量由糧食單產、播種面積和種植品種3 個因素共同決定。以2018 年數據為例，北京、天津、上海、浙江和福建的糧食單位面積產量為6 137 kg/hm2、5 988 kg/hm2、7 988 kg/hm2、6 140 kg/hm2和5 982 kg/hm2，單產水平較高。但北京、天津、上海作為直轄市，具有不同于其他省市的功能定位。北京是全國的政治、文化、國際交流和科技創新中心，上海是金融中心，天津近幾年積極承接北京非首都功能的疏解，糧食生產功能相對較弱；浙江和福建為多丘陵山區，應瑞瑤和鄭旭媛[28]指出，復種指數下降、糧食作物改種經濟作物導致浙江糧食播種面積銳減。而海南、西藏、青海和寧夏糧食產量受到糧食播種面積小和單產較低的雙重影響，其糧食單產為5 142 kg/hm2、5 688 kg/hm2、3 664 kg/hm2、5 335 kg/hm2。海南氣溫高，極端氣候頻發、病蟲害較多，青海和西藏則屬于氣候寒冷地區，農業集中在河谷地帶，不適合玉米等高產糧食作物的種植。

表1 2013 和2018 年31 省市糧食生產空間分布Table 1 Spatial distribution of grain production in 31 provinces and cities in 2013 and 2018

2.2 糧食產量的年際變化

糧食產量的年際變動是氣象因素、政策導向、新技術采納等多種因素共同作用的結果。我國于2016 年進行農業種植結構的調整和上半年氣象災害頻發結束了糧食連年增產的情形，比2015 年減少520.1 萬t。2017 年糧食產量增加后2018 年又小幅度下降，但仍處于高位水平。31 個省市中，2013—2018 年，北京糧食持續減產，天津糧食持續增產。糧食產量較為穩定的省市為西藏、甘肅、陜西、青海、寧夏。2018 年與2013 年相比，減產幅度較大的為北京、福建、海南、浙江、廣西和廣東，減產幅度分別為64.52%、24.95%、22.94%、18.38%、9.79%和9.3%；增產幅度較大的為內蒙古、黑龍江、安徽、天津、山東、河南和湖北，為28.14%、25.03%、22.19%、20.03%、17.47%、16.37% 和13.52%。 減產省市集中在低產區和一般區，多數高產區仍然保持增產態勢，糧食生產進一步向主產區集中，這使得高產區與低產區的糧食產量差距進一步拉大，省域之間的糧食生產矛盾進一步加劇。糧食作為重要的國家安全戰略資源，糧食生產布局中，政策可能是更為重要的考量。首先，改革開放以來，珠三角、長三角等沿海地區成為推進工業化、城鎮化的先行者，農業用地轉為建設用地，大量農業勞動力從土地上脫離，都造成了這些地區的糧食減產。其次，鼓勵糧食生產的規模化、機械化、標準化都強調土地成片，相對于東部地區和南方地區省份“人地矛盾”突出，北部和中西部地區更適宜推進規模化經營，促進糧食生產向高產區的進一步集中。

3 糧食需求量的時空變化

根據上述分級方法，將糧食總需求量、口糧需求量和間接糧食需求量分為低需區、一般區、中需區和高需區。糧食總需求量的節點為930.83 萬t、1 861.66 萬t、2 792.49 萬t；口糧需求量的節點為293.44 萬t、586.87 萬t、880.31 萬t；間接糧食需求量節點為637.4 萬t、1 274.79 萬t 和1 912.19 萬t。

3.1 糧食總需求量、口糧需求量和間接糧食需求量的空間分布

糧食總需求量大的地區為山東、河南、四川、河北、廣東和江蘇，除2016 年江蘇糧食需求量為2 993.44 萬t 外，其余年份這6 個省份糧食需求量每年都超過了3 000 萬t。口糧高需區包含了上述6個省份和湖南，也為常住人口數量最多的7 個省份。2013—2018 年江蘇、河北、四川、河南、山東一直為間接糧食高需區，2017、2018 年遼寧由間接糧食高需區降為中需區。總糧食低需區為西藏、青海、寧夏、天津、上海、北京、海南、甘肅、新疆。最低的三個省份西藏、青海和寧夏，除2016 年寧夏糧食總需求量為350.91 萬t 外，其余年份三者糧食需求量都低于300 萬t。同時，青海、西藏、寧夏、海南、天津、北京、上海既是口糧低需區，也是間接糧食低需區。間接糧食低需區除了上述7 省市外，甘肅、新疆、山西、貴州也包含在內。總體來看，糧食需求量的空間布局相對于糧食產量更穩定。

3.2 糧食總需求量、口糧需求量和間接糧食需求量的年際變化

全國層面上，2018 年與2013 年相比，31 個省市糧食總需求量和間接糧食需求量的平均值分別上漲3.37%和6.99%，口糧需求量的平均值下降4.2%，說明間接糧食需求量增加是推動總需求量上升的關鍵因素。糧食總需求增加幅度最大的省市為西藏、山西、安徽、新疆和四川，都超過了5%；減少幅度最大的為內蒙古、吉林、河南、山東和重慶，分別為28.93%、21.06%、16.38%、14.81%和13.46%，共有12 個省市的糧食總需求量呈增加趨勢。口糧需求量增加幅度最大的為浙江、四川、西藏和安徽，上漲幅度為25.48%、18.45%、16.85%和14.22%；口糧需求量減少幅度較大的為云南、青海、山東、河南和重慶，為20.89%、20.58%、18.12%、17.78%和17.57%。間接糧食需求量上升幅度最大的為云南、山西和福建，為16.49%、15.41%和15.16%；下降幅度最多的為內蒙古、上海、吉林，分別為35.82%、26.38%和26.31%，除此外，北京、天津、河北、遼寧、黑龍江、江蘇、浙江、山東、河南、海南和重慶間接糧食需求量也下降，間接用糧需求量變動呈現“北減南增”、“東減西增”的趨勢。

3.3 糧食需求量的結構分析

計算2013—2018 年每個省市的口糧、飼料用糧、工業用糧和種子用糧的平均值及其在糧食總需求量均值中所占比重，可得2013—2018 年31 個省市的糧食需求結構，如表2 所示。可以發現種子用糧在每個省市占比都是最低，口糧和飼料用糧是構成糧食總需求最重要的兩個部分，除吉林和黑龍江外，二者加總占比都達到60%以上。天津、上海、浙江、福建、江西、湖南、廣東、海南、重慶、云南、西藏、青海、甘肅等13 個省市口糧和飼料用糧綜合占比超過90%。口糧占比最高的為上海、甘肅、西藏、天津和山西，分別占比為72.51%、58.22%、57.90%、50.98%和50.80%，其中，天津自2017 年起口糧超過了間接用糧。口糧占比最低的為吉林、山東、海南、遼寧和黑龍江。飼料糧占比最高的為海南、遼寧、福建、湖北，占比均超60%；最低的為上海和北京，占比低于30%。工業用糧占比最高的為吉林、黑龍江、山東和內蒙古，占比超過25%，最低為海南和西藏，低于2%。糧食需求量的結構在一定程度上反映了區域內畜牧業和以糧食為原料的輕工業產業發展情況，分析發現糧食高產區的口糧占比普遍較低，將糧食更多用于飼料和工業原料；而低產區糧食還是集中于滿足口糧需求。

表2 2013—2018 年31 省市糧食需求量構成表Table 2 Grain demand composition table of 31 provinces and cities from 2013 to 2018

4 糧食需產差的時空變化特征

學術界一般按照糧食人均占有量400 kg 的標準來判定糧食安全水平[29-30]，還未形成統一的標準來判斷一個區域的余糧或者缺糧大小。本文計算2013—2018 年31 省市需產差的平均值為余糧190萬t，以此將糧食產需類型劃分為6 類，如表3 所示。

表3 糧食產需分類表Table 3 Grain production and consumption classification table

4.1 糧食總需產差

按照此分類標準，測算出2013—2018 年31 省市糧食需產差的時空變化（表4）。可以得出5 點：1）上述糧食產量和需求分析得知，山東、河南、四川、河北、江蘇既是糧食高產區，也是高需區，從需產差來看，河南、河北、江蘇的高產量可以滿足高需求；北京、天津、上海、西藏、青海、寧夏、海南既是低產區，也是低需區，除寧夏為低余糧外，剩余的6 個省市屬于低缺糧或中缺糧。2）13 個糧食主產區中，黑龍江、吉林、內蒙古、河南、安徽5省始終為高余糧區，也是主要的糧食輸出大省；而山東、四川和遼寧在多數年份為高缺糧區，江蘇、江西、河北、湖北、湖南立足于自給自足、品種調劑。新疆、甘肅雖不屬于糧食主產區范疇，但為高余糧區。3）浙江、福建、廣西、廣東為高缺糧區。廣西缺糧原因在于農戶農業生產“重經輕糧”，糧食生產低于人口增長速度[31]，且表現為結構性缺糧，每年需要從國外和區外進口大豆、玉米等糧食品種。4）缺糧區為青藏地區和沿海地區，前者為供給不足而低缺糧，后者為消費量大而高缺糧，高缺糧區在東南部沿海更為集中；高余糧區主要分布在中國大陸的北部，高余糧區與高缺糧區之間的距離相差大，遠距離的糧食調度會產生物流成本高、糧食損耗等問題，糧食產需的區域性障礙亟需解決。5）2018 年與2013 年相比，多數省市糧食產需矛盾隨時間變化都呈現向好態勢，余糧增加、缺糧減弱。如遼寧由高缺糧轉為中缺糧，山東2018 年降為低缺糧區；天津自2017 年起由中缺糧區轉為低缺糧區；河北每兩年一變動，由低缺糧升為低余糧再到高余糧；湖北自2017 年低余糧區升為中余糧區，湖南、江西都在2018 年為高余糧區，但四川缺糧程度加深。

表4 2013—2018 年31 省市糧食需產差時空變化Table 4 Spatial and temporal variation diagram of grain yield and demand difference in 31 provinces and cities from 2013 to2018

4.2 口糧需產差與間接糧食需產差

口糧需產差和間接糧食需產差的計算是用各地區的口糧需求量和間接糧食需求量減去糧食產量所得，旨在分析不同地區不同用途糧食的產需平衡狀況。“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上”，我國糧食安全首先要保障的是口糧安全。計算口糧需產差發現北京和上海兩個社會經濟發達、人口稠密地區無法完全實現區域內口糧自給，需要從其他省份調入。廣東、浙江和天津在口糧低缺糧和口糧低余糧之間不定轉換。海南、福建、青海、西藏始終為低余糧區，寧夏為中余糧區，其他省市均為高余糧區。80%以上的省市口糧可以實現自給自足。

從間接糧食需產差來看，廣東和福建始終為間接糧食高缺區，兩個省份均為水產強省，水產品耗糧較多。山東和遼寧都是農業大省，生豬、禽肉、禽蛋和水產品產量都位居省市前列，間接用糧所需量較大，但二者都從間接糧食短缺變為余足。北京為間接糧食低缺糧區，但上海為間接糧食低余糧區。

表5 糧食需產差全局莫蘭指數表Table 5 Global Moran index table for grain production and demand difference

4.3 糧食產需的空間自相關性分析

采用Geoda 軟件計算出2013—2018 年31 省市糧食總需產差、口糧需產差和間接糧食需產差的全局莫蘭指數（表5）。1）無論是從整體還是分用途來看，糧食需產差的全局莫蘭指數都大于0，且P值都在5%的水平上顯著，糧食需產差具有空間集聚性，為正自相關，即低值的糧食需產差集聚，高值的糧食需產差集聚，更深層次反映了糧食生產和消費具有典型的區域差異特征。口糧需產差的莫蘭指數要高于糧食總需產差和間接糧食需產差，空間集聚性更強。2）2013—2018 年，口糧需產差的莫蘭指數相對穩定，在0.37 附近上下波動，而間接糧食需產差和糧食總需產差的莫蘭指數在2017 年、2018 年上升。三個指標糧食產量數據相同，差異在于需求量，表明口糧需求的剛性影響，其空間布局已經形成確定的局面，間接糧食需求空間仍處在集聚的動態過程中。

局部自相關性可從Lisa 集聚指標中更清晰的分辨出聚集地區和聚集類型。2013—2015 年、2017年的糧食總需產差Lisa 集聚與2018 年相同，黑龍江、吉林、內蒙古為低—低集聚，福建為高—高集聚。說明與黑龍江、吉林、內蒙古相鄰的省市糧食總需產差數值會隨其下降而下降，而福建鄰近的省份糧食總需產差值隨其升高而升高。2016 年多了江西，為低—高集聚。2013—2015 年、2017 年的口糧需產差Lisa 集聚也與2018 年相同，低—低集聚區分布在黑龍江、吉林、山東和安徽，山西為高—低集聚。2016 年增加了遼寧，為低—低集聚。2013—2014 年、2016 年間接糧食需產差Lisa 集聚圖黑龍江、吉林、內蒙古為低—低集聚，山東為高—低集聚。

5 結論

本文分析2013—2018 年我國糧食產需的時空演變，主要得出以下幾點結論：

1）我國糧食高產區均為糧食主產區，主要分布于東北平原和華北平原；低產區為北京、天津、上海、浙江、福建、海南、西藏、青海、寧夏9 個省市。2013—2018 年我國糧食生產重心向高產區集中，呈現高產區增產而低產區減產的現象，糧食生產的省域差距、區域矛盾仍在不斷加大。

2）糧食總需求量大的地區為山東、河南、四川、河北、廣東和江蘇，間接糧食高需區是江蘇、河北、四川、河南、山東，口糧需求大省即為人口大省。間接用糧需求量和糧食總需求量變動呈現“北減南增”、“東減西增”的趨勢，口糧需求量變動未呈現出有規則的空間差異。從糧食總需求量的構成來看，口糧和飼料用糧是重要的兩個部分；產量較低的省市口糧占比較高，糧食產量高的省份間接糧食占比較高。

3）山東、四川和遼寧3 省雖為糧食主產區，但在多數年份也表現為高缺糧。當前主要有黑龍江、吉林、內蒙古、河南、安徽、新疆和甘肅7 個省（區）有充足的糧食可以輸出，而缺糧區分布在青藏地區和沿海地區，前者表現為供給不足造成的低缺糧，后者則為消費量大導致的高缺糧。不同糧食用途視角下，80%以上的省市口糧可以實現自給自足，廣東和福建間接糧食需求大。總體來看，隨著時間推移，大多數省市的糧食產需不平衡現象得到了改善，省級層面糧食安全保障程度提高。

4）我國糧食產需呈現空間正相關，具有集聚狀態，且口糧需產差的空間集聚性更強、已經形成了穩定的空間布局，而間接糧食空間布局仍趨向于集聚狀態。需產差低值集中在北部，高值集中在東南部，糧食生產和需求不匹配，糧食安全的區域布局需要優化。

6 啟示

糧食用途的多元化需要我們重新審視糧食生產和需求之間的關系。本文從省域層面分析了2013—2018 年糧食產需平衡的時空演變。基于研究結論，本文得到如下啟示：

第一，平衡好口糧需求和間接糧食需求之間的關系。中長期來看，我國糧食供求處于緊平衡態勢[32]，糧食總量有余，部分地區糧食不足，有糧食產量低的供給端原因，也有間接糧食需求量大的因素。間接糧食雖為派生需求，但是會從資源稟賦和價格兩個方面對口糧和整體的糧食安全產生影響。在滿足居民口糧需求基礎上，允許一定數量的相對過剩谷物用作非食用用途的加工。另一方面不斷加大科技攻關，降低耗糧系數或開發“非糧”飼料和工業原料。

第二，完善糧食流通體系，加強糧食供應鏈管理。流通環節是架起生產和需求之間的橋梁和紐帶，糧食產需的區域性矛盾在一定程度上需要通過完備的物流運輸和貿易服務來解決。不斷提高糧食流通設施的現代化建設水平，減少流通環節的糧食損耗；加強糧食市場交易的電子平臺建設和區域間糧食供求信息的傳遞，減少交易成本。同時，糧食產不足需的地區重視糧食儲備，以應對外部不確定沖擊。

第三，平衡好糧食輸入地和輸出地之間的關系。種糧比較收益低、種糧農民收入增長緩慢、糧食主產大省多為“財政窮省”[33]等現實，嚴重影響著種糧農民和主產區政府的積極性。為推動糧食主產省區糧食產業的可持續性，糧食輸入地與糧食輸出地建立更深層次的互惠合作關系，加大對輸出地的補償，促進糧食輸入地與輸出地、糧食生產與經濟的協調發展。