大數據視角下我國糧食安全分析與政策建議

□ 王之心，譚志加，王 銘

(大連海事大學 航運經濟與管理學院，大連 116026)

1 我國糧食生產、銷售與運輸現狀研究

民為國基，谷為民命。我國一直高度重視糧食的重要性，并出臺了許多相關政策保障糧食的基礎性地位，推動其產業鏈的發展。2015年,國家發布《糧食收儲供應安全保障工程建設規劃》，提出要重點加快東北糧食流出通道建設，完善鐵路散糧發放設施和鐵水聯運物流系統，著力提高散糧鐵路入關外運能力和主要港口疏港外運能力，充分利用東北地區港口轉運能力，積極引導東北糧食通過海運方式增加外運，徹底解決“北糧南運”入關瓶頸制約問題。2016年，國家發布《糧食行業“十三五”發展規劃綱要》，提出要加強糧食物流系統化建設，全面推廣散糧運輸，強化公路、鐵路、水路等無縫銜接，大力發展多式聯運等運輸組織方式，滿足多層次需求。2016年，國家發布《東北振興“十三五”規劃》，提出要改善糧食倉儲運輸條件，暢通東北地區糧食外運瓶頸，加大糧食外運力度。2019年，國家發布《中國的糧食安全》，提出未來我國要提高糧食生產能力、加強儲備應急管理、建設現代糧食流通體系以及積極維護世界糧食安全。2020年，李克強總理做政府工作報告強調要將保糧食能源安全作為“六保”業務之一。“十四五”規劃提出要適應確保國計民生要求，以保障國家糧食安全為底線，健全農業支持保護制度，到2025年，我國糧食綜合生產能力要超過6.5億噸。

我國糧食產業在各種相關政策的推動下一直在向前發展，目前我國已經實現了由“吃不飽”到“吃得飽”再到“吃得好”的歷史性轉變。自2004年起，我國糧食產量已經實現了“十六連豐”。2019年，我國糧食產量為66384萬噸，人均糧食占有量超過470多公斤，高于世界400公斤糧食安全線水平。作為全球人口最多的國家，我國人口數量約占世界人口數量的1/5，但是我國糧食產量約占世界糧食產量的1/4。據聯合國糧食及農業組織統計，2019年我國稻谷、小麥產量均排名世界第一，玉米產量排名世界第二，如圖1所示。

圖1 2019年全球稻谷/小麥/玉米產量前十名國家

1.1 我國糧食生產與銷售現狀

1.1.1 糧食生產呈現北強南弱的空間結構

早在20世紀80年代末90年代初,基于國家區域經濟發展格局的轉變，我國“湖廣熟、天下足”的局面發生改變，我國糧食產地北移，北方地區在我國糧食生產中扮演著越來越重要的角色。

圖2顯示了2019年我國各省糧食產量分布，從圖中可以看出，我國糧食生產呈現北強南弱的空間結構。其中，黑龍江是我國糧食產量最多的省份，其年產量為7503萬噸，遠超各省平均糧食產量(2141.43萬噸)，河南、山東次之，年產量分別為6695.4萬噸、5357萬噸，北京、上海糧食產量最少，低于100萬噸，分別為28.8萬噸、95.9萬噸。由于谷類占糧食比重較大，因此谷類產量與糧食產量分布類似。2019年，我國總體上呈現西南地區薯類產量較多的局面。其中，四川是我國薯類產量最多的省份，其年產量為543.2萬噸，貴州、重慶、甘肅次之，分別為302.9萬噸、283.6萬噸、206.9萬噸，西藏、上海、北京薯類產量最少，甚至不足1萬噸，分別為0.2萬噸、0.3萬噸、0.6萬噸。2019年，黑龍江豆類產量一枝獨秀，年產量為797萬噸，其次為內蒙古，年產量為251.6萬噸，黑龍江豆類年產量約為內蒙古豆類年產量的3倍多。此外，四川、云南、河南、安徽豆類產量超過100萬噸，上海、北京豆類產量最少，分別為0.2萬噸、0.4萬噸。總體來看，黑龍江、河南等地糧食產量較多，而北京、上海等一線城市由于城市定位的原因，注重經濟的發展，勢必會導致糧食產量較低。由于糧食產量在一定程度上與糧食播種面積成正比，糧食播種面積越大，糧食產量越多，因此我國糧食播種面積分布與糧食產量分布類似。2019年，我國糧食作物播種面積總體上呈現北方地區總播種面積遠大于南方地區總播種面積的狀態。

圖2 2019年全國各省糧食產量(萬噸)

東北地區四季分明的氣候條件有利于作物生長，地勢平坦開闊，土壤肥沃，適合大規模機械化耕作，主要生產大米、玉米、大豆、馬鈴薯、甜菜、高粱等農作物，是我國最重要的四大糧倉之一，在保證全國糧食供應和糧食市場穩定方面有著舉足輕重的作用。東北糧食作物產量占比及畝產量如圖3所示，從2020年國家及東北三省統計年鑒中可知，東北地區豆類產量在全國占比最大，達到42.07%，其次玉米占比34.01%，稻谷占比17.92%，其玉米、豆類畝產量均超過全國平均水平。2019年吉林、遼寧糧食增產居全國前兩位，分別為245萬噸和240萬噸，占全國糧食增加量的83.7%。東北地區糧食產量高是因為其播種面積大，2019年黑龍江糧食作物播種面積達到14338.1千公頃(2.15 億畝)，為全國之最。2019年國家進一步優化種植結構，擴大大豆、雜糧等優質高效作物種植規模，全國大豆播種面積1.40億畝，增長10.9%。 遼寧、吉林、黑龍江、內蒙古“三省一區”大豆播種面積增加量占全國增加量的9成以上，其中，黑龍江省大豆面積增加1068萬畝，占全國增加量的77.3%。

圖3 東北糧食作物產量占比及畝產量

1.1.2 糧食生產與進口并駕齊驅

雖然我國是糧食生產大國，糧食產量持續提高，但由于人民糧食消費結構改善、工業原料及飼料需求、國家糧食戰略儲備等原因，我國同時也是糧食進口大國。近年來，全球糧食產量持續增長，生物燃料發展放緩，糧食市場預期改變等因素導致國際糧食市場由之前緊平衡、高糧價的供需格局轉變為供給充裕、糧價低平的新格局[1]。隨著國際糧食貿易環境的變化，國際市場不再擔心我國進口糧食會抬高國際糧價使得其他國家購糧困難，目前許多糧食生產大國反而希望我國能多進口他們國家的糧食[2]。早在2013年的中央經濟工作會議和中央農村工作會議上，習近平總書記就強調“對國內資源生產滿足不了或為土地等資源休養生息不得不進口的短缺糧食品種，要掌握進口的穩定性和主動權，把握適當比例，積極利用國外資源”。

2014-2018年，我國糧食凈進口累計達到5.7億噸。雖然2015年前后我國庫存大幅增加，但通過近幾年來的消化，庫存已接近恢復常態。如果近些年來沒有如此大的進口規模，國內糧食將不可避免地出現短缺局面[3]。我國糧食除稻谷自2019年出口量首次超過進口量外，其他種類的糧食需求仍存在缺口。我國稻谷和小麥進口依存度較低，進口主要用于品種調劑，僅占國內消費的1%和2%[4]。據海關總署統計數據，2019年我國稻谷、小麥、玉米和大豆進出口差額分別是13.67、61.98、72.02和2431.11億人民幣。特別是大豆，其需求主要依靠進口，進口量超過需求量的85%以上。我國糧食進口地區分布如圖4所示，2019年，我國稻谷進口主要來源于泰國、越南、巴基斯坦、緬甸和柬埔寨，進口比例分別為27.53%、19.14%、18.6%、16.45%、13.67%；小麥進口主要來源于加拿大和法國，進口比例分別為54.45%、14.67%；玉米進口主要來源于烏克蘭，進口比例為84.15%；大豆進口主要來源于巴西、美國、阿根廷，進口比例分別為64.92%、18.96%、10.21%。

從上述分析中可以看出來，我國從別的國家進口稻谷比較均勻，若某一稻谷出口國出現問題無法正常提供稻谷，我國可以及時反應并采取措施，比如從別的國家多進口來彌補缺失量，從而不會對我國糧食安全造成十分嚴重的影響。而我國小麥、玉米和大豆進口分布則不均勻，過于依賴某一個國家，尤其是玉米，84.15%的進口量都由烏克蘭提供，存在很大的風險，一旦烏克蘭出現某些情況不再出口玉米給我國，就會對我國糧食安全產生很大的影響；小麥、大豆同理。

1.1.3 糧食消耗結構日益改善

隨著我國經濟的發展和人民生活質量的不斷提高，糧食消費結構發生顯著改變，圖5是2013-2019年我國城鄉居民糧食消耗趨勢圖，從圖中可以發現我國城鄉居民年人均谷類消耗減少，薯類、豆類消耗增加。2020年是我國全面建成小康社會目標實現之年，城鄉居民收入快速增長，我國居民糧食消費結構不斷升級，對綠色優質糧油的需求也日漸旺盛。人均糧食消費量存在典型城鄉二元結構特征。糧食食用消費總量受人口數量、人口結構及生活習慣影響，人們更注重綜合營養水平，畜禽、水產、蛋類等產品逐漸取代糧食食用需求。谷物消耗量持續下降，在2019年分別達到98.5千克和142.6千克。谷物、豆類和薯類消費用途主要包括食用、飼料、工業和種子四大類。與谷物不同，優質粗糧、豆類制品越來越受居民喜愛，城鄉居民消耗量均有明顯上升趨勢。其中，2019年城市居民豆類人均消耗量為9.5千克，而薯類人均消耗量從2013年到2019年持續增加，平均增幅26.3%。

圖5 城鄉居民糧食消耗量趨勢

1.1.4 糧食依然呈現北糧南運趨勢

雖然我國糧食產量一直在增加，但是我國糧食產銷不均，主要糧食品種在區域之間存在供求錯位，導致我國北方地區糧食供大于求，南方地區糧食供不應求。

根據全國2019年人口數量與城鄉結構的統計資料，可以計算各省市對谷物、豆類及薯類的需求總量，其中，各地糧食必須滿足半年消耗的儲備糧。各省市年度糧食需求總量等于城鄉人均年消耗量乘以該省市城鄉人口數量。因此，各省市糧食需求量為本省市糧食生產總量減去年度需求量與半年儲備量的差。需求量為正值表明該省市為糧食供應地，負值表明該省市為糧食需求地。需求絕對值越大，則該地供應或需求量越大。計算結果如表1所示。

表1 中國糧食供需空間分布

從全國2019年糧食總類供應與需求空間分布情況來看，絕大部分地區能夠滿足本地糧食的消耗與儲存需要。其中，黑龍江、河南糧食供應量最大，分別為6785.5萬噸和4799.7萬噸，其次為山東、吉林、內蒙古及安徽，均在3000-4000萬噸；廣東省為糧食最大需求地，每年糧食需求量為878.7萬噸，浙江省次之，為489.8萬噸，北京和上海兩市需求量較大，均達到300萬噸以上。由于谷物占糧食總量較大，因此，其供應與需求空間分布與糧食總量沒有太大區別。薯類供應地主要集中在四川、貴州、重慶、甘肅與云南等地，東北地區基本屬于產銷均衡的狀態。薯類消耗地集中在江蘇、上海、安徽、北京、天津和西藏等省市，其需求量并不大，最大為9.6萬噸，占四川省供應量的1.9%。我國薯類總體呈現供應遠大于需求的狀態。與薯類供需相反，豆類的供應遠低于全國需求，內地有豆類需求的地區占比80.6%，而只有黑龍江、內蒙古、云南及吉林有供應能力，分別為744.6萬噸、216.1萬噸、54.6萬噸和39.4萬噸，四川和安徽有少量供應，在15萬噸以內。供不應求是2019年豆類作物種植面積擴大的主要原因。

1.2 我國糧食運輸結構現狀

1.2.1 糧食運輸以鐵、水為主，公路為輔的方式

我國糧食運輸主要采用公路、鐵路及水路三大運輸方式。目前，我國糧食運輸50%依靠鐵路，40%依靠水路，10%依靠公路。2011-2019年我國跨省糧食物流中水路、鐵路運輸量除2015年有小幅度下降外，總體上呈上升趨勢。具體來講，我國糧食運輸線路主要是六大糧食運輸通道。目前，我國六大糧食運輸通道分別為京津流入通道、華南沿海流入通道、華東沿海流入通道、長江中下流流出通道、黃淮海流出通道、東北流出通道。東北通道糧食年流出量約5000萬噸，主要品種是玉米、稻谷(大米)，主要流向華東、華南、華北、西南和西北地區；黃淮海通道年流出量約6000萬噸，主要品種是小麥，主要流向華東、華南、西南和西北地區；長江中下游通道年流出量約2400萬噸，主要品種是稻谷(大米)，主要流向華東、華南、西南地區；華東沿海、華南沿海通道年流入量約4900萬噸，京津通道年流入量約905萬噸，西南通道年流入量約2900萬噸，西北通道年流入量約1800萬噸(參考糧食物流業“十三五”發展規劃)。全國六大通道糧食流量比重如圖6所示，流出通道中主要是東北流出通道占比較大，流入通道中主要是華東沿海流入通道占比較大。其中，東北流出通道在全國六大通道運輸糧食流量中占比約為30.20%，在流出通道中占比約為58.49%。 由于東北流出通道占比較大，因此本文主要研究東北糧食運輸現狀。

1.2.2 東北糧食采取政府引導、市場為主、多模式分工協作的運輸模式

東北糧食運輸是全國糧食保供的重要環節，目前主要通過政府引導、市場運作、公鐵水多模式運輸的運作模式。東北地區主要通過京哈、大廣、沈海、綏滿等國家高速與全國其他地區相連。2019年，東北地區高速公路里程突破6900公里，形成區內四通八達的路網結構。東北鐵路發展歷史悠久，包含哈爾濱和沈陽兩大鐵路局，主要包含京哈線東北部的沈山、沈大、沈吉、平齊、濱洲、濱綏及圖佳線，使得東北地區165個貨運站與全國其他地區500個左右貨運站建立了緊密的貨運聯系。發達的鐵路貨運服務承擔了大部分糧食調運，占比50%以上。東北地區水運發達，包含渤海灣遼寧地區大連、營口、丹東、錦州、葫蘆島、秦皇島等海港和松花江黑龍江和佳木斯等內河港口，糧食水運周轉量達到40%。但是水運的集港過程絕大部分都是靠鐵路運輸完成，因此東北糧食運輸90%以上都依靠鐵路運輸。

2 問題分析

2.1 糧食進口地區多元化不足，供應鏈脆弱性大

從2019年稻谷、小麥、玉米和大豆四種糧食進口地區分布來看，我國糧食進口總量的90%來源不超過5個國家。特別來說，我國從加拿大進口的小麥超過五成，從巴西進口的大豆超過六成，而從烏克蘭進口的玉米接近九成，從北美及澳洲進口的大豆數量占我國大豆需求量的64%。因此，糧食進口地區相對集中，多元化不足。同時種糧效益低、農業氣象偏差、傳統病蟲害與輸入性蟲害疊加、國際經貿形勢日趨復雜等挑戰交織，對我國全年糧食產量、供應穩定構成了挑戰[6]。受疫情影響，農產品市場消費需求下降，農產品物流運輸不暢，對中國-東盟區域間的農產品供應鏈、價值鏈網絡造成了一定破壞。港口關閉、邊境口岸封閉、船只延誤和航班停飛等措施加劇了中國與東盟區域的農產品貿易網絡堵塞[7]。在當前國際疫情和經貿高度不確定的情形下，供應鏈脆弱性很大，容易斷裂，從而導致進口量無法保證，影響我國糧食工業和飼養業的正常運營，潛在破壞性較大。

2.2 糧食貿易主要依賴航運，運輸系統韌性較弱

我國從北美、巴西及澳大利亞進口的大豆6617萬噸、小麥272萬噸、油菜籽249萬噸、大麥380萬噸通過北太平洋和近洋航線運輸。為了滿足大豆的進口運輸量，中糧集團于2019年又開通了巴西桑托斯港的大豆航線。烏克蘭出口我國的玉米與大麥占有較大份額，海運航線通過馬六甲海峽和蘇伊士運河進入黑海抵達烏克蘭亞速海港口，航程較遠，物流成本過高。與之相對應，中歐班列已實現與俄羅斯和哈薩克斯坦等地區的糧油運輸。而我國國內散糧火車運輸還未推廣到全國，國產大豆等糧食從黑龍江產區運往山東、江蘇一帶的費用仍然遠高于海外遠洋運輸。海運時效性差，受天氣影響大。當前排放控制政策也使船舶燃油成本迅速飆升。因此，我國糧食貿易的運輸系統主要依賴海運，韌性較弱。

2.3 散糧運輸模式落后，糧食運輸成本偏高

雖然我國一直在大力倡導散糧運輸模式，但是目前除東北地區散糧運輸日益普及外，其他地方仍以包糧運輸模式為主。根本原因在于我國散糧設施不完善，比如部分糧食運輸節點、糧食運輸園區散糧接發設施落后，不能適應散糧運輸的需求；多數內河糧食泊位專業化水平低、作業條件差；鐵路散糧入關尚處于推廣階段，散糧火車主要在東北地區運行，影響跨省散運比例的提高。由于運輸方式和裝卸方式的落后，我國糧食運輸時間成本增加，糧食運輸時間為發達國家同等運距所需時間2倍以上，且我國糧食運輸成本一直居高不下，我國糧食從產區運到銷區的物流成本約占糧食銷售價格的20%～30%，比發達國家高出一倍左右。

2.4 國內運輸業務市場分散，多模式融合效率偏低

目前，我國糧食運輸業務主要由企業承擔，通過市場機制組織與運行，運輸業務分散，未打通糧食物流鏈的產運銷環節。糧食公路運輸每噸公里運費大約為0.25元，經濟運距短，適合與鐵路和水運形成聯運模式。然而，公路運輸公司具有局域性，容易與鐵路、航運公司競爭糧食貨源，形成低效的分段運輸組織模式。相比鐵路與公路，糧食水運成本最低。航運市場形成以中遠海運、中谷物流、信風、安通、海豐、寧波遠洋、廣西鴻翔、天津達通等多家較大規模航運公司為主的多寡頭競爭市場結構。市場競爭有利于企業提高效率，降低成本，但過度競爭無法形成航運的規模效應，提高水運的邊際效應。此外，鐵路集裝箱絕大部分運往遼寧營口、錦州、大連等港口進行海鐵聯運，但是在業務層獨立運行。

同時，雖然我國交通運輸網絡已經較為完善，但我國糧食外運過多依靠某一單獨運輸方式比如鐵路運輸，并未合理高效地利用整個交通運輸網絡，導致運輸效率低下，鐵路運輸容量達到上限的時候其他運輸方式卻還有余量。

2.5 缺乏面向全球的糧食大數據系統，運輸決策智能化與前瞻性弱

2018年，國家糧食局啟動了“國家糧食管理系統”建設，主要針對我國糧食信息監控與宏觀調控，未能覆蓋全球糧食生產、貿易和運輸的全程供應鏈信息。近年來，由于人們的糧食消費結構發生變化，農業通過供給側結構性改革，對糧食產業結構進行了大幅度調整，調減玉米種植面積，向大豆、雜糧方向調增。玉米深加工產品向中高端延伸，圍繞淀粉系列、酒精系列和功能性系列開發生產下游產品，延伸產業鏈條，優化產業結構。糧食產業結構的變化促進以原糧輸出為主的運輸格局的變化以及集裝箱運輸方式的繁榮。鐵路、公路與水路在運輸業務的獨立性，沒有建立貫通公路、鐵路和水路的信息系統，形成單個運輸模式的信息孤島，無法發揮不同運輸模型的經濟優勢，實現全局運輸鏈的整合，降低糧食運輸環節的物流成本，對糧食產品進行增值。公路運輸具有連續性，可實現門對門，但邊際運輸成本較高，不適合長距離運輸。鐵路邊際運輸成本適中，可長距離運輸，貨運鐵路站點布局密集，但在當前多供應地多客戶系統下，批量小、批次多，集散貨難度大，調度困難。水運成本最低，適合大批量運輸，但港口分散，目前開通的班輪航線少，經常性差。

糧食大數據系統亟待實現前瞻性決策能力：分析國民糧食消費結構趨勢，一方面引導農業供給側結構性改革，調整糧食產業結構，一方面預測國內及全球供需空間結構，分析綜合運輸系統效率與成本，探討進出口數量與地區配額。目前，我國仍缺乏面向全球糧食供應鏈的大數據系統，沒有建立貫通公路、鐵路和水路的信息系統，依賴智能化的前瞻性預測分析能力較弱。

3 政策建議

3.1 加強一帶一路合作，發掘沿線糧食進出口穩健市場

密切關注與分析全球各類糧食的生產與進出口信息，在綜合考慮國內糧食供需、全球市場價格、采購與運輸成本的前提下，借助中歐班列運輸服務，搭建一帶一路沿線國家的長期協作模式，探索北歐糧食供需的合作機制，維持北美、澳洲出口市場內部的競爭關系，最終形成我國糧食進出口穩健市場。

3.2 優化綜合運輸體系，促進我國糧食內部循環高效流通

推動完善我國鐵路散糧運輸系統，大力發展集裝箱運輸，加快長江、珠江、松花江內河水運的船型升級和糧食專用船舶改造，優化糧食公、鐵、水綜合運輸體系，降低我國內部糧食調運成本；盡快形成糧食生產、加工、運輸一體的糧食現代化物流體系，形成信息共享機制，充分保障我國生產的糧食能夠有效流通。

3.3 開拓散糧運輸新模型，推廣散糧運輸模式

加快散糧運輸設施建設，包括散糧運輸車，火車站、港口等運輸節點專門的散糧接發設施，促進散糧運輸模式，早日完成“十三五”時期糧食物流業發展的主要預期性指標。散糧運輸加公路、鐵路、水路多式聯運的模式可以節省大量勞動力及包糧所產生的費用和時間，改變原有糧食運輸低效率、高成本、損耗大、周期長的弊端，是糧食流通現代化的發展趨勢。我國應逐步向散運加多式聯運模式轉變。加快推廣散糧運輸方式，實現主要跨省糧食物流通道“四散化”(散裝、散卸、散運、散儲)和整個流通環節供應鏈管理，形成便捷、高效、節約的現代化糧食物流體系，這是今后一個時期我國糧食現代物流發展規劃目標。

3.4 提升北糧南運服務，創建多式聯運廊道示范性工程

以渤海灣港口為多式聯運綜合節點，委托中糧集團為牽頭單位，針對東北與內蒙地區糧食運輸通道，充分調研運輸資源，分析我國糧食市場供需規律，設計集成的運輸網絡，優化大數據驅動的北糧南運智能調度系統，建立現代化多式聯運廊道示范性工程，以點帶面，逐步推廣至全國。以黑龍江省糧食外運為例，假設公路、鐵路、水路每噸公里運輸成本分別為20元、0.15元、0.016元，進行多式聯運糧食運輸成本計算，黑龍江糧食運輸成本范圍，如表2所示。從表中可以看出，公路運輸成本隨著運輸距離增加迅速增加，輻射范圍小。公鐵聯運覆蓋全國各地，但受網絡布局影響，運輸成本呈現不規則變化。公水聯運有利于沿海、長江和珠江流域地區開展運輸，其成本相對較低，但西南地區通過公水聯運，成本較高。公鐵水聯運發揮了鐵路網絡布局和水運成本低的特點，是最有效的運輸模式。因此，我國應加快建立全國多式聯運運輸網絡，從而降低糧食運輸成本。

表2 黑龍江糧食運輸成本范圍(單位：元/噸)

3.5 發展智慧保供體系，搭建糧食產銷運大數據平臺

以交通運輸部牽頭，抽調農業、物流供應鏈、交通運輸領域的專家，成立糧食產銷運研究組，對我國乃至全球糧食生產、進出口、糧食深加工、運輸等，建立糧食大數據平臺，開發糧食產量和銷量的時空預測模型，以及多式聯運成本分析模型，設計信息共享機制，建立以糧食運輸為核心業務的信息平臺：一是全球與我國糧食供需的時空分布預測，為相關企事業提供前瞻性信息；二是多式聯運決策分析，通過多模式運輸網絡的系統分析模型以及智慧農業下的“訂單農業”等契約協作機制來建立，提供高效綜合運輸方案，實現糧食運輸的 “滴滴”模式，建設生產、存儲、銷售、運輸一體化糧食供應鏈系統。