食品機(jī)械的影響分析和模擬預(yù)測(cè)

姚一建

(諸暨市經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)站，浙江 諸暨 311300)

食品機(jī)械是把食品原材料進(jìn)行加工處理，形成食品的過(guò)程中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備和裝置。食品機(jī)械可以分成食品加工機(jī)械和食品包裝機(jī)械[1]。我國(guó)的食品加工有很長(zhǎng)的歷史，但是食品機(jī)械加工歷史卻比較短。以前的食品加工大多數(shù)都是手工加工，效率較低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民對(duì)食品的需求越來(lái)越大，對(duì)食品機(jī)械的要求越來(lái)越高[2]。我國(guó)大部分食品消費(fèi)來(lái)自沒(méi)有加工的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，每年都會(huì)因?yàn)槿鄙俦匾氖称窓C(jī)械而造成較大的損失[3]。中國(guó)的食品機(jī)械產(chǎn)品大都來(lái)自國(guó)外或者仿造，導(dǎo)致國(guó)外大型高端產(chǎn)品占據(jù)我國(guó)的食品機(jī)械市場(chǎng)。隨著食品機(jī)械的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器、智能控制、圖像傳感技術(shù)和新材料等在食品機(jī)械領(lǐng)域的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，食品機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)向智能化、規(guī)模化、環(huán)保化、數(shù)字化方向邁進(jìn)[4]。國(guó)內(nèi)食品機(jī)械的生產(chǎn)大多數(shù)是以生產(chǎn)單機(jī)為主，并不像國(guó)外大都是成套生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的品類無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)食品和包裝企業(yè)的需要。我們國(guó)家的食品機(jī)械還存在很多問(wèn)題，質(zhì)量不穩(wěn)定、成本高、技術(shù)含量低、產(chǎn)品的種類少，開(kāi)發(fā)力度也不夠。我國(guó)食品機(jī)械行業(yè)應(yīng)該開(kāi)發(fā)新的環(huán)保材料，加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的投入，加大專業(yè)人士的培養(yǎng)[5]。食品機(jī)械的發(fā)展前景很大，民以食為天，食品機(jī)械的發(fā)展與人們的生活密切相關(guān)，將來(lái)我國(guó)對(duì)食品機(jī)械的需求只會(huì)越大[6-7]。

1 材料與方法

1.1 模板變量的選擇

居民食品消費(fèi)對(duì)食品的生產(chǎn)有巨大的影響，間接地對(duì)食品機(jī)械的影響，因此，本研究選取居民食品消費(fèi)作為因變量。如何定量分析各種影響因素對(duì)食品機(jī)械化發(fā)展的作用，并把重要的影響因素轉(zhuǎn)化為可量化的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。以下是對(duì)食品機(jī)械的影響因素：機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值同比增長(zhǎng)、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值同比增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、食品制造業(yè)企業(yè)數(shù)。因此初步確定，機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額X1、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值X2、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值X3、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值同比增長(zhǎng)X4、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值同比增長(zhǎng)X5、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值X6、食品制造業(yè)企業(yè)數(shù)X7，作為影響居民食品消費(fèi)Y的自變量。

1.2 數(shù)據(jù)的獲取

本文在中國(guó)知網(wǎng)以關(guān)鍵詞(食品機(jī)械產(chǎn)量、食品消費(fèi)等)對(duì)2007—2016年的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析。

1.3 數(shù)據(jù)的分析與處理

1.3.1 模型單因素篩查

為了保證多元線性回歸模型的合理性與準(zhǔn)確性，需要計(jì)算和分析每個(gè)因素之間的相關(guān)系數(shù)，從而得出變量之間的相關(guān)關(guān)系，只有與因變量呈高度相關(guān)的自變量才適合引入模型，保證模型回歸的精確程度。通常將相關(guān)程度分為以下幾種情況：∣R∣≥0.8，高度相關(guān)；0.5≤∣R∣<0.8，中度相關(guān)；0.3≤∣R∣<0.5，低度相關(guān)。∣R∣<0.3時(shí)，相關(guān)程度極弱，可視為不相關(guān)。根據(jù)收集的原始數(shù)據(jù)，可計(jì)算得到它們之間的相關(guān)系數(shù)如表1。由表2可知：X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7與居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)Y呈高度相關(guān)的指標(biāo)作為自變量引入模型；相關(guān)性分析還表明，自變量X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7之間存在比較好的共線性。

表1 食品機(jī)械影響因素相關(guān)性分析

表2 食品機(jī)械的影響因素

1.3.2 多元線性回歸模型的選擇

有多個(gè)因素對(duì)食品機(jī)械造成影響，并且自變量時(shí)間序列之間依舊會(huì)存在共線性問(wèn)題，若采用逐步線性回歸，會(huì)導(dǎo)致回歸模型中的隨機(jī)誤差存在自相關(guān)。因此，本文采用多元線性回歸模型進(jìn)行研究分析并對(duì)此模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)與修正，模型整體擬合度較高，另外選定的解釋變量對(duì)居民消費(fèi)水平的解釋程度較高。

1.3.3 多元線性回歸模型的建立

自相關(guān)時(shí)間序列回歸分析的回歸模型可用式(1)表示：

Y=a+K1X1+K2X2+K3X3+K4X4+K5X5+K6X6+K7X7。

(1)

式中a為常數(shù)量，K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7為模型中的系數(shù)。在SPSS軟件中利用自相關(guān)回歸分析法進(jìn)行回歸分析。

1.3.4 多元線性回歸模型的驗(yàn)證

將2007—2016年數(shù)據(jù)作為驗(yàn)證，并通過(guò)式(2)計(jì)算偏差率：

d=100%(Pi-Oi)/Oi。

(2)

式中：d為偏差率，值越低則模擬結(jié)果越優(yōu)秀；Pi為模擬值；Oi為實(shí)測(cè)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型自變量的確定

農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值因素與居民食品消費(fèi)高度相關(guān)(R>0.8)，機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值的因素與居民食品消費(fèi)中度相關(guān)(0.5≤∣R∣≤0.8)，機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值同比增長(zhǎng)，低度相關(guān)(0.3≤∣R∣≤0.5)，所以導(dǎo)出模型自變量機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額X1、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值X2、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值X3、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值同比增長(zhǎng)X4、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值同比增長(zhǎng)X5、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值X6、食品制造業(yè)企業(yè)數(shù)X7。

2.2 居民食品消費(fèi)與影響因素的時(shí)序變化特征

機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額自2007年到2011年始終保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)，從2011年到2012年由于受到國(guó)內(nèi)外眾多因素的影響，機(jī)械工業(yè)進(jìn)出口增幅有所回落，從2012年到2016年持續(xù)增長(zhǎng)(表2)。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值自2007年到2016年始終保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。

2.3 回歸模型建立

Y=28.881-0.000 000 199X2-0.000 000 773 2X3+0.015X4-0.008X5+0.000 000 208 1X6+0.001X7。

模型通過(guò)方程和參數(shù)的顯著性檢驗(yàn)，所以可以確定這3個(gè)因素是作為居民食品消費(fèi)的關(guān)鍵影響因素，并用這些因素來(lái)解釋居民食品消費(fèi)的變化規(guī)律及其原因。

通過(guò)表3的標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)分析可知，機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為-2.739、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為-0.268、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為-0.885、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值同比增長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為2.40、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值同比增長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為-1.669、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為3.778、食品制造業(yè)企業(yè)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)為0.732。

表3 居民食品消費(fèi)影響因素

3 討論

通過(guò)本文的數(shù)據(jù)分析，在過(guò)去的10 a中，中國(guó)的食品機(jī)械行業(yè)呈上升趨勢(shì)，居民食品消費(fèi)、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值成為了食品機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵因素，他對(duì)食品機(jī)械的發(fā)展有非常顯著的貢獻(xiàn)。但是食品機(jī)械的發(fā)展需要大量科技人員的投入以及新型技術(shù)的開(kāi)發(fā)。鑒于此，我們可以通過(guò)下面幾個(gè)方面來(lái)努力促進(jìn)食品機(jī)械的發(fā)展：

3.1 自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)

我國(guó)的食品機(jī)械技術(shù)多為模仿，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)較少，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，食品機(jī)械逐漸進(jìn)入知識(shí)保護(hù)產(chǎn)權(quán)，我國(guó)的食品機(jī)械也必須堅(jiān)持自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，才能有更好的發(fā)展[8]。特別是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新階段，食品需求也越來(lái)越呈現(xiàn)出復(fù)雜化的趨勢(shì)，但也從另一方面強(qiáng)迫食品機(jī)械行業(yè)快速發(fā)展。傳統(tǒng)的食品機(jī)械設(shè)備難以滿足現(xiàn)代化制造的需要，智能控制技術(shù)在食品機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用將有助于促進(jìn)食品機(jī)械智能化，推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型，提升核心技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)快速發(fā)展[9]。

“十三五”后食品機(jī)械行業(yè)高度重視自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高信息控制水平，特別是遠(yuǎn)程智能控制，基本實(shí)現(xiàn)并充分滿足了新時(shí)期食品工業(yè)的發(fā)展需要，食品機(jī)械自主創(chuàng)新勢(shì)在必行[10]。目前中國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，過(guò)去依靠數(shù)量、價(jià)格取勝的優(yōu)勢(shì)已不復(fù)存在。應(yīng)用智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)制造全過(guò)程的自動(dòng)化、智能化控制，提高食品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，建立更強(qiáng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，達(dá)到穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的目的[11]。

3.2 加大專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)

食品機(jī)械的開(kāi)發(fā)需要大量的專業(yè)人員[12]。提高食品機(jī)械人員的素質(zhì)教育，包括學(xué)歷的提高和專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)教育。食品機(jī)械的人才培養(yǎng)存在著嚴(yán)重的人才流失問(wèn)題[13]。食品機(jī)械和設(shè)備制造企業(yè)的人才流失嚴(yán)重，主要反映在工作環(huán)境、工資、管理模式等。在工作環(huán)境方面，大多數(shù)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境不重視，導(dǎo)致專業(yè)技術(shù)人員工作環(huán)境臟亂。薪酬整體水平較低，由于大多數(shù)機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)沒(méi)有掌握創(chuàng)新科技，難以提高食品機(jī)械附加值，導(dǎo)致企業(yè)效益差，員工工資低，人才流失嚴(yán)重。企業(yè)缺乏人才培養(yǎng)意識(shí)。面對(duì)人才缺口，國(guó)內(nèi)食品機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)尚未形成系統(tǒng)的人才培養(yǎng)體系，不能有效緩解人才短缺的問(wèn)題。在人才培養(yǎng)方面，企業(yè)片面追求生產(chǎn)效率，沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備的重要性，沒(méi)有形成系統(tǒng)培養(yǎng)的觀念和機(jī)制，導(dǎo)致企業(yè)人才培養(yǎng)基本沒(méi)有。

4 小結(jié)

本文以2007—2016年的中國(guó)居民食品消費(fèi)變化為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總額、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械出口總值同比增長(zhǎng)、機(jī)械工業(yè)食品機(jī)械進(jìn)口總值同比增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、食品制造業(yè)企業(yè)數(shù)進(jìn)行線性回歸分析，建立多元線性回歸模型，模型模擬，對(duì)食品機(jī)械的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)提供科學(xué)依據(jù)。