基于蛛网模型的食用菌价格波动预测——以平菇为例*

董永刚

（安阳学院建筑工程学院，河南安阳455000）

随着经济社会发展和人民生活水平提高，人们日益重视饮食健康和营养均衡。食用菌因兼具食用和保健双重价值而备受消费者青睐，市场潜力十分可观。但由于食用菌价格波动幅度较大且频率较高，菇农丰产不丰收现象时有发生，严重影响了菇农生产的稳定性和居民消费的积极性。2015年“中央一号”文件明确指出，要充分运用现代信息技术，改进农产品价格监测办法。因此，了解食用菌市场价格的变动，预测食用菌价格走势，对有效调节食用菌产品的生产和流通，引导菇农合理调整种植结构，实现食用菌区域供求平衡，提高菇农生产效益，保障食用菌市场的稳定有序运行并满足人民日益增长的需求等方面，具有重要的现实意义。基于上述原因，拟构建蛛网模型对2019年平菇的价格进行预测，以期为稳定平菇市场价格，调节平菇生产和消费等相关政策的制定提供有益参考。

1 研究背景

基于食用菌的历史价格数据，对未来价格趋势进行有效的预测，将有利于生产经营者及时对市场做出反应并进行合理地调整及生产，有利于提高政府部门的管理效率和调控能力。近年来，已有不少学者针对食用菌价格预测开展了探索性的研究和相关的实例验证。

经济学家Herry L Moore作为公认的最早运用计量方法于食用菌领域进行价格预测的学者，其通过引入相关关系、线性回归模型对食用菌年度价格等进行预测。发现应用回归模型进行的价格、产量预测的结果，比美国农业部的定性预测更为准确[2]。国内外预测价格的模型方法不胜枚举，例如时间序列法中的季节虚拟变量法、Census X12法、Holt-Winters季节指数平滑法、自回归移动平均模型（ARIMA） 等，神经网络模型（NN）、灰色预测模型GM（1，1） 等智能分析法。其中，邓聚龙教授于1982年提出的灰色预测模型GM（1，1）适用于研究“部分信息已知、部分信息未知”的“小样本”“贫信息”等问题，预测结果可以反映价格的整体趋势，有效削弱各类随机波动因素的影响。而食用菌价格是多种影响因素共同作用的结果，其影响机制的复杂性和影响内涵的模糊性恰好符合灰色预测模型GM（1，1） 的研究特点。

目前，不少学者已证实运用灰色预测模型GM（1，1） 对食用菌价格预测的结果较为准确。Tzong等运用灰色系统理论（gray theory），通过分析连续4个月的数据以预测下一个月的红豆价格，结果表明，预测价格接近实际价格，这意味着灰色系统理论适合用于预测食用菌价格。邓立军针对大豆价格变异的预测，建立了关于大豆价格指数的灰色预测模型GM（1，1）。徐明凡等基于灰色预测模型与神经网络模型的对比分析，发现灰色预测模型对随机因素的处理能够取得较为满意的效果，更能反映及预测鸡蛋价格的波动趋势。

还有学者通过对灰色预测模型GM（1，1） 进行相关改进，以提高价格预测的精确性。方燕等在分析大豆长期和短期价格走势的基础上，引入GM（1，1）模型，以预测我国大豆价格的变动趋势。朱婧等采用改进GM（1，1）模型对我国大豆价格进行预测研究，研究结果表明，我国大豆价格将持续处于低迷状态。范震等在灰色理论的基础上，提出了一种改进GM（1，N） 大豆价格预测模型，首先运用灰色关联分析法对我国大豆价格的影响因素进行分析；其次，选择主要的影响因素并将其作为模型的相关因素变量，构建GM（1，N） 大豆价格预测模型。马雄威等根据猪肉价格波动的特点，采用修正背景值GM模型BGM（1，1）、无偏灰色系统模型WPGM（1，1）、修正初值GM模型CGM（1，1）等灰色GM（1，1） 改进模型对猪肉价格进行了预测。郝妙等通过建立基于弱化缓冲算子的GM（1，1）预测模型，发现未来生猪价格将在波动中上涨。谷国玲等通过改善GM（1，1）的背景值和运用M次累加的方法对灰色模型进行残差校正，进而把猪肉价格变化当作一个灰色系统，采用等维递补的方法预测猪肉价格的发展走势，丰富了灰色预测模型理论的内容。

总体来看，在食用菌价格预测研究方面，国内外学者更多的是利用计量经济学等方法从长期价格变动趋势的角度进行量化分析，预测结果均比较理想。但已有研究大多以农、林、畜等为研究对象建立预测模型，鲜有关于食用菌产品价格模型的研究，因此，本文拟以食用菌为研究对象，运用蛛网模型对食用菌价格进行预测，以期丰富食用菌产品的相关研究，增强食用菌短期价格的预见性。

2 食用菌市场供需环境分析

2.1 食用菌供给端分析

我国食（药）用菌物种资源丰富，经过30多年的发展，我国人工生产的食用菌已经实现传统生产和现代化种植方式并存。我国食用菌产量占世界总产量的70%以上，食用菌总产量在种植业中仅次于粮食、蔬菜、果品、油料。除了丰富的野生菌资源，我国食用菌和药用菌的栽培种类已达70多种。大宗品种有香菇、平菇、木耳、双孢菇、金针菇、草菇等，一系列的珍稀品种如白灵菇、茶树菇、真姬菇、灰树花和羊肚菌等也受到市场青睐。近年来，平菇的工厂化生产品种日渐丰富，平菇产品的深加工水平不断提升，目前由平菇作为原材料的调味品、保健品和药品等产品数量近70种。三产融合能力增强，产业特色鲜明，行业已经进入发展的新阶段。

据中国食用菌协会对全国27个省、自治区、直辖市（不含西藏、宁夏、青海、海南和台湾省）的统计调查，2018年全国平菇总产量为590.18万吨，产值为16.38亿元；比2017年的产量增长6.3%，产值增长11.44%。

2.2 食用菌需求端分析

平菇具有高蛋白、低脂肪，含人体所需多种氨基酸和微量元素，兼有荤食和素食的优势，“一荤一素一菇”匀衡营养理念不断深入人心。我国平菇在以每年5%以上的速度持续增长。在拥有14亿多人口的中国，假设每个家庭每天消费食用菌300 g，其中平菇占30 g，那么中国3亿家庭的年消费量就是328万吨，其市场潜力十分巨大。平菇是利用农、林废弃物进行生产，符合当前国际社会所提倡的3R(reduce减量化，reuse再利用，recycle再循环)指标体系，有利于构建农业生态系统的良性循环，并促进生态环境的持续、和谐、健康发展。

食用菌可持续发展特性符合中国国情和长远发展战略的需要，在中国人口众多、耕地资源有限、水资源紧缺、农村废弃资源丰富（栽培食用菌的原料，如秸秆等农作物和畜牧业废弃物） 的形势下，发展平菇生产，有利于克服传统粗放经营对生态环境资源的污染和损害，促进了农村经济和循环经济的健康持续发展，实现了环境保护与经济发展的双赢。

3 基于蛛网模型和相关数据的理论分析

3.1 蛛网模型

蛛网模型，主要是研究市场经济条件下食用菌价格和供给量的变动趋势，它本意是一个经典模型的动态经济分析，它假定供应和需求函数是线性和每个阶段的供需平衡,在现实的经济系统中，这2种假设几乎不可能成立。因此，我们如果能很好地进行蛛网模型在动态不均衡下情况下的稳定性研究，提高产品的生产者价格和供应预测能力，这对减少生产者的风险、市场供给和需求的稳定有积极的作用。

蛛网模型研究的是有一定时间区间的商品其基本假定是：对商品的需求函数Qdf(pt)供给函数Qdft(pt-1)。主要有以下类型第一种：收敛型蛛网模型，如图1所示。

开始时，产量为Qe，由于自然因素的影响，产量下降为Q1，消费者愿意购买的价格上升为 P1。因此，生产将会增加产量到Q2，在下一期消费者愿意购买的价格下降为P2。循环下去的话，各个时期的价格和产量波动会逐渐变小，最终会回到均衡点E。

图1 收敛型蛛网模型

第二种：发散型蛛网模型，如图2所示。开始时，产量为Qe，由于自然因素的影响，产量下降为Q1，消费者愿意购买的价格上升为P1。因此，生产将会增加为Q2，下一期消费者愿意购买的价格下降为P2。循环下去的话，在不同时期的价格和产量波动会逐渐变大，远离均衡点E。

图2 发散型蛛网模型

第三种：稳定型蛛网模型，如图3所示。

由外部扰动未来市场偏离原来的平衡，实际产量和实际价格总是围绕平衡点相同幅度的波动，不会偏离均衡点，不会趋于平衡点。

图3 稳定型蛛网模型

3.2 蛛网模型的数学解析

3.2.1 蛛网模型分类的数学解析

基于蛛网模型的假设，此模型用以下3个方程式表示：

由此可得第t期的产品价格为：

均衡价格满足pe+pt=pt+1，由（4） 可得

3.2.2 基于发散型蛛网模型的食用菌价格异常波动的研究

蛛网模型主要应用的是像上述食用菌一样（生产出来时间较长） 的商品。如果食用菌的es＞ed，kd＞ksc。下图所示，在这种情况下，供应的变化引起的价格变化大于需求的变化引起的价格变化。当供过于求时，价格下降，农民就会减少生产这种食用菌，从而明年该商品供应减少 (由于供给弹性较大)，出现供不应求，反之亦然。因此，es＞ed，如果有不均衡的状态，价格机制无法使其恢复平衡,而且价格和产量的变化越来越偏离平衡。这种变化是“发散型蛛网模型”。如图4示。

图4 发散性蛛网模型

对于平菇，因为其生产周期较长，随着价格的攀升，有盈利空间，农民便会非理性的不断扩大生产规模，这样的结果就是产量陡升，供应过剩，价格下跌，农民主导下的平菇供给无法应对市场的现状，最终导致平菇市场的失衡，导致平菇价格的异常波动。发散型蛛网模型来解释市场信息反应迟钝，平菇流通体系是不完美的，这使得平菇价格经常变化，也为投机行为提供了依据。

4 结论和建议

对平菇价格的预测研究对菇农合理安排生产有着重要的指导意义。在对当前学界关于相关问题研究梳理汇总的基础上，构建起了蛛网模型。根据平菇预测模型的预测结果，特提出以下几点建议。

1） 重视对平菇价格预测的研究和应用，提高菇农安排生产和政府制定价格政策的有效性和合理性。在进行价格预测时，可综合考量市场供需、进出口、宏观经济形势等因素，取得更为理想的预测效果，从而为菇农合理安排生产规模提供参考依据，保障菇农利益，促进我国平菇市场的健康稳定。

2） 建设和完善食用菌信息平台，为食用菌产业提供信息化支持。利用食用菌信息平台，定期发布全面性、权威性的食用菌市场相关信息，促进食用菌信息共享，增强菇农对国家整体经济形势和市场供求关系的感知能力，避免菇农盲目扩大或减少生产而导致利益损失及食用菌市场供需失衡。

3） 提高食用菌行业与菇农的组织化程度，推动食用菌产业现代化发展。以农村专业合作社基地的方式，大力扶持菇农加入食用菌专业合作社，提高规模效益，增强菇农应对食用菌价格波动的抗风险能力，促进食用菌产业化、规模化和现代化发展。

4） 加大平菇加工力度，调节平菇价格波动。由于我国平菇主要是以干、鲜初级品的形式通过批发商和零售商直接流向消费者，而平菇鲜品具有较高的易腐性，在产品流通过程中必须难以有效保证鲜活程度。而现阶段，我国平菇在产品加工上存在着加工比重低、加工增值不足平菇生产总值的10%、加工企业规模不大、水平不高、产品附加值低等一系列问题，而这是导致我国的平菇产业发展现阶段出现瓶颈的最根本原因，因此加大平菇的加工力度势在必行。根据平菇不同菌种的特点深加工成不同的产品，比如食用菌调味品、食用菌酱、即平菇片以及各类药品、保健品等，以此来增值平菇的自身身价。与此同时也能够有效避免因平菇产量过剩导致的产品积压等问题，降低平菇因产品积压导致的价格大跌的风险，从而起到调节平菇价格波动的作用。

5）提高平菇种植的自动化水平。近年来，劳动力成本持续上涨，而作为用工量较大的平菇生产来说，无疑是加重了负担。因此，减少平菇生产过程中的用工量也会有效地降低平菇的生产成本，而这则可以通过提高平菇种植的自动化水平来实现。比如可以借鉴荷兰和德国的先进经验，利用无人机对不同的栽培区进行管理，推进封闭式温室项目，对种植环境进行控制等。我国部分地区在探讨平菇生产机械化，可以对这些世界领先的种植机械化观念都进行借鉴和改良。同时可以利用“互联网+农业”来实现平菇种植智能化，引进智能化网络自动喷淋系统和智能自动控温系统管道，通过智能手机和电脑就能进行操作。在确保高效生产的同时节约大量的劳动力，节省了人工成本。通过智能化来实现平菇产业生产的标准化、对于工厂化生产模式可以通过流程机械化，以此来摆脱平菇传统生产过程中对人力的依赖。从而降低劳动力成本对平菇的影响，与此同时也能实现生产效率与质量的最大化。在有限的生产成本下获取更大的利润，帮助贫困地区的农民实现脱贫致富。