基于回归与ＡＲＭＡ组合模型的安康市农业发展预测研究

刘铁

摘要：提出运用回归与时间序列（ARMA）组合模型来预测农业发展的方案，结合安康市主要农产品的历史数据，分别建立了相应的有效预测模型，对安康市“十三五”末的农业发展进行了预测并分析其原因，提出了推动安康市农业发展的建议。

关键词：农业;预测;时间序列（ARMA）组合模型;回归;安康市

中图分类号：F323.22         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）15-0150-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.035           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on agricultural development forecast of Ankang city based on the Regression-ARMA combined model

LIU Tie

（Institute of Pure Mathematics and Applied Mathematics/School of Mathematics and Statistics，Ankang University，Ankang 725000，Shaanxi，China）

Abstract： A scheme of development of agriculture was put forword by the combined regression-time series （ARMA） combined model.Based on the historical data of Ankang city's main agricultural products， the corresponding effective forecasting model is established. The agricultural development of Ankang city at the end of the 13th Five-Year Plan was predicted and the reasons were analyzed. Several suggestions for promoting agricultural development in Ankang city are proposed.

Key words： agricultural development; forecast; time series （ARMA） combined model; regression; Ankang city

农业产业结构调整是各级政府利用宏观调控手段解决“三农”问题的一般做法[1]。准确有效地预测产业发展是制定相关政策的先决条件[2]。有学者对农业发展预测问题给出了模型[3，4]，其中时间序列（ARMA）模型得到了广泛的应用，被用来预测各种特定农业产业的发展情况[5-7]。

安康市地处秦岭与巴山之间，属于农业欠发达地区，农业发展缓慢[8]。为此有学者为安康市农业发展提出了针对性的建议[9，10]。本研究搜集了安康市2001—2018年主要农产品产量数据（表1，数据来源于安康市统计局发布的安康市国民经济和社会发展统计公报），应用回归与ARMA组合模型研究安康市农业发展预测问题，分析其发展态势及原因，从而为安康市农业发展提出更有针对性的建议。

1  安康市主要农产品产量预测模型

1.1  粮食产量预测模型

1）平稳性检验。建模全部使用EViews 8软件来完成。对安康市粮食产量时间序列Gt进行平稳性检验，这里采用单位根检验（ADF），t值为-5.038 670，P<1%，說明是平稳序列。

2）模型识别。粮食产量序列的自相关与偏相关函数见图1，根据图1可大致确定合适的模型为ARMA（2，2）。

3）模型的参数估计。粮食模型的参数估计结果见表2，R2=0.944 116，调整后的R2为0.941 287。所得模型为

Gt=86.237 40-0.726 32Gt-2+？着t+0.812 88？着t-2 （1）

式中，Gt为当前粮食产量，Gt-2为前2年粮食产量，？着t为当前残差，？着t-2为前2年残差。

4）模型的诊断检验。对残差的检验结果见图2，由图2可见，残差的自相关和偏相关函数均落入随机区间内，模型残差为白噪声序列，模型显著有效。

1.2  油料产量预测模型

安康市油料作物产量Ot（t=1，2，…，18）如图3所示，具有明显的线性上升趋势，属于非平稳序列。

考虑线性回归与ARMA组合模型，即先线性回归

Ot=c+kt+■t    （2）

式中，Ot为当前油料产量，t为时间（年），k和c分别为斜率和截距，■t为当前残差，再对残差■t建立ARMA模型。

1）提取趋势项。提取趋势项的回归结果见表3，R2=0.924 423，调整后的R2为0.919 699。

2）模型检验。回归模型残差的Q检验结果见图4，由图4可见残差并非白噪声序列，还可以进一步对残差建模。

3）模型改进。回归与时间序列组合模型结果见表4。其检验结果见图5，R2=0.966 718，调整后的R2为0.962 280，可见组合模型更加显著和有效。此时，油料作物产量的预测模型为

Ot=4.080 05+0.676 95t+？着t+1.104 39？着t-2  （3）

1.3  蔬菜产量预测模型

如图6所示，安康市蔬菜产量Vt（t=1，2，…，18）呈現明显的线性，故仅作线性回归即可，回归模型如下：

Vt=22.994 6+8.101 0t   （4）

R2=0.991 358。

1.4  水果产量预测模型

应用“1.2”的方法可建立安康市水果产量Ft（t=1，2，…，18）的预测模型为

Ft=3.750 5+1.147 2t+？着t+0.837 7？着t-2  （5）

1.5  茶叶产量预测模型

由图7可见，安康市茶叶产量Tt（t=1，2，…，18）呈现指数上升的趋势。故应对因变量取对数再用“1.2”的方法建立预测模型如下：

lnTt=-1.592 0+0.139 6t+？着t-0.856 2？着t-2    （6）

2  安康市农业发展预测及原因分析

运用上述模型分别对安康市主要农产品产量进行预测，得到“十三五”末的预测结果见表5。

根据预测结果，粮食生产稳中有升，但幅度不大;油料和蔬菜生产继续攀升，且涨幅较大;茶叶产量涨幅最大，2019和2020年产量分别上涨16%和15%。

安康市农业生产受诸多因素的限制，如耕地少且多山地、坡地;农业种植人口受教育水平低（据安康市第三次全国农业普查数据，未受过任何教育的占到12%，仅接受义务教育的占到83%）;水利设施不健全;机械化水平低等。近年来受到异常气候的影响，粮食产量偶有大幅下降。而油料作物、水果、茶叶适合山地生长，产量逐年攀升，尤其随着政府扶持力度加大和安康市富硒茶品牌的打响，近年来安康市茶叶产量呈现指数增长趋势。另外，由于大棚与温室面积的增加，蔬菜产量也有显著增加。

3  安康市农业发展建议

3.1  保持优势项目，发展特色项目

继续打响安康茶、富硒绿色食品等特色品牌，加大广告投入，扩大其在全国的知名度，使人们一提到富硒产品，就会想到安康市。

3.2  加强基础设施建设，补足短板

加强农业基础设施建设，加大水利设施投资力度。安康市不缺水，缺的是把水引上山的灌溉设施，一旦解决灌溉问题，农业生产抵御自然灾害的能力将大大增强，农产品产量上去指日可待。另外，还要努力提升农业机械化水平，提高劳动生产率。

3.3  推进科技扶贫，坚持科教兴农

发展教育，尤其是大力强化农村义务教育，使农民拥有基本的读、写、算能力，使其具备掌握农业科技、运用农业科技发展生产的必要条件。根据县、乡、村的农业产业特色与条件，组织农业科技团队制定精准扶贫方案，解决农民在农业生产上的技术难题。

3.4  招商引资，兴办农产品加工企业

给予政策扶持，鼓励本土或外来资本在本地兴办农产品加工企业。安康市有许多特色农产品，如魔芋、腊肉等，由于没法量产，在全国知名度不高，销售范围有限。开办农产品加工企业既可以提高农产品的科技附加值，还可以带动劳动就业，解决农民的后顾之忧。

参考文献：

[1] 杨立斌.加快湖北省农业产业结构调整的几点思考[J].湖北农业科学，2010，49（1）：249-252.

[2] 康艳芳，聂规划.河南省产业结构调整实证预测分析[J].统计与决策，2013（21）：143-145.

[3] 何忠伟，栗卫清，刘  芳.我国乳制品消费水平变动趋势集成预测

——基于ARMA、VAR和VEC模型[J].中国畜牧杂志，2018， 54（8）：131-136.

[4] 王洪平，宋良美.基于小波ARMA模型预测中国的棉花产量[J].国际纺织导报，2018，46（11）：48-52.

[5] 朱彩霞，李永前，田雁冰，等.基于ARMA模型的昆明市禽蛋零售价格的分析与预警[J].农村经济与科技，2018，29（15）：148-149.

[6] 舒服华.基于ARMA模型的我国小麦产量预测[J].现代面粉工业，2017，31（4）：26-30.

[7] 许凤华，魏  媛.ARMA模型在小麦价格指数预测中的应用[J].统计与决策，2015（8）：82-84.

[8] 唐波岐，赵临龙.欠发达地区绿色生态农业发展现状及对策研究

——以安康市为例[J].湖北农业科学，2019，58（6）：144-147，151.

[9] 李  勇.安康市农业循环经济发展研究[J].陕西农业科学，2015， 61（7）：92-94.

[10] 李  红，陈明清，曹和燕，等.安康市高山蔬菜发展现状与对策[J].陕西农业科学，2012，58（6）：164-165.