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影响粮食产量的计量经济模型的建立

添加时间:2019/04/01
  摘要:农业是国民经济的基础产业, 粮食是人类赖以生存和发展的必需品, 保证粮食安全是一个永恒课题。选取河北省2001~2016年16年的数据, 运用线性回归方法建立了影响粮食产量的计量经济模型, 并借助E-views8.0软件对模型进行OLS等分析检验。结果表明, 影响河北省粮食产量因素的二大因素是化肥施用量和粮食作物播种面积, 其中影响最大的是化肥施用量。最后, 提出增加粮食产量必须合理施用化肥, 保持粮食作物播种面积, 增加资本和技术投入, 加大对各种自然灾害防御的对策建议。
  
  关键词:河北省粮食产量; 化肥施用量; 粮食作物播种面积; 回归分析影响因素;
 
  
  1 引言
  
  近年来, 河北省粮食产量不断增加, 但影响粮食产量的因素如自然灾害、环境波动、人地矛盾等, 依旧不可忽视。为确保粮食安全, 国家实施了一系列保护农业的政策, 河北省也应利用国家政策, 大力发展农业经济。影响粮食产量的因素很多, 为有效促进粮食增产, 必须分析众多因素中, 影响较大的几个因素, 并针对河北省农业发展现状, 提出对策建议。本文依据河北省粮食产量的现状, 确定出影响粮食产量的5大因素, 运用E-views8.0软件处理相关数据得出结论, 并通过分析结论, 提出促进河北省粮食增产的可行性建议。
  
  2 变量的选取
  
  影响河北省粮食产量的因素很多, 通过资料查询和文献参考, 得出影响粮食产量的因素有:粮食播种面积、受灾面积、有效灌溉面积、化肥施用量、农业劳动力。本文运用2001~2016年的数据来说明这些因素对粮食产量的影响。各变量描述性如表1所示。
  
  表1 各变量描述性统计

  
  3 数据来源
  
  通过查询河北省农村统计年鉴, 得到2001~2016年河北省粮食总产量、粮食播种面积、受灾面积、有效灌溉面积、化肥施用量、农业劳动力的数据, 运用这些数据, 对影响河北省粮食产量的因素进行实证分析, 如表2所示。
  
  表2 河北省粮食产量与相关投入统计表

  
  数据来源:2017河北农村统计年鉴 (在这里没有从事粮食生产的农业劳动力人数, 故用从事第一产业的劳动力替代) .
  4 实证分析
  
  假设粮食产量函数为:其中:?是随机误差项;β1、β2、β3、β4、β5是参数;Y为河北省粮食产量;x1为粮食作物播种面积、x2受灾面积、x3有效灌溉面积、x4化肥施用量、x5农业劳动力。
  
  4.1 模型估计
  
  借助E-views8.0软件对表2进行分析, 将表2中2001~2006年的数据资料导入, 根据最小二乘法, 结果如表3所示。
  
  表3 显着性检验表

  
  由表3可以得到回归方程:
  
  4.2 可决系数的检验
  
  可决系数 (R2) 一般是衡量样本回归线对样本观测值的拟合优度。由表3可知R2=0.98, 接近于1, 得出模型对样本观测值的拟合优度较高。
  
  4.3 显着性检验
  
  F检验:判断模型中被解释变量与解释变量之间线性关系在总体上是否成立。由表3可知, 说明概率值较大且显着, 证明所选模型有效, 回归方程显着成立。
  
  T检验:由表3可知, 每个变量的T值:x1=2.74, x2=-1.47, x3=-2.49, x4=-0.99, x5=-4.33, 而=2.23, 相比较发现x2, x4的t值比查表t值小, 这两个值的统计量检验不通过, 即β2和β4前的系数可能为0.
  
  而经济含义中即粮食作物播种面积, 受灾面积, 有效灌溉面积, 化肥施用量, 有效劳动力是影响粮食产量的因素。但是, 回归方程中变量的系数x3, x5符号为负号与实际的经济含义不相符, 则x3, x5前的系数为0.
  
  变量x2, x4未通过T检验, 说明模型变量间存在多重共线性。
  
  4.4 多重共线性检验
  
  多重共线性是指两个变量或多个变量之间出现共线性。多重共线性会导致参数估计量不存在或方差太大, 进而使得所得结果的经济含义不合理。一般产生多重共线性的原因是经济变量间具有相同变化趋势或经济变量间存在较密切关系, 样本收集范围过窄。
  
  4.4.1 相关矩阵法。
  
  检验多重共线性, 需先找出哪些变量导致多重共线性, 利用E-views8.0, 可得Inx1, Inx2, Inx3, Inx4, Inx5两两变量之间的相关系数, 如表4所示。
  
  表4 因子相关矩阵表

  
  由表4可知因子InX5与InY相关程度很高, 相关系数达到0.98, InX4与InY相关程度较高, 相关系数达到0.96, InX2与InY相关程度高, 相关系数达到-0.73, InX4与InX5相关程度很高, 相关系数达到0.98, 即化肥施用量与农业劳动力这两个因素的相关性强。
  
  4.4.2 逐步分析法。
  
  第一, 运用OLS法逐一求Y对各解释变量的简单回归模型, 考虑经济意义与统计意义两方面, 选出拟合效果最好的一元线性回归方程。求出粮食产量 (InY) 与化肥施用量 (InX4) 的线性关系最强, 拟合效果最好, 结果见表5.
  
  表5 InY与InX4的回归分析结果表

  
  由表5可得,
  
  由此可得, 河北省粮食产量受化肥施用量的影响最大。根剧联合国粮农组织的分析, 世界农作物单产提高的三分之一以上, 近二分之一是由于增施化肥的结果。化肥对粮食生产的贡献率在40%左右, 而中国测算的平均贡献率约为32%.全国化肥实验网资料显示, 每1kg标准肥平均增产小麦2.18kg.与经验相符合, 选取InY与InX4回归关系为初始模型。
  
  第二, 逐步回归。第二轮:以InX4为基础, 将其他解释变量逐一代入上式, 经比较模型中新增变量对模型的贡献及对其他解释变量的影响, 剔除一些对被解释变量影响不显着的变量。经第二轮, 得出InX3, InX5前的系数为负, 与实际的该因素的经济含义不符。再对InX1, InX2进行统计检验, 发现当把InX1该因素加入之后, R2由0.915提高到0.955, 则拟合优度再次提高, t检验中Prob为0.0049, F统计量通过。而InX2加入后R2值基本没有变化, t检验中Prob反而增加为0.9754.由此该轮, 则可加入影响因素为InX1.如表6所示。
  
  表6 InY与InX4和InX1的回归分析结果表

  
  第三, 在第二步基础上引入InX2, InX3, InX5发现得出InX3, InX5前的系数为负, 与实际的该因素的经济含义不符。其次对InX2进行统计检验, 发现引入InX2后, R2为0.957898, 修正的拟合优度稍稍提高, 但发现InX2未通过t检验。如表7所示。
  
  表7 InY与InX4、InX1和InX2的回归分析结果表

  
  通过数据分析得出, X2, X3, X5都未通过检验, 则保留X1, X4, 可得最有效生产函数为Y=f (X1, X4) , 拟合结果:
  
  经济解释:在2001-2016年化肥施用量对粮食产量影响最大, 弹性为1.789, 表明化肥施用量每增加1%, 河北省粮食产量增加1.789%;其次, 粮食作物播种面积对粮食的影响较大, 弹性为0.983, 表明播种面积每增加1%, 河北省粮食产量增加0.983%.
  
  4.5 异方差检验
  
  异方差是相对于不同的解释变量值, 随机干扰性具有不同的方差, 接下来对所选的模型进行异方差的检验 (如表8所示) .
  
  表8 异方差检验

  
  由表8得出, Obs*R-squared=0.048984, 相应的概率值P=0.9758, 大于检验水平α=0.05, 而F统计量对应P值为0.9803, 各个参数变量t统计量对应的P值均大于0.05, 证明了不存在异方差性。
  
  4.6 自相关检验
  
  根据所查数据进行分析, 得到D.W.的值为1.761, 小于2大于0, 依据D.W.检验标准, 初步发现, 此模型不存在一阶自相关, 但对滞后被解释变量的模型无法检验, 需对模型进一步检验, 如表9所示。
  
  表9 自相关检验

  
  由表9可知, Obs*R-squared=0.300708, 对应P=0.8604, 大于检验水平α=0.05, 因此可接受原假设, 不存在自相关。
  
  5 结论及对策建议
  
  通过回归分析, 得出河北省粮食产量主要受粮食作物播种面积和化肥施用量两因素影响, 其中化肥施用量对河北省粮食产量影响最大, 弹性为1.789, 表明化肥施用量每增加1%, 河北省粮食产量增加1.789%;粮食作物播种面积对粮食影响较大, 弹性为0.983, 表明播种面积每增加1%, 河北省粮食产量增加0.983%.根据结论, 为提高河北省粮食产量, 提出以下对策建议。
  
  5.1 科学合理施用化肥
  
  施用化肥可促进粮食增产, 对河北省粮食生产发挥着显着作用。但化肥施用并非越多越好, 要讲求适度原则, 过多依赖会对资源、环境、土壤产生负面影响。近年来, 河北省许多地区土质下降, 出现板结现象。因此, 河北省各地区应科学合理施用化肥, 大力推广有机生态肥的施用, 运用先进农业技术针对不同地区开发多种农用肥, 提高化肥施用质量水平, 同时要建立严格的质量监督体系, 严厉打击假化肥假农药, 保护广大农民群众的切身利益, 保障农业生态系统的良性循环, 推进农业现代化的实现。
  
  5.2 保护粮食作物播种面积
  
  随着城市化和工业化进程的加快, 许多地区私占、乱占耕地建房建厂, 造成有效粮食作物耕种面积减少, 对粮食产量的提高产生不利影响。保护粮食作物耕种面积是提高粮食产量的前提。因此, 河北省要重视对粮食作物耕种面积的保护, 加强实施农田保护制度和制定保护农田耕种面积的法律法规, 严厉打击非法占用耕地的行为, 并实施奖罚措施, 为保护粮食作物播种面积提供制度法律保障。
  
  5.3 增加农业资本和科技投入
  
  农业技术投入, 可以提高粮食单产水平, 培育高产、低耗、优质、多抗的粮食作物新品种, 增强抵御自然灾害的能力, 提高区域农业发展水平。因此, 河北省要考虑地区差异, 依据当地的自然条件和区位特点, 提高地区特色农业发展的资金投入, 为增加地区农产品的附加值和当地农民的收入提供资金支持, 同时各地区要定期组织农业科学种植的技术培训, 降低粮食作物低产率和病虫害率, 提高粮食产量水平。
  
  5.4 加大农田水利设施建设
  
  许多偏远地区, 粮食产量主要靠天降雨, 产量较低, 农民收入不高。因此, 河北省要重视中低产田的改造, 对落后地区, 加强农田水利设施建设, 提高有效灌溉面积, 使得农业生产条件得到改善, 农民收入增加, 同时各部门加大对各种自然灾害的应对防御, 建立有效预警机制, 降低农业生产面临的不利因素, 提高河北省粮食总产量。
  
  最后, 经过实证研究, 虽然河北省粮食产量影响因素主要是化肥施用量, 但随着经济的发展, 要发展现代农业, 解决“三农”问题, 除了要科学地施用化肥外, 关键要重视农业科技的运用及新型农业人才的培育, 让懂技术的人才把技术真正运用于农业生产实践, 提高农业技术的转化率。因此, 河北省要提高粮食产量, 发展农业生产, 需要积极制定引进技术和人才的奖励和优惠政策, 对农业生产条件较差的地区进行重点扶持, 提高粮食产量和农业发展水平, 助力农业现代化和乡村振兴战略的有效推进。
  
  参考文献
  
  [1]马思思, 易艳春, 王旭。基于计量经济模型的中国粮食生产分析[J].当代经济, 2017 (25) .  
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