酒泉市制种产业时间序列分析研究

朱新明，梁玉清

（甘肃省酒泉市农业科学研究院，甘肃 酒泉 735000）

酒泉是全国重要的农作物种子生产基地，2013年全市制种面积达2.86万hm2。种子生产面积的大小，直接影响着市场种子的供求，也涉及到地方的产业规划和企业的销售策略，因此，建立制种面积的时间序列分析预测模型，对科学合理规划种子生产面积，制定地方种业发展规划，避免种子市场的大幅波动具有重要的意义。

1 数据来源及分析方法

2000—2013年全市各类农作物种子生产面积数据，来源于酒泉市种子管理站上报政府和上级主管部门的统计数据。用统计分析软件SPSS19.0对数据进行汇总，对制种作物面积变化规律、组织成分进行初步分析，寻找数据的变化趋势；用时间序列模块对制种面积的变化趋势进行模型拟合选出最优模型，预测未来全市制种业发展状况。

2 结果与分析

2.1 制种作物种类及总面积变化趋势分析

酒泉市2000—2013年的制种作物有小麦、玉米、棉花、瓜类、蔬菜、花卉、向日葵、牧草、甜菜九大类。各类作物不同年份制种面积见表1。表1数据显示，酒泉市制种面积总体呈现上升趋势，玉米、蔬菜、棉花和瓜类2000—2013年的年平均制种面积分别是0.99万、0.39万、0.26万、0.20万hm2，分别占作物制种面积的47.37%、18.40%、12.21%、9.36%。

表1 2000—2013年酒泉市制种面积 万hm2

图1 2000—2013年酒泉市制种作物面积分布箱

用统计分析软件SPSS19.0对表1各项数据分析，制作箱图1。图1表明，在9类作物中，影响制种面积波动变化较大的制种作物是玉米、蔬菜、棉花和瓜类。波动范围为制种玉米0.48万～1.46万hm2，制种蔬菜0.14万～0.84万hm2，繁种棉花0.04万～0.46万hm2，制种瓜类0.08万～0.33万hm2。其中，玉米制种面积因子是影响2000—2013年全市制种面积的波动的决定因子，其因子成分占到47.37%。

2.2 最优模型的选择

通过时间序列分析选择建立数据模型，其原理就是利用时间顺序的一组数字序列，应用数理统计方法加以处理，以预测未来事物的发展。时间序列预测一般反映趋势变化、周期性变化、随机性变化3种实际变化规律。时间序列分析模型有指数平滑模型和ARIMA模型。我们用统计分析软件SPSS19.0时间序列模块，对2000—2013年全市制种面积数据进行时间序列分析，建模拟合优化。

从残差序列（图2）的自相关（ACF）和偏相关（PACF）序列图看出，两个图形都没有显著的趋势特征（拖尾和截尾现象），故选用指数平滑模型拟合较为适合。

图2 残差相关函数序列

从表2看出，平稳R和R2均大于0（0.790，0.420），在指数平滑模型中，Holt线性模型要优于其它的均值模型。

2.3 Holt线性趋势模型

式中t为当前日期；τ为预测超前日期数；Tt、Tt-1为利用t期或前t-1期数据，对t期或t-1期趋势的估计；bt、bt-1为利用t期或前t-1期数据，对趋势增加量b的估计；xt为第t期的实际观察值；x^t+τ为利用t期数据，对第t+τ期的预测值；α、β为平滑常数，满足0＜α、β＜1。

表2 模型拟合

图3 Holt预测结果

2.4 Holt模型拟合分析预测

通过SPSS19.0软件，用Holt模型计算2014－2017年酒泉市制种面积的预测值及置信区间，结果见表3。到2014年全市制种面积预测值为2.56万hm2，置信区间 1.95万～3.18万hm2；2017年为2.74万hm2，置信区间2.11万～3.37万hm2。

表3 2014—2017年酒泉市制种面积Holt模型预测万hm2

图3为实际面积序列和Holt模型拟合的变化趋势线形图。从图中看出，酒泉市制种面积变化波动较大，但总体趋势呈上升的态势。

3 小结与分析

1）酒泉市农作物制种组成主要是杂交玉米、蔬菜和瓜类三大作物，占全部农作物制种面积的75.13%。用SPSS19.0统计分析时间序列模块对2000—2013年的制种面积数据趋势拟合，指数平滑模型Holt模型拟合良好，用该模型对2014—2017年的制种面积分析预测，制种面积呈上升趋势。模型预测，到2017年，酒泉市制种面积预计将达到2.74万hm2。

2） Holt模型预测表明，酒泉市种子生产面积依然呈逐年增长的趋势。2013年，酒泉市肃州区已被农业部确定为国家级玉米种子生产基地，随着国家政策对种业支持力度的加大，酒泉制种产业也将由单一的繁种向育繁推销一体化转变，面积将稳定增加。

3） 区间大波动是酒泉制种业上升趋势的次要特征。引起较大波动的主要原因是杂交玉米制种和蔬菜制种两头在外，即生产订单在外，销售市场在外。从全国看，目前约有种子公司6 200家，公司多，自主知识产权品种和品牌少，企业间同质性强，种子市场竞争激烈，各企业安排和从事种子生产任务随意性和盲从性大，导致种子市场特别是玉米种子市场周期性波动较大。