基于GM(1,1)模型的陕西省农产品物流需求预测分析

徐 妍

(西安职业技术学院,陕西 西安 710077)

乡村振兴战略的重点是要解决好“三农”问题,中期目标是实现农业农村现代化。农产品的高效流通是增加农业收益的重要保障,是实现农产品保值增值提高农民收入的主要途径,也是农业农村配套产业发展的基石。农产品物流需求系统是一个典型的复杂系统,受各种不明确因素的影响,农产品物流需求相关数据收集困难,数据间关系复杂,内在发展规律不明确,使得一些传统的预测方法不能进行精确预测,而灰色预测模型无需大量数据样本、适应信息量小的预测,且抗干扰能力很强,它能有效审查辨别系统中不明确的各因素间的相关性及发展态势,找出原始数据的变化规律,对于系统特征值的发展趋势预测精度高,非常适合农产品物流需求预测。因此,准确预测农产品物流需求,能为政府职能部门科学制定农产品物流发展规划提供依据,为企业合理安排农产品物流配送计划、物流基础设施建设和农业产业投资提供数据支持,也有助于农村经济的快速发展。

目前,国内使用灰色模型GM(1,1) 研究农产品物流需求预测的较多。曾苑等(2020)、吴英等( 2019)、朱念(2017)、杨筝等( 2017)分别运用该模型对广东省农产品物流需求量、六安市农产品冷链物流需求量、广西北部湾港口物流、广西农产品冷链物流需求进行过预测,程红杰(2018)、李夏培( 2017)基于灰色线性组合模型分别对贵州省和北京市农产品物流需求也进行了预测,预测结果可靠。本文将应用灰色预测模型预测陕西省的农产品物流需求,希望能为全省农产品物流发展和规划决策提供服务。

1 灰色预测模型

1.1 灰色预测模型介绍

在一个复杂系统中,对目标因素的一组原始数据序列进行累加,生成一组新数列,建立生成数列的一阶线性微分方程模型进行预测,然后再经过累减还原得到目标因素的预测结果。预测结果的精度可以用残差和后验差来检验,判断模型的可靠性。

1.2 构建灰色预测模型GM(1,1)

对原始数据序列x(0)={x(0)(1),x(0)(2),…,(0)(n)}作累加得

根据灰色理论,建立x(1)关于时间k的一阶线性微分方程模型GM(1,1)

利用最小二乘法求解参数a,b,则

采用残差检验和后验差检验对GM(1,1)模型进行检验。残差检验是根据预测值和实际值的平均相对误差φ来检验模型精度的方法。如果φ<0.05,说明GM(1,1)通过残差检验,该模型可信可靠,预测精度高,可以用来进行预测。

后验差检验是用绝对误差的均方差S2与原始数列的均方差S1之比C以及绝对误差较小的点出现的概率P的大小来检验模型精度的方法。检验指标C越小、指标P越大,说明GM(1,1)模型预测精度越高。在应用GM(1,1)模型进行预测时,必须进行精度检验分析,以判断模型的可靠性。GM(1,1)模型精度检验等级可参照表1。

表1 模型精度检验等级参照表

2 陕西省农产品物流需求预测分析

2.1 数据的选取方法

目前还没有专门的统计数据来直接反映农产品的物流需求,但是农产品的物流需求跟农村居民对农产品的消耗量和农产品的产量密切相关。当前学术界在研究农产品物流需求时,普遍采用的方法是从农产品产量中扣除农村居民对农产品的消耗量(假定农村居民消耗的农产品属自产自给,没有经过物流环节,实际上农村居民消费的农产品大多数都要通过市场流通)。因此,分析陕西省农产品物流需求量,参照学者们的研究方法。

2.2 数据收集与整理

根据2014～2020年陕西省统计年鉴得到2013～2019年陕西省农村居民人均农产品消耗量(用农村居民人均农产品购买量来代替)(表2),根据陕西省农村居民人口数量和农产品总产量求得年物流需求量(表3)。

表2 2013～2019年陕西省农村居民人均农产品消耗量 (kg)

2.3 构建陕西省农产品物流需求模型

依表3,选取2013～2019年陕西省农产品年物流需求量作为原始数据序列:

表3 2013～2019年陕西省农产品年物流需求量

由最小二乘法求GM(1,1)模型(1)中的参数a=-0.024,b=4232.07,即得陕西省农产品物流需求的灰色预测模型GM(1,1):

2.4 陕西省农产品物流需求灰色预测模型GM(1,1)精度检验

对(3)式累减还原,计算出2015～2019年陕西省农产品物流需求量的预测值、绝对误差和相对误差(表4)。

表4 2015～2019年陕西省农产品物流需求量预测值及误差

计算陕西省农产品物流需求预测模型(2)的平均相对误差φ=0.00906,均方差比C=0.14,小误差概率P=1。

对照表1,可以看出陕西省农产品物流需求预测模型(2)的预测精度等级为一级,拟合效果良好,说明该模型可信可靠,不需要修正就可以直接用来预测陕西省以后各年的农产品物流需求量。

2.5 预测陕西省2020～2025年的农产品物流需求

用陕西省农产品物流需求预测模型(2)对陕西省2020～2025年的农产品物流需求量进行预测,预测结果如表5。

表5 2020～2025年陕西省农产品物流需求预测值

3 结果分析

从预测结果可以看出,陕西省未来6年农产品物流需求量非常大,而且以年均129.19万t的速度持续增长,6年的平均增长速度为2.43%。本研究中,陕西省农产品物流需求预测值已经剔除了省内农村居民购买农产品的交易数量,实际上等于缩小了全省农产品物流需求量。因此,未来农产品物流需求量实际应该更高,农产品物流企业的业务量也将会很大,发展的机会也更多。

近几年,陕西省的物流地位不断提升,公路、铁路的通车里程不断加长,航线不断增加,越来越多的承担农产品在全国流动的中转任务,尤其是以西部欣桥农产品物流中心和西北农副产品中心批发市场为代表的农产品物流中心,承担着全国南菜北运的重任,进一步加大了陕西省农产品物流需求量。

脱贫攻坚战略实施以来,陕西省涉农产业有了长足的发展,随着乡村振兴战略接续推进,陕西省农村产业供给侧改革将进一步深化,农业生产将打破传统格局,向社会化大生产迈进,农产品生产会越来越单一,“一村一品”甚至“一镇一业”模式会逐步形成,生产的专业化提高了农产品发展水平和盈利能力,农村居民对农产品的多样化需求越来越多的依靠农产品物流来运转。

随着全国城乡居民收入的不断提高,居民生活质量也在提升,对农产品的质量、品质、品种等方面都有了更高的要求,也更多地要求优质农产品在不同地域间高效、高质量流动,进一步提高了陕西省农产品物流需求量。

为了有效的保障城乡居民消费到满意的农产品,保障农业生产者的利益,实现农业农村现代化都需要农产品物流提供支持。陕西省农产品物流需求的快速增长,对陕西省农产品物流服务水平和服务能力提出了更高的要求,不仅要提高农产品流动的数量,更要提升服务质量,为“三农”产业兴旺和乡村振兴助力。