基于最小二乘法的GM1 1模型在我國(guó)豬肉產(chǎn)量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

王潔　吳天魁　王波

摘要豬肉產(chǎn)量受諸多因素影響，因此數(shù)據(jù)波動(dòng)性大，并且具有小樣本性及貧信息等特點(diǎn).本文采用基于最小二乘法的GM（1，1）模型對(duì)我國(guó)未來(lái)幾年內(nèi)豬肉產(chǎn)量進(jìn)行了短期預(yù)測(cè).首先，介紹了GM（1，1）模型；然后，通過(guò)最小二乘法的原理弱化波動(dòng)較大的數(shù)據(jù)，減少隨機(jī)性，加強(qiáng)規(guī)律性，建立基于最小二乘法的GM（1，1）模型；其次，結(jié)合2008至2014年我國(guó)豬肉產(chǎn)量數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型；最后，使用2014年數(shù)據(jù)對(duì)模型的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，基于最小二乘法的GM（1，1）模型的預(yù)測(cè)結(jié)果更加接近實(shí)際值.預(yù)測(cè)結(jié)果顯示未來(lái)3年中國(guó)豬肉產(chǎn)量將持續(xù)增加.該模型為其他相關(guān)預(yù)測(cè)提供了理論依據(jù)，也便于我國(guó)對(duì)未來(lái)豬肉產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)行宏觀調(diào)控，維持豬肉市場(chǎng)平衡，避免豬肉價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn).

關(guān)鍵詞預(yù)測(cè)；豬肉產(chǎn)量 ；GM（1，1）模型 ；最小二乘法

中圖分類號(hào)F307.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

AbstractPork production is affected by many factors， so it's data volatility is large， and has the characteristics of small sample and poor information and so on. In this paper， GM （1，1） model based on the least squares method was used to forecast the pork production in China in the coming years. First of all， the GM （1，1） model was introduced， and the principle of least squares was used to weaken the data with large fluctuation， to reduce the randomness， to strengthen the regularity and to build the GM （1，1） model based on the least square method. The forecast model of pork production in China was established with data of 2008 to 2014， and the reliability of the model was validated by the data of 2014 and the predictions of GM （1，1） model based on the least squares method was more close to the actual value. The forecast results show that China's pork production will continue to increase in the next three years. This model provides a theoretical basis for other related forecasts. It also facilitates the macro regulation of the pork market in the future and maintains the pork market balance to avoid the risk of pork price fluctuation.

Keywordsprediction； pork yield； GM （1，1） model； least squares method

1引言

生豬養(yǎng)殖業(yè)占據(jù)我國(guó)畜牧業(yè)的半壁江山，是國(guó)家大力扶持的產(chǎn)業(yè)[1].豬肉價(jià)格大幅波動(dòng)對(duì)CPI（consumer price index居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)）有明顯的推動(dòng)作用，由于CPI 大幅增長(zhǎng)會(huì)對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生很大影響，所以，穩(wěn)定豬肉價(jià)格就像穩(wěn)定糧食、電力、石油等商品的價(jià)格一樣，具有戰(zhàn)略意義[2].據(jù)USDA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，14年全球肉類市場(chǎng)主要參與國(guó)豬肉總產(chǎn)量為1.1億噸，而中國(guó)豬肉總產(chǎn)量為5 671萬(wàn)噸，占到51.3%，居于世界首位.豬肉產(chǎn)量穩(wěn)定發(fā)展與否，關(guān)系到中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)民增收.

多年來(lái)許多學(xué)者從不同角度對(duì)豬肉生產(chǎn)進(jìn)行了有益的研究.主要包括豬肉市場(chǎng)需求與消費(fèi)研究、豬肉價(jià)格與生產(chǎn)的波動(dòng)性、周期性研究以及豬肉生產(chǎn)影響因素研究等等.鄭莉（2013）

通過(guò)建立ARIMA、VAR、和VEC模型，利用Granger因果檢驗(yàn)篩選出顯著影響因素對(duì)我國(guó)豬肉消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測(cè)[3]； 胡向東，王明利，石自忠（2015）借鑒AGMEMOD模型機(jī)理建立中國(guó)豬肉市場(chǎng)模型，從豬肉價(jià)格、生產(chǎn)、消費(fèi)及進(jìn)出口幾個(gè)層面剖析中國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)未來(lái)我國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與豬肉的消費(fèi)[4].在定量研究方面， 馬福玉，余樂(lè)安（2013）借助GAGRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)我國(guó)豬肉消費(fèi)量做出預(yù)測(cè)[5]；張超，萬(wàn)飛（2013）根據(jù)GANN和WNN時(shí)間序列模型，建立了一個(gè)綜合集成預(yù)測(cè)模型對(duì)農(nóng)村和城市豬肉需求量的預(yù)測(cè)結(jié)果集成，得到全國(guó)豬肉需求量.[6].

另外，在現(xiàn)實(shí)需要的推動(dòng)下，人們關(guān)于灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)理論中的GM（1，1）模型的研究一直非常活躍，新的研究成果不斷涌現(xiàn).大多研究都是圍繞如何進(jìn)一步優(yōu)化模型，改善模型的模擬、預(yù)測(cè)效果展開(kāi).Xiao（2000）關(guān)于模型參數(shù)優(yōu)化的研究；黨耀國(guó)等（2005）關(guān)于初始值選取問(wèn)題的研究；Song（2002）、王義鬧等（2003）通過(guò)不同建模方法對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化的研究；Salmeron等（2010）、張岐山（2007）將灰色系統(tǒng)模型與其他軟計(jì)算方法結(jié)合以提高模型精度的研究.上述研究對(duì)于提高GM（1，1）模型的模擬和預(yù)測(cè)精度，或幫助從事應(yīng)用研究的學(xué)者正確選擇和運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)模型起到了積極的作用[7].

總體看來(lái)，對(duì)生豬市場(chǎng)的研究定性方法多于定量方法，多數(shù)研究偏向?qū)ωi肉的需求及消費(fèi)量等難以切實(shí)調(diào)控把握的方向，而且對(duì)于市場(chǎng)的導(dǎo)向性和國(guó)家政策的指導(dǎo)性也不夠直接.本文從豬肉市場(chǎng)最根本最實(shí)際的出發(fā)點(diǎn)，研究國(guó)家可以切實(shí)進(jìn)行干預(yù)和調(diào)控的產(chǎn)量問(wèn)題，通過(guò)最小二乘法原理對(duì)較大波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，弱化數(shù)據(jù)的隨機(jī)性，強(qiáng)化其規(guī)律性，然后利用灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)理論對(duì)模擬后的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，最后通過(guò)誤差檢驗(yàn)以及實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型的可靠性后對(duì)我國(guó)未來(lái)幾年內(nèi)豬肉產(chǎn)量做出預(yù)測(cè).

2GM（1，1）模型建立的方法和步驟

2.1普通GM（1，1）模型

灰色系統(tǒng)是鄧聚龍教授于20世紀(jì)80年代提出的一種新的系統(tǒng)理論.目前，灰色理論模型應(yīng)用的最多的是含有一個(gè)變量和一個(gè)一階灰色微分方程的模型，簡(jiǎn)稱GM（1，1）.該模型的計(jì)算主要分為以下5個(gè)步驟來(lái)完成[8].設(shè)原始數(shù)據(jù)序列：

3結(jié)論

據(jù)調(diào)查，2014年中國(guó)豬肉進(jìn)口量達(dá)到56.4萬(wàn)噸，2015年進(jìn)口豬肉達(dá)到 77.7萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)37.8%.2015年12月豬肉單月進(jìn)口量超過(guò)2011年12月進(jìn)口的89.1萬(wàn)噸，達(dá)到9.58萬(wàn)噸.今年1～8月，我國(guó)進(jìn)口豬肉總量已經(jīng)達(dá)到113.78萬(wàn)噸，遠(yuǎn)超2015年全年的77.7萬(wàn)噸，中國(guó)成為了全球各大豬肉出口國(guó)的主要市場(chǎng)

布瑞克農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)顯示國(guó)內(nèi)豬肉供應(yīng)仍然存在一定的缺口，促使豬肉進(jìn)口需求增長(zhǎng)《中國(guó)豬業(yè)》.豬肉產(chǎn)量、價(jià)格以及進(jìn)出口受到很多因素的影響.

應(yīng)用本文的方法對(duì)2016～2018年豬肉產(chǎn)量的預(yù)測(cè)結(jié)果分別為：5 850.2萬(wàn)噸、5 952.0萬(wàn)噸、6 045.2萬(wàn)噸，可以看出我國(guó)豬肉產(chǎn)量在未來(lái)若干年內(nèi)仍然保持逐年上升.根據(jù)該模型在豬肉產(chǎn)量短期預(yù)測(cè)的結(jié)果，政府可以制定相應(yīng)的政策對(duì)豬肉市場(chǎng)進(jìn)行宏觀調(diào)控，使豬肉在進(jìn)出口方面的投資達(dá)到一個(gè)合理的比例，穩(wěn)定肉類市場(chǎng)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的良好健康發(fā)展，調(diào)控畜牧業(yè)發(fā)展保障農(nóng)民收入穩(wěn)定，因此可以用該模型來(lái)進(jìn)行短期的政策指導(dǎo).

參考文獻(xiàn)

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