鮑潔 張小允 許世衛





摘要:大豆在國家糧食安全中占據重要位置,實現大豆供需平衡是提升我國糧食安全保障水平的重要一環。當前,我國大豆產量長期低位徘徊而大豆消費需求日益增長,針對上述矛盾,以大豆消費為切入點,研究我國大豆消費量與消費結構的變化規律,探尋實現大豆供需平衡的路徑。從壓榨消費、口糧消費、種用消費、損耗消費4個維度出發,定性分析影響中國大豆消費量變化的重要因素;構建ARIMA模型,對我國2021—2030年的大豆消費量進行預測分析。研究結果表明:(1)影響大豆消費量變化的主要因素有養殖業發展、加工業發展、飼料替代效應、油脂替代效應、城鎮化發展、人口增長、收入提高、政策影響和科技進步等;(2)未來,我國大豆消費總量增速有明顯的放緩趨勢,到2025年和2030年我國大豆消費總量將分別達到13 734.23萬t和15 698.46萬t;(3)未來10年,我國大豆壓榨消費量持續上漲,仍將是大豆消費的第一大用途,食用消費穩中有升,種用消費基本穩定,損耗略有下降。基于研究結果,認為中國大豆仍將長期面臨供應不足、過度依賴進口的風險,需從擴大生產、引導消費、適度進口等方面協同發力,促進大豆供需平衡的實現。
關鍵詞:大豆;消費特征;影響因素;ARIMA模型
中圖分類號:F326.12 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2023)08-0240-08
基金項目:中國農業科學院科技創新工程項目(編號:CAAS-ASTIP-2022-AII)。
作者簡介:鮑 潔(1997—),女,江蘇泰州人,碩士研究生,主要從事農業監測預警研究。E-mail:nomiry@126.com。
通信作者:許世衛,博士,研究員,主要從事農業信息分析與預警、農業信息智能服務技術和食物安全等研究。E-mail:xushiwei@caas.cn。
大豆起源于中國,是重要的油料作物之一。大豆中豐富的蛋白質和脂肪能夠滿足居民膳食營養需求,在我國居民飲食結構中占有重要地位[1]。在經濟增長的大背景下,城鎮化、工業化蓬勃發展,居民收入不斷增加,消費升級體現在食物消費領域[2],居民對肉、蛋、奶的需求快速增長帶來畜禽類產品消費需求的增加,而豆粕作為主要的蛋白飼料來源,大豆需求的大量增長也隨之而來。我國曾經是世界上最大的大豆生產國和出口國,1995年開始,我國成為大豆凈進口國,且進口量持續攀升,目前已成為世界上大豆進口量最大的國家。大豆是我國糧食安全體系中的重要品種,與水稻、玉米、小麥等其他主要糧食作物不同,中國大豆產量相對較低且大量依賴進口滿足國內消費需求。2021年,我國大豆總消費量達到11 170萬t,而總產量不足總消費量的15%,2021年大豆進口總量為9 652萬t。我國國產大豆面臨著成本高、單產低等問題,2021年大豆自給率僅為14.68%。“谷物基本自給,口糧絕對安全”是我國糧食安全重要的戰略目標,基于中國大豆長期以來生產水平低、對外依存度高的現狀,保障我國大豆總量上供需平衡、結構上配置合理對于中國糧食安全的實現至關重要。
在中國大豆的研究方面,針對大豆生產、貿易及其相關影響因素的研究占大多數[3],大豆消費領域的研究略顯薄弱[4]。針對中國糧食消費方面的研究大多從糧食安全角度出發,運用時間序列或因果分析等預測方法對糧食消費總量進行估計,或是從膳食營養的角度推算未來糧食的需求。本研究從消費總量和消費結構2個角度出發分析的中國大豆的消費特征及規律演變,進而系統梳理影響大豆消費量的重要因素。基于1994—2020年的中國大豆消費相關數據,運用計量方法建立中國大豆消費量的短期預測模型,對未來中國大豆消費的走勢進行預判,在此基礎上提出相應的對策建議。
1 我國大豆消費水平及其結構演化
1.1 我國大豆消費量變化特征
2020年我國大豆消費量為11 770萬t,比1994年增加了10 363萬t,增長了7.37倍。與不斷攀升的大豆消費量相比,我國大豆生產量的增幅十分有限,始終沒有超過2 000萬t。由圖1可知,從1995年起我國大豆消費量超過大豆產量,并以年均約9%的增速保持高速增長,2016年,我國大豆消費量首次突破1億t。1994年以來,大豆消費量年增長率僅在2003年與2018年出現負值,其余年份均大于零,并于2002年達到最高增長率24.66%。
受中國大豆產量的限制,生產與消費需求之間存在的巨大缺口必然要依賴進口填補。中國大豆進口量長期保持高速增長,于2020年突破1億t,與2000年的大豆進口量相比增長了8.64倍。中國大豆的對外依存度雖有波動卻一直居高不下,2010年首次突破80%,2017年達到峰值89.87%。2018年受中美貿易環境影響進口量出現大幅度下降,對外依存度有所回落,2021年,中國大豆的對外依存度為86.41%,與2000年相比增長了121.62%(圖2)。
1.2 我國大豆消費結構變化特征
糧食消費結構的判定依據是糧食消耗的用途。大豆的消費結構主要劃分為4個部分:壓榨消費、食用消費、種用消費、損耗及其他消費,其中大豆最主要的消費去向和消耗途徑是壓榨及食用,種用消費與損耗在大豆消費結構中只占很小一部分。根據大豆消費結構構成及演變圖可以看出中國大豆的消費結構大致如下:2014—2020年用壓榨的大豆消費量占總消費量的比重約為85%,食用消費占總消費的比重約為12%,種用消費與損耗及其他消費所占比重加總后不超過5%(表1)。
1.2.1 大豆壓榨消費總量維持高位,近年來增速減緩 大豆壓榨消費即加工消費。壓榨消費是我國大豆消費的最主要形式,指的是對大豆進行加工,生成豆油、豆粕等產品。大豆進行壓榨加工后產出約兩成的豆油和八成左右的豆粕。我國消費者對于豆粕、豆油等大豆制品的需求保持著較快的增長,導致了大豆壓榨需求旺盛。豆油作為食用植物油的重要種類大部分被我國城鄉居民直接食用,少部分應用于工業消費。豆油消費需求的增長是食品加工業繁榮帶來的必然結果。20世紀90年代以來,我國居民食用油消費結構發生了很大的變化,消費者對菜籽油的消費偏好轉向豆油,豆油逐漸在家庭食用油消費中占有絕對優勢。我國龐大的人口基數以及居民對豆油消費需求的大量增加致使大豆壓榨消費快速增長。豆粕含有飼料所需的豐富的蛋白,是最重要的飼用原料之一。豆粕消費需求的增長則主要源于畜牧業的發展,中國居民營養膳食結構中,人們對肉、蛋、奶等養殖業產品的需求量快速增加,因而飼料用糧需求保持高速增長。隨著農業現代化進程的推進,畜牧業的養殖方式發生了很大的轉變,由傳統的散養發展為規模化養殖,拉動了飼料需求的增長,也推進了豆粕需求的增長。2017年我國生豬養殖利潤可觀,生豬飼料中較大比例地添加了豆粕;南方水網地區畜禽養殖業環保治污力度加大,部分散戶退出后畜禽養殖業規模化發展加速,工業化飼料用糧增長,將豆粕消費需求推向高位。大豆壓榨消費需求量也必然隨之增高。我國大豆壓榨消費需求的滿足主要依賴于進口。我國國產大豆的出油率與進口的轉基因大豆相比偏低,較高的出油率與較低的到岸價格提高了大豆壓榨的利潤,因此國內的大豆加工企業更傾向于使用進口大豆壓榨和精煉。我國加入世界貿易組織以來,大豆市場達到空前的開放程度,大豆壓榨能力迅速擴張。2014—2015年,全國大豆連年增產,進口大豆價格下跌一定程度上刺激了國內壓榨消費需求。2021年我國大豆壓榨消費量達到9 800萬t,相比2000年提高了4.19倍。
1.2.2 食用消費量逐步增長,增速趨于穩定 食用消費即口糧消費、直接糧食消費。我國人口眾多,食用大豆歷史悠久,是全球最大的大豆食用消費國。我國大豆食品工業發展迅速,城鄉居民食用大豆的形式豐富多樣。一方面大豆以傳統豆制品的形式被直接食用,例如豆腐、豆漿、千張、腐乳、豆漿、腐竹、膨化豆等;另一方面經過加工形成大豆蛋白以及其他深加工產品,如豆粉、發酵類、蛋白類、功能食品類、精細化工類等大豆精深加工產品。在大豆的傳統消費產品類型中,豆腐占有很大比重,休閑豆腐干的消費市場也逐步成熟,腐竹消費較為穩定。消費升級后健康飲食的觀念很大程度上影響著居民的消費選擇,消費者對保健品的認可度越來越高,如深受健身人群喜愛的蛋白粉就是由大豆加工提煉而成的保健品。居民對新興豆制品需求助推企業積極研發“雙蛋白”“大豆多糖”“大豆多肽”等新產品并投入市場。長期看來,傳統大豆制品的消費需求基本保持穩定,大豆加工產品消費水平將不斷提高,未來大豆在食用消費領域還有很大的發展潛力。我國國內生產的大豆主要是非轉基因大豆,出于消費習慣和消費偏好,我國消費者對國產非轉基因大豆安全性的認可程度較高,因此大豆精深加工企業幾乎不會選用進口轉基因大豆做食品加工。2000年以來,國產大豆產量維持在 1 200萬~2 000萬t的區間里,其中超過六成被投入食品加工,國內大豆產量基本可以滿足食用大豆供給。相比進口大豆,用于食用的國產大豆價格常年維持高位。我國大豆的食用消費量整體呈現緩慢增長的趨勢,但食用消費占總消費量的比重不斷下降。食用消費量在2014—2021年出現了相對穩定的增長,年均增長率為5.03%。
1.2.3 種用消費量長期保持平穩,占比較低 種用需求是糧食消費需求的必要組成部分,種用需求量主要由播種面積和技術進步等因素決定。我國大豆播種面積長期保持平穩,以827 hm2為中值上下波動,隨著技術進步,單位面積播種量有一定的減少,但整體種子用量基本穩定,2014—2020年我國大豆種用消費占大豆總消費量的比重不足1%。
1.2.4 損耗及其他消費量有明顯增長 大豆損耗量與播種、收割、運輸、存儲、銷售以及加工環節密切相關,技術水平的提升能有效減少大豆的損耗。2020年大豆損耗用糧量330萬t,比2019年增長了10%。大豆的其他消費主要指大豆膨化加工,大豆中含有的抗營養因子可以通過膨化處理過程被破壞,有利于大豆中的蛋白質及其他營養成分被動物所吸收,提升消化率,生豬養殖產業的蓬勃發展極大地促進了膨化大豆消費。隨著居民營養觀念的轉變,以膨化豆制品為原料的大豆素肉產品進入市場并逐漸被消費者所接受,這將成為大豆消費的新增長點。
2 大豆消費影響因素
2.1 壓榨消費影響因素
2.1.1 養殖業影響分析 在脫貧人口增加、居民消費升級等綜合因素的影響作用下,人們對肉、蛋、奶的需求不斷上升,畜牧養殖業蓬勃發展。畜牧養殖業的發展拉動了飼料需求,豆粕是飼料蛋白最重要的來源,因此豆粕需求強勁。豆粕是飼料蛋白最重要的來源之一,據中國飼料成分及營養價值表顯示,豆粕中含有約44.2%的粗蛋白質,成品飼料約有三成由豆粕構成[5]。豆粕需求與生豬、禽類養殖息息相關,水產養殖對豆粕的生產也有著大量的需求。豬肉是我國最大的食用肉類品種,生豬養殖業有力地拉動了飼料需求,促進了大豆壓榨消費。蛋白粉是飼料的重要構成,蛋白粉以大豆粉為主。隨著畜牧業生產增長的速度放緩,以及其他蛋白源在混合飼料中的使用越來越多,我國逐漸在牲畜飼料配給中采用較低的蛋白粉含量,因此對大豆粉的需求增長大幅度放緩。我國是世界上最大的飼料消費國,畜牧業養殖業發展將成為全球飼料市場發展的核心。繼非洲豬瘟暴發后,我國自2020年起開始實施豬群重建和重組,這對單位畜產品的平均飼料使用量產生有限的凈影響[6]。2018年非洲豬瘟的暴發對我國生豬存欄數造成了巨大的負面影響,豆粕需求驟降。隨著政府各項應對措施出臺,生豬恢復性生產推進,存欄量持續性好轉,大豆壓榨量隨之攀升,2020年大豆壓榨量達到歷史新高。截至2021年底我國生豬存欄已恢復至非洲豬瘟前的水平,未來豆粕需求將相對保持平穩,大豆消費增幅將放緩。
2.1.2 加工業影響分析 我國的人口基數決定了居民對食用植物油尤其是大豆油的消費需求龐大,因而通過大豆壓榨和油脂精煉過程提取大豆油是大豆加工業最主要的部分。此外,大豆蛋白加工、大豆生化提取等也是大豆加工業的細分部分。伴隨著大豆加工業的成長發展,我國大豆壓榨能力不斷增強,豆油提煉水平不斷提高。從地域分布來看,我國大豆油壓榨企業集中在東部沿海地區,因為榨油使用的多為進口大豆,東南沿海地區占有運輸便利的優勢。
2.1.3 飼料替代效應影響分析 豆粕是大豆去除油脂后的副產品,豆粕的替代品主要有2類:一類與豆粕形成原理相似,是其他油料作物例如菜籽、棉籽、葵花籽、花生等壓榨后的副產品,統稱為雜粕;另一類是新型蛋白類產品,用以替代豆粕所提供的飼料蛋白。雜粕類飼料是豆粕最直接的替代品,但未被大規模應用存在諸多原因:菜籽粕、花生粕、芝麻粕中存在的毒素或抗營養因子不適宜被動物直接食用;菜粕、棉粕等品種氨基酸含量偏低,其消化率與豆粕相比有很大的劣勢。隨著技術的研發與突破,雜粕中抗營養因子可以通過體外預消化技術或飼料技術來解決,雜粕飼料脫毒尚未有好的實現方案,因此雜粕的利用率隨著技術發展有所提升,但長期看來提升的空間受技術瓶頸限制。新型蛋白類飼料原料如微生物蛋白、昆蟲蛋白等皆具有蛋白品質高的優勢,微生物蛋白含量較低,昆蟲蛋白分離難度較大,這些因素不可避免地提高了新型蛋白類飼料替代豆粕的成本。基于生物技術的發展成熟,新型蛋白飼料的使用成本必然會逐步下降,穩定性強、品質好、標準化程度高的新型蛋白將在未來大規模替代豆粕。總體而言,豆粕相較于雜粕和新型蛋白飼料具有明顯的價格優勢,鑒于大豆的進口依賴性高,調整飼料配方減少豆粕使用是必然趨勢。
2.1.4 油脂替代效應影響分析 我國的食用植物油來源廣泛,種類紛繁復雜,從消費量的角度看,豆油是最主要的食用植物油品種,占有絕對優勢。其他油料品種包括菜籽油、葵花籽油、棕櫚油、花生油、玉米油等等,這些品種均對大豆油具有一定的替代性,其替代程度除受消費偏好和消費習慣等因素影響外,最重要的影響因素就是價格。食用植物油是居民生活的必需品,消費量具有明顯的剛性,不易收到價格因素的影響,因此價格影響的主要是食用油脂的消費結構。隨著消費升級,食用植物油消費的多樣化特征凸顯,棕櫚油具有明顯的價格優勢,消費比例不斷上升,對大豆油產生了較強的替代效應。相反,花生油的價格最高,因此其替代性較弱。
2.2 食用消費影響因素
2.2.1 居民收入 影響食物消費需求變化的重要因素是居民的可支配收入[7]。經濟的高質量發展必然帶來居民收入水平的提高,人們更加注重營養的全面均衡,會加大肉、蛋、奶的購買量,外出食物消費占總食物消費額比例也會大大增加。恩格爾定律表明食品消費支出占總支出的比重與居民收入水平之間具有反向關系。我國人口基數大,脫貧攻堅取得了良好的成效,隨著脫貧人口增加,城鄉居民收入差距減少,可支配收入增多,居民的食物消費支出會繼續保持上揚,食物消費結構趨于多樣化,外出食物消費的比將例進一步上升。
2.2.2 城鎮化水平 城鎮化水平直接改變的是城市和農村的人口比例,城鎮化水平的改變間接導致食物消費的結構和水平發生變化。城鎮化的進程意味著居民生活品質的提升,農村居民的口糧消費量遠遠高于城市居民,城鎮化水平的提高會使得農村人口減少,導致口糧的直接消費量減少,但口糧的間接消費量會因城市人口數量的增加而增加[8]。根據人口普查的相關數據,2020年我國城鎮化率達到63.9%,相比2000年增長了76.5%,城鎮化率在21世紀的前10年經歷了高速增長,2010—2020年這10年間增速放緩,未來將逐漸趨于平穩。盡管從總量上看我國發展較快,我國城鄉居民的收入、消費水平、飲食結構等還存在較大的差異。隨著健康消費理念的推崇,“少油少鹽”的飲食觀念逐漸深入人心,居民在日常飲食中會有意識地減少食用植物油的使用,食用植物油的消費量將以較緩慢的增速穩步增長。雖然經濟發展速度放緩、食物消費結構優化等因素將在一定程度上抑制食用植物油消費增加,但城鎮化發展等因素使得國內食用植物油消費還有增長空間。
2.2.3 人口因素 人口因素包括人口規模及人口結構。人口規模直接影響到大豆及其衍生品的需求規模,因而人口是決定大豆消費需求變化最基本的因素[9]。我國人口數量長期保持穩增長,隨著 “三孩”政策的啟動,未來我國人口還有一定的增長空間。因此,人口增長對大豆消費量仍然會有長期的促進作用。人口結構與城鎮化發展緊密關聯,城鎮化的發展推動了我國城鄉人口結構的變化。隨著人口脫貧,人民的消費和健康意識進一步提升,大豆的消費結構和消費量也會隨之發生變化。
2.2.4 加工業影響分析 我國大豆食品工加工業主要有3種類型:一是傳統豆制品加工業,主要制作豆腐、腐乳、豆漿、千張、膨化豆等傳統豆制品;二是新型豆制品加工業,通過對大豆的加工形成大豆蛋白以及其他精深加工產品,如豆粉、蛋白類、發酵類、功能食品類、精細化工類等產品;三是大豆保健品加工業,通過加工制成大豆蛋白粉之類的營養品。豆制品工業的發展有力地促進了大豆消費的增長。用于傳統豆制品加工業的大豆從1997年的45萬t增長到了2010年的600萬t,用于新型豆制品加工業的大豆從65萬t增長到了400萬t[10]。大豆是重要的植物蛋白質資源,依據《中國居民膳食指南(2022)》推薦的蛋白質攝入量[11],我國居民蛋白質攝入量距離標準仍存在很大的提升空間,充分利用大豆產品提高蛋白攝入對改善我國居民的營養膳食結構有重要的意義。我國豆制品加工業仍有很大的發展潛力,逐步向著高技術含量、高附加值的大豆制品發展。
2.2.5 食物消費特征與消費偏好 大豆是食用油的重要加工原料,豆油消費量的增加是拉動我國大豆需求的重要因素,我國有超過80%的消費者選擇大豆油作為食用植物油,消費者對大豆油表現出明顯的消費偏好[12]。此外,大豆加工產品富含飼料用植物蛋白,我國居民對肉、蛋、奶的消費傾向越來越強烈,推動了畜牧業的發展,畜牧業對飼料的旺盛需求也帶動了大豆消費的增加。我國居民對大豆食用消費的偏好還受到“轉基因”概念的影響。盡管目前還沒有確切的研究證明轉基因食品對人體的傷害,但“轉基因”的概念長期存在爭議。“毒奶粉”、瘦肉精等食品安全問題頻發更加深了人們對食品安全的重視程度,因此轉基因大豆及其壓榨制品的安全性成為消費者進行消費選擇時的一大顧慮。這也是影響大豆食用消費的重要因素之一。受產能影響,用于食用的國產大豆價格常年維持高位。盡管如此,我國消費者對國產非轉基因大豆安全性的認可決定了消費選擇和消費片花,國內的大豆加工企業多數還是會選擇國產大豆進行食品加工。
2.3 種用消費影響因素
2.3.1 大豆種植面積 種植面積直接決定了大豆的種用消費量。我國政府通過優化大豆生產者補貼政策和種植結構調整2種方式來保障國產大豆的種植面積。大豆生產者補貼政策在政府的引導下日趨完善,國家對大豆的生產種植主體給予財政補貼能夠直接有效地刺激大豆種植面積增長。此外,“米改豆”政策的持續推進使得大豆種植綜合效益提升,種植面積呈現出增長的態勢。
2.3.2 技術水平影響分析 大豆種用消費受到技術水平的影響,一方面體現在播種過程,另一方面體現在種業技術本身。隨著農業現代化的發展,大豆種植趨于機械化、規模化,技術因素貫穿大豆播種、收獲的全環節,過程中使用的農機農具的研發制造水平對種用消費量有著直接的影響。
2.4 損耗及其他影響因素
2.4.1 科技 科技水平對于大豆育種、大豆種植以及大豆加工環節有著重要影響,從而間接影響種用消費、損耗及其他消費。相較我國的其他主要糧食作物而言,大豆生產科技研發投入稍顯不足,大豆單產水平長期偏低。2021年我國的大豆單產是1949年大豆單產的3.2倍,從量上看呈現上升趨勢,但增速較為緩慢,明顯低于三大糧食作物單產的增幅水平。科技創新是促進大豆產業發展和產業升級的重要抓手。在大豆育種環節研發出高品質的大豆品類是關鍵,突破性育種技術存在技術瓶頸,創新能力有待加強;在大豆種植環節,傳統的栽培技術效率低損耗高,先進的栽培技術如機械栽培、免耕栽培等技術尚未完全覆蓋到種植戶,技術的推廣應用有待加強;在大豆加工環節,傳統豆制品加工技術相對比較落后,新型蛋白加工技術、大豆營養保健食品加工技術尚未成熟,亟需加強對前沿核心技術的研發提高大豆加工副產品的利用率,有效減低損耗。
2.4.2 政策與法律法規 我國目前出臺實施的專項政策聚焦于大豆生產與貿易領域。生產方面,2008年開始,我國在東北三省及內蒙古4個省(區)施行大豆臨時收儲政策,該項政策持續了5年,有效維護了大豆種植者的經濟利益,激活了大豆市場活力,大豆價格穩步上漲。但同時也存在一些問題,對種植者的補貼沒有一個固定的標準,補貼發放晚導致政策的實質引導種植作用不強,因而大豆生產面積逐年減少。隨著國際和國內市場的不斷變化,臨時收儲政策發揮的作用逐漸減弱,為此我國政府開始調整油料等農產品的調控方向,2014年目標價格補貼試點政策在東北地區以及內蒙古主產區開始啟動,由對大豆價格的直接干預轉變為按照差價對農民收入進行補貼,國產大豆市場化程度提高,大豆價格下跌。2019年中央一號文件提出實施大豆振興計劃,通過一系列舉措實現國內大豆“擴面、增產、提質、綠色”的目標。在一系列政策支持下,我國大豆生產量連年增長,面積和總產量得到較大幅度提高,尤其是2018年以來,東北產區大豆的生產者補貼明顯高于玉米,推動大豆種植面積在2020年達到歷史最高水平。2021年中央對糧食生產高度重視,提出進一步完善大豆生產者補貼政策,穩定種植面積,提高單產。2022年中央一號文件提出大力實施大豆和油料產能提升工程。新形勢下,大豆種植面積也將受到政策調整帶來的影響。2022年全國大豆播種面積達到1 027萬hm2,創1958年以來的歷史新高。
貿易政策方面,自2001年中國入世以來我國的大豆市場處于高度開放的狀態,對進口大豆統一征收3%的關稅,取消關稅配額管理,取消過渡期和進口數量限制。2018年,美國對從中國進口的特定產品加征25%的關稅,我國對相應的從美國進口的產品加征25%的關稅加以反制,大豆作為中美貿易的重要產品品類被包括在清單內,我國大豆的進出口量因此受到了較大的沖擊。2018年以來的中美經貿摩擦和2020年初中美簽署的第一階段經濟貿易協議對中國大豆進口產生了較大影響。
3 大豆消費趨勢預測分析
3.1 數據說明與模型構建
3.1.1 數據來源 本研究進行模型預測的原始數據來源于《中國統計年鑒》《中國農村統計年鑒》《農業展望報告》《海關統計年鑒》等數據庫,其中缺失的部分數值采用插值法填補。基于1994—2020年的大豆消費年度數據構建ARIMA模型。
3.1.2 模型構建 差分自回歸移動平均模型又稱ARIMA模型,是一種經典的時間序列預測方法,由Box和Jenkins于20世紀70年代初提出,又稱為Box-Jenkins模型。ARIMA(p,d,q)模型可以拆解為3個部分:AR表示自回歸模型,p被稱為自回歸階數;I表示單整階數;MA表示移動平均模型,q則被稱為移動平均階數。因此,ARIMA模型本質上是自回歸模型和移動平均模型的組合與擴展。ARIMA模型的確定主要分為4個步驟:第一步,檢驗序列的平穩性。對時間序列進行單位根檢驗,如果序列不平穩,可以通過差分的方法將非平穩序列轉化為平穩序列。第二步,模型定階。根據樣本的自相關系數和偏自相關系數,結合圖像選擇適當的階數,通常參照最小AIC準則來進行模型定階。第三步,參數估計與檢驗。通過對殘差的白噪聲檢驗和參數的顯著性檢驗來判斷模型是否具備有效性。第四步,利用模型對樣本進行預測。針對大豆的消費總量,該時間序列數據的單位根檢驗結果(表2)顯示,t統計量為1.785,P值為0.998,P值大于0.1,表明該序列是非平穩的。對序列進行一階差分再進行單位根檢驗。一階差分后數據單位根檢驗結果顯示t統計量為-3.594,P值小于0.01,在1%的顯著水平下拒絕原假設,此時大豆消費總量一階差分后的序列是平穩的,由此確定差分階數d值為1。結合自相關和偏自相關圖(圖3),參考AIC信息準則,確定自回歸階數P值為0,移動平均階數q值為0。
在此基礎上用拉格朗日乘數法檢驗模型殘差序列是否存在序列相關,得到F統計量值為1.555,P值為0.232,P>0.05意味著不存在序列相關。同時,模型的參數均通過了顯著性檢驗,該模型有效。最終確定大豆消費總量的預測模型為ARIMA(0,1,0)。
以此類推,用同樣的方法確定大豆壓榨消費量預測模型ARIMA(0,1,0)和大豆食用消費量預測模型ARIMA(1,2,0)。
3.2 預測結果分析
分別運用ARIMA(0,1,0)、 ARIMA(0,1,0)和ARIMA(1,2,0)模型對2021—2030年中國大豆消費總量、壓榨消費量和食用消費量進行預測,得到的預測結果(表3)。
由表3可見,未來10年中國大豆消費總量將持續上升,到2025年和2030年中國大豆消費總量將分別達到13 734.23萬t和 15 698.46萬t,年均增長率為3.34%,相較于過去10年的年均增長率有明顯的放緩趨勢。從結構上看:(1)壓榨消費量持續上漲,占消費總量的比重相對穩定,壓榨消費仍然是大豆消費的第一大用途;(2)食用消費占總消費量的比重呈增長趨勢,但城鄉居民食用消費量的變化趨勢有所不同,城鎮居民的食用消費量趨于穩定,隨著消費升級在農村居民食物領域的不斷深入,農村居民人均食用消費量呈現上升趨勢,因此中國城鄉居民大豆食用消費的總量會進一步增加;(3)種用消費保持穩定,損耗將持續下降,2030年大豆種用消費量與損耗的占比之和為1.82%,其中,種子用量穩中有升,損耗量將通過科技手段得到有效的控制。
4 結論與對策建議
4.1 結論
20多年以來,中國大豆消費總量持續增長且增速總體保持高位。消費結構發生了顯著的變化,壓榨消費是大豆消耗最主要的用途,在脫貧人口增加、居民消費升級等綜合因素的影響作用下,居民對肉、蛋、奶的需求以及居民對豆油的消費偏好使得大豆壓榨消費占總消費量的比重迅速攀升,其中,生豬養殖產業的發展對大豆壓榨消費量的波動產生較大的影響。經濟發展帶來城鄉居民收入的提升,城鎮化進程在我國龐大的人口基礎上持續推進,大豆加工業深入發展,消費升級引起消費偏好的轉變,這些因素使得大豆食用消費量的絕對值有所增加,但國內大豆的食用主要來源于產量有限的國產大豆,因此從比重上看食用消費逐漸向壓榨消費傾斜。種用消費量與大豆種植面積息息相關,多年來政策持續發力保障大豆的生產供應,種用消費長期保持穩定。損耗及其他消費量有明顯的增長,損耗體現在大豆全產業鏈的各個環節,科技進步使得損耗率得到有效的控制,膨化大豆消費將成為大豆消費領域新的增長點。
未來10年我國大豆消費總量仍將持續上漲,但增速會趨于緩和。人民的消費和健康意識進一步提升,大豆的消費結構和消費量也會隨之發生變化。豆粕需求將相對保持平穩,大豆壓榨消費的增幅將放緩。在供給側結構性改革、食物消費結構優化的背景下,食用植物油消費一定程度上得到抑制,但人口增長和城鎮化發展等因素的作用下,國內食用植物油消費還有增長空間。目前我國居民蛋白質攝入量比起推薦量仍有不足,利用大豆產品提高蛋白攝入對我國居民營養膳食結構的改善起到重要的推動作用,因而大豆加工業仍存在巨大的發展潛力。未來,大豆消費結構將趨于科學化、合理化,但生產和消費之間的巨大缺口將長期存在,大豆供需平衡仍然是我國糧食安全的重點關注對象。
4.2 對策建議
在糧食緊平衡的格局下,中國大豆產業仍將長期面臨供應不足、過度依賴進口的問題,消費需求難以滿足會嚴重威脅糧食安全。本研究基于對中國大豆消費的分析和預測結果,提出如下對策建議:
4.2.1 政策支持與技術進步協同發力,提升大豆產能與自給率 政策的穩定性和持續性對大豆產業持續健康發展有重要意義。構建完善的政策支持體系,持續推進大豆和油料產能提升工程,多措并施提升大豆種植水平,多油并舉擴大油料種植范圍。在適宜地區推廣大豆玉米帶狀復合種植,擴大大豆種植面積,通過財政傾斜鼓勵農民種植大豆及其他油料作物。增強大豆全產業鏈調控的針對性和有效性,從市場化角度出發,協調大豆種植成本與市場價格的變化相適應,調動農民種植大豆的積極性與主動性,引導糧食市場健康可持續發展[13]。加大科技投入,提升大豆產能。高品質大豆品種的研發是提升大豆產量的關鍵,要推進種業技術的創新與突破,加強雜種優勢利用、分子設計育種、高效制繁種等關鍵技術研發,品種培育要向著多抗廣適的方向發展。育種領域的技術進步還存在巨大的潛力,也要重視技術推廣,新技術的應用和推廣是產業升級的“最后一公里”,如果技術推廣不到位,則會阻礙大豆生產力的提高。
4.2.2 挖掘飼料和油料品種的替代潛力,提升大豆消費彈性 樹立大食物觀,統籌發展,充分挖掘大豆與其他品種作物之間的替代作用。科學化合理化調整飼料配方,攻克雜粕飼料抗毒的技術難關,加大研發力度降低新型蛋白類飼料的利用成本,提升雜粕飼料與新型蛋白飼料對豆粕的替代效率。順應市場變化,利用科技手段推動低蛋白日糧應用技術的研發與推廣,探索創新飼料配比,進一步減少大豆用量,提升大豆飼用消費彈性。充分利用國際市場,拓展多元化的進口渠道,適當進口飼料糧擴大飼料供給來源緩解大豆進口壓力,分散風險。食用植物油作為居民生活的必需品,從量上看具有明顯的剛性,因此要鼓勵居民調整食用油脂的消費結構,推動食用植物油消費的多樣化,加大對菜籽油、棕櫚油等替代性食用植物油的推廣,提升替代品種的消費比例。
4.2.3 順應消費升級趨勢,引導大豆供給側結構性改革 順應消費升級在農業領域不斷滲透的大趨勢,把握消費總量與消費結構的變化規律。政府要進一步提升收儲調控的能力,完善資源配置,改善供給質量,優化供給結構。消費升級倒逼產業升級,相關企業要適應居民膳食消費結構的變化,促進大豆加工產業轉型升級,推動大豆加工制品逐步向著高技術含量、高附加值的方向發展。關注城鄉居民膳食平衡,宣傳節約型消費理念,減少不合理的食物需求,抑制糧食浪費。強化糧食減損科技支撐,提升大豆儲藏、轉化和深加工水平,從大豆產業鏈的全環節減少損耗[14]。
4.2.4 完善監測預警體系,保障大豆供給與需求的動態平衡 從宏觀調控的角度出發,完善中國農產品監測預警體系,健全農產品市場價格監測預警體系,建立與國內大豆供需形勢變化相協調的調節機制,完善警報情況下的應對措施,及時、準確地識別生產、加工、貿易、流通等環節存在的風險,完善風險應對備案,保障預警信息得到及時的反饋。立足中國糧食安全戰略全局,調控不同糧食作物與大豆之間的供應和消費,協調糧食作物全產業鏈條各個環節,建立健全供給與需求之間的雙向調控機制,推動市場長期穩定的發展。
參考文獻:
[1]楊皓森,王 禹. 中國大豆供需形勢中長期展望研究[J]. 農業經濟,2020(12):114-117.
[2]王 禹,許世衛,王盛威. 中國糧食消費現狀、問題與對策建議[J]. 中國食物與營養,2022,28(11):29-32.
[3]Xin L J,Li X B,Zhu H Y,et al. Chinas potential of grain production due to changes in agricultural land utilization in recent years[J]. Chinese Geographical Science,2009,19(2):97-103.
[4]Huang J K,Rozelle S,Rosegrant M W. Chinas food economy to the twenty-first century: supply,demand,andtrade[J]. Economic Development and Cultural Change,1999,47(4):737-766.
[5]中國飼料數據庫. 中國飼料成分及營養價值表(2021年第32版)[J] . 中國飼料,2021,32(23):98-107.
[6]經濟合作與發展組織(OECD),聯合國糧食及農業組織(FAO). 經合組織-糧農組織2021—2030年農業展望[M]. 北京:中國農業科學技術出版社,2021: 98.
[7]黃季焜. 社會發展、城市化和食物消費[J]. 中國社會科學,1999,20(4):102-116.
[8]李志強,吳建寨,王東杰. 我國糧食消費變化特征及未來需求預測[J]. 中國食物與營養,2012,18(3):38-42.
[9]楊樹果. 產業鏈視角下的中國大豆產業經濟研究[D]. 北京:中國農業大學,2014:124-125.
[10]江連洲. 大豆加工利用現狀及發展趨勢[J]. 食品與機械,2000,16(1):7-10.
[11]中國營養學會. 中國居民膳食指南:2022[M]. 北京:人民衛生出版社,2022:342.
[12]周 婷. 中國大豆進口貿易影響因素實證分析[D]. 北京:北方工業大學,2020:27.
[13]謝 顏. 我國大豆貿易格局演變及對策建議[J]. 農村經濟,2022(10):10-17.
[14]許世衛. 中國食物消費與浪費分析[J]. 中國食物與營養,2005(11):6-10.