糧食安全狀態(tài)預警指標的設計與應用

糧食安全狀態(tài)預警指標的設計與應用

及時的預警系統(tǒng)通過反映糧食供應平衡及其相關指標，從生產、流通和消費三個方面評估當前時期的糧食安全水平，并及時報告。即期糧食安全系統(tǒng)的正確建立,對于政府及時掌握糧食安全的狀況,適時采取相應的對策,保證國家社會經(jīng)濟生活的安全和穩(wěn)定,具有重要的現(xiàn)實意義。1建立食品永久性應急指標體系1.1糧食供給結構指標該指標共設計了糧食生產波動系數(shù)、糧食基本需求自給率、膳食能量供給滿足率、糧食總供需差率和糧食生產與消費結構差異率4個指標:(1)糧食生產波動系數(shù)。該指標反映國內糧食生產的穩(wěn)定程度。國內糧食生產量是糧食總供給的主要來源,糧食綜合生產能力的穩(wěn)步提高是增強國家糧食可得能力,實現(xiàn)可持續(xù)糧食安全的根本途徑。糧食生產若發(fā)生較大波動,必將影響糧食的供給,從而影響糧食供求平衡及食物能量供給平衡和糧食安全。作為衡量糧食生產不穩(wěn)定的指標,糧食生產波動系數(shù)可通過產量的方差或變異系數(shù)等不同指標度量,波動系數(shù)可定義為:Vt=(Yt-?Yt)/?Yt×100%Vt=(Yt?Y?t)/Y?t×100%式中:Vt—t年糧食總生產量波動系數(shù);Yt—t的實際產量;?Yt—tY?t—t年正常趨勢的糧食產量,即趨勢糧食產量。趨勢糧食產量估計方程為:?Yt=c+atY?t=c+at式中:t—分析年度;c、a—待定參數(shù)。(2)糧食基本需求保證程度。是指一個國家或地區(qū)糧食生產量占其基本需求量的比重,反映糧食生產滿足自身基本需求的程度。根據(jù)糧食安全的定義,糧食總需求量可分為糧食基本需求和奢侈性需求,基本需求應由較高的自給能力作保障。因此,它是反映糧食安全狀況的一個最基本的指標。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)估計,我國可以年人均300kg作為基本需求量標準,其指標可按以下公式:SS=TP/AC×100%式中:SS—糧食基本需求保證程度;TP—糧食年總產量;AC—糧食基本需求量,AC=300×人口總數(shù)。(3)膳食能量供給滿足率。該指標表示一個國家或地區(qū)生產的糧食所能保證的膳食能量供給水平,具體是指人均每日膳食量供給量與人均每日膳食量需求標準值之比。指標值越高,說明糧食生產對基本口糧消費的保證程度相對越高,亦即糧食生產相對越安全。其計算公式為:R=DES/DER×100%式中:R—膳食能量供給滿足率;DES—人均每日膳食能量供給量;DER—人均膳食能量需求(糧食)標準值。人均每日膳食能量供給量(DES)的估算:將庫存(儲備)、本期生產的糧食之和減去損耗、必要期末庫存及種子、飼料、必要工業(yè)消耗等間接用糧,然后按能量等價系數(shù)折算為能量單位,除以總人口數(shù)量,得出人均膳食能量供給量(DES)。人均膳食能量需求量標準值(DER)的確定;根據(jù)聯(lián)合國推薦標準和我國營養(yǎng)專家的計算,健康人維持正常工作和日?；顒拥钠骄芰繑z入需求值為2400大卡,按我國總體的消費結構測算,其中需要糧食消費來滿足的大約1800—2000大卡。(4)糧食總供需差率。該指標反映國內糧食供給總量實際滿足糧食總需求的程度。因為糧食供給總量主要決定于糧食生產能力,因此該指標是反映糧食生產安全和糧食消費安全狀況的一個重要指標。其計算公式為:CR=ΔC/TD×100%式中:CR—糧食總供需差率;ΔC—糧食總供給與總需求差額,ΔC=TS-TD,TS—國內糧食總供給量,TS=期初庫存+預期生產量+預計凈進口量(調入量)-必要期末庫存;TD—糧食總需求量,TD=人均年糧食直接消費量×預期人口數(shù)+年均種子、飼料、工業(yè)消耗等糧食間接消耗總量。1.2糧食國際采購量價格波動率的測算反映糧食流通安全的指標,共設計了糧食儲備率、糧食國際貿易依存度系數(shù)與糧食價格波動率3個指標:(1)糧食儲備率。該指標是指糧食儲備量占當年糧食消費量的比重。保持合理的糧食儲備,是保證糧食供應安全的重要手段,因此該指標是反映糧食供應安全狀況最基本的指標。計算公式為:SR=SL/TC×100%SR—糧食儲備率;SL—糧食儲備水平;TC—當年糧食消費量。糧食儲備量包括營運儲備和風險儲備,前者也稱周轉庫存,后者也稱緩沖儲備。20世紀70年代中期FAO(聯(lián)合國糧農組織)確定了19%—20%的全球糧食儲備率水平(12%的營運儲備,7%—8%的緩沖儲備),20世紀90年代后期根據(jù)各國的實際情況,下調至15%—19%(FAO,1997)。但是,對于我國這樣一個經(jīng)濟快速增長、人口眾多、區(qū)域發(fā)展不平衡、交通運輸條件相對薄弱的發(fā)展中國家來說,對糧食儲備率的要求相對較高。(2)糧食國際貿易依存度系數(shù)。該指標是指糧食凈進口量占全國總需求量的比重,它直接反映滿足國內糧食需求對國際糧食市場的依賴程度,顯然這也是反映國家糧食安全對國際糧食市場依賴程度的一個重要指標。其計算公式為:DR=NI/TD×100%式中:DR—糧食國際貿易依存度系數(shù);NI—糧食凈進口量;TD—糧食總需求量。在一般情況下,國內糧食供應的的缺口可通過糧食進口來解決。但糧食國際貿易依存度越大,表明糧食安全受國際糧食市場風險、政治風險的影響越大。因此,用這一指標衡量糧食供應的安全程度,對于我們這樣一個擁有近13億人口的糧食需求大國來說,有著特殊重要的意義。目前全球每年糧食的正常貿易量為2.2%—2.3億t,我們即使全部買下來也只能滿足我國糧食總需求的45%。所以,我國的糧食問題必須以國內解決為主。如果我國在國際市場的采購量接近10%(只占我國總需求的4.5%),對國際糧食市場的影響就會驚天動地。(3)糧食市場價格波動率。該指標反映糧食市場價格的穩(wěn)定程度,是反映糧食市場供求狀況的基本信號。糧食價格過低,特別是生產者價格低迷對未來糧食生產及糧食安全必然會產生負面影響;價格過高,會影響消費者特別是貧困人口的購買能力,進而影響糧食消費安全。相對穩(wěn)定的糧食價格是實現(xiàn)持續(xù)性糧食安全的基本條件之一。糧食市場價格波動越大,糧食市場風險越大,即安全程度越低。該指標的計算公式為:PR=|Pt-Pt-1|/Pt-1×100%式中:PR—糧食市場價格波動率;Pt—t期價格;Pt-1—t-1期價格1.3糧食趨勢需求量t糧食消費安全意味著國內糧食消費的基本需求可以得到較為可靠的保障。反映糧食消費安全的指標設計了糧食需求波動率、貧困地區(qū)糧食保障水平、間接糧食消費占糧食總消費的比重和糧食生產與消費結構差異率四個指標:(1)糧食需求波動率。該指標反映糧食需求量的波動程度。用本期糧食需求量與糧食長期趨勢需求量的差異程度來表示。糧食需求能否得到滿足是衡量糧食消費安全的基本標準。人口快速增長、經(jīng)濟擴張、城市化水平提高、產業(yè)結構調整等因素,都會直接、間接地導致糧食總需求增加,糧食需求量的異常波動會對糧食消費安全構成較大的威脅。因此,糧食需求波動系數(shù)是反映糧食消費安全狀況的一項重要指標。其計算公式:W=(Rt-?Rt)/?RtW=(Rt?R?t)/R?t式中:W—糧食需求波動率;Rt—t年糧食需求量;?Rt—tR?t—t年僅考慮時間因素的糧食趨勢需求量。糧食趨勢需求量的估計方程為:?Rt=c+atR?t=c+at式中:t—分析年度;c、a—待定系數(shù)。(2)貧困地區(qū)糧食保障水平。該指標是指貧困地區(qū)糧食消費需求的滿足程度。貧困與饑餓總是聯(lián)系在一起的,貧困地區(qū)的糧食需求若能得到充分保證,則意味著整個國家或地區(qū)的糧食消費基本安全。計算公式如下:GL=TD/TS×100%GL—貧困地區(qū)糧食保障水平;TD—貧困地區(qū)年糧食消費需求量,可按貧困地區(qū)人口數(shù)×人均年消費量估算;TS—貧困地區(qū)糧食總供應量,可按貧困地區(qū)的糧食產量和外地區(qū)調入量來估計。當前我國貧困地區(qū)的標準是人年均純收入在625元以下。(3)間接糧食消費占糧食總消費比重。我國全部糧食消費主要包括口糧、飼料、種子和工業(yè)用糧,間接糧食消費是指口糧以外其它用糧的總稱。隨著我國居民收入和生活水平的提高,糧食直接消費比重將逐步下降,而糧食間接消費比重則將逐步上升。其中,人們對肉類食品的需求量將越來越多,因此,飼料用糧將日趨增多。按照國際經(jīng)驗,一個國家或地區(qū)的人均GDP達到1000美元以后,在糧食消費形態(tài)上,代之而起的是食品加工用糧和飼料用糧等間接糧食消費的急劇增加。由于間接糧食消費量巨大,而且糧食轉化成新的食物量的比率相對較低,因此,間接糧食消費的不斷急劇上升,必將造成糧食需求量的大幅度增加,這無疑會給糧食生產帶來巨大的壓力,成為影響糧食消費安全的一個重要因素。該指標的計算公式為:IR=IC/TC×100%式中:IR—間接糧食消費占糧食總消費比重;IC—間接糧食消費量;TC—糧食總消費量。(4)糧食生產與消費結構差異率。該指標反映糧食生產結構和消費結構的差異程度。隨著居民生活水平的不斷提高,居民食物消費品種的多樣化,消費結構和糧食品種生產結構差異增大的問題日漸突出,因此這也將成為影響糧食消費安全和糧食生產安全的一個重要因素,因為糧食生產與消費結構的矛盾一般是表現(xiàn)為一部分產品剩余,一部分產品短缺,如果剩余和短缺的總量越大,即表示結構矛盾越突出,所以設計該指標的計算公式為:IE=ΔIE/TD×100%式中:IE—糧食生產與消費結構差異率;TD—當年糧食總需求量;ΔIE—各品種糧食產需平均差值:ΔΙE=√nпi=1|QΙi-QEi|ΔIE=пi=1n|QIi?QEi|????????????√式中:QIi—第i種糧食產品生產量;QEi—第i種糧食產品的需求量(包括出口等所有間接需求)。該指標數(shù)值越低,說明糧食生產與消費結構的吻合程度越高,糧食生產與消費的安全程度也相對越高。2綜合報警指數(shù)重量體系的確定本文利用層次分析法(AHP法)確定各指標的重要性權數(shù),具體步驟如下:2.1糧食生產安全與消費安全的共同作用在深入分析預警指標相互關系的基礎上,將有關因素按照不同的屬性自上而下分解成若干層次。同一層的諸因素從屬于上一層的因素,同時又支配下一層的因素或者受到下層因素的作用。鑒于糧食總供需差率和糧食與消費結構差異率具有既反映生產安全又反映消費安全的雙重性質,為了充分反映糧食生產和糧食消費的安全狀況,在劃分層次結構時把它們同時劃在了生產安全和消費安全兩個目標中。預警指標體系的層次結構如圖1所示。2.2建立評價矩陣本文采用1—9的標準尺度,利用德爾菲法,整理專家意風,得到各層次的判斷矩陣(表1)。2.3確定指數(shù)的權重系數(shù)(1)歸一化每個決策矩陣，并使用公式ˉaij=aijn∑k=1akji?j=1?2?L?n(2)根據(jù)行，將每個列的歸一化矩陣添加如下Μi=n∑j=1ˉaiji=1?2?L?n(3)求取特征向量矩陣Wi=Μin∑i=1Μji=1?2?L?n所求得W=(W1,W2,…,WN)T即為所求特征向量,亦即各指標相對于上一層的權重矩陣(表2)。2.4一致性試驗(1)判斷矩陣最大特征根的一般特征根CΙ=λmax-nn-1式中計算判斷矩陣最大特征根的公式為:λmax=n∑i=1(AW)nWi式中(AW)i表示向量AW的第i個元素。(2)判斷矩陣的一致性CR=CΙRΙ式中RI是平均一致性指標,一般當CR<0.1時,可以認為判斷矩陣具有滿意的一致性(表3),否則,需要重新調整判斷矩陣。根據(jù)上面的判斷矩陣計算得到的一致性檢驗情況如表4所示:從表7可以看出,所有判斷矩陣都通過了一致性檢驗,即所有的判斷矩陣都具有滿意的一致性。2.5模型構建過程設某決策問題有m層目標(不包括總目標),把各方案作為m+1層,每相臨兩層之間具有完全的層次關系,且設第i層目標有ni個,第i+1層目標(或者方案)有ni+1個,用W(j)表示這兩層之間的權重矩陣,則它有ni行ni+1列。設各方案對總目標的權重分別為W1,W2,…,Wn,W=(W1,W2,…,Wn),W可按下式計算:W=W(0)W(1)W(2)LW(m)通過這樣的計算過程就可以得到各個具體目標相對總目標的權重。在該預警模型中,共有兩層目標(不包括總目標),其中:W(1)={0.1370.2440.1370.4020000.07900000000.50.250.2500000000.4760000.1210.2110.1210.071}由于有兩個層次目標,所以計算各個具體目標關于總目標的權重過程如下:W=W(0)W(1)W=(0.074,0.1317,0.0740,0.3580,0.0819,0.0410,0.0410,0.0788,0.0626,0.0360,0.0210)由求得的權重矩陣可以看出,反映糧食供求平衡關系的糧食總供需差率指標被賦予了最大的權重為35.80%,由此可以看出糧食供求平衡對糧食安全的重要性;糧食基本需求自給率權重排在第二位為13.17%,表示糧食基本需求的自給狀況對糧食安全影響重大,在國際上糧食市場形勢緊張、國際政治形勢嚴峻的時候,該指標對反映我國糧食安全的意義更為突出;另外,糧食生產波動系數(shù)、膳食能量供給滿足率、糧食儲備率、糧食生產與消費結構差異率也都具有較大的權重。3限制和警察范圍的確定3.1警級劃分綜合考慮多方面的因素,本文將糧食安全警級確定為四級,具體含義如表5所示:3.2聯(lián)合國糧農組織相關標準本文確定警限和警區(qū),主要參考了以下3種不同標準:①國際上糧食安全的相關標準(如聯(lián)合國糧農組織提出的標準等);②國際、國內的經(jīng)驗數(shù)據(jù);③相關文獻的研究成果。參照以上標準,根據(jù)我國上述各項糧食安全預警指標的歷史波動范圍及糧食安全的影響程度,確定各指標的警限和警區(qū)如表6所示:3.3糧食安全和綜合限制以及警察辦公室的確定(1)逆模型及參數(shù)確定設Ci是糧食安全即期預警指標體系中的第i個具體指標數(shù)值,NAi(NoAlarm)表示第i個指標警情為無警時的警限,SAi(SeriousA