大數(shù)據(jù)視角下的糧食安全預(yù)警研究--以玉米為例.pdf

1、糧食安全與能源安全、金融安全并稱為當(dāng)今世界的三大經(jīng)濟(jì)安全，但糧食安全最脆弱。2015年7月1日通過(guò)的《國(guó)家安全法》明確提出健全糧食安全保障體系，糧食安全上升為國(guó)家安全戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，信息空間、物理世界和人類社會(huì)三元空間的交織、協(xié)同、融合不斷加強(qiáng)，反映糧食安全狀態(tài)的海量、多源、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，透視糧食安全規(guī)律的智能模型、算法、計(jì)算平臺(tái)不斷創(chuàng)新，為開展糧食安全預(yù)警提供了一種全新的視角。
　　本文從大數(shù)據(jù)視角

2、切入，以中國(guó)糧食安全預(yù)警為研究對(duì)象，在系統(tǒng)總結(jié)梳理傳統(tǒng)糧食安全預(yù)警理論、方法和技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)支撐的糧食安全理性預(yù)期預(yù)警理論，完善了涉及糧食安全在商品、天氣、金融、能源等不同屬性維度的預(yù)警指標(biāo)，確定了預(yù)警指標(biāo)的閡值和周期，基于預(yù)警指標(biāo)構(gòu)建了糧食供需預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行了未來(lái)10年玉米供需模擬分析，開展了大數(shù)據(jù)在價(jià)格預(yù)警上的應(yīng)用，從大數(shù)據(jù)角度提出了完善糧食安全預(yù)警的相關(guān)政策建議。
　　本文在理論構(gòu)建、指標(biāo)選擇、特征提取、模型構(gòu)建

3、和預(yù)警應(yīng)用等方面開展了以下探索性研究:
　　一是提出了糧食安全理性預(yù)期預(yù)警理論。在綜合預(yù)期理論、信息論、決策科學(xué)和預(yù)警理論基礎(chǔ)上，形成了糧食安全理性預(yù)期預(yù)警理論，即大數(shù)據(jù)可以消除不確定性、超算體系可以提升信息處理效能，預(yù)期管理可以通過(guò)全局信息代替局部信息，用實(shí)時(shí)信息替代滯后信息，用同一性預(yù)期代替非同一性預(yù)期，減少信息不對(duì)稱性，使得預(yù)警決策不斷逼近理性，市場(chǎng)預(yù)期可以被識(shí)別、被管理和甚至被重塑。在信息流動(dòng)與傳播過(guò)程中，誰(shuí)掌握了信息的權(quán)

4、威性、透明度和解釋權(quán)，誰(shuí)就具備了把控市場(chǎng)預(yù)期的主動(dòng)權(quán)、影響力和話語(yǔ)權(quán)。
　　二是構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的糧食預(yù)警指標(biāo)體系，突破了過(guò)往糧食安全預(yù)警研究指標(biāo)的局限性。將氣候、資本、能源等新影響因素指標(biāo)納入到預(yù)警指標(biāo)體系中，通過(guò)對(duì)南方濤動(dòng)指數(shù)、期貨市場(chǎng)非商業(yè)持倉(cāng)情況、生物質(zhì)能源發(fā)展情況的分析，可對(duì)全球化背景、復(fù)雜環(huán)境下糧食安全進(jìn)行指標(biāo)預(yù)警研究，提升了糧食安全預(yù)警指標(biāo)的完備性。
　　三是開展了預(yù)警指標(biāo)的閾值和周期等基礎(chǔ)性研究。在預(yù)警指標(biāo)閾

5、值確定上，運(yùn)用分位數(shù)方法、概率分布+分位數(shù)等方法確定了宏觀經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)、玉米產(chǎn)量波動(dòng)指數(shù)、玉米消費(fèi)量波動(dòng)指數(shù)、全國(guó)糧油批發(fā)價(jià)格指數(shù)、玉米庫(kù)存消費(fèi)比指數(shù)、玉米供需差率指數(shù)等預(yù)警指標(biāo)的閾值;在預(yù)警指標(biāo)周期波動(dòng)識(shí)別上，運(yùn)用X11方法和頻譜分析方法，分析發(fā)現(xiàn)糧食產(chǎn)量波動(dòng)周期大約為13年左右，水稻為7年左右，小麥和玉米為3年左右。
　　四是開展了玉米供需預(yù)測(cè)模擬分析?；诰植烤庠順?gòu)建了糧食供需預(yù)測(cè)模型，在聯(lián)合國(guó)人口高增長(zhǎng)方案假設(shè)條件下，

6、對(duì)未來(lái)10年的玉米供需狀況進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。發(fā)現(xiàn)2016-2020年間，玉米國(guó)內(nèi)消費(fèi)年均增長(zhǎng)4.9％，面積年均遞減3.4％的情況下，玉米的單產(chǎn)應(yīng)保持年均增長(zhǎng)1.6％，去庫(kù)存年均消耗1300萬(wàn)噸左右，進(jìn)口維持在150萬(wàn)噸左右，可以實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)玉米的供需平衡;2017-2026年，玉米國(guó)內(nèi)消費(fèi)年均增長(zhǎng)3.0％，面積年均遞減0.8％的情況下，玉米單產(chǎn)應(yīng)年均遞增1.2％，去庫(kù)存年均1000萬(wàn)噸左右，進(jìn)口維持在年均240萬(wàn)噸左右，可以實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)玉米的供需

7、平衡。
　　五是開展了大數(shù)據(jù)在價(jià)格動(dòng)態(tài)預(yù)警中的應(yīng)用研究。以玉米全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格信息流為研究對(duì)象:1）針對(duì)價(jià)格總體水平走向變化問(wèn)題，構(gòu)建了價(jià)格均線系統(tǒng)，識(shí)別價(jià)格走勢(shì)和市場(chǎng)預(yù)期轉(zhuǎn)折變化，構(gòu)建了區(qū)域價(jià)格雷達(dá)預(yù)警圖，發(fā)現(xiàn)了區(qū)域價(jià)格的高地和洼地，通過(guò)季節(jié)性價(jià)格預(yù)警圖，發(fā)現(xiàn)了8月、9月等關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)的價(jià)格高低點(diǎn);2）針對(duì)異常波動(dòng)持續(xù)性識(shí)別問(wèn)題?；诟怕史植己瘮?shù)和3σ原理，構(gòu)建了價(jià)格異動(dòng)持續(xù)性識(shí)別模型，有效識(shí)別了急漲急跌，單邊行情、連續(xù)波動(dòng)等多種異常情

8、況，有效驗(yàn)證了世界玉米市場(chǎng)2008-2009年、中國(guó)玉米市場(chǎng)2010年前后的異常波動(dòng)以及波動(dòng)持續(xù)性情況;3）針對(duì)價(jià)格關(guān)聯(lián)預(yù)期影響問(wèn)題。開展了國(guó)內(nèi)外玉米價(jià)差、期現(xiàn)貨價(jià)格走勢(shì)、期貨近遠(yuǎn)價(jià)差等關(guān)聯(lián)分析，闡述了糧食品種間的比價(jià)關(guān)系和聯(lián)動(dòng)影響。
　　糧食安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)多層次性、過(guò)程多階段性、組分異質(zhì)性、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性和非線性決定了糧食安全預(yù)警是一件非常復(fù)雜且困難的事情。建議從大數(shù)據(jù)視角入手，通過(guò)完善糧食全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測(cè)、強(qiáng)化數(shù)據(jù)智能分析、加強(qiáng)信息發(fā)