马尔科夫方法修正的灰色模型在吉林省粮食产量预测中的应用

粮食生产是国民经济重要的组成部分,粮食生产的波动必然会引发整个国民经济的波动。因此人们在努力提高粮食产量的同时,也期望知道未来一段时间粮食产量的变化情况,以便为科学决策提供依据。基于吉林省1949~2008年粮食总产量数据,采用灰色GM(1,1)预测模型动态模拟该省粮食产量变化态势,并运用马尔柯夫状态转移矩阵对灰色GM(1,1)模型的模拟结果进行修正,以提高粮食产量预测精度。结果表明,马尔柯夫方法修正的灰色模型能够大大提高粮食产量的模拟精度,模型修正后的模拟产量的相对误差较之修正前下降了0.10(由0.19下降到0.09),将灰色GM(1,1)模型和马尔柯夫状态转移矩阵相结合用于粮食产量预测可以取得较好的效果。预测结果表明未来10a吉林省将增产粮食100亿kg,增产潜力巨大。     

灰色系统在粮食产量预测中的应用——以密县为例

一、粮食产量灰色预测的机制粮食产量是多因素相互影响、相互协调的结果,多种因素的作用构成了粮食生产系统,它是一个既有已知信息又有未知和非确知信息的系统,利用灰色系统理论预测粮食产量就是把这些众多因素对粮食产量均有影响而又无法确定之间定量关系的量定为灰色量,从这个灰色量出发进行预测,避免一系列复杂的数据,即:从粮食产量时间序列本身发现有关信息,寻找规律进行预测。其中粮食产量时间数据列的波动,正是诸多因素对粮食产量不同影响程度的结果。     

河南省耕地和粮食灰色关联分析

收集整理 1 949～ 1 999年河南省耕地、人口、粮食和复种指数等资料 ,定量分析耕地的数量变化、质量状况和耕地减少的形式 ,用一元线性回归法预测人口变化趋势 ,对粮食生产与其影响因素进行灰色关联分析和相关分析 ,提出外延式和内涵式开发耕地资源增产粮食的途径 ,对粮食单产和耕地复种指数进行回归分析.     

生态足迹影响因子定量分析及其动态预测比较研究——以新疆为例

探讨新疆生态足迹与其主要社会经济影响因子之间的内在关系.计算新疆1990-2006年的人均生态足迹,通过应用偏最小二乘回归(PLS)法和灰色关联熵法,进行比较和印证分析,揭示影响生态足迹的各种因素的重要性程度,筛选出最主要因素,并通过PLS回归和灰色预测拟合效果的比较,选取预测精度更高的模型.研究结果如下:能源消费总量、总人口、人均GDP、城镇居民人均可支配收入、社会消费品零售总额、耕地面积6项因子均属于生态足迹的显著影响因子;PLS回归模型拟合的效果优于GM(1,1)模型,说明该模型预测精度更高,可用于未来生态足迹的动态预测.     

基于多元成土因素的土壤有机质空间分布分析

以陕西省蓝田县2013年667份土壤有机质样本为对象,运用GIS空间分析及遥感数字图像处理收集整理土壤类型、地形、植被等成土因子,利用多元线性回归分析集成所有成土因子对土壤养分进行空间分布预测。结果表明:通过分级统计均值定权法和像元线性拉伸法将所有成土因子统一为相对度量值,并根据成土因子与有机质含量的相关性显著程度进行因子取舍,有利于集成各类成土因子构建多元线性回归模型。预测结果定性分析表明:多元线性回归预测结果与kriging法预测结果在宏观上具有一致的空间分布趋势;但多元线性回归预测结果土壤有机质空间分布特征带有各种成土因子的变化特征,从视觉效果上,克服了传统插值法中存在的斑块状分布现象,更精细的描述了本区域内有机质空间分布趋势; MPE和RMS定量精度分析显示,在集成多元成土因素对有机质进行空间分布分析时,本文方法优于常用kriging插值法,该法可作为集成多元成土因子对土壤养分空间分布预测的有效方法。本区域内土壤有机质高值区域主要集中在地势低平、坡度缓和、湿度适中的农耕区,地势较高、坡度陡的山区有机质含量低。     

半干旱沙地-草甸区水面蒸发模拟及其影响因子辨识

在分析半干旱沙地—草甸区的水面蒸发过程及其影响因子的基础上,采用多元逐步回归分析方法,对水面蒸发的众多影响因子进行逐步筛选,找出显著影响因子,建立水面蒸发与其显著影响因子间的多元非线性回归模型,并模拟计算了彭曼蒸发公式、道尔顿水汽运输理论蒸发公式中的风函数,比较分析了彭曼模型、变异道尔顿模型、多元非线性回归模型计算的水面蒸发量。结果表明:彭曼模型、变异道尔顿模型和最终建立的多元非线性逐步回归模型所得结果十分接近,与实测水面蒸发量的趋势也很一致;除变异道尔顿模型稳定性稍差外,其余两者都具有较好的稳定性;多元非线性逐步回归方法可以找到水面蒸发的显著影响因子,剔除掉不显著影响因子,避免因子相关造成的影响,使所建回归模型具有良好的拟合效果,其决定系数达到了0.773,预测结果令人满意。     

合肥市耕地和粮食可持续发展研究

收集1980～1999年合肥市耕地、人口、粮食等资料，定量分析在城市化快速发展下耕地的数量、质量变化和耕地减少的形式以及人口、粮食的变化，并用回归法分析它们的变化趋势。研究认为，在2005，2010年合肥市食物保障能力分别为97％和95％，对粮食生产与其影响因素进行了灰色关联分析，提出提高粮食产量的对策和实现途径。     

黄土丘陵小流域土壤水分空间预测的统计模型

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较。研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差。在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型。6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型     

黄土丘陵小流域土壤水分

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较.研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差.在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型.6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型.     

山东耕地动态变化与粮食总产量相关分析

文章收集1949—2000年山东省耕地、人口、粮食等资料,定量定性分析耕地的数量、质量变化与粮食产量的相关性。用SPSS中的一元线性回归法预测人口变化趋势,对粮食总产量与其影响因素进行相关分析,发现粮食单产对粮食总产量影响最大,同时耕地质量的逐年下降是粮食增产是重要的制约因素。提出外延式和内涵式开发耕地资源是增产粮食的有效途径,为解决粮食安全问题实现耕地的可持续发展提供科学决策依据。     

河北省粮食生产灰色关联动态分析

根据 194 9～ 1998年各县 (市 )的统计资料 ,分析了河北省近 5 0年粮食生产的变化历程和空间差异 ,运用灰色系统理论对影响河北省粮食生产的诸因素进行关联动态分析 ,量化了粮食总产量与诸因子的关联程度 ,指出粮食单产、有效灌溉面积和粮食播种面积是影响河北省粮食生产的最重要因素 ,并提出了实现河北省粮食生产可持续发展的基本途径 ,为今后河北省农业可持续发展提供了参考依据     

区域土地利用变化及其对粮食生产影响分析——以山东省为例

土地利用变化及其效应是目前全球变化研究的热点之一。本文以山东省为例,在分析土地利用结构特点和粮食总产量的时间变化趋势的基础上,进一步探讨了土地利用变化对粮食生产的影响。其影响主要表现在:土地利用类型变化与粮食播种面积、土地利用程度变化与粮食总产、土地利用集约度与粮食单产等三个方面。针对上述影响进一步探讨了保障粮食生产可持续发展的措施及土地利用分区,可为区域土地利用取向和制定粮食发展政策提供科学依据。     

中国粮食生产时空演变规律与耕地可持续利用研究

随着全球粮食贸易格局的日益紧张，如何利用有限的耕地资源保证中国粮食安全成为新阶段的难题。本文从耕地可持续利用视角提出粮食稳产、增产策略，以期为粮食安全、耕地保护等国家战略提供理论支撑。基于1985—2015年中国31个省（自治区、直辖市）统计数据，以农业生态区为基本单元，采用比较分析法和GIS空间分析法，对中国粮食生产时空演变及其影响因素进行规律性探究。研究结果表明：（1）中国粮食产量呈“波动-上升”的趋势，但长江中下游区、江南和华南区粮食增长率较低，甚至出现减产现象。（2）中国粮食产量主产区逐渐由长江中下游区、江南和华南区向东北区、黄淮海区转移。（3）中国粮食生产的影响因素呈现阶段性和区域性规律。例如，东北区、西北区粮食生产主要受粮食单产、耕地面积等影响；黄淮海区、内蒙古高原和黄土高原区、云贵高原和横断山区主要受粮食单产影响。（4）中国各区耕地存在不同类型和不同程度的耕地非持续问题，在西北区、内蒙古高原和黄土高原等生态脆弱区域较严重。     

广东省粮食问题的灰色系统分析

“粮食足，人心定，农业稳，天下安”。粮食问题是是当今广东农业问题的焦点。在定性分析了广东粮食生产现状的基础上，运用了灰色系统的理论和方法，从定量的角度剖析了广东粮食生产存在的问题，预测其发展变化趋势，从而得出了缓解广东粮食问题的对策措施。     

喀斯特山区土地利用变化的人类驱动机制研究——以贵州省为例

根据土地利用和相关的社会经济状况及其变化特征分析,提出了表征县域土地利用变化及其人类驱动因素的指标,分析了二者的联系以探讨人类驱动因素对土地利用变化的驱动机制,指出了人类驱动因素在解释土地利用变化过程中的贡献,为协调喀斯特地区土地资源和人类活动的关系提供依据,为进一步进行土地利用/土地覆盖变化研究积累方法和经验。     

粮食增产背景下松花江区水资源承载力分析

松花江区是中国粮食增产计划的重点地区,这势必对该区的水资源开发利用提出挑战。建立研究区水资源承载力的综合评价模型,选取社会经济指标、用水指标、水土资源对人口的承载指标、水资源供需指标和水环境等5类共10项指标组成评价指标体系,采用聚类分析、层次分析和模糊矩阵的方法进行计算。以2007年作为现状年,1999年为参照年份,得到各年份水资源承载力整体均处于安全状态的结论;结合研究区具体情况对水资源承载力的影响因素进行分析,预测粮食增产条件下研究区水资源承载力的变化趋势。     

长江三角洲土地利用变化与粮食安全分析

定量描述粮食产量对土地资源波动响应的程度对理解区域土地利用变化与粮食生产关系具有重要意义。分析长江三角洲地区耕地面积变化与粮食生产相关性及耕地质量变化对粮食单产的影响,分析粮食生产对土地利用变化响应的敏感性。结果表明:粮食产出与土地利用变化具有强相关性,耕地质量和数量的变化对粮食生产的影响及粮食安全敏感系数在不同时间段呈规律性变化,且在波动中平衡,耕地数量与质量变化是粮食安全的重要制约因素。     

东北西部粮食生产时空格局变化及优化布局研究

利用2003~2013年东北西部各县市粮食生产统计数据,运用聚类分析、粮食贡献度和PSR模型方法,分析东北西部粮食生产格局变化及其影响因素,根据国家“镰刀弯”地区规划提出的玉米种植面积调减目标,对各县市具体调减值进行核算,得出以下主要结论。从2003年以来,粮食播种面积和产量明显向玉米、水稻两种作物集中,而相对低产的大豆所占比例明显下降;粮食生产格局发生明显变化,多数地区被以玉米为主的类型区取代。2003~2013年东北西部粮食增产主要归因于种植面积扩大,其次是粮食单产提高,受粮食作物结构影响较小。东北西部耕地生态安全评价值均小于0.6,处于不安全级至临界安全级阈值范围内,其中不安全级和较不安全级所占比重为97.01%,集中呈片状分布,亟待调整区域种植结构以提高耕地生态安全。东北西部玉米播种面积调减总目标为145.20万hm²,其中农牧交错带调减113.23万hm²,冷凉区调减31.97万hm²,调减地区主要集中在赤峰市、通辽市、兴安盟、吉林西部和辽宁西部地区的部分县市等玉米为主的类型区。东北西部各县市在调减玉米种植面积的过程中,应充分考虑耕地生态安全、农民的生计替代和利益补偿等问题,做到科学、合理、有序地调减玉米种植面积。     

耕地集约利用对粮食产量变化影响的定量分析——以江苏省为例

针对粮食生产力影响因素分层结构的特点,构建粮食单产影响因素的多层线性模型,以江苏省为实证案例,定量研究耕地利用集约度及宏观政策因素对粮食单产变化影响及其内在作用机制。研究结果表明:(1)粮食单产的影响因素是多层次的,耕地利用集约度解释了平均粮食单产差异的57.04%,农业政策因素解释了平均粮食单产差异的42.96%;(2)2001～2008年江苏省的粮食单位面积产出总体呈逐年增加的趋势,其中,劳动集约度和资本集约度分别解释了县级平均粮食单产差异的19.50%和5.68%。(3)所选政策变量中,支农支出、科技支出和农业贷款三个变量对市级平均粮食单产具有显著作用。(4)所选政策变量解释了市级粮食单产均值差异的63.21%,市级层次还有36.79%的"背景效应"未得到解释。     

近30年延安市耕地变化的政策背景及其作用机理

建立健全生态保护的长效机制以巩固现有生态退耕成果,是目前和未来中国生态建设需要解决的一个重要问题。针对这一问题,本文以最早开始退耕试点的延安市为研究区,利用统计资料,分析了延安市近30年耕地变化过程、耕地变化的政策背景及其作用机理。研究发现,面积逐步减少是延安市1978年以后耕地变化的长期趋势,减少的耕地主要流向果园、林地和草地;政策措施对退耕过程虽具有显著的加速作用,但在市场经济条件下,耕地的长期流向最终决定于各种用途间的比较效益和农户的生产投入能力。研究结果表明,要形成生态保护的长效机制,必须改变退耕土地的比较效益和农户的生产投入能力。