氣候變化對我國糧食生產(chǎn)的影響及產(chǎn)量災損風險研究.pdf

1、中國耕地面積占全球耕地面積總數(shù)的8％，人口比例卻達到20％，因此糧食生產(chǎn)是頭等大事，而其中產(chǎn)量影響因素研究一直是學術界關注的重點。目前已有較多學者研究了氣候變化對糧食產(chǎn)量的影響，但總體上從氣候因子變化及氣候異常變化對糧食產(chǎn)量的影響進行分析的文章較少，且分析的過程中未考慮到氣候因子與產(chǎn)量間并非普通的線性關系。本文同時采用1961-2014年的糧食單產(chǎn)、氣候因子以及1982-2014年的氣象災害數(shù)據(jù)，從統(tǒng)計學建模的角度提出分析氣候變化對糧食

2、生產(chǎn)影響的新方法。
　　本文著重研究三個方面:一是先用HP濾波分離出趨勢產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量，并將經(jīng)濟學中的BP濾波與Fourier模型相結合預測氣候產(chǎn)量，用多項式滯后模型預測趨勢產(chǎn)量，最終與傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡法和灰色模型法進行比較;二是采用偏最小二乘估計法(PLSR)解決氣候因子自變量之間的共線性問題，又針對氣候因子與產(chǎn)量間復雜的非線性關系，進一步建立兩種非線性PLSR模型來擬合氣候因子與糧食產(chǎn)量間的關系，一種是對氣候因子利用三次B樣

3、條函數(shù)進行外部轉(zhuǎn)換，使得變量之間的非線性變?yōu)閿M線性進行建模;另一種是對普通的PLSR模型內(nèi)部嵌入GRNN模型從而達到非線性效果;三是由于氣候異常變化會對產(chǎn)量造成嚴重的損害，本文利用R/S分析法探討了農(nóng)業(yè)氣象災害未來發(fā)展趨勢，并采用基于信息擴散的模糊數(shù)學方法對我國糧食生產(chǎn)進行產(chǎn)量災損風險評估。
　　本文根據(jù)三個方面的重點分析主要得出以下結論:
　　(1)多項式滯后模型以及BP濾波的Fourier模型分別對趨勢產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量進行

4、預測，最終極差值為3.11％，方差為1.02％，誤差較小，表明模型不僅能夠較佳地應用于糧食單產(chǎn)預測，又能夠直觀地表明未來氣候變化情景下，糧食產(chǎn)量的波動狀況，結果精確科學。
　　(2)基于三次B樣條變換的非線性偏最小二乘法(Spline-PLSR)在擬合氣候因子與氣候產(chǎn)量關系時預測精度較高，與常用的C-D生產(chǎn)函數(shù)法相比，Spline-PLSR所需要素較少，操作簡單，精度高;與GRNN內(nèi)部嵌入的非線性PLSR擬合結果相比，該模型較穩(wěn)定