氣候變化對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)的影響及產(chǎn)量災(zāi)損風(fēng)險(xiǎn)研究.pdf

1、中國(guó)耕地面積占全球耕地面積總數(shù)的8％，人口比例卻達(dá)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(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。目前已有較多學(xué)者研究了氣候變化對(duì)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(duì)糧食產(chǎn)量的影響進(jìn)行分析的文章較少，且分析的過(guò)程中未考慮到氣候因子與產(chǎn)量間并非普通的線性關(guān)系。本文同時(shí)采用1961-2014年的糧食單產(chǎn)、氣候因子以及1982-2014年的氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)建模的角度提出分析氣候變化對(duì)糧食

2、生產(chǎn)影響的新方法。
　　本文著重研究三個(gè)方面:一是先用HP濾波分離出趨勢(shì)產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量，并將經(jīng)濟(jì)學(xué)中的BP濾波與Fourier模型相結(jié)合預(yù)測(cè)氣候產(chǎn)量，用多項(xiàng)式滯后模型預(yù)測(cè)趨勢(shì)產(chǎn)量，最終與傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和灰色模型法進(jìn)行比較;二是采用偏最小二乘估計(jì)法(PLSR)解決氣候因子自變量之間的共線性問(wèn)題，又針對(duì)氣候因子與產(chǎn)量間復(fù)雜的非線性關(guān)系，進(jìn)一步建立兩種非線性PLSR模型來(lái)擬合氣候因子與糧食產(chǎn)量間的關(guān)系，一種是對(duì)氣候因子利用三次B樣

3、條函數(shù)進(jìn)行外部轉(zhuǎn)換，使得變量之間的非線性變?yōu)閿M線性進(jìn)行建模;另一種是對(duì)普通的PLSR模型內(nèi)部嵌入GRNN模型從而達(dá)到非線性效果;三是由于氣候異常變化會(huì)對(duì)產(chǎn)量造成嚴(yán)重的損害，本文利用R/S分析法探討了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，并采用基于信息擴(kuò)散的模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)進(jìn)行產(chǎn)量災(zāi)損風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
　　本文根據(jù)三個(gè)方面的重點(diǎn)分析主要得出以下結(jié)論:
　　(1)多項(xiàng)式滯后模型以及BP濾波的Fourier模型分別對(duì)趨勢(shì)產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量進(jìn)行

4、預(yù)測(cè)，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(yīng)用于糧食單產(chǎn)預(yù)測(cè)，又能夠直觀地表明未來(lái)氣候變化情景下，糧食產(chǎn)量的波動(dòng)狀況，結(jié)果精確科學(xué)。
　　(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(guān)系時(shí)預(yù)測(cè)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(jiǎn)單，精度高;與GRNN內(nèi)部嵌入的非線性PLSR擬合結(jié)果相比，該模型較穩(wěn)定