中国柑橘产销预警系统构建及应用研究

摘要

中国是全球柑橘生产和消费大国。自1978年以来，改革为我国柑橘产业发展注入了活力，经过了30多年的快速发展，目前已经成为福建、广东、浙江、江西、湖南、湖北、广西、四川、重庆等八省一市农村经济发展和农民增收的主要手段，同时也为满足国内外消费者日益增长和变化的消费需求以及扭转国内贸易逆差做出了重要的贡献。截至2013年，我国柑橘产量为3320.94万吨，种植面积为2422.2千公顷，均居于全球首位。然而，在柑橘丰产的同时，我们也发现“卖橘难”问题成了柑橘销售的常态，无论是柑橘产销两端价格“一低一高”的怪象，还是近年来市场行情的频繁波动以及冰雪灾害、大食蝇等突发事件的毁灭性打击，都充分暴露了当前柑橘产销中的脆弱性和不稳定性。无可否认的是，在价格涨跌风暴中，柑橘产业链最上游的橘农成为其中最大受害者，一场“果贱伤农”的风波正在蔓延。为了平衡柑橘产销，促进橘农增收，稳定价格，保证柑橘产业的良性有序发展，在借鉴发达国家健全、先进的农产品监测预警系统的基础上，建立有效的中国柑橘预警系统并有效运行无疑具有重要的理论价值与实践意义。
　　本文主要是以我国柑橘生产销售环节作为研究对象，从以下几方面进行研究:首先，针对我国柑橘产销的实际情况，结合宏观经济发展特点，构建柑橘产销预警指标体系;其次，使用统计预警、指数预警和模型预警三种预警方法对我国柑橘产销进行综合预测、预警;再次，利用情景分析法和案例推理技术，设置基于“情景-案例”的柑橘产销突发事件风险预警系统;最后，设计柑橘产销预警软件，初步实现预警系统的实际应用，并给出结论和对策建议。具体研究内容和结论如下:
　　(1)柑橘产销现状及成因分析。根据对我国柑橘生产和销售的历史数据进行分析发现以下问题:我国柑橘产量高，种植面积大，但由于小规模分散经营和种植技术及果园管理手段落后，导致单位面积产量低下，还远远落后于世界其他柑橘大国，甚至低于世界平均水平;我国的柑橘成熟期比较集中，供应期结构不合理，柑橘品种结构尚需进一步优化;我国柑橘采后处理、加工环节还处于较低水平;柑橘产业化程度不高，没有具有高品牌知名度的柑橘产品;同时我国柑橘产品大部分属于国内销售，出口比例偏小，而国内市场销售阻力大;由于信息不对称，风险意识薄弱，导致宏观经济和突发事件等极易影响柑橘的生产和销售。了解柑橘产销现状及其成因后，一方面可以从生产供给与加工、产业化、营销流通、信息服务等方面入手，制定针对性的政策和措施来缓解柑橘产销矛盾。另一方面，可以实现柑橘产销预警研究的第一个环节即明确警义，为后续产销预警系统的构建奠定基础。
　　(2)柑橘产销预警指标体系的构建。预警指标体系的构建和指标的分类是柑橘预警系统中的重要环节，它可以明确影响我国柑橘产销的警情指标、警源指标和警兆指标及各预警指标的时滞作用，是进一步进行柑橘预警工作的基础，是实现柑橘产销预警系统的关键步骤。首先通过分析确定了以柑橘生产者价格增长率作为柑橘产销的警情指标并从自然警源、外生警源和内生警源三方面分析了柑橘产销警情产生的原因;其次，根据警情和警源指标设置了柑橘种植面积增长率，农业机械总动力增长率、受灾面积增长率、农业生产资料零售价格指数、城镇居民人均可支配收入增长率、农村居民人均纯收入增长率、城镇居民人均水果消费量增长率、人口自然增长率，柑橘出口量增长率、通货膨胀率、有效灌溉面积增长率，农业支出占财政支出比重，苹果生产者价格增长率、柑橘单产增长率，柑橘平均每亩生产成本增长率，柑橘进口量增长率16个警兆指标;最后，经过时差相关分析、聚类分析和峰谷分析方法的综合判断最终得到影响柑橘价格变动的8个先行指标、5个同步指标及3个滞后指标。这些指标对我国柑橘的生产和销售有着较好的预测预警和监控作用。我们可以随时监控这些指标的变动，根据这些指标的变动范围来初步判断柑橘产销警情的发生，对可能出现的产销问题进行防范。
　　(3)柑橘产销综合预警分析。产销预警分析是柑橘预警系统中的核心环节。在柑橘产销预警指标体系的基础上，对柑橘产销进行了统计预警、指数预警和模型预警。第一，柑橘产销统计预警，主要是对柑橘产销警情指标和警兆指标分别设立警限和警度，并建立预警信号灯系统来对产销情况进行预测预警。对警情指标的警限和警度的设立分类使用了年度数据和月度数据，其中年度警限的设立综合了多数原则、少数原则、半数原则和物价原则的结果，在专家经验判断下最终确定;月度警限则是使用了风险价值法(VaR)进行确定。根据警限区间对警度进行对应设定，并建立了预警信号灯系统。根据映射法对8个先行警兆指标的预警警限、警度进行了同步设定，并对其预警结果是否有效进行了检验。第二，以柑橘产销预警指标体系为基础，以熵权法确定权重的扩散指数和合成指数法为编制方法，分别编制了柑橘产销预警的先行指标扩散（合成）指数序列、同步指标扩散（合成）指数序列和滞后指标扩散（合成）指数序列。第三，选择智能预警方法-BP人工神经网络来构建柑橘年度产销预警模型，预测预警结果较准确地拟和出了柑橘产销风险的实际情况;以橙月度价格数据为样本，通过检验、筛选，构建了适合橙市场价格的组合预测预警模型，并据此模型对橙市场价格进行了短期预测预警。结果表明组合预测模型的预测误差均小于单项预测模型的预测误差，组合预测能提高预测预警的精度。
　　(4)柑橘产销突发事件风险预警。适时构建合理的柑橘产销突发事件风险预警体系，能够将突发事件风险对产销各环节的损害降到最低，避免橘农、消费者、经销商乃至整个柑橘产业受到严重打击。本文根据情景分析法和案例推理技术，设置了基于“情急-案例推理”原理的柑橘产销突发事件预警系统，主要结论如下:第一，根据柑橘产销链特点及突发事件风险的常见诱发因素，可以将其大致分为生产型突发事件风险、需求型突发性风险和运营型突发事件风险三类。第二，根据情景分析法和案例推理技术，将柑橘产销突发事件风险的案例推理过程分为情景描述、情景检索和情景匹配及调整三个步骤，结合“隋景-案例”预警原理建立的柑橘产销突发事件风险的预警流程，包含风险数据采集、风险识别和风险评估、风险预警三个预警子系统。第三，针对柑橘的产销链管理目前还处于较为原始和落后的状态提出了相应的预警对策，应加强有效地预警制度、预警信息采集制度的建立，还应该建设好信息共享平台，并联合制定应急预警方案。
　　(5)柑橘产销预警软件的设计与实现。是在柑橘产销预警分析的基础上，利用软件技术将具体的柑橘产销预警的理论方法和模型分析软件化，为用户提供预警信息使用的过程。该软件基于面向对象的编程思想进行设计，由目前最流行的Windows平台应用程序开发环境Visual Studio2010与Matlab2012a混合编程实现。该软件包括5个功能模块:数据输入模块、统计预警模块、指数预警模块、模型预警模块和数据查询及返回模块。以易操作性原则、对象的构建驱动原则、通用性原则、可维护性与可扩展性原则为设计原则能够灵活高效、方便快捷地实现柑橘的生产和销售的数据查询、数据添加和数据删除功能，同时还能完整实现各类预警算法，并具有较好的可扩展性。
　　文章的最后，还从完善柑橘产销预警基础数据库的建设、提升产销预警分析的技术能力、规范产销预警信息发布查询渠道和合理应用柑橘产销预警结果等几个方面对于柑橘产销预警工作未来的发展提出了具体的对策建议。
　　本文可能有的创新之处在于:(1)在预警指标体系构建上，已有的各种农产品预警文献中在对预警指标体系中警兆指标的时滞划分多采用时差相关分析法，本文采用时差相关分析、聚类分析、峰谷对应图三种方法并结合定性分析最终确定指标时滞，避免只采用一种方法造成的片面性和不准确性，使得结果更具可靠性。(2)在由统计预警、指数预警和模型预警构成的综合预警分析中，以往研究中的统计预警多采用传统的统计方法和系统方法来确定预警指标的警限和警度，本文将风险价值法(VaR)引入柑橘产销预警警情指标的警限设置中，这为预警指标警限和警度的设置提供了新的方法;在模型预警中以时间序列模型、智能预测模型的预测结果为基础，以误差平方和最小为最优准则构建柑橘市场价格短期预测预警的组合模型，提高了柑橘产销预测预警的效果和稳健性。此外，在综合预警分析的基础上，设计了柑橘产销预警软件，为其进一步的具体应用奠定了基础。(3)使用情景分析法和案例推理技术构建了柑橘产销突发事件预警系统，丰富了突发事件风险预警的方法。

目录

声明

摘要

第1章 导论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 相关概念的界定

1．2．1 柑橘

1．2．2 产销

1．2．3 预警

1．3 问题的提出与研究目标

1．3．1 问题的提出

1．3．2 研究目标

1．4 技术路线与结构框架

1．4．1 技术路线

1．4．2 结构框架

1．5 研究方法与数据来源

1．5．1 研究方法

1．5．2 数据来源

1．6 可能的创新与不足

1．6．1 可能的创新

1．6．2 不足之处与展望

第2章 经济预警理论与方法的文献综述

2．1 宏观经济预警理论与方法的研究综述

2．1．1 国外宏观经济预警的研究动态

2．1．2 国内宏观经济预警的研究动态

2．1．3 简要评述

2．2 产业经济预警理论与方法的研究综述

2．2．1 国外产业经济预警的研究动态

2．2．2 国内产业经济预警的研究动态

2．2．3 简要评述

第3章 理论框架与研究方法

3．1 柑橘产销预警系统的相关概念

3．1．1 产销风险

3．1．2 警情、警源与警兆

3．1．3 警度与警限

3．1．4 产销预警系统

3．2 柑橘产销预警系统的运行机制和基本功能

3．2．1 柑橘产销预警系统的运行机制

3．2．2 柑橘产销预警系统的基本功能

3．2．3 柑橘产销预警系统构建应注意的问题

3．3 柑橘产销预警的研究方法

3．3．1 黑色预警法

3．3．2．黄色预警法

3．3．3 红色预警法

3．3．4 绿色预警法

3．3．5 白色预警方法

3．3．6 柑橘产销预警方法选择

3．4 结论与讨论

第4章 中国柑橘产销现状及影响因素分析

4．1 中国柑橘生产的历史和现状分析

4．1．1 中国柑橘生产在全球柑橘生产中的地位转变

4．1．2 产量、种植面积及单产

4．1．2 柑橘鲜果品种结构

4．1．3 生产布局

4．1．4 柑橘鲜果熟期及供应期

4．1．5 柑橘生产成本的变动

4．1．6 柑橘生产产业化的发展

4．2 中国柑橘销售历史和现状分析

4．2．1 柑橘销售价格的变动

4．2．2 柑橘销售量变动

4．2．3 柑橘销售渠道

4．2．4 品牌建设和促销

4．2．5 柑橘消费需求

4．3 中国柑橘产销的影响因素分析

4．3．1 技术落后、生产不规模导致柑橘单产低下、果品质量不佳

4．3．2 柑橘结构性过剩导致柑橘鲜果销售困难

4．3．3 柑橘种植成本上影响柑橘销售价格

4．3．4柑橘加工能力相对薄弱严重制约了柑橘消费的增长

4．3．5 橘农抗风险意识和能力较差导致柑橘产销波动加剧

4．3．6 水果消费结构、消费水平和消费能力发生了新的变化影响国内消费需求

4．3．7 柑橘的产销对接不畅导致卖橘难问题频现

4．3．8 柑橘果品品质不高，品牌建设滞后影响销售

4．3．9 国际贸易形势的不利变化影响出口需求

4．4 结论与讨论

第5章 中国柑橘产销预警指标体系构建

5．1 柑橘产销预警指标体系总体构架

5．1．1 柑橘产销关系结构

5．1．2 柑橘产销预警指标体系的构建原则

5．1．3 柑橘产销预警指标体系基本框架

5．2 柑橘产销预警指标体系的分类设置

5．2．1 警情指标

5．2．2 警源指标体系

5．2．3 警兆指标体系

5．3 柑橘产销预警先行、同步和滞后指标的确定

5．3．1 先行、同步、滞后指标的分类方法

5．3．2 利用时差相关分析筛选先行、同步、滞后指标

5．3．3 利用聚类分析筛选先行、同步、滞后指标

5．3．4 利用峰谷对应法确定先行、同步、滞后指标

5．4 结论与讨论

第6章 中国柑橘产销综合预警分析

6．1 柑橘产销预警警限、警度的确定

6．1．1 柑橘产销预警警限的确立方法

6．1．2 柑橘产销预警警度的确立方法

6．1．3 柑橘产销警情指标警限与警度的确定

6．1．4 柑橘产销警兆指标警限与警度的确定

6．2 柑橘产销景气指数预警

6．2．1 景气指数

6．2．2 景气指数的计算方法

6．2．3 我国柑橘产销景气指数的编制

6．3 中国柑橘产销BP人工神经网络预警

6．3．1 BP人工神经网络的基本构成和工作原理

6．3．2 基于BP人工神经网络的柑橘产销预警模型构建

6．4 中国柑橘产销组合模型预测预警

6．4．1 组合模型预测预警的基本原理和方法

6．4．2 柑橘产销组合预测预警模型构建

6．5 结论与讨论

第7章 中国柑橘产销突发事件风险预警

7．1 柑橘产销突发事件风险的含义及分类

7．1．1 农业突发事件

7．1．2 柑橘产销突发事件风险

7．2 突发事件风险的预警方法

7．2．1 情景分析法

7．2．2 案例推理技术

7．2．3 基于情景检索的突发事件案例推理模式及流程

7．3 “情景-案例”型柑橘产销突发事件风险的预警原理

7．3．1 以情景为节点的柑橘产销突发事件风险的案例描述

7．3．2 柑橘产销突发事件风险的情景检索

7．3．3 柑橘产销突发事件风险的情景匹配和调整

7．4 柑橘产销突发事件风险的预警流程

7．4．1 数据采集

7．4．2 风险识别与风险评估

7．4．3 风险预警

7．5 柑橘产销突发事件风险的预警对策

7．5．1 建立完善的预警制度

7．5．2 建立科学的信息采集制度

7．5．3 加强信息的有效共享

7．5．4 联合制定应急预案

7．6 结论与讨论

第8章 柑橘产销预警软件的设计与实现

8．1 柑橘产销预警软件的设计目标和设计原则

8．1．1 设计目标

8．1．2 设计原则

8．2 柑橘产销预警软件的总体框架

8．2．1 总体架构

8．2．2 后台系统架构

8．2．3 前端系统架构

8．3 柑橘预警软件模块的功能和操作

8．3．1 数据输入

8．3．2 统计预警模块

8．3．3 指数预警模块

8．3．4 模型预警模块

8．3．5 数据查询模块

8．4 结论与讨论

第9章 研究结论与政策建议

9．1 主要研究结论

9．2 政策建议

9．2．1 完善产销预警基础数据库的建设

9．2．2 提升产销预警分析的技术能力

9．2．3 规范产销预警信息发布查询渠道

9．2．4 合理应用柑橘产销预警结果

参考文献

附录

攻读博士学位期间的研究成果

致谢