技术详细介绍
近年来，受耕地减少、水资源匮乏、气象灾害、 农户种植积极性不足以及人口增长等因素制约，我国 粮食安全日益面临严峻挑战。国家对保障粮食安全、 实现粮食自给给予了高度重视。实现粮食自给的基础 是做好国内粮食的供需预测，准确预测未来一段时间 我国的粮食产量和市场需求量，才能为我国政府在指 导粮食生产、粮食流通、粮食消费等环节提供更多决 策支持，更好地保障粮食安全目标的实现。本研究采用基于系统动力学的仿真建模方法，构 建了多品种耦合、分消费结构、分城乡区域的我国四 大粮食品种（小麦、玉米、稻谷和大豆）供需仿真预 测模型。该模型定量化描述了社会经济因素、生产技 术因素、自然环境因素和时序因素等对我国四大品种 供给的影响规律，以及各品种之间的相互影响关系； 系统化研究了我国分消费结构（城乡口粮、饲料粮、工业粮和种子粮）的粮食总需求，并对各消费结构中四 大品种的占比进行趋势预测；同时，通过供需与价格的 反馈机制得出了我国粮食生产系统与需求系统的相互反 馈关系。进一步，为解决上述仿真模型迭代预测过程产 生的误差累积问题，提高中长期预测的准确性，本研究 引入SPSA优化算法，以最小化5年累积误差为目标函 数，寻找预测模型中变量最优的估计参数，并通过大豆 种植面积等子模型验证了该优化算法的有效性。与现有的针对国内粮食供需预测的工作相比，本研 究构建的仿真模型系统化地研究粮食生产系统与粮食需 求系统的相互反馈关系，同时定量化研究了主要粮食品 58 种的相互影响关系，并对粮食消费结构进行细分考虑， 更符合我国粮食系统的实际状况，为我国农业生产结构 调整优化、粮食消费需求引导以及农业政策制定提供更 科学的决策支持。