中国粮食产量不同风险类型的地理分布

      中图分类号：S162.2　文献标识码：A　文章编号：1000-3037(2002)02-0210-06

      农业区划工作是一项宏观的农业规划布局的指导性工作，在理论和实践上都有着重要的意义。可以为充分利用自然资源，优化作物品种布局，发挥名、特、优产品优势，合理配置农业生产要素等提供参考和建议。我国的区划工作开展得比较早，并在种植业区划、农业气候区划、农业自然灾害区划等方面取得了显著的成果[1～4]。农业风险包括气象灾害、地质灾害、生物灾害等，以及社会经济风险，如市场和政策变化等影响，农业生产具有很大波动性。本文以粮食生产风险为研究对象，从粮食产量资料着手，挑选反映粮食产量平均损失状况和波动状况的风险指标，采用聚类分析的方法，将全国划分出不同水平的风险区，为指导生产和抗御灾害服务。

      1　粮食产量资料处理

      产量资料包括全国30个省（台湾省资料暂缺）和258个地区1949～1997年的逐年粮食作物播种面积单产，除少数地区外，大部分资料序列的样本数均达到40年以上。

      根据影响作物最终产量形成的各种自然和非自然因素可以按影响的性质和时间尺度将粮食单产时间序列分解为[5]

      

      式中，Y为粮食单产，Y[,t]是反映历史时期生产力发展水平的长周期产量分量，称为趋势产量；Y[,w]是受以气象要素为主的短周期变化因子影响的产量分量，称为气象产量，以一年为周期。趋势产量的模拟采用直线滑动平均模拟的方法，求出趋势产量之后，则气象产量Y[,w]为

      

      进一步作相对化变换

      

      此时，气象产量就变成一个相对比值，不受历史时期和不同农业技术水平的影响，称为相对气象产量，表明粮食波动的幅值不受时间和空间影响，具有可比性。相对气象产量序列是计算风险评价指标的基础。

      2　粮食单产风险分区

      2.1　分区目的

      分区的目的在于在全国范围内将粮食生产的风险水平进行区域空间上的分类，揭示风险水平的全国分布规律，为指导粮食生产布局和减灾抗灾服务，为开展保险事业进行分区分类指导提供重要依据。

      2.2　分区原则

      (1)体现农业风险水平区域间差异性原则；

      (2)体现农业灾情程度区域间差异性原则；

      (3)分区界限尽量保持低级行政区的完整性原则，以利于地方政府指导防灾抗灾服务。

      2.3　分区指标

      2.3.1　减产率指标

      相对气象产量是一个相对值，表明实际粮食单产偏离趋势产量的波动幅值。实际单产低于趋势产量的百分率称为“减产率”，即相对气象产量数值小于0%。本文通过分析大量粮食相对气象产量序列的数字特征，结合农业部门和民政部门减灾活动需要，做如下定义：对某一相对气象产量｛x[,i]｝,x[,i]＜-2%的年份定义为歉年，x[,i]＜-5%的年份定义为灾年，定义历年平均减产率d为　

      式中，n为全部样本数。历年平均减产率描述了相对气象产量序列集中位置的统计特征，表明统计时段内每年粮食产量平均减产数值。

      2.3.2　变异系数指标

      变异系数(v)表示标准差与平均值之比，表示样本的波动程度，可定义为

      

      当x[,i]＜-5%，n为成灾年份的年数时，得到灾年减产变异系数。

      2.3.3　风险概率指标[6～8]

      根据分布函数曲线计算的粮食单产不同增产率和减产率区间出现的概率。由于农作物产量表现为平年较多，大丰大歉年份较少，本文经过正态性检验，证明在消除生产力水平影响之后，大多数地区粮食单产相对气象产量序列的确具有正态性分布的特点，而少量不符合正态分布的序列也可以采用统计的方法经坐标转换变成正态分布[9]。进而利用正态分布的性质得到反映粮食生产风险状况的不同增减产区间及相应的概率大小，即

      

      式中，P为减产率值，本文P=-10%，表示减产率达10%出现的概率。

      2.3.4　综合风险指数指标

      选取有代表性的几种粮食单产减产风险要素指标，为消除不同量纲的影响，将每个指标进行极差化处理，使各风险指标介于0～1之间，然后将极差化后的各风险指标相加，得到一个包含原来几个风险要素综合影响的新指标，称为综合风险指数。