【正文】 =相隔 10年科技 產(chǎn)量之差 177。 這種現(xiàn)象表現(xiàn)在 糧食單產(chǎn)上就是科技進(jìn)步是增產(chǎn)的趨 勢性力量 ， 而氣候變化是產(chǎn)量變化的 波動(dòng)性力量 。 第二章 糧食生產(chǎn)潛力預(yù)測 一、科技進(jìn)步增產(chǎn)理論、模型和案例 （一）科技進(jìn)步增產(chǎn)理論 現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)潛力： 在一定的空間單元上， 在特定的時(shí)間范圍內(nèi)某一作物的主導(dǎo) 品種，在當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、科技投 入、政策保障和多年平均氣候條件下 所達(dá)到或能夠達(dá)到的產(chǎn)量。 ● 對(duì)以上研究工作的評(píng)價(jià)： （ 1） 主要以全國糧食總產(chǎn)估產(chǎn)為主 ， 對(duì)中 、 長期生產(chǎn)潛力研究不夠； （ 2） 模型中考慮因素太多 ， 難以及時(shí)準(zhǔn)確獲得或確定參數(shù)； （ 3） 當(dāng)年預(yù)測不重視氣象因素 ， 對(duì)于省級(jí)及縣級(jí)預(yù)測難以實(shí)現(xiàn)； （ 4） 預(yù)測單一作物時(shí)可能會(huì)遇到困難； （ 5） 預(yù)測具體模型不固定 ， 隨時(shí)篩選 ， 主要形式是多項(xiàng)式回歸； （ 6） 雖有軟件程序 ， 但未形成軟件產(chǎn)品和平臺(tái) ， 只限于自己使用 。 23年來 ， 預(yù)測提前期為半年以上；預(yù)測各年度的糧食豐 、 平 、 欠方向全部正確； 23年中 8年的預(yù)測誤差小于 1%， 6年的預(yù)測誤差為 1%2%， 5年的預(yù)測誤差為 2%3%， 2年的預(yù)測誤差為 3%5%， 2年的預(yù)測誤差為 5%8%；平均預(yù)測誤差為抽樣實(shí)測產(chǎn)量的 %， 在國際同類工作中處于領(lǐng)先水平 ， 為國家有關(guān)部門制定農(nóng)業(yè)和糧食政策提供了科學(xué)依據(jù) 。 因此 , 建立 一套長期運(yùn)行的以信息技術(shù)為平臺(tái)的產(chǎn)量預(yù)測系統(tǒng) 具有前瞻性 、 戰(zhàn)略性和創(chuàng)新性 國家目標(biāo)明確 科學(xué)目標(biāo)具體 空間： 全國 /跨省區(qū) /分省 /省際跨縣 /省內(nèi)跨縣 /縣級(jí) 時(shí)間： 潛力以 10年預(yù)測為主 ， 估產(chǎn)以當(dāng)年為主 對(duì)象： 糧食 /單一作物的單產(chǎn) /總產(chǎn) 二 、 糧食生產(chǎn)潛力研究概況 （ 中長期預(yù)測 ） 糧食生產(chǎn)潛力研究方法主要有： ● 定位試驗(yàn)研究 ● 面上調(diào)查研究 ● 計(jì)算統(tǒng)計(jì)方法 ● 數(shù)學(xué)模型方法 ● GIS方法 ● 網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)研究 實(shí)際應(yīng)用常選擇其中若干種方法相互結(jié)合使用 目前，研究糧食生產(chǎn)潛力的模型方法主要分為： ● 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ê喕Ｐ突蚪y(tǒng)計(jì)模型） ○ 逐級(jí)訂正模型 ○ 農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)模型 ● 物理模型（過程模型或機(jī)理模型） 我國糧食生產(chǎn)潛力研究也是遵循國際上兩大類方法而進(jìn)行的 存在問題： ●理論方面 ● 方法方面 ●手段或工具方面 ● 結(jié)果應(yīng)用方面 ●參數(shù)精度方面 三、糧食估產(chǎn)研究概況（短期預(yù)測） “ 中國科學(xué)院預(yù)測科學(xué)研究中心 ” 相關(guān)性代表性成果 名稱 主要研究者 全國糧食產(chǎn)量預(yù)測研究 陳錫康（數(shù)學(xué)院） 農(nóng)產(chǎn)品供需貿(mào)易與價(jià)格 黃季焜（地理所） 預(yù)測模型和農(nóng)業(yè)決策系 統(tǒng) 中國農(nóng)情遙感速報(bào)系統(tǒng) 吳炳方（遙感所） 國內(nèi)陳錫康對(duì)目前估產(chǎn)方法的評(píng)論： 國際上 用來預(yù)測糧食收成的主要方法 氣象 遙感 生物統(tǒng)計(jì)模擬 這些方法太復(fù)雜而不實(shí)用 社會(huì) 、 經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方法 典型案例 : ● 陳錫康成果簡介 陳錫康教授在 2022年獲得首屆中國科學(xué)院杰出科學(xué)技術(shù)成就獎(jiǎng) (個(gè)人獎(jiǎng) )（ “ 投入占用產(chǎn)出技術(shù)與全國糧食產(chǎn)量預(yù)測研究 ” ） ， 1999年國際運(yùn)籌學(xué)進(jìn)展獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 、 “ 全國糧食產(chǎn)量預(yù)測研究 ” ， 1992年中國科學(xué)院科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 。 ● 中國糧食產(chǎn)量預(yù)測信息技術(shù)平臺(tái)建設(shè)包括：短 、 中 、 長期 預(yù)測理論 、 方法 、 應(yīng)用案例和平臺(tái)建設(shè) 。 中國糧食產(chǎn)量預(yù)測系統(tǒng) 理論與方法 中國科學(xué)院研究生院 資源與環(huán)境學(xué)院 第一章 糧食產(chǎn)量預(yù)測研究國內(nèi)外概況 一 、 立項(xiàng)依據(jù) 二 、 糧食生產(chǎn)潛力研究概況 (短中長期預(yù)測 ) 三 、 糧食估產(chǎn)研究概況 (短期預(yù)測 ) 第二章 糧食生產(chǎn)潛力預(yù)測 一 、 科技進(jìn)步增產(chǎn)理論 、 模型和案例 （ 一 ） 科技進(jìn)步增產(chǎn)理論 （ 二 ） 科技進(jìn)步增產(chǎn)模型 （ 三 ） 科技進(jìn)步增產(chǎn)案例 二 、 糧食生產(chǎn)潛力預(yù)測理論 、 方法和案例 （ 一 ） 糧食生產(chǎn)潛力短期預(yù)測理論 、 方法和案例 （ 二 ） 糧食生產(chǎn)潛力中 、 長期預(yù)測理論 、 方法和案例 第三章 糧食估產(chǎn) 一 、 產(chǎn)量通道 — 概率理論 二 、 產(chǎn)量通道 — 概率模型 三 、 國家級(jí)糧食估產(chǎn)應(yīng)用 四 、 省級(jí)糧食估產(chǎn)應(yīng)用 第四章 糧食生產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率預(yù)測 第一章 糧食產(chǎn)量預(yù)測研究國內(nèi)外概況 一 、 立項(xiàng)依據(jù) ● 糧食安全始終是世界特別是中國最為關(guān)注的問題之一 。 ● 糧食產(chǎn)量預(yù)測包括中 、 長期生產(chǎn)潛力預(yù)測和短期按年估產(chǎn) 。 ● 平臺(tái)建設(shè)的目的是為各級(jí)政府提供科學(xué)決策依據(jù)和為商貿(mào) 提供直接參考信息 。 他所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組自 1980年起 ， 連續(xù)二十三年進(jìn)行全國糧食產(chǎn)量預(yù)測研究工作 。 1998年以來 ， 他獲得中央領(lǐng)導(dǎo)十余次好評(píng) ， 中央有關(guān)部門也給以很好評(píng)價(jià) 。 目前已獲得 20個(gè)預(yù)測精度很高非線性糧食產(chǎn)量預(yù)測方程 ,模型中主要考慮如下 l8類因素，即耕地面積、復(fù)種指數(shù)、糧食播種面積、受災(zāi)面積、受災(zāi)嚴(yán)重程 度、政策虛變量、價(jià)格因素、種糧比較利益、化肥施用量、農(nóng)家肥施用量、 灌溉面積比重、機(jī)耕面積比重、農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力、耕畜數(shù)量、農(nóng)用塑料薄膜 使用量、良種推廣程度、農(nóng)業(yè)用電、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力數(shù)量等。 一個(gè)開放性系統(tǒng)中的某一變量如果 呈現(xiàn)連續(xù)波動(dòng)式遞增的趨勢 ， 那么必 然有一種趨勢的力量使其上升 ， 同時(shí) 也必然有一種非趨勢的力量使其在上 升過程中總是波動(dòng) 。 科技進(jìn)步增產(chǎn)理論：產(chǎn)量隨時(shí)間增加而遞增的趨勢主要是由科技進(jìn)步帶來的。 兩年氣候 之差的產(chǎn)量 [3][2]=● ● =相隔 10年科技 產(chǎn)量之差 177。 兩年氣候之差的產(chǎn)量，長期影響正負(fù)抵消，不影響趨勢） [J+1][J]=… … =相隔 10年科技 產(chǎn)量之差 177。 兩年氣候之差的產(chǎn)量 （ 此部分 很小可略 ） ” 畫成的散點(diǎn)圖和配 置的回歸方程 ， 即為剔除氣候影 響的科技進(jìn)步增產(chǎn)趨勢或模型 。 兩年氣候之差的產(chǎn)量 ≈ 0， 不會(huì)影響趨勢 ! [J+1][J]=相隔 10年科技產(chǎn)量之差 177。 遼寧省糧食單產(chǎn)估產(chǎn)K 等級(jí)011965 1980 1995 2022年份K吉林省糧食單產(chǎn)估產(chǎn)K 等級(jí)011965 1980 1995 2022年份K黑龍江省糧食單產(chǎn)估產(chǎn)K 等級(jí)01965 1980 1995 2022年份K（二）科技進(jìn)步增產(chǎn)模型 10y = x2 x +R2 = 01000202230004000500060001940 1950 1960 1970 1980 1990 2022 2022建模的最佳 n值的確定： 選擇不同的移動(dòng)步長 n， 可以建立不同的回歸方程 ， 一般地 ， 隨 n增加 ，回歸方程的相關(guān)性增加 ， 但是用于建立回歸方程的樣本也減少 ， 因此 ， 有必要制定一個(gè)確定最佳 n的方法 。 0510152025303540455055600 5 10 15 20 25 301最大誤差 最小誤差 平均誤差 R205001000150020222500300035004000450050001962 1966 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2022 2022產(chǎn)量/104噸0100020223000400050006000700080009000100001967 1976 1985 1994 2022產(chǎn)量/104噸 (400)(200)02004006008001000120014001958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2022 2022 2022產(chǎn)量/104噸全國糧食每 2年科技進(jìn)步增產(chǎn)情況 1. 全國科技進(jìn)步增產(chǎn)案例 分別以 2年、 5年和 10年為移 動(dòng)步長，計(jì)算全國科技進(jìn)步增產(chǎn)： 科技進(jìn)步 增產(chǎn)效應(yīng)呈現(xiàn)正態(tài) 分布趨勢，目前我國綜合科技進(jìn) 步增產(chǎn)處在波谷階段，面臨著需 要加大科技投入才能提高單產(chǎn)增 加速度的新難題，否則難以保障 糧食總量。 （ 三 ） 科技進(jìn)步增產(chǎn)案例 全國糧食每 5年科技進(jìn)步增產(chǎn)情況 全國糧食每 10年科技進(jìn)步增產(chǎn)情況 2. 全國和東北三省科技進(jìn)步增產(chǎn)趨勢案例 全國和東北三省糧食單產(chǎn)累計(jì)增加量比較（n = 5 ）100001000202230004000500060001940 1950 1960 1970 1980 1990 2022 2022年份累計(jì)增加量（kg.hm2）遼寧 吉林 黑龍江 全國全國和東北三省糧食單產(chǎn)累計(jì)增加量（n = 1 0 ）10000100020223000400050001940 1950 1960 1970 1980 1990 2022 2022年份累計(jì)增加量（kg.hm2）遼寧 吉林 黑龍江 全國全國和東北三省糧食單產(chǎn)累計(jì)增加量（n = 1 5 ）05001000150020222500300035004000450050001940 1950 1960 1970 1980 1990 2022 2022