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      中國省域糧食儲備和糧食安全風(fēng)險的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系研究

      2022-08-31 07:27:50韓建軍侯紀(jì)偉程玉侯婧祎
      關(guān)鍵詞:省域儲備糧食

      韓建軍, 侯紀(jì)偉, 程玉, 侯婧祎

      (河南工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,河南 鄭州 450001)

      糧食儲備作為調(diào)節(jié)糧食供給和需求的“蓄水池”,承擔(dān)著服務(wù)宏觀調(diào)控、調(diào)節(jié)穩(wěn)定市場、應(yīng)對突發(fā)事件和提升國家安全能力的使命[1]。新中國成立以來,為應(yīng)對中國糧食產(chǎn)供需的變化,曾設(shè)立“甲字糧”“506戰(zhàn)備糧”以及專項儲備,后又建立中央直屬儲備糧庫,基本形成了“中央+地方”的糧食儲備管理體系。其中,地方上各省以“產(chǎn)區(qū)3個月、銷區(qū)6個月、產(chǎn)銷平衡區(qū)4.5個月”消費(fèi)量進(jìn)行糧食儲備,這些儲備措施確保了中國糧食安全和社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。

      近年來,隨著中國糧食產(chǎn)供需在時間上和空間上的差異持續(xù)加劇,區(qū)域糧食產(chǎn)供需呈現(xiàn)出明顯地不均衡性,局部區(qū)域發(fā)生糧食短缺的風(fēng)險在加大[2-3],如2008年汶川地震、2020年初突發(fā)“新冠疫情”,都一度出現(xiàn)了臨時性的供需失衡,需要從外部緊急調(diào)糧,原有一刀切的糧食儲備模式已難以精準(zhǔn)應(yīng)對局部區(qū)域的突發(fā)事件及糧食產(chǎn)供需關(guān)系的新變化[4]。如何分區(qū)施策、高效、經(jīng)濟(jì)、合理地儲備糧食以保障國家糧食安全,始終是在制定糧食儲備政策時需要考慮的問題[5]。

      目前,有關(guān)區(qū)域糧食儲備的研究大致可分為2個方面。一是以糧食儲備成本最小、效率最大為目標(biāo)[6],從糧食面臨的災(zāi)害類型、覆蓋程度[7-8]等角度構(gòu)建糧食儲備布局選址模型[9-10];二是有關(guān)糧食儲備規(guī)模[11]研究。其中,關(guān)于糧食儲備規(guī)模的測算,大部分學(xué)者是采用成本效率模型[12]研究全國的糧食儲備水平、根據(jù)糧食供給和需求的吞吐量構(gòu)建目標(biāo)規(guī)劃模型[13-14]、探討影響農(nóng)戶儲備規(guī)模的相關(guān)因素[15-17]。劉穎等[12]依據(jù)糧食儲備的安全均衡模型和成本效率模型,運(yùn)用剩余法測度了糧食生產(chǎn)波動,并用差額模型分別推算了3種糧食安全儲備規(guī)模方案,認(rèn)為糧食生產(chǎn)波動指數(shù)超過±2.5%的范圍,對于超過部分政府應(yīng)建立專儲吞吐平衡以確保糧食安全。普蓂喆等[18]通過增加極端情境,采用產(chǎn)需平衡法和產(chǎn)量平滑法估算小麥、稻谷、水稻的最低安全儲備率分別在20%~36%、15%~35%、15~25%之間,主糧總體的安全儲備率在20%~35%,大約相當(dāng)于全國3~4.2個月的消費(fèi)量[18-19],比國際糧農(nóng)組織(FAO)基于歷史數(shù)據(jù)測算的17%~18%最低安全儲備率高[20],這和中國糧食儲備承擔(dān)的任務(wù)和應(yīng)對目標(biāo)不同有關(guān)。上述研究對于中國糧食儲備規(guī)模及布局建設(shè)提供了具有價值的研究結(jié)果,新時期局部區(qū)域的糧食產(chǎn)供需風(fēng)險加大,研究中國省域現(xiàn)有的糧食儲備能力與糧食安全風(fēng)險的匹配性,對于中國糧食分區(qū)儲備布局建設(shè)同樣具有現(xiàn)實(shí)意義。

      因此,本研究從糧食儲備(grain reserve,GRE)和糧食安全風(fēng)險(grain security risks,GSR)耦合的角度來分析區(qū)域GRE-GSR匹配關(guān)系。首先,構(gòu)建適用于中國糧食儲備目標(biāo)和任務(wù)的GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)模型(coupling coordination model),分省域、分時空來分析其耦合關(guān)系;其次,考慮中國糧食產(chǎn)供需的區(qū)域不均衡性和“就近調(diào)糧”原則,利用空間探索性分析方法(ESDA)來分析省域間的集聚性??紤]到“糧食安全省長負(fù)責(zé)制”的實(shí)際,本研究區(qū)域限定為省級區(qū)域(簡稱省域),年限為2009—2019年。

      1 模型構(gòu)建

      1.1 耦合協(xié)調(diào)模型

      耦合協(xié)調(diào)模型主要衡量2個及以上系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度[21-24],GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)模型如下:

      (1)

      H=αXj+βFj

      (2)

      (3)

      式中:C為耦合度;α、β分別為2個系統(tǒng)評價值的權(quán)重,本研究認(rèn)為2個系統(tǒng)重要性相同,故均取值0.5[21];H為綜合協(xié)調(diào)系數(shù);D為糧食儲備與糧食安全風(fēng)險的耦合協(xié)調(diào)度。

      式(1)—式(3)中,協(xié)調(diào)度D值越高表示區(qū)域糧食儲備與區(qū)域糧食安全風(fēng)險的匹配程度較高,D值越低則表示區(qū)域糧食儲備與區(qū)域糧食安全風(fēng)險的匹配程度較低。

      (4)

      式中:x′ij、f′ij為j地區(qū)第i項指標(biāo)經(jīng)過正向化處理后的值,指標(biāo)選取見表1;ai和bi為評價指標(biāo)xij和fij的權(quán)重;Xj為j地區(qū)糧食儲備的綜合評價值;Fj為j地區(qū)糧食安全風(fēng)險的綜合評價值。

      本研究采用根據(jù)各項評價指標(biāo)值的差異程度確定權(quán)重的熵值法賦權(quán)[25-28],如式(5)—式(7)所示:

      (5)

      式中:ei為信息熵值;pij為j地區(qū)第i項指標(biāo)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的值(指代式(4)中x′ij和f′ij)。

      gi=1-ei

      (6)

      式中:gi為差異性系數(shù)。gi越大則表示指標(biāo)越重要,gi越小則表示指標(biāo)越不重要。

      (7)

      式中:Wi為第i項指標(biāo)的權(quán)重。

      1.2 指標(biāo)與參數(shù)選取

      結(jié)合已有的糧食儲備文獻(xiàn)[5,29]和中國省級糧食儲備狀況的實(shí)際,本研究分別建立糧食儲備與糧食安全風(fēng)險的評價指標(biāo)體系,如表1所示。其中,中國糧食儲備目標(biāo)和任務(wù)主要從2個方面體現(xiàn):一是糧食短缺的調(diào)動能力,糧食倉儲設(shè)施的規(guī)模將直接關(guān)系地區(qū)的糧食調(diào)運(yùn),選取糧食儲備倉容指標(biāo)表示地區(qū)對于糧食短缺的調(diào)動能力;二是為了平抑糧價、對農(nóng)民手中糧食進(jìn)行收儲,以及對儲備成本和虧損進(jìn)行補(bǔ)貼的能力,地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況越好、糧食儲備支出越多即表示補(bǔ)貼能力相對越高,采用糧油物資儲備支出、人均生產(chǎn)總值指標(biāo)表示。糧食安全風(fēng)險評價指標(biāo)主要從糧食儲備保障糧食安全的角度,考慮糧食的持續(xù)性供給和需求2個方面的風(fēng)險,其二級指標(biāo)的選取參考聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)建立的糧食安全評價指標(biāo)體系[30]和相關(guān)文獻(xiàn)[31-33]。

      表1 糧食儲備和糧食安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系Table 1 Grain reserve guarantee and grain security risk evaluation index system

      糧食儲備越高的地區(qū)其面臨的糧食安全風(fēng)險也應(yīng)相對越高,若糧食儲備越高的地區(qū)其糧食安全風(fēng)險相對較低,表明儲備糧等資源可能存在浪費(fèi)現(xiàn)象,而糧食儲備較低、糧食安全風(fēng)險較高的地區(qū)更應(yīng)該值得關(guān)注。

      1.3 耦合協(xié)調(diào)類型劃分

      參考相關(guān)文獻(xiàn)的分類標(biāo)準(zhǔn)[34-35],將耦合協(xié)調(diào)分為10個等級,分級類型如表2所示。

      1.4 數(shù)據(jù)來源

      考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性及有效性,以中國31個省、自治區(qū)、直轄市為樣本進(jìn)行研究分析(臺灣、澳門和香港暫不作為本研究的分析樣本),并假設(shè)中國糧食收儲政策的變化是對所有研究對象的影響程度是相同的。表1中除糧食儲備倉容數(shù)據(jù)來源于課題組長期跟蹤調(diào)研數(shù)據(jù),其余數(shù)據(jù)均來源于2010—2020年《中國統(tǒng)計年鑒》及2009—2019年各省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報,并將2009、2014、2019年的結(jié)果為例在文中進(jìn)行展示。

      表2 耦合協(xié)調(diào)度分級類型Table 2 Coupling coordination degree classification type

      2 結(jié)果與分析

      2.1 GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度的時空分析

      首先計算表1中各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),然后根據(jù)式(4)分別計算GRE和GSR綜合評價值,如圖1所示。

      圖1 各省域2009—2019年GRE、GSR綜合評價均值

      計算中國31個省域2009—2019年耦合協(xié)調(diào)度D的均值,并將2009、2014和2019年耦合協(xié)調(diào)度D值的時間變化態(tài)勢描繪于圖2。2009—2019年耦合協(xié)調(diào)度D增幅如圖3所示。

      圖2 各省域GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)值的時間變化

      由圖2中2009—2019年耦合協(xié)調(diào)度均值來看,中國有19個省域的D值均大于等于0.5,達(dá)到或超過勉強(qiáng)協(xié)調(diào)水平,有12個省域D值小于0.5,沒有達(dá)到勉強(qiáng)協(xié)調(diào)水平。其中,有11個省域(遼寧、上海、江蘇、安徽、福建、江西、山東、河南、湖北、湖南、廣東)D值大于0.6,達(dá)到了初級協(xié)調(diào)甚至是中級協(xié)調(diào)的水平;有8個省域(河北、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、四川、北京、天津、浙江)D值在0.5~0.6之間;有5個省域(山西、廣西、重慶、陜西、新疆)的D值在0.4~0.5之間,處于瀕臨失調(diào)的狀態(tài);有6個省域(海南、貴州、云南、甘肅、青海、寧夏)的D值在0.3~0.4之間,處于輕度失調(diào)的狀態(tài);僅1個省域(西藏)處于中度失調(diào)的狀態(tài),D值小于0.3。

      圖3 各省域GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)值的時間變化

      由圖3中2009—2019年各省域耦合協(xié)調(diào)度增幅可以看出,廣西、海南、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆這些省域,盡管D值較低,但增幅幾乎全部為正、且相對較大,其中西藏D值最低、增幅也最大。另外,有7個省域的耦合協(xié)調(diào)度值存在下降,分別是天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、吉林和江西,其中,下降最多的省域是江西(0.111 2)、內(nèi)蒙古(0.088 4)、河北(0.022 4),其余省域的耦合協(xié)調(diào)度值下降均不足0.02。

      總體來看,中國有近2/3的省份GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度可以達(dá)到勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的水平,并且大部分耦合協(xié)調(diào)度低的區(qū)域近年來呈波動上升態(tài)勢的,這說明中國的有關(guān)糧食儲備政策是有效的,但仍需加強(qiáng)糧食儲備能力建設(shè);個別省份(天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、吉林和江西)在未來長期變化中可能會存在抗風(fēng)險能力下降,需要充分重視。

      利用自然斷點(diǎn)法(Nature Breaks)將2009、2014、2019年31個省域耦合協(xié)調(diào)度分為5個級別來探究GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度的空間分布變化,如表3所示。

      表3 各省域GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度的空間分布變化Table 3 Changes in the spatial distribution of GRE-GSR coupling coordination degree in each province

      由表3可以看出,耦合協(xié)調(diào)度分布大致呈從中國東部向西部逐漸減小趨勢分布,東部地區(qū)糧食儲備應(yīng)對風(fēng)險的能力相對于西部地區(qū)要更強(qiáng)一些。東部耦合協(xié)調(diào)度較高的地區(qū)主要以遼寧、山東、安徽、河南、江蘇、湖北、廣東等部分主產(chǎn)區(qū)及沿海地區(qū)為主,這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),即使發(fā)生糧食短缺風(fēng)險,除了有較強(qiáng)的抗風(fēng)險能力以外,也方便從其他地方調(diào)運(yùn)糧食;西部耦合協(xié)調(diào)度較低的地區(qū)主要以西藏、青海、甘肅、寧夏、云南、貴州等這些經(jīng)濟(jì)相對發(fā)展較緩慢的地區(qū)為主,尤其是新疆、青海、西藏等地,省域范圍較大,省域內(nèi)部分地區(qū)人煙稀少,一旦發(fā)生災(zāi)害或者出現(xiàn)糧食的短缺,可能會出現(xiàn)調(diào)運(yùn)困難的情況。因此在未來考慮糧食儲備方面的建設(shè)時應(yīng)將中國西部地區(qū)作為重點(diǎn)地區(qū)。

      2.2 GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的空間集聚分析

      本研究采用空間探索性分析方法(ESDA)來分析省域間的空間集聚程度以及集聚態(tài)勢。首先利用ArcGIS軟件對GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行全局相關(guān)性分析,得到2009、2014、2019年的空間集聚程度(表4)。

      表4 Moran’I指數(shù)及顯著性

      表4中,Moran’I指數(shù)主要反映的是區(qū)域整體在空間上是否存在集聚的現(xiàn)象以及對空間的依賴程度,取值范圍為[-1,1],在通過顯著性檢驗的情況下,若Moran’I>0時表示存在空間正相關(guān)性,表示區(qū)域在空間上呈顯著集聚的狀態(tài),指數(shù)越大表示空間集聚程度越強(qiáng),區(qū)域與區(qū)域之間的空間差異越大;若Moran’I=0時表示隨機(jī)分布,不存在相關(guān)性;若Moran’I<0時表示存在空間負(fù)相關(guān)性,空間集聚程度較弱。

      由表4可以看出,2009、2014和2019年的Moran’I指數(shù)均大于0,并且均在0.01的水平顯著,說明中國GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度在空間上具有較強(qiáng)自相關(guān)性,存在顯著的空間集聚現(xiàn)象。Moran’I指數(shù)逐漸從0.268減小到0.218,說明各省域GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度的空間集聚程度在慢慢減弱,GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度在空間上差異減小,區(qū)域之間的糧食儲備與糧食安全風(fēng)險變得越來越協(xié)調(diào)。

      然后,利用ArcGIS軟件對2009、2014、2019年31個省域GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行局部相關(guān)性分析,主要體現(xiàn)的是局部區(qū)域與周邊區(qū)域之間的空間差異及集聚[36-37],集聚類型分為4種:高-高集聚(自身高-周邊高)、高-低集聚(自身高-周邊低)、低-高集聚(自身低-周邊高)和低-低集聚(自身低-周邊低),2009、2014、2019年耦合協(xié)調(diào)度的集聚類型如表5所示。

      表5 2009、2014、2019年GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度集聚類型Table 5 GRE-GSR coupling coordination degree aggregation type in 2009, 2014 and 2019

      由表5可以看出各省域GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度的在中東部地區(qū)和西北地區(qū)分別形成了以高-高集聚和低-低集聚為主的集聚態(tài)勢,空間差異較為明顯。

      其中,高-高集聚的區(qū)域發(fā)生在中國中東部地區(qū),主要由安徽為中心及環(huán)繞其省界的省份組成,GRE-GSR耦合協(xié)調(diào)度具有較強(qiáng)的空間正相關(guān)性,區(qū)域本身和周邊區(qū)域的耦合協(xié)調(diào)度均比較高;低-低集聚的區(qū)域基本呈現(xiàn)由中國新疆地區(qū)向內(nèi)陸延伸的態(tài)勢,主要由新疆、甘肅、青海等地組成,這些區(qū)域遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、各項基礎(chǔ)設(shè)施相對不是很完善,區(qū)域自身和周邊的耦合協(xié)調(diào)度都比較低,也具有較大的空間正相關(guān)性;低-高集聚和高-低集聚類型具有較強(qiáng)的空間負(fù)相關(guān)性,區(qū)域自身與周邊區(qū)域耦合協(xié)調(diào)度差異較為明顯,云南在2014年和2019年屬于高-低集聚類型,山西在2009年和2014年屬于低-高集聚類型。

      從2009—2019年局部集聚變化情況來看,個別區(qū)域集聚類型發(fā)生了改變,并且在高-高集聚類型逐漸向西北部逼近的情形下,低-低集聚類型的范圍在逐漸縮?。涸颇现饾u從低-低集聚類型變成了高-低集聚;山西從低-高集聚類型逐漸變化不顯著;湖南在周邊高-高集聚類型地區(qū)的帶動下,逐漸從不顯著變?yōu)楦?高集聚。

      中國中東部地區(qū)和西北部地區(qū)分別形成了2種較為極端的集聚類型分布,盡管近些年這種極端的現(xiàn)象有所緩和,但西部地區(qū)仍然比東部地區(qū)面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這對于中國各區(qū)域糧食儲備能力建設(shè)提出了更高的要求,既要保證東部地區(qū)GRE-GSR 2個系統(tǒng)較高的耦合協(xié)調(diào)水平,又要增強(qiáng)西北部地區(qū)的糧食抗風(fēng)險能力。

      2018年,糧食收儲政策發(fā)生了新的改變,將定價權(quán)交給市場,這一變化預(yù)示著未來糧食收儲可能會變得更加靈活。從上述不同省域糧食儲備與糧食安全風(fēng)險的匹配性來看,可以采用分區(qū)域儲備的管理模式,針對同一特征區(qū)域?qū)嵭薪y(tǒng)一管理模式,并根據(jù)其糧食儲備應(yīng)對糧食供需變化的能力進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。

      對于中東部地區(qū)來說,區(qū)域內(nèi)糧食儲備聯(lián)合應(yīng)對風(fēng)險能力在加強(qiáng),但其內(nèi)部不同省域糧食情況較為復(fù)雜,應(yīng)合理優(yōu)化糧食倉儲布局,特別是對于東南沿海地區(qū)省份,應(yīng)根據(jù)其發(fā)展趨勢和特征適當(dāng)調(diào)整其糧食倉儲優(yōu)化布局的策略;西部地區(qū)糧食儲備能力仍然相對較弱,應(yīng)著重加強(qiáng)西部地區(qū)各省份的糧食儲備能力的建設(shè),對糧食倉儲設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)容;東北地區(qū)承擔(dān)了中國20%以上的產(chǎn)糧任務(wù),在近年來“北糧南運(yùn)”的背景下,尤其應(yīng)該加強(qiáng)糧食物流通道的建設(shè)。

      3 結(jié)論與建議

      第一,從糧食儲備與糧食安全風(fēng)險耦合協(xié)調(diào)的角度來看,中國大部分省份的糧食儲備能力基本能夠應(yīng)對現(xiàn)有的糧食安全風(fēng)險,但未達(dá)較好水平,仍需著力加強(qiáng)糧食儲備能力建設(shè)。

      第二,糧食儲備應(yīng)對糧食安全風(fēng)險的能力基本上逐年向好,表明各省域糧食儲備聯(lián)合應(yīng)對風(fēng)險能力在加強(qiáng),空間分布上呈現(xiàn)東高西低的分化態(tài)勢,中東部越來越協(xié)調(diào),西北部協(xié)調(diào)程度堪憂。

      第三,根據(jù)糧食儲備與安全風(fēng)險的時空變化特征,建議對西部糧食儲備薄弱區(qū)域的倉儲設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)容,聯(lián)合東南地區(qū)不同省域進(jìn)行共同儲備,同時加強(qiáng)東北至其他省域的糧食物流通道建設(shè)。

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