基于能繁母猪存栏量和猪粮价比的猪肉价格预报.doc
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1、基于能繁母猪存栏量和猪粮价比的猪肉价格预报 第 29 卷第 13 期 农 业 工 程 学 报 Vol.29 No.13 72013 年 7 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringJul. 2013 1基于能繁母猪存栏量和猪粮价比的猪肉价格预报 孙建明 (中国计量学院经济与管理学院,杭州 310018)摘 要:生猪生产有内在规律性,猪肉价格存在约 40 个月的长期变化周期,能繁母猪存栏量的增减影响 10 个月后的生猪供给。用 Granger 因果关系检验发现,当期猪肉价格和猪粮价比是当期能繁母猪存栏量的单
2、向原因,10个月前的能繁母猪存栏量和 10 个月前的猪粮价比是当月猪肉价格的单向原因。建立了包含 10 个月前能繁母猪存栏量偏离率和 10 个月前猪粮价比偏离率且综合季节性因素、趋势性因素和周期性因素的猪肉价格预报模型。用2000 年 1 月至 2011 年 12 月的猪粮价比数据回归获得模型参数,基于 10 个月前的猪粮价比预报 2012 年猪肉价格,平均准确率为 95.6%;用 2009 年 1 月至 2011 年 12 月的能繁母猪存栏量数据回归获得模型参数,基于 10 个月前的存栏量偏离率预报 2012 年猪肉价格,平均准确率为 97.2%。猪粮价比模型预报 2013 年 4 月猪肉价
3、将出现周期性低点,价格为 19.89 元/kg;能繁母猪存栏量模型预报 2013 年 5 月将出现周期性低点值,价格为 20.88 元/kg。 关键词:肉,预报,数学模型,猪肉价格,能繁母猪存栏量,猪粮价比,周期 doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2013.13.001 中图分类号:F326.3 文献标志码:A 文章编号:1002-68192013-13-0001-06 孙建明. 基于能繁母猪存栏量和猪粮价比的猪肉价格预报J. 农业工程学报,2013,2913:16Sun Jianming. Pork price forecast based on breeding s
4、ow stocks and hog-grain price ratioJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE, 2013, 2913: 16. in Chinese with English abstract0 引 言中国是世界上最大的猪肉生产国和消费国。改革开放以来中国猪肉产销量大幅增加,年产销量由1980 年的 1 134 万 t 增加到 2011 年的 5 053 万 t。生猪及相关产品生产在整个国民经济及人民生活中占有相当的地位1。生猪市场放开
5、之后的 30 多年里,猪肉价格经历了多次周期波动。每次剧烈波动均对生猪生产产生重大影响,而每当猪肉价格周期性由低谷向上攀升时,居民消费者都产生敏感反应。探寻猪肉价格变动内在规律对生猪及相关产业的生产有重要的指导意义,对政府相关部门政策制定也有参考价值。 国外经济学家很早就对猪肉价格波动规律展开了研究。Coase 和 Fowler2提出猪周期(pork cycle)的概念,Ezekiel3用蛛网理论(cobweb)分析猪肉价格变化,Nerlove4把预期理论也用于猪肉价格波动规律的研究中。猪肉价格波动周期为 4 a左右的结论在很多文献中得到印证5-6。近年来,猪收稿日期:2013-05-08 修
6、订日期:2013-06-03 基金项目:国家自然科学基金资助项目(70873115,71173203);浙江省哲社重点研究基地“产业发展政策研究中心”和浙江省人文社科基地“管理科学与工程”项目。 作者简介:孙建明(1963),男(汉族),湖北鄂州人,中国计量学院经济与管理学院副教授,博士,主要从事计量经济学方向研究工作。杭州 中国计量学院经济与管理学院,310018。Email:sjmwh21cn 肉价格波动周期问题又引发了学者们的兴趣。Holt7检验了时变平滑过渡自回归模型在猪肉和玉米价格周期上的预报能力。Dawson8用谱分析的方法研究英国的猪肉价格周期发现了显著的年周期和季节性周期特征。
7、Kaylen9把向量自回归新近发展用于美国猪肉市场预报研究中。Chavas 和 Holt10用非线性动力学研究猪肉价格周期。Miller和Hayenga11探讨美国猪肉市场价格周期及非对称传递关系。Rezitis 和 Stavropoulos12把广义自回归条件异方差模型用到希腊猪肉供给响应与价格波动率估计之中。 国内学者 毛学峰 13 用滤波法 14 对中国1995-2008 年月度生猪价格时间序列数据分解发现,生猪价格波动周期为 3545 个月。Nie 等15对 1996至2009年数据借助X12法分析得出猪肉价格波动周期为 42.3 个月。于少东16有相似结论。曙光17用 Fourier
8、 周期分析思想从分析图上推出 31 个月的猪肉价格主周期和 8 个月的次周期。高阔 18用Granger 因果关系检验结果发现猪肉价格上涨为生产要素价格上涨的原因,反过来生产要素上涨不是猪肉价格上涨的原因。 生猪生产的产业链是从能繁母猪开始的。猪粮价比是生猪生产的成本收益指标,影响着生猪生产者对其能繁母猪存栏量规模的增减决策行为,而这个决策行为又是猪肉价格波动的根本推手。国内外关于猪肉价格变化的研究文献中关于价格周期和?综合研究? 农业工程学报2013 年2 变化原因的研究较多19-23,鲜有从能繁母猪存栏量变化和猪粮价比的角度去建立猪肉价格变化模型的。本文试图从猪肉供给内在周期规律研究入手,
9、建立一个以猪粮价比和能繁母猪存栏量为基础的时间序列价格预报模型。 1 猪肉供给的内在周期性 生猪生产完全市场化了,生产规模由众多生产者根据市场情况决定。如果本期利润率高,生产者一般会扩大生产规模。若发生亏损则会缩小生产规模。要增加生猪产量,首先是增加能繁母猪的数量。生产者将新生仔猪留作后备母猪约需 8 个月才能进入繁殖期。不考虑其他因素变化,此时能繁母猪存栏量增加。母猪正常孕期为 4 个月,哺乳期约 1 个月,仔猪从进入育肥期到出栏一般是 5 个月。由新增母猪带给市场猪肉供应量增加约需要 10个月24。若市场生猪供大于求,生产者减少其能繁母猪存栏量,约 10 个月后猪肉供应减少。当猪肉供给小于
10、需求时,猪肉价格又开始上升。生产者经过信息感悟再度决定扩大生产规模,循环重新开始。若感悟到猪肉价格上涨到决定扩大生产规模的时间间隔为 1X 个月, 感悟到猪肉价格下跌到决定缩小生产规模的时间间隔为 2X 个月,猪肉价格循环周期约为1 228 X X+ + 个月。图 1 为猪肉价格波动周期过程示意图。图 1 猪肉价格波动周期过程 Fig.1 Pock price cyclical fluctuation process 2 猪肉价格与能繁母猪存栏量及猪粮价比间 Granger 因果关系检验 能繁母猪存栏量是控制生产规模的关键,其增减影响 10 个月之后的猪肉供应量。生产者根据盈亏及预期作出能繁母
11、猪存栏量的增减决策。盈亏与生猪生产成本和猪肉市场价格有关,生猪生产成本以饲料成本和仔猪成本为主要部分,比较好地衡量盈亏指标是猪粮价比。猪肉价格与猪粮价比及能繁母猪存栏量之间关系如何用 Granger 因果关系检验作推断。 猪肉价格和猪粮价比数据为 2000 年 1 月至2012 年 12 月的月度数据,来源于农业部畜牧司网(/0.)。能繁母猪存栏量数据为 2009 年 1月至 2012 年 12 月的月度数据,来源于农业部每月发布信息。猪肉价格为去皮带骨肉价。使用Eviews6.0 分析。 2.1 当月能繁母猪存栏量当月猪粮价比及当月猪肉价格间 Granger 因果检验结果 表 1 检验结果表
12、明,接受当月母猪存栏量不是当月猪粮价比的 Granger 原因;拒绝当月猪粮价比不是当月能繁母猪存栏量的 Granger 原因,即当月猪粮价比是当月能繁母猪存栏量的单向 Granger 原因。当月猪肉价格也是当月能繁母猪存栏量的单向原因。 表 1 当月能繁母猪存栏量当月猪粮价比及当月猪肉价格Granger 因果关系检验 Table 1 Granger causality test results on current breeding sow stocks, current hog-grain price ratio and current pork price 原假设(滞后 2 阶) F 统
13、计值 概率 P 结果 当月能繁母猪存栏量不是当月猪粮价比的原因 2.12 0.1365 接受 当月猪粮价比不是当月能繁母猪存栏量的原因 8.737 0.0009 拒绝 当月能繁母猪存栏量不是当月猪肉价格的原因 3.9632 0.0501 接受 当月猪肉价格不是当月能繁母猪存栏量的原因 7.9794 0.0021 拒绝2.2 10 个月前的猪粮价比和能繁母猪存栏量与当月猪肉价格间的 Granger 因果关系检验结果 当月猪粮价比影响当月能繁母猪存栏量,当月能繁母猪存栏量影响 10 个月之后的猪肉供应量。表 2 显示 10 个月前能繁母猪存栏量和 10 个月前猪粮价比是当期猪肉价格的单向 Gran
14、ger 原因。因此,可用当前能繁母猪存栏量和当前猪粮价比预报 10个月后猪肉价格。 表 2 10 个月前能繁母猪存栏量及猪粮价比与当月猪肉价格 Granger 因果检验 Table 2 Granger causality test results on breeding sow stocks 10 months ago, hog-grain price ratio 10 months ago and current pork price 原假设(滞后 2 阶) F 统计值 概率 P 结果 10 个月前能繁母猪存栏量不是当月猪肉价格的原因 5.9308 0.0099 拒绝 当月猪肉价格不是 10
15、 个月前能繁母猪存栏量的原因 0.5339 0.5948 接受 10 个月前猪粮价比不是当月猪肉价格的原因 10.4637 5.9E-05 拒绝 当月猪肉价格不是 10 个月前猪粮价比的原因 2.2157 0.1130 接受 3 猪肉价格预测模型 3.1 猪肉价格乘法模型 猪肉价格 Pt变动是多因素复合的结果。包括长期趋势变动因素 T,周期性变动因素 Ct,季节性变第 13 期 孙建明等:基于能繁母猪存栏量和猪粮价比的猪肉价格预报3 动因素 St 和随机变动因素 It。猪肉价格用乘法模型写成一般形式为: t t t tP T C S I (1) 长期趋势变动因素 T 反映随着时间增长猪肉生产成
16、本变化的情况。近 30 a 来,生猪生产中劳动力成本和饲料成本呈上升趋势,猪肉价格总体而言与时间呈正线性关系。 季节性变动因素St则反映了猪肉需求年复一年的变动规律。一年当中冷暖周期性转换,人们的饮食偏好随季节变换,对猪肉的消费需求上半年少,下半年多,价格也随之变动。 周期性变动因素 Ct 反映着猪肉生产的内在周期性规律。当平均收益率较高时,生产者决定扩大养殖规模,增加能繁母猪数量。一段时间后,猪肉供应增加,市场供大于求,价格下跌,平均收益率下降。出现亏损情况时,生产者减少能繁母猪存栏量,缩小养殖规模,再过一段时间,生猪供应量减少,猪肉价格上涨,生产者又开始新一轮的扩大生产规模的活动。猪肉价格
17、就此形成周期性波动,也是所谓“猪循环”(pig-cycle)。 3.2 模型估计 3.2.1 长期趋势变化规律拟合 长期趋势变化模型设定为: 0 1T t + (2) 0 为常数项系数;1 为趋势项系数;t 为时间,单位为月;取 2000 年 1 月 t1。 用 2000 年 1 月至 2011 年 12 月的月数据回归结果如下 7.3683 0.1126T t +(3) 3.2.2 季节性变动规律拟合 中国猪肉消费呈现季节性规律。一年当中猪肉价格低谷出现在 45 月份,高峰出现在 912 月份。5 月的价格比 2 月约低 6.5%,12 月的价格比 2月约高 6.0%,7 月价格与 2 月价
18、格基本相当。把同年各月猪肉价格(/.)与该年 2 月猪肉价格相比得出该年猪肉价格季节性变动规律数据。再把 2000 年至 2011 年共 12 a 同月猪肉价格季节性变动规律数据加总平均,得到猪肉消费的季节性规律曲线。全年价格走势呈现与正余弦曲线相似的形状(图 2)。用数学表达式拟合为 21 0.065sin 212tS t (4) 式中,取 2000 年 1 月 t1。 3.2.3 周期变动规律拟合 要获得周期变动 Ct 的模型,首先要确定变动周期。自 2003 年后猪肉价格经历了两个多完整周期(图 3),若以 2006 年 6 月为准确波谷,相邻两个波谷距离两个为 36 个月和 41 个月
19、,相邻两个波峰间距离为 41 个月和 43 个月。用波谷波峰距离平均后取整,确定价格变动周期为 40 个月。若以 2006年 6 月为准确波谷,倒推到 2000 年 1 月价格变动的初始变动相位为 3/5。注:猪肉相对价格是指同年各月猪肉价格与该年月价格比值。 Note: Relative price of pork is the ratio of monthly price to the price in February of same year图 2 猪肉价格季节性变动规律(20002011 年平均值) Fig.2 Seasonal regularity of pork prices M
20、ean values of 20002011用实际猪肉价格除去长期趋势估计式(3)和季节性变动规律估计式(4),得到周期性规律变动数据。观察该数据发现,周期价格波动具有正余弦函数特征,且振幅幅值也在变化。 周期性规律变动振幅幅值与 10 个月前能繁母猪存栏量及猪粮价比偏离供求均衡点幅度有关。若10 个月前能繁母猪存栏量及猪粮价比偏离供求均衡点幅度大,当期猪肉价格偏离长期均衡点就大。 根据猪粮价比 Ft 变动历史统计结果及生猪生产业界的普遍观点24,设定 2006 年之前的猪粮价比均衡点为 6.0,2006 年之后均衡点为 6.5。猪粮价比偏离率 Z1t计算式为: 2006 年之前 166ttF
21、Z ? (5) 2006 年之后16.56.5ttFZ ?(6) 若用 10 个月前猪粮价比估计当月猪肉周期性变动 C1t,设定模型为: 1 0 1 1 102 31 sin 1 40 5t tC Z t + + (7) 1 10tZ表示 t 之前 10 个月猪粮价比偏离率。0,1为常数。 用 2000 年 1 月至 2011 年 12 月数据对(7)式作最小二乘回归得 0 10.1878 0.1247 若用Z2t表示能繁母猪存栏量偏离率,取自2009年 1 月共计 40 个月一个完整周期能繁母猪存栏量农业工程学报2013 年4 Mt 均值 4 817 万头作为均衡存栏量,Z2t 计算式为 2
22、48174817ttMZ ? (8) 设定周期变动规律 C2t 模型为 2 0 1 2 102 31 sin 1 40 5t tC Z t + + (9) 2 10tZ表示 t 之前 10 个月能繁母猪存栏偏离率。0,1 为常数。 用 2009 年元月至 2011 年 12 月实际数据做最小二乘回归得: 0 10.1571 1.0094 3.3 猪肉价格预报模型 若用能繁母猪存栏量偏离率预报猪肉价格,根据(3),(4),(8),(9)式及估计结果得到如下价格预报模型。 2 107.3683 0.1126 21 0.065sin 2121 0.1571 1.0094 2 3sin 1 40 5t
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