基于多项式回归的土地轮耕预测

来源:用户上传      作者:

　　[摘 要]首先找到近十年的糧食年产量、大豆玉米年产量的数据，利用MATLAB工具箱对数据分别进行拟合处理，进行预测得出2017、2018年的粮食年产量、大豆玉米年产量。查阅资料[1]得到玉米产值为800斤/亩，大豆产值为200斤/亩，轮作地区受影响每亩减产600斤，休耕地区受影响每亩减产800斤，经计算得出，2016年和2018年分别土地轮耕影响粮食年产量0.429%和1.22%。进一步将2016至2018年的影响粮食产量百分比与国家财政投入的数据进行拟合分析，预测出当影响粮食产量为5%时国家财政投入为215亿元。
　　[关键词]数据拟合；多项式回归；土地轮耕；国家财政投入
　　中图分类号：TP403 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0104-01
　　在党的十八大三中全会中，政府提出关于“实施耕地轮作休耕，藏粮于土”这项重要决定，并发表了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》。之所以实施耕地轮作休耕，是因为我国粮食产量的12连增、耕地资源高强度利用下导致土壤酸化、土层变薄等生态问题的恶化，提出这一项政策的目的在于降低耕地利用强度、恢复和提升耕地质量[2]。
　　要真正实施这一决策，必须对中国耕地资源集约利用利用的现状、形成以及原因深刻的了解，只有这样，才能使政策完美落实，才能实现国家的战略目标。
　　1.数据处理
　　1.1粮食总产量的预测
　　通过查阅资料获取2007年至2017年的粮食产量，如表1所示：
　　运用MATLAB的curvefitting工具箱对数据进行拟合处理，选出可以接近大多数数据点的最佳拟合曲线，在此基础上，对2018年粮食总产量进行预测，如图1所示：
　　拟合曲线为：
　　预测得到2018年的粮食年产量为62259万吨。
　　1.2大豆玉米年产量的预测
　　通过查阅资料分别找到2007年到2016年的大豆和玉米的年产量，如表2所示：
　　分析上述数据，可得出玉米产量与大豆产量相比大豆产量的影响值太小的结论，因此研究土地轮耕影响粮食产量，主要研究玉米的减产影响粮食产量。
　　2.问题求解
　　查询资料[3]知玉米产量约为800斤/亩，大豆产量约为200斤/亩，根据已知数据2017年轮作休耕1200万亩，其中轮作1000万亩，休耕200万亩，大概影响粮食产量近80亿斤，相当于整个粮食年产量的0.6%。
　　在此假设轮作2016年种的玉米，转变为2017种植大豆，则轮作减产为600斤/亩；因为休耕地区多是受污染严重、多旱灾地区，因此可假设休耕地区本来种植的是抗性植物玉米，其休耕减产为800斤/亩。
　　对2017年的数据进行计算可得出：
　　共为380万吨，约占2017年粮食年产量61791万吨的0.61%，与实际影响粮食产量的比率相近，可以说明此模型准确率还是较高的。预测出2016年和2018年的影响粮食产量：
　　计算得出土地轮耕影响粮食产量约占2016年粮食年产量的0.32%，约占2018年粮食年产量的1.22%。对2016年至2018年的国家财政投入与影响粮食产量比率进行数据拟合分析，，其结果如图4所示：
　　图4国家财政投入随影响粮食产量的变化曲线
　　曲线方程为：
　　综上所述，当影响粮食产量比率为5%时，国家财政应投入199.86亿元。
　　参考文献
　　[1]杨庆媛，陈展图，信桂新，曾黎.中国耕作制度的历史演变及当前轮作休耕制度的思考[J].西部论坛，2018，28（02）：1-8.
　　[2]黄国勤，赵其国.中国典型地区轮作休耕模式与发展策略[J].土壤学报，2018，55（02）：283-292.
　　[3]陈展图，杨庆媛，童小容.轮作休耕推进农业供给侧结构性改革路径研究[J].农村经济，2017（07）：20-25.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15325250.htm