研究生建模优秀论文.pdf

1、 参赛密码 （由组委会填写由组委会填写）“华华华华为为为为杯杯杯杯”第第第第十十十十三三三三届届届届全全全全国国国国研研研研究究究究生生生生 数数数数学学学学建建建建模模模模竞竞竞竞赛赛赛赛 学学 校校 天津工业大学天津工业大学 参赛队号参赛队号 10058003 队员姓名队员姓名 1.常虹常虹 2.万兵涛万兵涛 3.王晓红王晓红 1 参赛密码 （由组委会填写由组委会填写）“华华华华为为为为杯杯杯杯”第第第第十十十十三三三三届届届届全全全全国国国国研研研研究究究究生生生生 数数数数学学学学建建建建模模模模竞竞竞竞赛赛赛赛 题 目 粮食最低收购价问题研究 摘 要：粮食，不仅是人们日常生活的必需食

2、品，而且还是维护国家经济发展和政治稳定的战略物资。粮食最低收购价政策是保护粮食产业的重要举措之一。本文结合历史数据，分析研究粮食最低收购价政策实施有效性以及合理定价问题，对于完善和深化这项政策、促进粮食产业的健康发展具有重要意义。我国实行小麦最低收购价政策的有 6 个省份，水稻最低收购价政策有 11 个主产省。根据经济学理论，本文分析确定了影响种植面积的 12 个指标，分别为农业劳动力人口、农民受教育程度、城乡收入差距、家庭负担、水稻（或小麦）的市场价格、水稻（或小麦）的生产成本、水稻（或小麦）的相对收益竞争力、农作物播种面积、受灾情况、水稻（或小麦）的净出口、城市化水平和最低收购价政策，并且

3、搜集了 1995-2014 年的数据。另外还搜集了 2006 年至 2014 年小麦和水稻的最低收购价格数据。种植面积的影响因素分析种植面积的影响因素分析(问题问题 1)。首先选取了影响区域特征的指标，分别对小麦的 6 个主产省份和水稻的 11 个主产省份进行了聚类分析，将小麦的 6 个主产省份分为了两类，水稻的 11 个主产省份分为了三类。根据聚类结果，本文选取山东省作为华北地区、选取安徽作为华中地区小麦研究代表。选取江苏作为华中地区、选取吉林作为东北地区、选取湖南代表华南地区的水稻研究代表。分别对山东和安徽小麦代表省份和江苏、吉林、湖南三个水稻代表省份进行了种植面积影响因素的 Spearm

4、an 相关检验，分别建立了影响粮食种植面积的指标体系，并且对该指标体系进行了合理性评价。最后利用所选取的指标分别建立了主成分回归模型，指出了指标体系指标的重要性等次。2 粮食最低收购价政策执行效果的评价粮食最低收购价政策执行效果的评价（问题问题 2）。）。根据粮食品种与区域的差异，本文根据问题 1 中建立的指标体系，运用主成分-统计控制的方法分别对安徽省和山东省的小麦和吉林省、湖南省与江苏省的水稻进行粮食最低收购价政策执行效果的评价。为了消除变量间的共线性，提高评价的精确度，除了粮食最低收购价政策外，对指标体系其他变量进行主成分分析，根据累计方差贡献率选取前几个主成分。并作为协变量进入统计控制

5、模型，建立粮食最低收购价政策与粮食种植面积的协方差分析模型。经过计算发现：粮食最低收购价政策在山东和安徽小麦的执行效果显著，其中粮食最低收购价政策促使安徽省平均每年小麦种植面积增加了 12.52%，促使山东省平均小麦种植面积增加了21.72%。对于水稻所选取的三个省份，吉林省的粮食最低收购价政策促使水稻种植面积平均每年增加了 11.81%，但是湖南省和江苏省水稻的粮食最低收购价政策的执行效果却并不显著。最后选取实行了粮食最低收购价政策的山东省与没有实行粮食最低收购价政策的山西省，对它们的小麦种植面积的变化进行了对比，结果发现山东省相对于山西省小麦种植面积发生了明显提高。综上所述，粮食最低收购价

6、政策在不同地区不同品种上表现出来的执行效果并不一致。粮食价格体系模型的建立与分析粮食价格体系模型的建立与分析（问题问题 3）。）。首先作图定性分析了粮食最低收购价价格与粮食市场价格的趋势对比，从直观上得出两种价格具有很强的趋同性。并计算了两种价格的相关系数，进一步确认了它们之间存在着很强的相关性。接着本文运用市场收购价理论和局部调整模型分别建立了包含粮食最低收购价在内的粮食价格形成模型，包括供应量模型、企业收购量模型和市场收购价格模型。运用历史数据分别对安徽、山东小麦和吉林、江苏、湖南水稻价格形成模型进行了实证分析。结果表明，粮食最低收购价价格对粮食市场收购价格有直接的正的影响，最低收购价价格

7、的出台实际上抬高了粮食市场收购价。粮食最低收购价合理定价的线性规划模型粮食最低收购价合理定价的线性规划模型（问题问题 4）。）。以粮食产量为目标模型，以价格波动、财政支出、库存和种植面积为约束条件建立了粮食最低收购价合理定价的线性规划模型。然后我们分别以小麦和水稻为例，实证分析了两个小麦主产省和三个水稻主产省在“十二五”规划期间粮食最低收购价对粮食产量的影响。其中，安徽小麦、山东小麦、吉林水稻最低收购价政策效果显著。截至2013年，粮食最低收购价在调高10%的情况下，粮食产量涨幅分别为7.9%、9.9%和 7.2%；相比之下，江苏水稻的粮食最低收购价政策效果不明显。粮食最低收购价在调高 10%

8、的情况下，粮食产量涨幅为 2.9%；然而湖南省的最低收购价政策却没有对粮食产量的增长起到促进作用。粮食最低收购价在调高 10%的情况下，粮食产量涨幅为-4.9%。最后，我们利用该模型确定出 2017 年的合理最低收购价。结果见下表：粮食最低收购价的可行性分析粮食最低收购价的可行性分析（问题问题 5）。）。对问题 4 小麦最低收购价合理定价的线性规划模型的约束模型进行了修改，建立了以小麦面积为目标的小麦最低收购价合理定价的线性规划模型。然后对 2015 年小麦最低收购价进行实证分析，最终确定在当年粮食最低收购价政策的基础上，收购价增加为 1.33 元/斤时，在满足约束条件的基础上，可将小麦的种植

9、面积增加至增加至 6003.9 千公顷，实现了较 2000 年增大超过 5%的目标。调控粮食种植的优化决策和建议调控粮食种植的优化决策和建议（问题问题 6）。）。结合上述研究得出了粮食最低收购价问题的研究结论，并且对我国粮食价格政策提出了政策建议。关键词关键词：Spearman 主成分回归 统计控制评价 价格形成 线性规划 3 第 1 章 前 言 1.1 研究的目的与意义研究的目的与意义“民以食为天”作为一个命题，其所揭示的问题在生物学意义上的真实性是勿庸置疑的。粮食不仅是人们日常生活的必需品，还是维护国家经济发展和政治稳定的战略物资，具有不可替代性。由于耕地减少、水资源短缺、气候变化等问题日

10、益凸现，中国粮食产业的弱质性、低效性在国际市场中就表现得尤为明显，使得中国粮农的分散经营更加难以抵御国外大规模的现代农场的冲击（黄家顺，2002；许经勇，2002）。因此，在中国，对粮食产业进行政策保护就显得尤为重要。中国粮食保护政策体系主要有三大政策组成，即粮食生产支持政策、粮食价格支持政策和收入支持政策(何兵，2005)。粮食最低收购价政策就是粮食价格支持政策的一种。中国粮食收购价格一般情况下是由市场供求决定，国家在充分发挥市场机制作用的基础上实行宏观调控。为保护农民利益、保障粮食市场供应，必要时由国务院决定对短缺的重点粮食品种，在粮食主产区实行最低收购价格。当市场粮价低于国家确定的最低收

11、购价时，国家委托符合一定资质条件的粮食企业，按照国家确定的最低收购价收购农民的粮食。显然，它不同于 2004 年之前实行的保护价政策。自 2005 年以来，中国陆续在河北、江苏、安徽、山东、河南、湖北等 6 个小麦主产省份以及辽宁、吉林、黑龙江、江苏、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广西、四川等 11 个稻谷主产省（区）实行了最低收购价政策。10 年来的实践表明，粮食最低收购价政策有利于保护农民种粮利益、促进粮食生产发展，有利于粮食市场的稳定和国家的粮食安全（鲁晓东，2010）。然而这种政策也有其不完善的地方。要想健康、有效、长期的执行粮食最低收购价政策，需要及时了解并解决三个问题：第一，实行最

12、低收购价政策对粮食的种植面积到底有多大影响？第二，粮食最低收购价政策对粮食市场收购价会产生如何的影响？第三，如何确定合理有效的最低收购价格水平？而本文所需要解决的几个问题，其实质即包含于这三个问题之中。对于这些问题的科学研究和探讨，将为中国政府完善最低收购价政策体系提供可靠的决策参考。本课题将运用农业经济学、福利经济学、制度经济学等相关理论，在搜集大量数据的基础上，对五个代表省份（安徽、山东、江苏、吉林、湖南）粮食最低收购价的经济效应进行深入分析，探究最低收购价政策对于种植面积如何影响。本课题还将通过建立和运用优化模型，探讨在耕地面积、成本收益、财政支持、储库容量、国外粮价等约束条件下，以提高

13、粮食产量为目标的粮食最低收购价最优决策机制。本课题的研究对于有效构建和完善中国粮食最低收购价政策体系、稳定粮食生产、提高粮农的经济收入、促进国民经济又好又快发展具有非常重要的理论和现实意义。1.2 文献综述文献综述 从 2005 年到 2010 年，连续 6 年的“中央一号文件”都对最低收购价政策提出了明确的要求。粮食最低收购价与国家宏观发展战略、粮食安全、农民增收、农业补贴政策等息息相关，其相关研究文献主要集中在以下几个方面。4 1.2.1 最低收购价及粮食补贴经济效应的研究最低收购价及粮食补贴经济效应的研究 自中国实施粮食最低收购价以及直接补贴政策以来，国内外学者对此展开了广泛的研究。20

14、 世纪 60 年代的欧盟通过建立最低收购价机制让大量农产品价格显著地高于世界市场价格，以确保农民的收入保持在一个合理的水平上（K.J.munk，1989）。与之类似，中国实施粮食最低收购价政策以来也取得了明显的效果。在稳定粮食生产、增加农民收入、支持市场粮价、完善粮食市场宏观调控机制方面发挥了重要作用（刘全书、刘福保、王明强，2006；杨银海，2006）。此项政策的重要性在于有利于防止“谷贱伤农”、有利于促进农民增产增收、有利于保证国家粮食安全、有利于刺激农村消费拉动内需（冯文丽、苏晓鹏，2009）。但是，一些学者在肯定粮食最低收购价的经济正面效应的同时也指出了隐忧，认为粮食最低收购价不利于粮

15、食的市场化改革，不利于粮食种植结构调整优化和种植品种的换代升级（丁伟，2006）。张向东（2006）、刘梅生（2007）、焦善伟（2009）等也阐述了近年来粮食最低收购价变化情况及市场影响展望，对最低售价的利弊作了阐述，就完善最低收购价政策和操作给出了建议。但这些文献基本上都停留在定性描述上，并没有就最低收购价对粮食单产、种植面积、粮农增收等方面的经济效应大小作定量研究。但粮食直接补贴的经济效应研究就比较深入了。Fred Gale,Bryan Lohmar,and Francis Tuan(2005)发现，中国的粮食直接补贴政策与单产水平没有必然联系，对提高单产没有激励作用。李鹏、谭向勇（20

16、06）运用敏感度系数法分析和评价了直接补贴政策对农民种粮净收益的影响，结论是，直接补贴政策对提高农民种粮净收益有一定的作用，但作用不大。叶慧、王雅鹏（2006）的研究表明，中国粮食补贴制度效率普遍不高，各省市补贴制度效率也存在较大差距。王姣、肖海峰（2007）利用数学规划模型，对粮食最低收购价、农机补贴和减免农业税政策效果进行了分析。可以预见，中国粮食最低收购价政策的经济效应分析，必将和粮食直接补贴的经济效应一样，成为学术界关注的热点，上述文献对本课题研究具有借鉴作用。1.2.2 最低收购价格优化机制的研究最低收购价格优化机制的研究 粮食的最低收购价水平过低或过高都会带来不利影响。保持合理的粮食最低收购价水平有利于粮食生产的稳定。在国内，一些学者建议中国应实行浮动的粮食最低收购价水平（甘霖、兰录平，2007），并指出：合理的、能反映不同地区不同粮食品种、不同品质的、具有地区差异的最低收购价格水平是有效支持市场粮价、均衡财政支出的一个重要手段和措施（刘福保、王明强，2006；丁伟，2006）。在中国目前形势下，为保护农民种粮积极性、促进农民增收、进而拉动内需促进经济发展，粮食最低收购价的