基于灰色模型的江西水稻产量预测研究王雨晨[摘要]水稻作为粮食农作物最基本的代表，预测其未来的波动对农业发展与建设尤为重要。因此本文选取了2000—2018年江西省水稻产量数据，通过构建灰色预测模型GM（1，1），来分析当前江西省水稻产量的现状并预测其未来发展趋势。结果表明，水稻产量走势向好且在未来6年里会持续增长。[关键词]水稻产量;灰色预测模型;GM（1，1）;农业：F224：ADOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004农业是人类衣食之源，生存之本，是一切生产的首要条件[1]。农业经济发展作为第一产业增加值的重要体现，是全国人民关注的问题。然而粮食作为人们赖以生存的支柱，是人们生产活动的重要保障。互联网时代下，农业与物联网技术相结合，提高农产品从生产到销售的效率，减少损耗，保证食品安全是社会的需要。因此，农业的发展必须结合飞速发展的现代信息科技，讲究智慧农业，增加农作物年产量才是重中之重。1粮食产量现状分析中国农耕历史悠久，然而在农业现代化发展中仍存在以下问题。第一，农村人口过多。若农村人口过快增长，会导致粮食供求一直处于紧张状态，并会引起部分农副产品价格上升。第二，土地闲置过多。许多老百姓舍不得出让土地，但如果把进城务工农民的土地出让给有农业生产规模的企业或是其他集体来进行规模化生产，这样便可以减少粮食生产成本，增加收益。第三，自然灾害预防不科学。农作物极易受气候和自然灾害的影响，如果没有科学的预防灾害的办法，会严重损害农民的粮食收成[2]。归根结底，农村农业发展需要大量的资金与人才，需要政府大力扶持。江西省是中国江南以水稻为主的重要粮食产区之一，2014年江西省水稻的播种面积位居全国第2位，粮食作物播种面积占作物总播种面积的60%～70%，其中水稻常年播种面积约占粮食作物播种面积的85%～90%，因此农业经济发展主要以水稻产量为主[3]。然而每年的水稻产量都是一个不定数，受很多因素的影响，其中包括气候、人为、社会因素等。如果雨水泛滥或较少，便会对水稻造成损害，另外还有蝗虫等其他病害也会对庄稼造成危害。2020年的相关数据显示，有4000亿只蝗虫侵入印度和巴基斯坦，尽管采取了一系列措施防止蝗虫入侵，但依旧存在粮食危机[4]，不仅可能影响经济发展，还会引发饥荒等灾害，造成的损失将是巨大的，所以必须对每年的粮食产量进行研究与预测，提前做好政策建议与措施来防止粮食产量受到危害。本文将对历史水稻产量数据进行研究，以此预测未来江西省粮食产量的走势。2灰色模型在水稻产量预测中的应用本文选取了2000—2018年江西省水稻产量的时间序列数据（数据来源于《国家统计年鉴》）。数据显示，2000—2010年，每年的水稻产量都在2000万t内稳步上升，到2011年突破2000万t。2016年和2017年水稻产量有所下降，原因可能是部分地区遭遇高温、干旱。2.1模型介绍灰色预测模型只有少量的信息但可以预测出该序列未来的趋势，并且提供一个预测精准度[5]。之所以称为灰色预测，是因为黑色为无信息，白色是拥有全部信息，而拥有部分但不完全的信息进行预测便是灰色预测。模型常见的表达式是GM（n，x），其实用n阶微分方程对x个变量建立模型，GM（1，1）是一阶微分方程模型。2.2GM（1，1）模型应用本文通过编写R语言代码实现江西省水稻产量的GM（1，1）模型。由R软件结果看出GM（1，1）参数估计值中发展系数-a=0.0236，灰色作用量u=1474.294，残差平方和为188987.3，平均相对误差为4.826%，相对精度为95.174%。后验差比值检验中C值为0.2214<0.35，看出预测精度等级为好，由此该模型拟合较好。接下来绘制水稻预测产量与原始产量走势比较图来判断水稻产量的未来趋势[7]。如图1所示，原始产量和预测产量都随时间进行了比较，趋势图显示过去19年里水稻产量有很大的变化，但是变化幅度不大，从1600万t增长到了2100万t。未来几年里水稻产量应该会持续的增长，呈积极上升的趋势。3结论本文基于2000—2018年江西省水稻時间序列数据构建灰色预测模型GM（1，1），由预测可知水稻产量在未来6年里会缓慢上升，不会有很大的波动。农业是整个社会经济的基础，未来江西省农业的发展需要有改革性的变化，而不是只满...