一種糧食最優儲藏量確定的方法及裝置與流程

2024-03-31 17:16:05 2

本發明涉及一種糧食最優儲藏量確定的方法及裝置。特別是在綜合考慮有糧食儲藏和無糧食儲藏的情況下，進行確定糧食最優儲藏量，屬於糧食安全技術領域。

背景技術：

建立和維持適度規模的糧食儲藏量是實現糧食安全的重要手段，糧食儲藏水平的變化是衡量和評價糧食安全的一個重要指標。糧食市場一旦出現嚴重的供不應求就會引起糧價的巨大波動，那麼對社會的發展甚至整個國家的安全都會產生巨大的負面影響。糧食儲藏不僅可以保證人們獲得所需的糧食，維護社會安定，更是具有調節市場供求、維持糧食價格的作用。但是，糧食儲藏本身是要花費成本的(包括直接的糧食儲藏成本和過度儲藏可能引起的社會福利損失)。因此，糧食儲藏規模過小可能導致糧食不安全，而糧食儲藏規模過大又會增加倉容壓力和財政負擔。尤其是在加入WTO後我國面臨著更加自由的國際貿易環境，糧食儲備的外部條件發生了變化，利用國際市場調節糧食餘缺的可能性增強，隨之出現的問題就是多大的糧食儲備規模既能做到節約儲藏成本又能做到保證糧食安全。

現有的糧食儲藏量的計算方法只是單純的考慮到國際糧食儲備量計算值、糧食產量波動或糧食需求量等因素中的某一影響因素，如基於聯合國糧農組織(FAO)方法使用經驗數據，沒有結合我國國情及糧食實際的供應情況，因此不能夠依據糧食儲藏的實際目標計算出糧食的最佳儲藏量。所以，現有的計算糧食儲藏量的方法存在一定的缺點，不能結合我國實際情況確定出糧食最優儲藏量，以致於不能有效地發揮糧食儲藏在國家糧食安全調控中的作用。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種糧食最優儲藏量確定的方法，用於解決現有的糧食儲藏量計算方法不能有效地確定最優糧食儲藏量的問題。本發明還提供一種糧食最優儲藏量確定的裝置。

為解決上述問題，本發明的技術解決方案是提供一種糧食最優儲藏量確定的方法，包括：

1)統計相關數據，以統計數據為基礎計算糧食儲藏率r為：

其中，a指糧食缺口時的單位經濟損失；c指糧食儲藏的單位成本；Pg指糧食供應中斷發生的概率；Pj指糧食進口中斷發生的概率；Rj指進口糧食量佔糧食總供應量的比重；

2)根據糧食儲藏率r建立糧食最優儲藏量s為：

s＝r·H

其中，H指糧食產量。

本發明還提供一種糧食最優儲藏量確定的裝置，該裝置包括模塊：

1)用於統計相關數據，以統計數據為基礎計算糧食儲藏率r的模塊，糧食儲藏率r為：

其中，a指糧食缺口時的單位經濟損失；c指糧食儲藏的單位成本；Pg指糧食供應中斷發生的概率；Pj指糧食進口中斷發生的概率；Rj指進口糧食量佔糧食總供應量的比重；

2)用於根據糧食儲藏率r得出的糧食最優儲藏量s的模塊，糧食最優儲藏量s為：

s＝r·H

其中，H指糧食產量。

本發明的有益效果是：本發明分別考慮國家有無糧食儲藏體系的情況下，建立糧食最優儲藏量模型，該模型計算科學、客觀，為我國合理確定糧食儲藏量提供依據，確保國家有效的預測糧食供應量，保證國家糧食安全。

附圖說明

圖1為儲藏模型建立流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。

本發明提供的一種糧食最優儲藏量的確定方法，該方法的步驟為：

步驟一、統計相關數據，以統計數據為基礎計算糧食儲藏率r。

步驟二、根據糧食儲藏率r建立糧食最優儲藏量s。

上述各步驟的詳細過程介紹如下：

步驟一、統計相關數據，以統計數據為基礎計算糧食儲藏率r。如圖1所示流程圖，則具體計算過程如下：

糧食供應由國內糧食供應和糧食進口，因此，糧食總供應量＝國內糧食供應量+糧食進口量。國內糧食供應量佔糧食總供應量的比重為Rg(0＜Rg＜1)，糧食進口量佔糧食總供應量的比重為Rj(0＜Rj＜1)，並且Rg+Rj＝1。若某年裡糧食總供應量為T，則國內糧食供應量為TRg，糧食進口量為TRj。

糧食安全是指糧食總供應量大於或等於糧食的總消費量。糧食的不安全因素包括糧食供應中斷和糧食進口中斷。糧食供應中斷是指因國內糧食歉收導致糧食供小於求的情況，其發生的概率為Pg(0＜Pg＜1)，則糧食供應正常的概率為(1-Pg)；糧食進口中斷是指因國際糧食供應緊張，糧食進口出現中斷的情況，其發生的概率為Pj(0＜Pj＜1)，則糧食進口正常的概率為(1-Pj)，並且Pg＜Pj。

為分析求取最優的糧食儲藏量，現同時考慮無糧食儲藏和有糧食儲藏的兩種情況下，計算糧食儲藏率。

1、無糧食儲藏的情況

在國家沒有建立起糧食儲藏體系的情況下，糧食的消費量就是糧食供給量，在發生糧食供不應求的糧食危機時，國家沒有糧食儲藏以備緊急使用，因此糧食短缺將導致國家經濟發生損失。現針對國內糧食供應和糧食進口發生多種可能性組合時，分別計算出經濟損失，其中單位經濟損失為a。

(1)國內糧食供應中斷、糧食進口中斷。此時糧食需求得不到有效補給，該情況出現的概率為PgPj，造成的經濟損失為aT。

(2)國內糧食供應中斷、糧食進口正常。此時糧食供給缺口主要來自國內糧食供應部分，該情況出現的概率為Pg(1-Pj)，造成的經濟損失為aRgT。

(3)國內供應正常、糧食進口中斷。此時糧食供給缺口主要來自糧食進口部分，該情況出現的概率為(1-Pg)Pj，造成的經濟損失為aRjT。

(4)國內供應正常、糧食進口正常。此時糧食供給剛好滿足糧食消費需求，不會出現經濟損失，該情況出現法概率為(1-Pg)(1-Pj)，造成的經濟損失為零。

(5)根據多目標最優化理論的相關方法，由此得到無糧食儲藏的情況下糧食短缺造成的經濟損失為：

E1＝PgPj·aT+Pg(1-Pj)·aRgT+(1-Pg)Pj·aRjT

＝PgPj·aT+(Pg-PgPj)·a(1-Rj)T+Pj·aRjT-PgPj·aRjT

＝PgPj·aT+Pg·a(1-Rj)T-PgPj·a(1-Rj)T+Pj·aRjT-PgPj·aRjT

＝PgPj·aT+Pg·aT-PgRj·aT-PgPj·aT+PgPjRj·aT+Pj·aRjT-PgPj·aRjT

＝Pg·aT-PgRj·aT+Pj·aRjT

＝aT[(Pj-Pg)Rj+Pg]

2、有糧食儲藏的情況

在國家建立了糧食儲藏體系的情況下，如果發生糧食供應危機，國家可以調動糧食儲藏以緩解糧食短缺對國家經濟造成的損失。但是，糧食儲藏是有儲藏成本的，因此，不可能無休止的建立龐大的糧食儲藏體系，必須考慮糧食儲藏的成本和效益，這裡單位糧食儲藏成本為c，即每儲藏一噸糧食所需要的費用，糧食儲藏成本主要包括直接的糧食每噸採購價格、倉儲設施建設、維護、管理費用以及過度儲藏引起的社會福利損失。

糧食供應出現危機時，糧食儲藏可以立即投放到市場，緩解一部分國家經濟損失，現針對國內糧食供應和糧食進口發生多種可能性組合時，分別計算出經濟損失，其中糧食儲藏率為r，即糧食儲藏量佔糧食總供應量的比例。

(1)國內糧食供應中斷、糧食進口中斷。實際庫存糧食供給量為rT，則糧食短缺量為(1-r)T，造成的經濟損失為a(1-r)T，同時儲藏糧食的成本為crT，該情況出現的概率為PgPj，造成的經濟損失合計為a(1-r)T+crT。

(2)國內糧食供應中斷、糧食進口正常。實際庫存糧食供給量為rT，國內糧食供應中斷出現的糧食欠缺量為RgT，但由於庫存補給，實際糧食欠缺量為RgT-rT，造成的經濟損失為a(RgT-rT)，同時糧食儲藏成本為crT，該情況出現的概率為Pg(1-Pj)，造成的經濟損失合計為a(RgT-rT)+crT。

(3)國內供應正常、糧食進口中斷。實際庫存糧食供給量為rT，糧食進口中斷出現的糧食欠缺量為RjT，但由於庫存補給，實際糧食欠缺量為RjT-rT，造成的經濟損失為a(RjT-rT)，同時糧食儲藏成本為crT，該情況出現的概率為(1-Pg)Pj，造成的經濟損失合計為a(RjT-rT)+crT。

(4)國內供應正常、糧食進口正常。此時糧食需求能得到保證，所以不存在糧食短缺的情況，但由於糧食庫仍然存在，為維持糧食庫存需要付出的成本代價為crT，該情況出現的概率為(1-Pg)(1-Pj)，造成的經濟損失為crT。

(5)根據多目標最優化理論的相關方法，由此得到有糧食儲藏的情況下糧食短缺造成的經濟損失為：

E2＝PgPj[a(1-r)T+crT]+Pg(1-Pj)[a(RgT-rT)+crT]

+(1-Pg)Pj[a(RjT-rT)+crT]+(1-Pg)(1-Pj)crT

＝PgPja(1-r)T+PgPjcrT+Pg(1-Pj)a(RgT-rT)+Pg(1-Pj)crT

+(1-Pg)Pja(RjT-rT)+(1-Pg)PjcrT+(1-Pg)crT-(1-Pg)PjcrT

＝PgPjaT-PgPjarT+PgPjcrT+(Pg-PgPj)a(RgT-rT)+PgcrT-PgPjcrT

+(1-Pg)PjRjTa-(1-Pg)PjarT+PjcrT-PjPgcrT+crT-PgcrT-PjcrT+PgPjcrT

＝PgPjaT-PgPjarT+PgPjcrT+Pga(RgT-rT)-PgPja(RgT-rT)+PgcrT-PgPjcrT

+PjRjTa-PjRjPgTa-PjarT+PgPjarT+PjcrT-PjPgcrT+crT-PgcrT-PjcrT+PgPjcrT

＝PgPjaT-PgPjarT+PgPjcrT+PgaRgT-PgarT-PgPjaRgT+PgPjarT+PgcrT-PgPjcrT

+PjRjTa-PjRjPgTa-PjarT+PgPjarT+PjcrT-PjPgcrT+crT-PgcrT-PjcrT+PgPjcrT

＝PgPjaT+Pga(1-Rj)T-PgarT-PgPja(1-Rj)T+PgPjarT

+PjRjTa-PjRjPgTa-PjarT+crT

＝PgaT-PgaRjT-PgarT+PgPjarT

+PjRjTa-PjarT+crT

＝aT[Pg+Rj(Pj-Pg)+rPgPj-r(Pj+Pg)]+crT

由上述兩種情況下出現糧食供應波動時引起的經濟損失量計算糧食儲藏率r過程如下：

ΔE＝|E1-E2|

＝|arT[(Pj+Pg)-PgPj]-crT|

(6)在建立糧食儲藏體系的情況下，由於糧食供應中斷出現的經濟損失為E2，國家建立糧食儲藏的目的是保證糧食安全，在糧食供應波動的情況下，能夠確保糧食供給和經濟損失最小，因此，將E2對糧食供應量T求導可得：

令導數為零，則有：

則上述的糧食儲藏率r＝f[Pg,Pj,Rj,a,c]可知，在糧食供應波動的情況下，糧食儲藏率與國內糧食供應中斷、糧食進口中斷、糧食國內供應率、糧食進口率、單位糧食短缺成本以及單位糧食儲藏成本有關。

步驟二、根據糧食儲藏率r建立糧食最優儲藏量s。

由步驟一中得到的糧食儲藏率得到糧食最優儲藏量為：

其中，H是指糧食總供給量。

本實施例中，結合國家統計局及國家糧食局提供的2015年的統計數據，對2015年的國家糧食最優儲藏量的計算過程如下：

(1)統計的相關數據有：國內糧食供應量佔糧食總供應量的比重Rg＝0.83；糧食進口量佔糧食總供應量的比重Rj＝0.17；糧食供應中斷率Pg＝0.1；糧食進口中斷率Pj＝0.2；糧食總供應量T＝62143.5萬噸；單位糧食短缺造成的經濟損失a＝0.454×104元/噸；單位糧食儲藏成本c＝0.312×104元/噸。

(2)將上述數據帶入糧食儲藏率公式有：

即2015年的糧食儲藏率為0.287，則由糧食總供應量可知糧食儲藏量為：

s＝r·H

＝62143.5×0.287＝17835.2

也就是說2015年國家糧食儲藏達到17835.2萬噸時為最優儲藏量。此時，如果發生糧食供應危機，可以很好的調控國家糧食市場穩定，保證糧食安全。

本發明實施例還提供了一種糧食最優儲藏量確定的裝置，該裝置包括：

1)用於統計相關數據，以統計數據為基礎計算糧食儲藏率r的模塊，糧食儲藏率r為：

其中，a指糧食缺口時的單位經濟損失；c指糧食儲藏的單位成本；Pg指糧食供應中斷發生的概率；Pj指糧食進口中斷發生的概率；Rj指進口糧食量佔糧食總供應量的比重；

2)用於根據糧食儲藏率r得出的糧食最優儲藏量s的模塊，糧食最優儲藏量s為：

s＝r·H

其中，H指糧食產量。

上述模塊是裝置中為實現該方法的各步驟所建立的功能模塊，實際上是一種根據以上一種糧食最優儲藏量確定的方法進行編程，與該方法步驟對應的軟體進程。因此，對於各個模塊，下面不再進行詳細介紹。