基于ARIMA模型预测黑龙江省粮食产量

基于 ARIMA模型预测黑龙江省粮食产量

闫海洋 彭乐朕 张琦 金子楠 于殿忠

理学院 黑河学院 黑龙江 164300

摘要：运用 模型对1990-2021年黑龙江省粮食产量数据进行预测。将预测值与实际值对比，结果表明， 模型，拟合效果较好，并预测出2022年黑龙江省粮食产量为7998.669万吨。

关键词： 模型；粮食产量；预测

1引言

黑龙江省2021年粮食产量为1573.54亿斤，连续11年在全国领跑，为保障国家粮食安全做出了巨大贡献。黑龙江省粮食生产在全国占有重要的战略地位，对粮食产量进行预测研究，对我国的农业发展具有重大的意义。

2黑龙江省粮食产量增长分析

通过查询《黑龙江省统计年鉴》收集黑龙江省1990年到2021年的粮食产量数据，发现黑龙江省粮食产量总体是呈上升的趋势的，在1990年至2003年增长缓慢，并且存在较大波动，2004年至2015年急速上升，2015年到2021年又呈现平稳增长趋势。同时数据波动具有明显的周期性，因此选择 模型进行预测分析。

3黑龙江省粮食产量的预测

3.1 平稳性检验

利用 软件绘制时序图，发现序列存在一定的周期趋势，并没有显著的线性趋势。对原始序列，一阶差分序列以及二阶差分序列进行单位根检验，在临界值在1%，5%，10%的情况下，二阶差分后数据的P值为0，小于0.05，可见序列是平稳的，则可选择二阶差分序列进行时间序列分析。

3.2 模型定阶与检验

对二阶差分序列绘制自相关与偏自相关函数图。通过观察二阶差分序列具有明显的拖尾特征，大部分序列位于置信上限和置信下限之内。

对模型的定阶，采用BIC准则，当BIC函数值达到最小时模型最优。经过计算最终选择 模型，模型结果如表1所示。

表1 AIRMA(1,2,0)检验表

由表1可以看出，Q统计量的p值均大于0.1，表明模型通过了白噪声检验。信息准则AIC和BIC值，用于多次分析模型对比，越低越好。同时模型的拟合优度 为0.978，模型表现优秀，基本满足要求，最终确定模型结果为 模型。模型公式为：

3.2 模型预测

将拟合序列和原始序列对比，预测2022年黑龙江省粮食产量，结果如图2所示。从图中可以看出，图形基本吻合，拟合效果良好。在此模型下，预测2022年黑龙江省粮食产量为7998.669万吨。

图2 黑龙江省粮食产量真实值与拟合值的对比图

4结论

本文首先对1990年至2021年黑龙江省粮食产量数据，进行描述性分析，发现数据随着时间的增加有明显的上升趋势，并且伴随着季节性变动，因此选择 模型进行预测分析。采用BIC准则对模型定阶，最终确定的 模型，拟合效果最好，并预测到黑龙江粮食产量仍处于上升趋势。

本论文得到2021年黑龙江省大学生创新创业训练计划项目：绿色食尚,自然北疆­­—黑龙江省农产品营销模式研究（项目编号：202113744032）资金资助。

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