农业是国民经济的基础，粮食生产是农业的关键。国内学者在粮食产量的预测和波动性方面做了大量的研究工作。近年来，随着我国人口的快速增加、耕地不断减少、城镇化率加快发展、人民生活水平日益提高，以及全球气候变化加剧，使得粮食安全问题日益成为国际社会普遍关注的焦点问题。本文就提出的粮食潜力实现率及其评价方法对粮食增产趋势进行分析，对于指导粮食生产、保证粮食生产供应、保障国家粮食安全、保持社会稳定具有重要意义。 1 材料与方法

本文从公开发表的数据中整理出全国和东北三省1949—2010年粮食单产数据以及31个省、区、直辖市1979—2010年粮食单产数据。 2 结果与分析 2.1 粮食潜力实现率

为了深入理解粮食潜力和估产的关系，现对前4篇论文内容进行总结^{[1, 2, 3, 4]}，见表 1。

表 1 粮食产量预测理论和方法总结 Table 1 Summary on the theory and methods of grain yield forecasting

表选项

粮食潜力是未来1 年或5 年或10 年之后的当时科技水平、社会经济条件和平均气候条件下所能达到的产量；估产是预测的当年产量；当年实际产量是政府部门统计确定最终发布的产量。现假设已经建立了一个潜力预测模型，可以预测某一年(如2008 年)的潜力；再假设已经建立了一个估产模型，可以预测当年(如2008 年)的产量；假设也已经知道该年(如2008年)的实际产量。那么，三者之间有什么样的关系呢？

为说明粮食潜力预测和估产的关系，定义粮食潜 力实现率=[1+(某年粮食实际产量或估产值-某年粮 食潜力预测值(这里为说明方便，以最近一年的潜力 预测值为例说明))/某年粮食潜力预测值]伊100%。这 里，某年粮食潜力预测值是科技进步增产下的预测 值，受气候影响较小。一般地，当粮食潜力实现率为 100%时，说明当年气候条件为平均气候年型；当粮食 潜力实现率跃100%时，说明当年气候条件好于平均气 候年型；当粮食潜力实现率约100%时，说明当年气候 条件劣于平均气候年型。当然，潜力实现率也受科技 和社会因素的影响。因此，潜力实现率可以用来评价 潜力的实际达到程度。同理，也可以计算过去若干年 中某年或某段时间平均潜力实现率。可见，潜力实现 率将潜力值和当年估产值或实际产量结合在一起，可 以用来评价潜力实际达到的程度，并可反映气候年型 和科技等因素的影响。 2.2 粮食潜力实现率计算方法

具体算法：第一步是选好预测通道，建立潜力预 测模型；第二步是分别预测未来1~10 年各年的粮食 潜力，并取其平均；第三步是取预留的1~10 年的真实 产量，计算各年粮食潜力并取其n=10年的潜力平均； 第四步是分别计算1~10 年各年的粮食潜力实现率， 并取其平均。 2.3 粮食潜力实现率的应用 2.3.1 全国2010 年粮食单产和总产潜力实现率

全国2010 年粮食单产和总产潜力实现率 对2010 年全国粮食单产和总产潜力实现率进行 预测，气候年型修正参数统一确定为1.00 即平产年， 潜力预测中n=10，m=1。结果表明：全国粮食潜力实现 率总体上仍然大于100%，这说明科技推动的单产和 总产仍然呈上升趋势。

2010 年全国粮食单产潜力实现率预测。潜力建 模数据：1979—2009 年(n=10，m=1)；预测模型：y= -1.9968x²+8042.5787x-8093630.2338(r=0.9988，n=10)；2010年潜力预测值：4681 kg·hm^-2。估产建模 数据：1979—2009 年(m=1)，2010 年按平产年的估产 值：5064 kg·hm^-2；2010 年按平产年计算的潜力实现 率预测：108.18%[(1+(5064-4681)/4681)伊100]； 2010 年实产：4973 kg·hm^-2；2010年实际潜力实现率： 106.24%[(1+(4973-4681)/4681)伊100]。

2010 年全国粮食总产潜力实现率预测。潜力建 模数据：1979—2009 年(n=10，m=1)；预测模型：y= -33.9370x²+136184.5344x-136574575.6723(r= 0.9935，n=10)；2010 年潜力预测值：47465×10⁷ kg。 估产建模数据：1979 —2009 年(m=1)，2010 年按平产年的估产值：53453×10⁷ kg；2010 年按平产年计 算的潜力实现率预测：112.62%[(1+(53453-47456)/ 47456)×100]；2010 年实产：54641×10⁷ kg；2010 年实 际潜力实现率：115.12%[(1+(54641-47456)/47456)× 100]。 2.3.2 2010年各省粮食单产和总产潜力实现率

对2010 年各省粮食单产和总产潜力实现率进行 预测，气候年型修正参数统一确定为1.00 即平产年， 潜力预测中n=10，m=1，结果见表 2 和表 3。结果表 明：各省粮食潜力实现率总体上仍然大于100%，这说 明科技推动的单产和总产仍然呈上升趋势。受经济发 展影响，上海、浙江、广东总产量大幅度下降，而经济 发展对单产没有负面影响。

表 2 2010 年各省粮食单产和总产潜力实现率(%) Table 2 The forecasting of the conversion rate of grain yield per unit and total production potential for each province in 2010(%)

表选项

表 3 1999—2008 年各省粮食潜力实现率(%) Table 3 The forecasting of the conversion rate of grain yield per unit and total production potential for each province from 1999 to 2008(%)

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对2004—2008 年5 年和1999—2008 年10年间 各省粮食单产和总产潜力实现率的计算结果表明(表 3)：各省潜力实现率总体上仍然围绕100%波动，全国 单产和总产潜力实现率2004—2008 年为99.90%和 96.26%，1999—2008 年为98.19%和94.37%，这说明 单产和总产总体上小于100%实现率，反过来说明这 5 年和10 年间科技进步增产率在下降。 3 结论

粮食潜力实现率能将潜力预测值和估产值或实 际产量结合在一起，可用来评价潜力的实际达到程 度。模拟研究表明：2010年全国潜力实现率总体上仍 然大于100%，这说明产量总体上仍然呈现稳定上升 趋势。

对2004—2008年5年和1999—2008年10年间 各省粮食单产和总产潜力实现率的计算结果表明：各 省潜力实现率总体上仍然围绕100%而波动，但全国 单产和总产潜力实现率2004—2008年5年和 1999—2008年10年间均小于100%，反过来说明 2004—2008年5年和1999—2008 年10 年间科技进 步增产率在降低，但是2004—2008 年比1999—2008 年增产率略有增加。

结果表明：粮食潜力实现率可以用来评价粮食增产趋势和科技进步的贡献，其方法简单、实用、误差小。