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粮食损失浪费影响因素评估

粮食损失浪费的影响因素评估

摘要

本文针对收获、收购、存储、运输、加工、消费等环节的粮食损失浪费问题建立了评估模型,并提出了对河南省粮食浪费情况的调查方案。

针对问题一,本文在对粮食损失浪费各种影响因素的分析后发现,影响粮食损失浪费的因素有五个:经济收入水平、粮食的质量和数量、饮食习惯和受教育程度、科技水平和硬件设施。而储藏、运输、加工这三个环节在粮食损失浪费中所占比重最大。在分析储粮中的虫害损失时着重介绍了计数称重法、埋袋称重法。以粮食发热、霉变损失作为储粮损失的主要考虑因素建立评估模型。

针对问题二,由于所研究的对象较大、地域宽广,家户储粮方式和储粮数量存在很大差异的实际情况,通过对各种抽样方法的比较研究,确定了一种优化的组合抽样方法:分层三阶段不等概率PPS系统抽样法及线性系统随机抽样法。该方法包括三阶段抽样、分层抽样、不等概率PPS抽样、线性系统随机抽样及现场随机抽样法,比较符合我省农户储粮的实际情况,可在今后的农户储粮损失调查中推广应用。

在模型改进中,本文从储粮损失的外部因素着手,简要介绍了主成份分析法、层次分析法在粮食损失浪费中的应用。

最后,介绍了粮食产后各环节的减损对策以及粮食产后减损的政策及举措建议。

关键词: 损失调查 埋袋称重法 不等概率PPS抽样 主成份分析法

一.问题的重述

粮食问题是全世界都普遍关注的重大问题,其中粮食产后损失浪费更是一个不容忽视与急需解决的问题。客观准确地建立粮食损失浪费情况的模型,对于分析粮食产后损失的主要因素,寻求减少粮食产后损失的对策,提高我国的粮食安全水平具有重要意义。

(1)从收获、收购、储存、运输、加工、消费等环节对粮食损失浪费情况建立评估模型,并说明自己所建立模型的准确性与可靠性。

(2)了解河南省粮食产量分布情况,并提出对全省粮食浪费情况的调查方案,以减少在粮食损失浪费过程中出现的误差。

二.问题的分析

粮食的收获、收购、储存、运输、加工、消费各个环节都不可避免地存在损失浪费的现象,但各个环节粮食损失浪费的影响因素各不相同。

对于问题一,在粮食的收获阶段,机械化程度在整个粮食损失中占很大的比重;而在收购、运输过程中造成粮食运输损失的主要因素是亏量、撒漏、包装运输工艺落后、包装破损和霉坏;粮库储粮损失的主要原因是储藏技术和仓库储藏的硬件设施,农户储粮损失的主要原因是农民的储粮习惯与技术设施;造成加工环节粮食损失的主要因素是原粮水分含量、加工工艺中的漏损;粮食消费环节主要有家庭粮食消费损失、饭店粮食消费损失、食堂粮食消费损失。

在储藏、运输和加工这三个环节中一部分的粮食浪费是难以避免的。由于粮食总量的基数很大,所以减少很小的百分比就会避免大量的粮食损失。在这三个环节中科技水平的提高和硬件设施的改善是减少粮食损失的关键,和西方发达国家相比,我们的科技水平和硬件设施都比较落后,所以从这三个环节减少粮食损失存在比较大的潜力。

从消费、储藏、运输和加工的整体过程中分析可得粮食损失的因素主要集中于以下五个方面:经济收入水平、粮食的质量和数量、饮食习惯和受教育程度、科技水平和硬件设施。如图2.1所示,从这五个方面可以减少大部分的粮食损失,制定减损的方法应着重从这些方面考虑。由于无法收集到上述因素与粮食损失浪费之间较为准确的数据,我们在问题一中主要建立了储存、运输这两个环节的粮食损失评估模型,其他环节的粮食损失用经验数据代替。

1

图2.1 粮食损失的相关因素

对于问题二,目前我国农村储粮约占粮食总产量的60%~70%,而绝大多数的农村储粮是储藏在农户家中,国内许多部门和单位都开展过有关农村储粮损失的调查,这些不同区域和范围的损失调研究结果表明,农村储粮损失一般在8%~10%,损失高的有15%以上,损失低的有5%以下。由于每次采用的调查方法各不相同,而且都是采用典型调查方式取得的损失数据,因此其调查结果不能用于推断全省农户储粮的损失情况,从而造成调查数据的代表性、可比性和权威性不强。

考虑到全省农户储粮损失调查所研究的对象总体巨大,地域宽广,农户储粮数量、储粮方式和损失情况都存在很大差异。根据统计抽样方法的设计原理,为确保抽样调查方法的科学性和可操作性,并结合我国农户储粮实际情况,确定了一种优化的组合抽样方法:分层三阶段不等概率PPS系统抽样法及线性系统随机抽样法。

1. 不考虑粮食的形状、尺寸、密度、成熟度、水分及杂质含量给实验结果带来的影响; 2. 忽略品种、区域、土壤的影响;

3. 评估粮食储存过程中的损失时,由于现代储存技术的提高,鼠害、虫害对粮食的损失可以忽略不计,主要考虑发热、霉变的因素;

4. 在对河南省粮食浪费情况进行调查时,不考虑粮食种类的影响以及被调查人员主观因素的影响。

三.模型的假设

2

四. 变量说明

粮总重量,kg 储M—

Lh— 储 粮被害率,% ms— 虫 蚀重量损失率,% Jn— 检 验样品的总粒数 En— 样 品中虫蚀粮粒数,粒 m1— 完 善粮粒千粒重,kg m2— 虫 蚀粮粒千粒重, kg

L虫— 储 粮虫害损失总量,kg

Lp— 温 升1℃的粮食发热损耗率,%

发C— 热粮食的比热,kcal/kg.℃ 粮W— 食水分含量,%

3000— 粮 食发热中, 微生物分解每公斤干重的粮食所释放的热量,kal 食发热损耗量,kg 粮L—

发G— 热粮食的数量,kg 升度数,kg 温T—

Ys— 散 落(运输)损失

Hs— 获损失 收

Gs— 购(销售)损失 收

储Cs— 存损失

Js— 工损失 加Xs— 费损失 消

S—产后粮食损失

3

五. 模型的准备

整个粮食经济系统由三个子系统构成:(l)粮食产前系统;(2)粮食生产系统;(3)粮食产后系统。粮食产前系统为粮食生产提供必需的生产要素,粮食生产系统将这些要素进行组合和配置,从而转化为一定的粮食产品,粮食产后系统则是将粮食产品收获起来转化为最终消费品的一个系统。因此,粮食产后系统连接着粮食生产与消费,以生产过程的终结为起点,以消费过程的终点为终点。

一般认为,粮食产后系统包括七个基本环节,即收获、脱粒、干燥、运输、储藏、加工、消费。其中收获、脱粒、干燥、消费四个环节一律属于单一环节,即同一批粮食只流经这些环节一次;而运输、储藏、加工则属于非单一环节,即同一批粮食有可能经过多次运输、储藏和加工。

图5.1 河南省产后系统的现实模型

同一主体行为下的数量减少,而且这类环节一经完成则不再重复;但非单一环节下损失数量的测定则比较复杂,因为非单一环节的可重复性一般意味着粮食权属主体的变更,而不同主体的技术、观念、价值标准或效用评价尺度的不同,将导致同一批粮食在同一环节的不同重复过程中具有不同的损失率。

对于单一环节的粮食产后的损失而言,损失数量的测定比较简单,因为它往往属于

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五. 模型的准备

整个粮食经济系统由三个子系统构成:(l)粮食产前系统;(2)粮食生产系统;(3)粮食产后系统。粮食产前系统为粮食生产提供必需的生产要素,粮食生产系统将这些要素进行组合和配置,从而转化为一定的粮食产品,粮食产后系统则是将粮食产品收获起来转化为最终消费品的一个系统。因此,粮食产后系统连接着粮食生产与消费,以生产过程的终结为起点,以消费过程的终点为终点。

一般认为,粮食产后系统包括七个基本环节,即收获、脱粒、干燥、运输、储藏、加工、消费。其中收获、脱粒、干燥、消费四个环节一律属于单一环节,即同一批粮食只流经这些环节一次;而运输、储藏、加工则属于非单一环节,即同一批粮食有可能经过多次运输、储藏和加工。

图5.1 河南省产后系统的现实模型 同一主体行为下的数量减少,而且这类环节一经完成则不再重复;但非单一环节下损失数量的测定则比较复杂,因为非单一环节的可重复性一般意味着粮食权属主体的变更,而不同主体的技术、观念、价值标准或效用评价尺度的不同,将导致同一批粮食在同一环节的不同重复过程中具有不同的损失率。

对于单一环节的粮食产后的损失而言,损失数量的测定比较简单,因为它往往属于

粮食产后损失率作为评价粮食产后损失的综合指标或核心指标,它在粮食产后损失的评价与分析中具有重要地位。与此同时,还有用以说明粮食产后系统各个环节粮食损失程度的指标,它们是:收获损失率、脱粒损失率、干燥损失率、运输损失率、储藏损失率、加工损失率和消费损失率等。

总之,评价粮食产后损失的指标体系由下列各项指标构成:(1)粮食产后损失量;(2)经验产量;(3)各环节粮食损失量;(4)粮食产后损失率;(5)各环节粮食产后损失率。它们之间的关系如下:

粮食产后损失量100%经验产量

某环节粮食损失量某环节粮食损失率100% 经验产量

粮食产后损失率各环节粮食损失率粮食产后损失率

粮食产后损失量各环节粮食损失量

粮食各环节存在的损失

收获中的损失:

收获季节短,成熟的粮食不能颗粒归仓,穗粒脱落田间比比皆是。加之农民缺乏适用的烘干设备,收获后的粮食遇到阴雨绵绵,霉烂、发芽时有发生。据调查,我国粮食收获中的损失就达到4.9%,每年约有220亿公斤粮食损失于田间,晒场。

销售过程中的损失:

据有关方面调查,我国粮食在进入市场后,由于销售环境,销售方式不同,造成销售中损失差异也较大,但就我国国营粮店常年销售中损失通常在0.325%。

存储中的损失:

由于我国农村储粮没有归口管理部门,按我国现行体制,农业部门只管产前,产中的选种播种、栽培、田间管理、病虫害防治、着重点是如何使粮食增产,而粮食部门仓储系统主要管入库后的粮食,对农村储粮也只是作为一种支农性服务工作,因此我国农村的产后粮食管理工作处于空白地带。加之产后粮食分散在千家万户,储粮规模较小,有相当一部分农民种的粮,除了向国家交售订购粮外,主要是满足自己的需要,而不是以商品交换为主,产后粮食损失程度其经济意义也被掩盖,其次是粮食商品价格较低,储粮引起的粮食损失,还不致于使家庭收入锐减,而受虫、霉、鼠损害后的粮食农民可作饲料,故心理上负担不重。

农村储粮损失较大原因之三是农村储粮缺乏正规而适用的储粮装具和设施,缺乏适用于农村的高效低毒的防治虫、霉、鼠的药剂,缺乏科学储粮的基础知识和必要技术。

目前我国农村储粮损失比较严重,高于联合国粮农组织的5%储粮损失的规定,一般在6一9%。

国库粮食的损失:

我国国库储粮损失率一直比较低,通常要求在0.2%以下,但近年来,由于收购粮食质量有所下降,加之有些地方储粮工作有所放松,国库储粮损失高达1一2%较为普遍。 粮食运输过程中的损失:

粮食调运中的损失,近年来有所上升。除了不法分子有意破坏,造成运输中的人为损失外,粮食在运输中因包装袋破旧洒漏,包口缝线脱落,造成粮食在运输中的损失。据有关方面调查,目前我国粮食运输中的损失通常为0.725%

加工过程中的损失:

由于人们生活水平普遍提高,人们对精面、精米、精油的需求量越来越大,仅从目前我国国营粮油加工厂看,由于粮食加工精度的增高,在加工中的成品得率也随之下降,加工厂的粮食损失率高达3.75%。

消费过程中的损失:

随着改革开放的深入发展,我国城乡人民的生活水平普遍提高,然而传统的“惜粮、爱粮”的观念也有所淡化,因此近年来,粮食消费中的损失明显上升,据有关方面调查,我国目前粮食在消费中的损失高达6.3%。

表5.1 粮食各环节损失率

六. 模型一的分析与建立

6.1 数据分析

6.1.1河南省粮库储粮损失调查结果

以河南省粮库为总体,进行粮食产后储藏环节损失调查。调查范围为河南省的159 个市区、县、省直辖市;调查对象为中央直属库、省属库、市属库、县属库4 类;确定

粮库样本40 个,由经培训的调查人员进行现场问卷调查; 被调查人员为粮库仓储技术管理人员;现场调查问卷35 份,回收问卷33 份,有效问卷28 份;调查粮种为小麦;调查内容涉及到影响粮食储藏期间损失的诸项因素。在所调查的33 家粮库中,94%为房式仓,约80%的粮库储藏的为近3 年的小麦, 小麦的容重集中在0.77~0.79 吨每立方米,85%为国有粮库,其中有21 个中央直属储备粮库,67%粮库属于储备库。

1. 粮库储藏总损失率

根据对28 家粮库的损失率调查结果显示, 粮库储粮的总损失率为0.30%(粮库的总损失率=粮库的损失量总和/粮库的入仓量总和)。粮库储粮损失率主要集中在0.1%~0.5%,其中粮库储粮的最大损失率为1.43%,最小为0%。

2. 入仓方式与损失率

粮食的储藏损失还与粮食的出入仓作业方式有关,目前中国房式仓的出入仓方式主要有人工、机械化和半机械化。在本次调查中发现,出入仓方式主要是机械化和半机械化,人工出入仓方式基本上不存在,这是多年来在粮食仓储企业推广机械化的结果。调查显示,不同的入仓方式会影响到储粮的损失率,其中23 个粮库采取机械化的入仓方式,粮食储藏损失率为0.25%; 而5 个粮库采取半机械化入仓方式,粮食储藏损失率高达0.62%,见图6.1。半机械化入仓可能会在人机衔接处造成粮食的撒落,从而增加损失率。

图6.1 不同入仓方式的损失率

3. 储藏技术与损失率

在目前中国粮食仓储行业,所采用的储藏技术一般可分为常规储藏技术和非常规储藏技术,常规储藏技术通常是在满足粮食储藏最基本条件的仓房内(也称常规储藏仓房或一般仓房)储藏粮食,在储藏期间只按照标准和规定定期进行粮情检查,并不采取现代的粮食储藏技术;非常规储藏技术是指在常规仓或为满足某种储藏技术的实施而建造或改造的专用粮仓内(如低温仓、气调仓、地下仓等)储藏粮食,并在储藏期间实施机

械通风、低温、气调、熏蒸等储藏技术。

调查显示,在储藏过程中,储藏技术的使用对储粮损失有一定影响。有7 个粮库仅采用单一的常规储藏,损失率较高, 为0.67%;21 个粮库采取了非常规的粮食储藏技术,损失率较低,为0.28%。非常规储藏技术包括化学熏蒸、低温、冬季通风、排空间积热、拌防护剂等方法中的一种或多种方法,见图6.2。可见推广使用科学的粮食储藏技术,特别是采取多种综合储藏技术,对于减少和控制粮食在储藏期间的损失是非常有意义的。

图6.2 不同储藏技术的损失率

4. 仓房性能与损失率

用于储藏粮食的仓房必须具备一些性能特点以满足粮食安全储藏的要求。本次调查仓房类型主要是房式仓,通过对仓房性能调查发现隔热性、防潮性和气密性与损失率有密切的关系。

调查的仓房类型主要是房式仓,通过对仓房的性能调查发现,隔热性、防潮性和气密性与损失率密切相关。在28 家粮库中,仓房防潮性好的有6 个,隔热性好的有2 个,隔热性与防潮性都好的有1 个,隔热性与气密性均好的有1 个,隔热性、防潮性、气密性都好的有18 个。调查结果显示仓房在隔热性、防潮性和气密性均良好的情况下,储粮损失率比一种或两种性能良好的仓房储粮损失率低。不同粮库仓房性能下的粮食储藏损失率如表1 所示。

表6.1 不同仓房性能的粮食损失率

粮食储藏

仓房性能

在防潮性能、隔热性、防潮性能中只有一种或两种性能良好

防潮性能、隔热性、防潮性均良好

合计 粮仓个数 损失率% 10 18 28 0.43 0.28 0.30

5. 最大虫口密度与损失率

虫害是粮食储藏期间重量损失的主要原因,目前无论国家储备库或个体农户,粮食储藏均不可避免地受虫害的威胁,难以达到无虫储藏。据报道,粮食在储藏期间虫害的损失可高达5%。

在所调查的28 家粮库中, 有25 家粮库发生过虫害,调查数据表明,虫口密度越大导致粮食的损失率越高,其中最大虫口密度在每公斤5 头以下时,损失率为0.23%,而在每公斤5 头以上时,损失率为0.47%。不同虫口密度的损失率见表2。可见粮食在储藏期间虫害发生的程度及次数是影响储粮损失率的主要原因之一。

表6.2 最大虫口密度与粮食储藏损失的关系

最大虫口密度

粮库数/个

头/kg

5以下 17 0.28

5以下 11 0.47

合计 28 0.30 粮食储存损失率/%

6. 熏蒸次数与损失率

根据调查,粮库粮食熏蒸次数越多,储粮损失率越高,其中在储藏过程中粮食熏蒸过1 次的粮库,其储粮损失率为0.24%,比熏蒸过2 次及以上的粮库储粮损失率0.36%明显偏低。粮库粮食熏蒸次数与储粮损失率具体数据见表3 所示。

表6.3 粮食熏蒸次数与粮食储藏损失率

熏蒸次数 粮库数/个 粮食储存损失率/%

1次 13 0.24

2次及以上 15 0.36

合计 28 0.30

7. 粮食发热与损失率

粮食在储藏期间的霉变主要是由于入仓时水分高、储藏期间发生结露或水分转移等造成微生物的大量生长繁殖,出现发热现象,也是造成粮食储藏期间损失的主要因素,因此粮食储藏期间的发热霉变所造成的粮食损失也是不可忽视的。

调查数据表明,在28 个库中,有4 个仓在储藏周期发过热的粮食损失率为0.63%,比在储藏过程中没有发过热的粮食储藏损失率0.29%要高出2 倍多如表4 所示。因此储藏期间粮堆中微生物的大量生长繁殖所造成的发热,足以导致粮食损失的大幅度增加。

表6.4 粮食是否发过热与粮食储藏损失的关系

粮食发热 粮库数/个 粮食储存损失率/%

未发热 24 0.29

发过热 4 0.63

合计 28 0.30

6.1.2 粮食储藏损失原因分析

粮食储藏期间造成损失的原因除以上主要原因,还存在一些偶然因素,如鼠害。由于粮库管理严格,仓内很少有鼠害发生, 在所调查的33 个粮库中只有1 个粮库发生过鼠害,只能算个别现象。雀食也是造成储粮损失的因素之一,但是由于储粮多在仓内或室内,即使露天储藏也有良好的包装和苫盖,雀在粮食储藏期间无法危害,只有在粮食出入仓时可能会遭到雀食,造成的损失量极少,可忽略。另外,以上所计算的损失率均包含粮食自身代谢所消耗的量。

粮食在储藏期间的稳定性及损失率主要与储粮生态环境因子及所采取的储藏技术形式有关, 如储粮害虫的发生状况及熏蒸次数、发热的发生及粮库仓房性能、入仓方式、储藏技术等密切相关,通过河南省的粮食储藏损失调查可以进一步证实, 粮食在储藏

期间的损失与储藏生态环境因子的变化及采取的储藏技术关系最密切。

6.2 模型建立

6.2.1 虫害引起的损失评估方法评介

在定量分析粮食储存过程中的损失时,仓型、入仓方式、仓房性能、储粮性质、以及粮食的含水量、是否生过虫等一系列因素均会对粮食的损失产生不同程度的影响。综合各方面因素,在分析粮食储存过程中的损失时主要考虑虫害、霉变这两个因素。

计量储粮损失中的虫害损失有以下几种方法:计数称重法、容重测定法、标准容重法、千粒重法、埋袋称重法、计数换算法。不同的方法各有优缺点,最简单的方法是计数称重法。

计数称重法由 Anon 1969年提出,是国内外使用最广泛的评估储粮虫害损失的方法。计数称重法是从粮堆的角度来考虑虫蚀损失数量。从总的样本评估来说,完整粮粒的平均单粒重应是一个恒定的值。因此,该方法要求测定时抽取一定量的样本,其中的完整粒、虫蚀粒分别计数、称重,由下面公式计算虫害损失:

Lh

msEn100%Jnm1m2100%m1(6.1) (6.2)

(6.3) L虫MLhms

该法排除了水分对计算结果的影响和储粮自然损失,而且仪器比较简单,操作简便,既考虑了虫蚀粒的多少,又考虑了虫蚀粒本身的被蚀程度,较能准确反映虫害损失,且易于掌握和推广,从而备受欢迎,用于各基层粮库、农场储粮虫害损失评估。但是,此法亦有其缺陷:不适应于损失偏低或较高情形;扦取样品的代表性直接影响测定结果,假定虫害随机侵扰的前提条件难以成立准确度和可靠性受到一定的影响。

国内外目前最简便、准确可靠的方法是埋袋称重法。埋袋称重法是成都粮食储藏科学研究所为所承担的国家科研项目《国家储备粮在储藏期间的自然损失研究》专门设计的;用于测定正常条件下储粮自然损失的方法。以埋入粮堆中的袋内粮食干物质重量的减少反映该点自然损耗,计算公式如下:

自然损耗率%原始埋袋粮食干重测定时袋内粮食干重100%原始埋袋粮食干重 (6.4)

埋袋称重法误差来源少,有利于提高评估结果的准确度。埋袋称重法测定固定袋内粮食

干物质损耗、排除了由于粮食个体和群体差异等引起的扦样误差;水分测定前先平衡,,减少了水分分布不均匀所引起测定结果的偏差,是国内外目前最简便、准确可靠的评估储粮自然损失的指标和方法。

此法亦可用于虫害或微生物造成的粮食损失计算,即忽略自然储粮损失,将原始埋袋粮食干重、测定时袋内粮食干重代入上面的公式,所得结果就是虫害或微生物造成的粮食损失。但该使用方法必须事先在粮堆内埋入粮袋,适用于有计划、有目的的储粮损失研究,在农户储粮损失现场调查中也有实施的难度。另外, 粮袋埋入粮堆的部位也会影响实际的结果,特别是在粮堆中不同部位粮情( 如温湿度、害虫分布) 不一致时,也会影响测定误差。

其他的测量方法由于虫害和水分的限制作用,应用不如上面两种方法广泛。

6.2.2 粮食发热、霉变引起的损失评估方法评介

在不良环境条件下,粮食中各种活有机体的生命活动大大加强,放出大量热量,造成粮食品质与干物质重量损失,因而粮堆发热是储藏期间粮食损失的重要

原因之一。其计算公式如下:

C100%3000(1W&%)

LGTLpLp

两者合并可以得到: LGTC

3000(1W%) (6.5)

该法仅适用于单纯的发热或因发热引起霉变初期的粮食。如果在发热的同时,发生了较严重的霉变,则不仅要考虑数量的减少,还要考虑品质的降低,否则不合实际。使用该方法还要正确判断粮食是正常升温还是异常发热。对于明显霉变的粮食,则需要计算霉变粮食的重量,除以储藏粮食的重量得到霉变损失率。

6.2.3 粮食散落引起的损失评估方法评介

粮食散落引起的损失包括粮食收获后的整理、进出仓作业等环节散落而造成的损失。散落损失很难计算,只能在实际调查的基础上进行估计,以下是经验公式:

Ls(0.5%`~1%)M

(6.6)

6.2.4 粮食损失浪费总体评估

SHsGsCsYsJsXs (6.7)

储存中主要考虑粮食发热、霉变引起的损失;运输中的损失用粮食散落损失来表示。于是粮食损失浪费可以用下面的公式表示:

SHsGsLLsJsXs (6.8)

七. 问题二的分析与求解:

7.1 全省粮食浪费情况调查方案

为了全面准确掌握我省农户储粮损失的真实情况,分析我省农户储粮损失原因,为国家决策提供重要的参考依据,有必要进一步规范和统一省内有关农户储粮损失的调查方法,运用科学合理、准确可靠的调查方法对省内农户储粮损失情况进行调查。而调查方法是否准确可靠,很大程度上取决于确定调查样本的抽样方法是否科学合理并具有可操作性。为此,本文针对我省农户储粮的实际情况,进行了我省农户储粮损失调查抽样方法的研究。

全国省农户储粮损失调查所研究的对象总体巨大,地域宽广(如图7.1),农户储粮数量、储粮方式和损失情况都存在很大差异。

图7.1 河南省各市的分布情况

7.2 统计抽样方法

在统计调查中,根据样本抽取的方式不同,将抽样分为非概率抽样和概率抽样,二者在抽样调查中都是不可缺少的。非概率抽样与概率抽样最大的区别,即前者不是按照一定的随机原则抽取样本,而是根据主观判断有目的、有意识地进行,或根据方便的原则进行;而后者则是遵循一定的随机原则。如果调查目的是用样本数据推断总体的目标量,并以一定的把握程度保证总体目标落在目的范围,那么非概率抽样是不适合的。因此,在理论上概率抽样要比非概率抽样更为严谨,采用概率抽样可以推断总体。通用概率抽样方法主要有五种:简单随机抽样、等距抽样、分层抽样、整群抽样和多阶段抽样。

7.3 农户储粮损失调查抽样方法

根据统计抽样方法的设计原理,为确保抽样调查方法的科学性和可操作性,通过对上述各种抽样方法的比较研究,并结合我国农户储粮实际情况,确定了一种优化的组合抽样方法:分层三阶段不等概率PPS系统抽样法及线性系统随机抽样法。

即:第一阶段采用分层PPS线性系统抽样法,以省内各市为子总体,抽取样本县;第二阶段采用线性系统随机抽样法,在样本县中抽取样本村;第三阶段采用现场随机抽样法,在样本村中抽取样本农户;同时采用多阶段抽样的最优分配法对样本分布影响最大的第一阶段的样本进行最优化分配。

该抽样方法所采用的抽样技术,包括三阶段抽样、分层抽样、不等概率PPS抽样、线性系统随机抽样及现场随机抽样法,是我国在大规模抽样调查和市场调查中常用的抽样方法。

7.3.1第一阶段——以省内各市为子总体,抽取样本县

1. 样本容量的确定

由抽样技术理论可知,在大规模农户储粮损失调查中,抽样数目主要取决于以下因素:

1) 被调查现象数量(农户储粮损失数量)的波动幅度,即标准差或方差的大小;

2) 允许误差或允许相对误差率的大小;

3) 置信概率或概率把握程度的高低;

4) 抽样技术方式和方法的不同;

5) 调查对象无回答率的高低.

其中:抽样极限误差可采用抽样相对允许误差来表示。在其它因素确定的情况下,允许误

差越小,所需样本容量就越大,需花费的调查成本就越高。

在抽样数目(样本容量)的计算过程中,除需要给定允许误差或允许相对误差率的数据之外,很重要的就是要取得关于被研究对象的均值、波动幅度、标准差或方差及单位总数等的数据资料,这些数据资料信息通常来自现有历史资料和预调查数据。由于目前的历史资料多数属于典型调查,数据的代表性较差,无法用于推断总体,因此,在农户储粮损失调查中,样本容量主要取决于试抽样调查数据波动幅度的大小。

综合考虑样本分布的均匀性和样本对被研究现象的代表性这两大因素,同时为了达到抽样误差最小的原则,先分别对各市所包含的县级单位数和各市的粮食产量测算与其对应的尼曼最佳抽样数目,再按杰森多指标最优平均法进行样本在各区域的最优分配。在“粮食储藏量越大的地区,越应该成为粮食储藏损失调查的重点”的原则下,以各县的粮食产量为辅助标志进行不等概率(PPS)系统抽样,根据相关因数计算出应该在全省抽取的样本县数和样本农户数。在多阶段抽样条件下,按3倍设计效应系数计算应抽取的样本农户数量。而实际抽样过程中,考虑到小数进位和样本点重复的影响,常将样本扩大5%计算,从而确定初始样本县数量、有效抽样县数量和平均每个样本县应抽样本农户的数量。

2. 第一阶段样本的最优分配

由统计抽样理论可知:在多阶段抽样中,第一阶段抽样的精度对整个多阶段抽样有极大的影响。因此,在农户储粮损失调查的抽样方案设计中,首先应采用尼曼最优分配法和多指标综合的杰森最优平均法对第一阶段的样本数进行最优化分配。

具体应用方法是:1. 将子总体的全部农业县级单位按随机的顺序排列;2.将各县的粮食产量数据对应地列出,并累计起来,形成粮食产量累计数列;3.计算得出抽样距离数据k,并得到随机起点r;4.通过k与r结合,抽出全部调查县。

7.3.2第二阶段——在样本县中抽取样本村

1. 第一种情况

建立全县全部村名的一览表,第一步先对全县各村从1开始依次编码;第二步用最大编码数除以4(样本村数),其结果称为抽样距离,记为k;第三步在数码1-k中作纯随机抽样,抽取随机数记为r,则编码为r、r+k、r+2k和r+3k的村即为被抽中的样本村。

2. 第二种情况

无法建立全县各村的名录框架,只能建立全县各乡镇的名录框架。在此条件下,可

分两步进行县抽村的抽样。

第一步——县抽乡镇首先,对全县各乡镇从1开依次编码;第二,用最大编码数除以4(样本乡镇数),其结果称为抽样距离,记为k;第三,在数码1-k中作纯随机抽样,抽取随机数记为r,则编码为r、r+k、r+2k和r+3k的乡镇即为被抽中的样本乡镇。

第二步——乡镇抽村 分别对每一个被抽中的乡镇,建立其所辖各村的名录框架(全部村名的一览表)。设共有k个村,在数码1-k中作纯随机抽样,抽出的随机数记为r,则编码为r的村即为被抽中的样本村,则总共抽出4个样本村。

7.3.3 第三阶段——在样本村中抽取样本农户

1. 有门牌号的农户(优先采用)

调查人员到达第二阶段抽样所抽中的样本村以后,确认最邻近街、巷或组的位置,然后从事先已编号的调查表中随机抽取1份,则门牌号与所抽出的调查表编号后两位数字相同的农户成为现场入户调查的对象;若该组无此门牌号,则可用余数法,即:用100减去调查表后两位数字的余数作为所抽中的门牌号;若该农户家中无人可重抽一次。余下的3个调查户即为下一个最邻近街、巷或组的同一个门牌号的农户。

2. 无门牌号的农户

调查人员到达第二阶段抽样所抽中的样本村以后,从事先已编号的调查表中随机抽取1份,以村委会为中心,按右手原则,从村委会右边第一户农户起,抽取户数与所抽中调查表编号后两位数字相同的农户作为现场入户调查的对象。若该村无此农户,则可用余数法,即:用100减去调查表后两位数字的余数作为所抽中的农户;若该农户家中无人可重抽1次。余下的3个调查户即为此农户右手方向每间隔20户的农户。

八.模型的优缺点

8.1 模型的优点

1) 整个模型的建立思路清晰,遵循可操作性强,科学的原则,该模型建立出了理想状

态 下粮食损失浪费的评估模型,为实行粮食减损提供了参考,有一定的参考价值,在储粮过程中通过控制粮食水分、储粮温度,达到减少储量损耗的目的;

2) 本文的对全省粮食浪费的调查方案具有比较广泛的使用价值,可以推广到其他领域

的研究;

3) 在本文的最后,提出应用主成份分析法与层次分析法对粮食损失浪费情况的相关因

素进行评估,可操作性强。从粮食损失的内外两方面进行分析,可以达到相互印证的效果,有效减少粮食损失。

8.2 模型的缺点

1) 由于时间和资源的限制,很多数据都很难查询到,因此建立的模型还不够优化,无

法面面俱到。本文仅对储存、运输这两个环节建立了评估模型,因此总的粮食损失量有较大的偏差;

2) 没有考虑机械化程度对粮食收获损失的影响;

九. 模型的改进

在问题一的求解过程中,我们主要建立了粮食储存过程中发热、霉变损失与虫害损失的评估模型,从粮仓内部机制考虑了储粮的损失。在现实生活中,可以应用数理统计的方法评估粮食储存损失的影响因素,具体操作如下:

表9.1 储粮损失量与各相关因素的统计结果

在对河南的大小粮仓进行调查后,按上述方式整理数据,用MATLAB进行主成份分析,从入仓重量、出仓重量、最大虫口密度、入仓时粮食含水量、杂质含量、熏蒸次数等因素中找出与粮食损失量相关程度最大的因素,然后通过回归分析建立统计回归模型,确定各因素与粮食损失量的相关程度,即各自在粮食储存损失中的权重。

引起粮食损失的原因各种各样,确定各因素在粮食总损失中所占的比重为合理分配有效资源提供了可靠的保证,在这类问题中最常用的是层次分析法。

十. 粮食减损对策

10.1 粮食产各环节的减损对策

1.粮食消费环节减损对策

树立合理饮食观念,提倡适度消费;普及粮食营养知识,倡导科学消费;优化粮食消费结构,使之与种植结构和营养结构相互促进、互为引导;加强公务消费管理,防止铺张浪费,严控重点消费群体的粮食消费损失;完善粮食利用体系,提高粮食利用率和转化率;健全粮食市场体系,保证购销渠道畅通和有效供给。

2.粮食储藏环节减损对策

逐步采取以保护剂预防技术、生物防治技术为主要替代技术,以物理防治为补充的储粮害虫综合治理;尽快加强储粮专用防霉剂应用技术的研究,以减少超安全水分粮食的储藏损失;进一步提高仓房性能,实现粮仓作业机械化;提倡采用综合的粮食储藏技术和粮食储藏的精细化管理模式,避免单一技术应用,特别是单一化学储藏技术应用所带来的不良后果。

3.粮食运输环节减损对策

改进粮食包装方式,提高粮食包装质量;加强粮食运输管理,提高粮食运输水平;推进粮食物流现代化,实现粮食运输技术和物流标准化。

4.粮食加工环节减损对策

减少原粮的杂质含量,提高粮食的纯粮率;优化粮食加工工艺,减少撒漏;倡导粮食中营养成分的有效利用,避免过度加工。

10.2 粮食产后减损的政策及举措建议

厉行节约、反对浪费是中华民族的传统美德。必须转变粮食经济发展方式、加快推动科技进步,以减少流通环节损失为重点,完善政策法规和体制机制,加强宣传教育和监督检查,改变落后的粮食收储方式和消费方式,进一步形成政府主导、企业实施、全民参与共同行动的推进节粮减损机制,加快建设节粮型社会。

第一、深入开展全社会节粮减损宣传教育活动和消费领域节粮行动。

一是加强节粮减损的宣传教育。会同有关部门通过电视、广播、报刊、网络等媒体,开展典型示范、展览展示、粮情教育、合理化建议等多种形式,增强全民厉行节约、反对浪费的意识。围绕节粮减损、反对浪费的主题,组织好“世界粮食日”暨“全国爱粮节粮周”宣传活动。二是突出搞好餐饮、食堂“节粮减损行动”。开展餐饮业和机关、学校、企事业单位食堂“节约一粒粮”为主题的节粮活动,引导消费者文明就餐适量用餐、绿色消费和理性消费,探索建立节粮义务监督员、志愿者,有效减少餐桌浪费。三是积极开展创建爱粮节粮示范单位、示范家庭活动。从食堂就餐和家庭用餐做起,杜绝餐桌上的浪费,带头创建爱粮节粮示范单位、示范家庭。推动粮食部门带头珍惜节约粮食、粮食职工带头杜绝浪费粮食,表彰对节粮减损作出贡献的先进个人、先进集体,引导全民从我做起,从现在做起,自觉做到爱粮节粮。

第二、在实施“粮安工程”中大力推进流通领域节粮减损。

国家粮食局将在国家发展改革委、财政部等有关部门和地方各级政府的大力支持下,从2013- 2017年,实施以“打通粮食物流通道、修复粮食仓储设施、完善应急供应体系、保证粮油质量安全、强化粮情监测预警、促进粮食节约减损”为主要内容的粮食收储供应安全保障工程。要通过“粮安工程”的实施,大幅度减少农户家庭储粮损失和粮食储存、运输、加工等流通环节的损失损耗, 减少跑冒滴漏, 提高粮油资源综合利用率。 第三、建立健全节粮减损、反对浪费的长效机制。

一是制定促进节粮减损、反对浪费的配套政策措施。认真落实《国务院办公厅关于进一步加强节约粮食反对浪费工作的通知》精神,编制《粮食行业节粮减损行动实施方案》,制订节粮减损的技术标准和设计规范, 并切实抓好组织实施。二是加强监督检查。建立健全节粮减损、反对浪费工作责任制,认真组织开展节粮减损专项检查。三是推进公众参与爱粮节粮管理。建立推进社会公众广泛参与节粮管理机制,发挥行业协会等社会团体的作用,引导全行业企业和职工自觉履行《粮食行业爱粮节粮自律公约》。四是探索节约粮食、反对浪费立法。在粮食法中明确节约粮食、反对浪费的条款,用法律手段约束和整治浪费粮食的行为。

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技术.2008.7. 20