以下文章来源于中国农村经济中国农村观察 ，作者CRECRS编辑部
季节性流动视角下的中国粮食
储备规模估算
——基于粮食产销流动中断风险的分析
作者：普蓂喆 陈 希 钟 钰 甘林针
作者单位：中国农业科学院农业经济与发展研究所
原文刊发：《中国农村经济》2023年第5期
备豫不虞，为国常道。国家储备是国家治理的重要物质基础，是维护国家安全、赢得战略主动、推动实现经济社会发展重大目标的战略工具。其中，粮食储备是国家储备的关键组成，是应对粮食安全风险、打牢经济社会发展基础的稳压器。确定合理的储备规模，是加强国家储备制度建设的重点任务，对健全粮食安全保障能力有重要意义。
一、已有研究和本文创新之处
根据政府主管部门和相关政策文件的划分惯例，政府储备包括中央储备粮和地方储备粮，政策性库存包括最低收购价粮、国家临时存储粮、国家一次性储备粮等。本文研究的粮食储备为政府储备，其主要目标是应急保供。政策性库存不纳入本文的讨论范畴。
关于粮食储备的合理规模，国外研究集中在20世纪全球粮食市场波动较大时期。估算思路大致分为三类，即历史经验法、目标规划法、动态规划法。21世纪后，国际上对粮食储备规模的研究减少，研究重点转向描述发展中国家的储备政策。国内有关粮食储备规模估算的研究集中在2004年深化粮食流通体制改革前后。估算方法多为产量波动的差额补偿法，后逐渐增加总供给波动、安全容忍度、消费波动、市场分割等情形。既往研究提供了颇多有参考价值的研究思路和方法，但对粮食产销格局、受灾减产风险的设定比较笼统。第一，多以平抑年际间粮食产量波动为目标，未能有效对接粮食产销流动中的风险环节，决策参考信息相对单一。第二，多以“粮食”这一集合概念作为研究对象，模糊了不同粮食品种的供求差异和风险差异。
粮食储备内嵌于粮食产业链条，通过储备粮吞吐来调控粮食市场。粮食储备的收储和抛储过程与粮食上市、消费等年内和年际流动紧密相关。粮食市场异常波动、重大自然灾害或突发事件等会带来粮食数量危机和物流网络破坏，需要及时调动粮食储备加以应对。本文将储备规模研究思路从传统的平抑粮食生产年际波动，调整为应对粮食产销流动中断风险。本文研究在以下三个方面做了新的尝试：一是将粮食储备规模分析内嵌到粮食产销流动中，从以往单一考虑粮食生产的年际波动拓展到综合考虑产销的年际波动与年内波动两方面。二是关注粮食产销流动的中断风险，将粮食储备规模估算的目标从平抑粮食生产年际波动回归到备荒应急，并以粮食生产受灾减产为例开展分析。三是考虑不同粮食品种的差异，基于不同粮食品种产销流动特征估算稻谷、小麦、玉米三大主粮的储备数量。
二、基于粮食产销流动特征的研究框架
（一）粮食产销的时空流动特征
识别粮食供应中断风险需先摸清国内粮食产销流动的特征规律。具体来说，中国粮食产销的时空流动特征在空间尺度上表现为“产本地、销全国”，在时间尺度上表现为“产一次、销全年”。
1.空间尺度：产本地、销全国。中国粮食生产区域集中度高，在空间尺度上主要经历加工和消费2次分化过程。粮食在主产地收获上市后，从相对集中的产地，通过粮食经纪人、收储企业等多层级市场流通体系，流通至全国各地加工企业。粮食加工后对接消费需求，会进一步发生空间转移。超过70%的稻谷和小麦用作食用，加工后对接居民口粮消费，根据口粮消费习惯和人口分布销往全国各地。约65%的玉米用作饲料加工，加工后对接下游养殖需求，根据养殖业分布最终销往全国。
2.时间尺度：产一次、销全年。中国横跨6个积温带，不同地区光热资源、作物熟制以及作物品种结构的差异决定了粮食收获时点的差异。由于中国粮食生产主要依赖几大优势产区，生产区域的集中使得粮食大规模收获上市的时段也较为集中，因此中国主粮上市供应具有明显的短期集中性、季节性和周期性。中国冬小麦产量约占全年小麦产量的95%，一般在5－6月收获；中稻和一季稻产量约占全年稻谷产量的72%，集中在8－10月收获；秋季9－10月收获的玉米约占全年玉米产量的90%。粮食短期内集中上市后，流通至各粮食购销、加工和消费主体。随着时间推移，市场中流通的粮食不断减少，直至下一个收获季新粮上市。
（二）研究框架搭建
1.研究框架。粮食产销在空间尺度和时间尺度上的不一致，决定了粮食在国土范围内要不断流动，对接产销。粮食的大范围时空流动，叠加粮食生产的外部风险，使得粮食产销流动存在中断风险。风险冲击如果发生在粮食“青黄不接”的常规缺口期，会造成粮食大规模短缺。按照本文的研究思路，粮食储备应当能够应对粮食产销流动的中断风险。这意味着，政府粮食储备规模应当大于或者等于粮食产销流动中断期间的粮食需求量。
根据这一思路搭建新的分析框架，包含以下几个关键内容和步骤。第一，确定供应常规缺口。把新粮上市前客观存在的“青黄不接”时期确定为常规断点。第二，确定供应中断风险类型及相应的断点长度。受外部风险因素影响，粮食供应可能会脱离常规的季节性流动规律，形成更大的供需缺口，可据此确定某类风险对应的断点长度。把常规断点与外部风险引发的断点相加，可得到该类风险情境下粮食产销供应断点的总长度。第三，确定风险发生概率，设定风险情境，估算粮食储备规模。第四，得到储备规模的估算结果，包括储备规模的区间值、期望值。
2.前提设定。粮食储备的实际应用场景非常复杂。本文参考以往研究惯例，对市场条件、风险类型、风险事件发生概率等进行简化设定。第一，主要考虑国内粮食产销流动情况，暂不考虑国际贸易。第二，以生产受灾减产为例。第三，生产受灾减产的概率，以当前和过去一段时间内生产受灾减产发生率作为替代。
3.数据来源。本文主要采用国家和省级层面数据估算粮食储备规模。使用的各类数据来自《2022年中国粮食和物资储备年鉴》、国家粮油信息中心粮油供需状况月报、Wind数据库、全国原粮油料收购价格指数系统、国家统计局网站、《中国农村统计年鉴》（1995－2020年）。不同数据来源更新的时间截点存在差异。为保持数据时期范围一致，本文将2020年设定为截止年份，并以2020/21市场年度的粮食消费量为基准，推算断点所对应的粮食储备量和储备消费比。
三、粮食季节性流动的风险识别
和断点计算
识别粮食供应中断风险和断点长度是确定粮食储备数量的基础和前提。本文基于粮食产销的时空流动特征，以生产受灾为例，识别出粮食季节性流动过程中存在常规缺口、产区受灾、连续受灾三类风险断点。
（一）常规缺口
粮食常规缺口是指每年新粮集中上市前粮食购销市场的空档期，也就是民间俗称的“青黄不接”之际。从以下两个方面识别和确定粮食常规缺口导致的断点风险和长度：首先，由于粮食“产一次、销全年”的产销流动特征，可推断断点位置大概率位于新粮上市前的某一连续时段；其次，由于“青黄不接”时段内粮食流通数量减少，粮食供求趋紧可能会推高粮食价格，可根据粮价变动情况推断断点位置。通过分析三大主粮生产周期、基于收购价格指数的月度平均值、采用ARCH模型估计的月份效应，判断稻谷的常规缺口断点为5－6月，小麦常规缺口断点为4－5月，玉米常规缺口断点为7－8月，三大主粮的断点长度均为2个月。
（二）产区受灾
在多数年份，中国农业灾害表现为春旱夏涝、北旱南涝、旱涝交替，且多发于中国粮食主产区，易造成粮食产量不稳定。粮食储备规模估算需尽可能考虑主产区严重受灾情境。把稻谷、小麦、玉米的最大成灾比例作为断点估算的参考依据，以2020年各粮食作物播种面积为基准，可得到稻谷、小麦、玉米成灾面积。以2020年稻谷、小麦、玉米单产水平为基准，估算得到主产区受灾严重导致单产减少3成、5成和8成的粮食减产数量及对应的断点长度。当单产减少3成，稻谷、小麦、玉米的断点长度分别为0.39个月、0.41个月和0.52个月；当单产减少5成，稻谷、小麦、玉米的断点长度分别为0.65个月、0.68个月和0.87个月；当单产减少8成（绝收标准），稻谷、小麦、玉米的断点长度分别为1.03个月、1.09个月和1.40个月。
（三）连续受灾
由于自然灾害发生具有随机性和不确定性，粮食生产极可能遭受持续严重灾害。在过去很长一段时间内，中国粮食生产有“两丰两歉一平”的周期性波动规律，本文估算储备规模主要考虑连续两年受灾情况。根据上文单产减产程度的差异，两年可形成6种断点组合。其中，若连续两年单产均减产30%，断点长度最短，稻谷、小麦、玉米分别为0.78个月、0.82个月和1.04个月；若连续两年单产均减产80%，断点长度最长，稻谷、小麦、玉米分别为2.06个月、2.18个月和2.80个月。综上得到，若粮食主产区连续两年受灾严重，稻谷断点长度为0.78～2.06个月，小麦断点长度为0.82～2.18个月，玉米断点长度为1.04～2.80个月。
四、分情境的粮食储备规模估算
（一）不同风险情境组合
根据上文，粮食产销流动的中断风险包括常规缺口、产区受灾、连续受灾。常规缺口是粮食产销流动伴生的规律性特征，本文认为其普遍存在于粮食市场年度中，可将其视作必然事件。产区受灾和产区连续受灾则为随机事件，具有一定的发生率。可根据中国农业灾害历史数据确定产区受灾和连续受灾的发生率。
（二）不同风险情境组合下的储备规模
根据本文研究思路，粮食储备规模应与粮食季节性流动的断点长度相匹配。当产区未遭受严重自然灾害时，即仅存在常规缺口时，断点长度最短，对应的粮食储备规模也最小。当产区连续严重受灾且单产减产均超过80%时，断点长度最长，对应的粮食储备规模也最大。
综合各类风险情境组合的发生率及其对应的断点长度，得到稻谷、小麦、玉米的风险断点长度分别为2～4.06个月、2～4.18个月和2～4.80个月，对应的粮食储备消费比区间分别为16.67%～33.83%、16.67%～34.83%和16.67%～40.00%。根据概率数学期望估算得到稻谷、小麦、玉米的断点长度分别为2.38个月、2.40个月和2.51个月，对应的粮食储备消费比分别为19.82%、20.00%和20.92%。
五、对结果的进一步讨论
本文的主要目标是提出一个新的粮食储备规模估算框架，基于估算前提条件，可进一步探讨研究结果可信度。第一，如果考虑开放市场、多重风险冲击，本文会低估需要的粮食储备规模。第二，单产减产概率设定不同会影响储备规模的期望值，但不影响储备规模的区间端点值。第三，若同时考虑更多样的市场条件、不同的单产减产概率，模型设定就需要更加细化，这也是本研究未来的努力方向。
将本文研究结果应用到政策实践时，还需注意以下两点。第一，极端风险事件的发生具有一定概率。本文设定的极端风险情境对应的事件发生率仅为1.29%，对应粮食储备规模区间的右端点。面对低概率、高成本的极端风险情境，政府粮食储备是否应负责100%的粮食中断风险仍有待商榷。第二，本文提出的估算方式和得到的估算结果，只针对政府储备，不包括民间库存。对民间主体的粮食存储规模，不建议由政府硬性规定。
受研究体量和技术限制，本文研究难以在短期内纳入全部风险因素及其发生概率。但是，新提出的估算框架具有较强灵活性和实用性，可在未来持续拓展。第一，供给端可以覆盖更多环节，增加国际贸易等模块，以更全面地刻画粮食供给的波动性。第二，可容纳更多风险因素。第三，可以包容更复杂的单产波动估算方法。第四，允许根据主粮结构的变化来调整粮食储备的品种结构。
六、结论与政策建议
粮食储备制度是保障粮食安全的重要防线，合理的粮食储备规模是确保粮食储备制度发挥“稳压器”“保护伞”作用的基础和关键。本文将粮食储备规模估算的研究思路从传统的平抑粮食生产年际波动调整为应对粮食产销流动中断风险。在主要考虑国内粮食产销流动、生产受灾减产风险的情境下，本文估算得到稻谷、小麦、玉米的风险断点长度分别为2～4.06个月、2～4.18个月和2～4.80个月，对应的粮食储备消费比区间分别为16.67%～33.83%、16.67%～34.83%和16.67%～40.00%。最后，根据概率数学期望估算得到稻谷、小麦、玉米的断点长度分别为2.38个月、2.40个月和2.51个月，对应的粮食储备消费比分别为19.82%、20.00%和20.92%。
得到以下几点建议。第一，确定粮食储备合理规模应研判粮食产销流动的重点风险。在传统风险与新兴风险叠加挑战下，应根据现阶段和未来一段时间内粮食供需形势变化和产销流动特征，摸排、识别好粮食产销各环节主要风险，充分评估新的重大风险，有针对性地确定粮食储备规模。第二，粮食储备规模的确定应考虑品种差异，动态优化储备结构。从消费端来看，粮食储备及品种结构应考虑居民食物消费习惯、膳食结构变化、消费需求升级；从供给端来看，粮食储备及品种结构应考虑不同粮食作物生产、流通、贸易的差异。第三，粮食收储主体应明确各自分工，实现功能差异、角色互补。除政府储备外，还需用好粮企、新型农业经营主体等民间库存资源，构建“政府主导、社会共建、多元互补”的社会粮食库存体系。第四，完善粮食储备应急保障机制，确保遭遇突发情况时各粮食存储主体及时响应、粮食储备“调得动、用得上”，切实发挥应急保供作用。
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