關(guān)鍵詞：水產(chǎn)品消費(fèi);預(yù)測;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

中圖分類號：S9;P74 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-9857（2024）03-0153-10

0 引言

在過去的幾十年里，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和膳食結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級，居民對水產(chǎn)品的消費(fèi)比重不斷增加。《中國居民膳食指南（2022）》指出適量食用水產(chǎn)品有利于身體健康，對預(yù)防多種疾病有一定作用，建議成年人每周最好吃魚2次或300～500g[1]。水產(chǎn)品富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和多種微量營養(yǎng)素，每100g水產(chǎn)品可食部分蛋白質(zhì)含量為16.83g，水產(chǎn)品蛋白質(zhì)平均貢獻(xiàn)率為27.10%，是平衡膳食的重要組成部分[2-3]。大食物觀對漁業(yè)發(fā)展提出了新要求，選取水產(chǎn)品消費(fèi)的主要影響因素，科學(xué)預(yù)測我國未來水產(chǎn)品消費(fèi)趨勢，有助于把握水產(chǎn)品消費(fèi)市場動向，滿足人民美好生活的需要。

國內(nèi)外學(xué)者對水產(chǎn)品消費(fèi)的研究多從消費(fèi)特征、消費(fèi)統(tǒng)計(jì)、影響因素及供需關(guān)系等方面展開分析，鮮有學(xué)者對水產(chǎn)品消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。①水產(chǎn)品消費(fèi)特征分析。包特力根白乙等[4]系統(tǒng)分析了市場化階段（1978—2000年）的中國水產(chǎn)品供求演進(jìn)及其特性，引入“食物體系”的新觀點(diǎn)。岳冬冬等[5]根據(jù)城鄉(xiāng)水產(chǎn)品消費(fèi)量指標(biāo)數(shù)據(jù)，指出城鄉(xiāng)居民的消費(fèi)差距與收入水平有關(guān)。王麗娟等[6]分析了城鎮(zhèn)居民人均水產(chǎn)品消費(fèi)量和不同收入家庭消費(fèi)特征的關(guān)系，結(jié)果表明高收入家庭比低收入家庭消費(fèi)更多的水產(chǎn)品。②消費(fèi)統(tǒng)計(jì)分析。孫琛等[7]統(tǒng)計(jì)分析了居民家庭消費(fèi)量、社會消費(fèi)量以及居民食用水產(chǎn)品消費(fèi)總量。高健等[8]根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得出居民水產(chǎn)品消費(fèi)量約占我國水產(chǎn)品總量的40%。③影響因素分析。Birch等[9]基于澳大利亞在線受訪者調(diào)查結(jié)果，分析了影響居民購買水產(chǎn)品的因素，認(rèn)為消費(fèi)偏好、便利性、飲食習(xí)慣和營養(yǎng)價值是主要影響因素。Thong等[10]選取了法國消費(fèi)者經(jīng)常食用的12種水產(chǎn)品，探究影響消費(fèi)者購買鮮活魚類的因素。Themistoklis等[11]基于738名挪威消費(fèi)者的問卷，以消費(fèi)者是否了解魚類品質(zhì)、購買魚類時的關(guān)注點(diǎn)以及社會人口特征為因素，認(rèn)為品質(zhì)是影響消費(fèi)者購買水產(chǎn)品的最主要因素。④水產(chǎn)品供需關(guān)系的研究。王靜香等[12]梳理了我國水產(chǎn)品供需形勢和消費(fèi)結(jié)構(gòu)，認(rèn)為現(xiàn)階段我國水產(chǎn)品消費(fèi)處于高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型期，消費(fèi)結(jié)構(gòu)向高質(zhì)量和健康型的趨勢轉(zhuǎn)變。徐樂俊等[13]根據(jù)我國大宗淡水魚的產(chǎn)量、價格以及大宗淡水產(chǎn)品供給過剩情況，指出水產(chǎn)品供給存在結(jié)構(gòu)性矛盾。張成[14]從水產(chǎn)品供需角度，對影響水產(chǎn)品消費(fèi)的因素及水產(chǎn)品供需變動、未來趨勢進(jìn)行分析，提出促進(jìn)水產(chǎn)品供需平衡的建議。

以上研究成果為水產(chǎn)品消費(fèi)提供了較為豐富的前期工作基礎(chǔ)，然而，新時期對國民食物膳食結(jié)構(gòu)中水產(chǎn)品的消費(fèi)量預(yù)測研究成果較少。為把握水產(chǎn)品消費(fèi)趨勢，本文在我國水產(chǎn)品消費(fèi)量日益增加的大背景下，預(yù)測水產(chǎn)品消費(fèi)量趨勢，提出穩(wěn)產(chǎn)保供的相關(guān)建議。

1 水產(chǎn)品消費(fèi)量影響因素分析

1.1 方法介紹

主成分分析旨在通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和降維的基礎(chǔ)上，將初始的多個指標(biāo)保留其最大數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為少數(shù)且具有代表性的指標(biāo)[15]。

1.2 相關(guān)指標(biāo)選取

為進(jìn)一步聚焦影響水產(chǎn)品消費(fèi)量的關(guān)鍵因素、優(yōu)化水產(chǎn)品市場供給的規(guī)定要因，遵循相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和可獲取性的原則，本節(jié)根據(jù)《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》相關(guān)數(shù)據(jù)，選取影響水產(chǎn)品消費(fèi)量的9個相關(guān)指標(biāo)（表1），使用SPSS26.0軟件進(jìn)行主成分分析，探究并分析相關(guān)指標(biāo)與水產(chǎn)品消費(fèi)量之間的關(guān)系。

1.3 因子分析的適用性檢驗(yàn)

利用KMO檢驗(yàn)法和Bartlett球形度檢驗(yàn)法對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行適用性檢驗(yàn)（表2）。結(jié)果顯示：KMO值為0.664，Bartlett球形度檢驗(yàn)的顯著性水平為0。根據(jù)Kaiser度量標(biāo)準(zhǔn)，KMO值大于0.6和顯著性值小于0.005，表示變量之間存在相關(guān)關(guān)系，可對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析。

公因子方差（表3）顯示，9個相關(guān)指標(biāo)提取效果較好，對原始數(shù)據(jù)的信息解釋較充分。

1.4 主成分分析

（1）總方差解釋。根據(jù)總方差解釋（表4）的各因子特征值和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率，前2個因子的特征值均大于1，累積方差貢獻(xiàn)率為94.047%，表明前2個因子可以解釋說明原始數(shù)據(jù)94.047%的信息，能夠用前2個因子代替原來的9個指標(biāo)（依據(jù)主成分個數(shù)提取原則為因子特征值大于1）。

旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣（表5）顯示，成分1在居民人均可支配收入、城市化水平、漁業(yè)總產(chǎn)值、人口數(shù)等4 個指標(biāo)有較高載荷，分別是0.988、0.996、0.974、0.982，說明第一個因子對這些指標(biāo)解釋的比較充分;而成分2對水產(chǎn)品出口量有較高載荷，說明成分2能更好地解釋水產(chǎn)品出口量指標(biāo)。

1.5 結(jié)論與分析

根據(jù)上述分析結(jié)果可知，水產(chǎn)品消費(fèi)量變動與居民人均可支配收入、城市化水平、漁業(yè)總產(chǎn)值、人口數(shù)之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性，對解釋變量的貢獻(xiàn)較大，可選用前4個因子代替原來的9個指標(biāo)。

2 我國水產(chǎn)品消費(fèi)量預(yù)測分析

2.1 我國水產(chǎn)品表觀消費(fèi)量具有較大提升空間

進(jìn)入21世紀(jì)第二個10年以來，我國水產(chǎn)品消費(fèi)量呈上升趨勢（圖1），表觀消費(fèi)量在一定程度上能夠反映我國水產(chǎn)品消費(fèi)量的變化趨勢。近30年我國漁業(yè)發(fā)展迅速，人均水產(chǎn)品占有量從1950年的1.65kg增至2022年的48.63kg，實(shí)現(xiàn)了從遠(yuǎn)低于世界平均水平到世界平均水平2倍的飛躍[16]。2022年我國居民人均水產(chǎn)品消費(fèi)量為13.90kg，與2011年相比增加了3.79kg，但水產(chǎn)品人均消費(fèi)量仍不足人均占有量的1/3，尚有較大發(fā)展空間。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）預(yù)測，到2030年水產(chǎn)品產(chǎn)量將增長15%，其中90%將用于食用，以滿足人類需求增加[17]。

2.2 我國水產(chǎn)品消費(fèi)量預(yù)測

科學(xué)預(yù)測我國水產(chǎn)品消費(fèi)量有助于把握未來水產(chǎn)品市場動向，提前做好完善供給的準(zhǔn)備以及謀劃應(yīng)對措施。水產(chǎn)品消費(fèi)量受多種因素的影響，本文通過Matlab 軟件的圖形用戶（Graphical User Interface，GUI）界面構(gòu)建含有多因素的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對我國2023—2035年水產(chǎn)品消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。

2.2.1 樣本選取

根據(jù)主成分分析，選取如下影響水產(chǎn)品消費(fèi)量的代表因素：居民人均可支配收入、城市化水平、漁業(yè)總產(chǎn)值和人口數(shù)（表6）。

步驟6：判斷算法是否迭代結(jié)束，若沒有結(jié)束，則返回步驟2。

本節(jié)中的GM（1，1）模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型均采用編程的方式建立，算法隨程序的運(yùn)行而進(jìn)行。

2.2.3 精度檢驗(yàn)

（1）GM（1，1）精度檢驗(yàn)。為檢驗(yàn)GM（1，1）模型的可行性，需對輸入變量的相對殘差Q、方差比C和小誤差概率P 進(jìn)行精度檢驗(yàn)，Q 與C的數(shù)值越小，P的數(shù)值越大，表示模型精度等級越高。經(jīng)檢驗(yàn)可知，2011—2022年居民人均可支配收入的相對殘差為0.015，方差比為0.069，小誤差概率為1;城市化水平的Q 檢驗(yàn)為0.007，C 檢驗(yàn)為0.111，P 檢驗(yàn)為1;漁業(yè)總產(chǎn)值的Q、C 和P 分別為0.017、0.128和1;人口數(shù)的精度檢驗(yàn)為Q=0.003，C=0.234，P=1。對比灰色預(yù)測模型精度等級表（表7），結(jié)果顯示輸入變量精度等級為一級。

為進(jìn)一步檢驗(yàn)GM（1，1）模型是否準(zhǔn)確可行，需計(jì)算輸入變量的實(shí)際值與預(yù)測值的相對誤差（表8）。GM（1，1）模型的輸入變量因第一年相對誤差為0%，因此本節(jié)選取除第一年外的其他最小值作為最小相對誤差。結(jié)果顯示，GM（1，1）模型預(yù)測精度較高，相對誤差較小，數(shù)據(jù)擬合度較好（圖2），可利用輸入變量數(shù)據(jù)對水產(chǎn)品消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。

（2）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精度檢驗(yàn)。為進(jìn)一步檢驗(yàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測精度，對水產(chǎn)品消費(fèi)量的相對誤差進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果顯示，水產(chǎn)品消費(fèi)量的平均相對誤差為0.28%（表9），其中最大相對誤差為0.62%，最小相對誤差為0.02%。誤差結(jié)果進(jìn)一步表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測精度較高，擬合效果較好。由此可知，該模型在水產(chǎn)品消費(fèi)量預(yù)測中的應(yīng)用是可行有效的，可以用該模型對我國水產(chǎn)品消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。

2.2.4 預(yù)測結(jié)果

根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對我國“十四五”“十五五”及更長一段時間的水產(chǎn)品消費(fèi)量進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果顯示，我國水產(chǎn)品消費(fèi)量將保持增長態(tài)勢（圖3），2030年水產(chǎn)品消費(fèi)量將達(dá)到8352.00萬t，高度接近于FAO 測算值8343.00萬t[24]，2035年水產(chǎn)品消費(fèi)量有望增至9044.40萬t（表10）。

本節(jié)數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》等官方公布的數(shù)據(jù)庫，未考慮未來經(jīng)濟(jì)政策變動、突發(fā)事件等對水產(chǎn)品消費(fèi)量帶來的影響。由此，為進(jìn)一步完善BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測精度、減少誤差，考慮在今后的研究中根據(jù)需要適當(dāng)加入更多的影響因素。

3 政策性建議

我國人口數(shù)量約占世界總?cè)丝跀?shù)量的1/5，保障水產(chǎn)品供給一直是重要工作之一，1958年全國水產(chǎn)工作會議對漁業(yè)發(fā)展提出了“以養(yǎng)為主”方針，戰(zhàn)略性地改變了長期以來形成的“重捕輕養(yǎng)”的漁業(yè)生產(chǎn)方式，對我國漁業(yè)發(fā)展起到重要指導(dǎo)作用。藍(lán)色轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)是水產(chǎn)養(yǎng)殖的可持續(xù)擴(kuò)大和集約化、所有類型漁業(yè)的有效管理以及價值鏈升級。實(shí)踐證明了我國漁業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的前瞻性與準(zhǔn)確性，我國堅(jiān)持“以養(yǎng)為主”得到國際社會的廣泛認(rèn)可，紛紛致力于將水產(chǎn)養(yǎng)殖納入國家、區(qū)域和全球發(fā)展戰(zhàn)略和糧食政策。為此，在新階段提出如下政策性建議。

3.1 深度挖掘水產(chǎn)品資源

大食物觀為我國漁業(yè)進(jìn)一步挖掘江河湖海資源提出了更高要求，需保障漁業(yè)資源存量和增量，全方位多途徑拓展資源空間。產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合推進(jìn)包括內(nèi)陸大水面在內(nèi)的漁業(yè)試點(diǎn)調(diào)研，有效利用長江天然資源生產(chǎn)性捕撈以外的增殖回捕人工增值資源，在分析研判、政策解讀和宣傳引導(dǎo)的基礎(chǔ)上利用資源。近年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積逐年下降，甚至出現(xiàn)池塘被占用、網(wǎng)箱被清退等現(xiàn)象，亟須完善養(yǎng)殖水域?yàn)┩恳?guī)劃，我國漁業(yè)主管部門應(yīng)根據(jù)上級指示，積極推進(jìn)完善養(yǎng)殖水域?yàn)┩恳?guī)劃的編制工作，以期盡早實(shí)現(xiàn)科學(xué)防護(hù)措施。

3.2 完善水產(chǎn)品消費(fèi)促進(jìn)政策

我國水產(chǎn)品消費(fèi)發(fā)展勢頭向好，漁業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和宏觀政策效果逐步顯現(xiàn)的同時，大食物觀下水產(chǎn)品消費(fèi)促進(jìn)政策需要進(jìn)一步調(diào)整和完善。一是提出水產(chǎn)品消費(fèi)需求目標(biāo)。依據(jù)《中國居民膳食指南（2022）》設(shè)定成年人每周的攝入量目標(biāo)，量化“十四五”“十五五”及更長一段時間水產(chǎn)品的供需關(guān)系，調(diào)整水產(chǎn)品與畜禽肉類消費(fèi)結(jié)構(gòu)。二是進(jìn)一步提高水產(chǎn)品的食物戰(zhàn)略地位。作為漁業(yè)整體行業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)的根本遵循，國家食物戰(zhàn)略層面應(yīng)該重新確立水產(chǎn)品的食物地位，以優(yōu)化水產(chǎn)品消費(fèi)為導(dǎo)向的漁業(yè)管理觀念，強(qiáng)化政府消費(fèi)引導(dǎo)職能。我國漁業(yè)產(chǎn)業(yè)政策應(yīng)由重生產(chǎn)轉(zhuǎn)向消費(fèi)與生產(chǎn)并重，同時，進(jìn)一步加強(qiáng)全國性水產(chǎn)品消費(fèi)知識宣傳和居民營養(yǎng)教育，逐步將水產(chǎn)品消費(fèi)方式由“資源消耗型”過渡為“可持續(xù)發(fā)展型”。

3.3 加強(qiáng)冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

冷鏈物流的發(fā)展暢通了水產(chǎn)品消費(fèi)的更多渠道，然而我國冷鏈物流技術(shù)起步較晚，水產(chǎn)品冷鏈物流體系存在損耗高、能耗大等問題。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國水產(chǎn)品在流通環(huán)節(jié)的腐損率為10%，較發(fā)達(dá)國家的5%仍有很大差距[25]。隨著國家相關(guān)政策的支持和冷鏈物流市場需求的擴(kuò)大，推進(jìn)冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與升級改造有利于解決水產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的“最先一公里”與“最后一公里”難題，有效降低水產(chǎn)品的損耗率、最大限度地保證水產(chǎn)品品質(zhì)、促進(jìn)水產(chǎn)品消費(fèi)。加強(qiáng)冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步保障高品質(zhì)水產(chǎn)品供給，滿足居民水產(chǎn)品消費(fèi)多樣化與品質(zhì)化的需求。

3.4 政府主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

政府層面可致力于實(shí)現(xiàn)由“膳食改善性低頻消費(fèi)食物”逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧攀称胶?、營養(yǎng)保障型高頻消費(fèi)食物”，定期結(jié)合消費(fèi)動態(tài)調(diào)查結(jié)果推動實(shí)施“綠色水產(chǎn)品”消費(fèi)工程，生產(chǎn)與消費(fèi)精準(zhǔn)匹配有助于促進(jìn)產(chǎn)量適度性，促進(jìn)漁業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。此外，我國還需加強(qiáng)漁業(yè)法制建設(shè)，為漁業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供保障。高品質(zhì)水產(chǎn)品供給能力的提高不僅有利于擴(kuò)大水產(chǎn)品消費(fèi)量，對漁業(yè)行業(yè)整體效益提升起到助推效果，還能提高漁業(yè)整體產(chǎn)品質(zhì)量水平，促進(jìn)漁業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。