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【原创研究方法1】系统综合因素预测法-陈锡康,1980年

发布时间:2026-02-04

       原创研究方法:系统综合因素预测法

       提出时间:1980年

       英文名称:Systematic Integrated Prediction Method

       主要贡献者:陈锡康(1936年出生),中国科学院数学与系统科学研究院研究员

       各年度影响粮食产量的经济技术因素如化肥施用量、有效灌溉面积、机耕面积、役畜数量、农业机械总动力等存在很大差异,是造成粮食产量起伏的重要原因。如果不考虑经济技术因素的波动对粮食产量的影响,则无法提高粮食产量预测的精度。

——陈锡康.全国粮食产量预测研究[J].中国科学院院刊,1992(4):330-333.

       一、核心内容阐释

       1.相关术语

       占用

       占用是为进行某项或某些活动对资产的一种拥有、持有及使用。这里的资产或资源是广义的,既包括劳动力资源,又包括实物资产;既包括有形资产,又包括无形资产等。占用不是对资产的所有,这些资产可能是自有的,也可以是借入的。

       占用、投入与产出三者之间存在辩证关系。第一,占用是产出的前提和基础,占用状况对产出的数量、质量与性质起决定性作用。第二,占用的状况不仅对产出的数量与质量,而且对投入有决定性的影响。第三,占用品的数量增加、质量提高,以及损耗补充,均依赖于产出。

       存量与流量

       流量是指某一时期中从一种状态转变为另一种状态的统计量。流量是某一时期的变化量或发生量。投入产出技术中的所有概念和指标,如中间投入和最初投入、中间需求和最终需求,以及总投入和总产出等都是流量指标。

       存量是某一时点上符合给定状态或条件的统计量。存量反映某一时点上的静态状况。通常流量指标的数值与时期的长度有密切关系。存量的数值虽与所选时点有关,但相邻近的两个时点上的存量指标往往相差不太大。

       2.模型体系

       理论前提

       第一,必须系统地、全面地考虑各种因素的作用。影响粮食产量的因素主要有四类:(1)社会经济因素,如政策因素、管理因素、价格因素等;(2)生产技术因素,如良种、化肥、农家肥、灌溉、农机、农药、地膜、农民受教育程度等;(3)自然因素,包括气象因素和非气象因素;(4)随机因素。为提高预测精度,必须根据不同时期的重点,全面考虑各种因素的作用。

       第二,社会经济技术因素不仅决定了粮食的长期趋势,而且是造成年度间产量波动的重要原因。气象产量预测法认为,社会经济技术因素决定了长期趋势,而作物产量的年度间波动是由气象因素决定的。

       核心内容

       1.国民经济是一个复杂的巨系统,具有多层次结构,不同层次包含大量的子系统。各个子系统之间存在密切的、复杂的相互联系和相互制约。这个特点决定了在进行预测时必须综合地考虑系统所包含的各个子系统。

       2.在系统内部各个子系统之间,以及系统与环境,即一个国家的国民经济与世界经济之间均存在密切联系,具有复杂的相互联系和相互制约的关系。

       3.系统内部各个子系统之间和系统与外部之间的联系具有很强的非线性、随机性和动态特征,应根据研究对象性质与特点采用相应的方法与模型。

       4.采用的方法不仅包括静态、确定性方法与模型,而且要根据研究对象特点和性质选用投入占用产出技术、统计方法与计量经济学、景气分析法、专家分析法、情景分析等方法。

       5.在进行预测时应遵循两个原则:一是主要矛盾原则。在众多矛盾和各种相互联系及制约关系中,应根据不同时期的情况抓住主要矛盾和主要因素进行预测和分析。二是在进行预测(如粮食产量预测、GDP预测等)时应采用定性分析与定量研究相结合,在定性分析指导下进行定量研究的原则。

       3.技术手段

       投入占用产出技术

       投入占用产出技术是投入产出分析的一种扩展和发展。利用投入占用产出技术可以对农业生产进行深入的经济分析。例如,分析农作物生产过程中的投入,如化肥、种子、动力、农业服务和占用,如耕地、水、劳动力等对农作物产量的影响,特别是在农业投入占用产出表基础上可以计算以下两组指标:第一、各种农作物的每亩纯收益、每个工日纯收益和资金利润率。第二、利用投入占用产出表可以精确地计算各种农产品对各种投入品的完全消耗系数。

       考虑边际报酬递减的非线性预测方程

       目前,我们已得到16个精度很高的预测方程,这些方程中包含的变量各不相同。肥料的作用遵循边际报酬递减律,在方程中以非线性变系数的形式出现。

       式中Y^表示预测亩产;D表示政策虚变量,在农业政策有严重问题的年份D=-1;X1表示灾害系数(包括水、旱、风、雹灾及霜冻等);X2表示灌溉面积系数;X3表示农机动力系数;X4表示每亩播种面积化肥施用量;X5表示农家肥施用系数;CA表示调整项。方程中非线性化肥及农家肥项是在历年肥料施用量和粮食产量增加量资料,特别是部分地区增施化肥后粮食产量增加的资料基础上,对不同方案利用统计方法检验后得到的。

       最小绝对和方法

       在回归分析中回归方程中的参数一般是利用最小二乘法(LS)求出的,其缺点是少数误差值很大的观察点经平方处理后将使所拟合曲线严重地向此少数点偏移,影响预测精度。改进方法之一是使预测值与实际值的误差绝对值之和达到最小。

       为提高预测精度,研究组在每年3、4月份到中国13个主要生产粮食的省区进行实地调查研究,听取和收集当地农业专家意见(专家法)和各种相关信息,进行有关技术经济分析,并在此基础上对预测方程的计算结果进行修正。特别重要的是,对历史上从未出现过的重大因子,如实行联产承包责任制、推广新的优良谷物品种等,则根据部分地区试点资料,通过CA项作修正。

       4.应用场景

       全国粮食产量预测

       每年4月底完成当年度预测,预测提前期在半年以上。提早半年预报使得政府有关部门有充足的时间安排粮食的收购、储存、运输、消费和进出口等。44年中除一个年度外,预测各年度粮食丰、平、歉方向正确。第三,预测产量与国家统计局根据抽样实割实测调查获得的粮食产量相比,平均误差为1.8%。目前国际上粮食产量预测的误差为3-5%,预测精度远较国外为高。

       其预测作用主要体现在:

       其一,为中央判断各年度农业生产形势、判断主要农作物生产形势和进行高层次的农业决策服务。

       其二,为安排粮食、棉花和油料的进口、出口和储存,进行农业生产计划和调度,制定有关工业发展计划等提供参考资料。

       其三,为中央研究全国粮食供求平衡、保证粮食安全等提供科学的参考依据。

       其四,提早半年对当年度粮食丰、平、歉方向及产量进行比较准确的预测以后,有关部门就有可能在国际市场粮价低迷时组织粮食进口,价格较高时安排粮食出口,从而带来巨大的经济效益。

       我国GDP年度增长率预测

       GDP是目前世界各国普遍采用的衡量一个经济体经济发展状况的数量指标。其重要特点之一是影响因素的多元性和广泛性,除了众多经济因素外,预测期内政治和军事、科技和教育、人口和劳动力、资源和环境、医疗和卫生等非经济领域的变化都会对GDP数值产生重要影响;同时,国内因素和国际因素的交织作用,也会直接影响GDP增长态势。这些重要因素的影响具有高度不确定性,且部分因素难以量化。

       从2009年开始,中国科学院数学与系统科学研究院GDP预测项目组在每年12月对下年度中国GDP增长率进行预测。与国家统计局公布的GDP增长率相比,项目组2009—2024年平均预测误差为0.57%。

       二、原创性分析

       1.方法的起源与发展

       上个世纪70年代末期,前中共中央农村政策研究室和前国务院农村发展研究中心就委托中国科学院进行全国粮食产量预测,并对此项预测提出两项要求:第一,为便于及早安排粮食的消费、存储和进出口,预测提前期希望为半年左右;第二,预测精度高,要求误差一般在3%以下。

       国际上谷物产量预测主要有三种方法:(1)气象产量预测法。(2)遥感技术预测法。(3)统计动力学生长模拟法。这三种方法的预测提前期通常为两个月左右,误差为产量的5%—10%,不能满足中央有关部门的要求,因此我们提出新的系统综合因素预测法。从学术思想来说,应当把粮食生产看作为一个系统,利用系统科学方法来研究。

       2.方法原创性的核心体现

       系统综合因素预测法的原创性体现在理论框架与技术路径的双重突破上。理论层面,首次将农业系统定义为“复杂巨系统”,突破传统线性模型局限,提出“非线性投入占用产出技术”,引入边际产量递减规律,构建动态方程,例如化肥施用量与粮食产量的关系呈现非线性递减,揭示了资源配置的临界点。技术层面,该方法强调“定性-定量综合集成”,通过专家访谈确定关键变量,再通过非线性方程量化其影响,最终修正定性结论,形成“预测—反馈—修正”闭环,实时调整模型参数,如2015年预测中国粮食产量时,通过分析气候异常数据,将误差率控制在2%以内。

       在研究方法上,系统综合因素预测法要求对农业复杂系统采用定性与定量相结合的综合集成方法。农业系统是极为复杂的,很多定性研究结果是不完善的,需要有一定的从定性到定量、再从定量到定性的反复过程,采用定性和定量相结合的方法更加符合自然辩证法的科学原理。

       传统的投入产出表是一个流量表,它研究和反映了流量之间的直接与间接联系,特别是反映了最终需求与总产出之间的数量联系,但是没有反映占用与产出、占用与投入之间的联系,没有反映生产过程中存量与流量之间的数量关系,因而在应用上具有一定的局限性。投入占用产出技术的主要特点是不仅研究部门间产品的投入与产出的数量关系,而且研究占用(包括自然资源、劳动力、固定资产、存货、金融资产等)与产出、占用与投入之间的数量关系。从国民经济核算角度看,投入占用产出技术不仅研究和反映流量之间的直接与间接关系,而且研究和反映存量与流量之间的直接与间接联系。通过占用矩阵的设置,投入占用产出技术有效扩展了一般投入产出模型所描绘的经济量值范围,不仅保留了投入产出模型的全部功能,继续发挥其分析经济流量的功能,而且合理引入了资产、劳动力、资源等存量,提供了考察经济存量、经济存量与流量关系的途径。投入占用产出技术以清晰的结构、简捷的方法完整地展现了包含流量、存量的经济系统,能够更全面、更真实地反映经济活动,更好、更有效地开展经济分析、预测、决策等工作。

       3.方法的学术意义及现实意义

       在学术意义方面,系统综合因素预测法以系统论为核心,将系统分析与系统综合辩证统一,突破了传统预测方法的线性思维局限。它强调从整体出发,通过动态优化要素间的关联结构实现预测目标,为复杂系统的预测研究提供了全新的方法论框架。例如,在粮食产量预测中,该方法整合了气候、土壤、政策、市场等多维度因素,构建了非线性关联模型,弥补了单一因素预测的片面性。此外,该方法要求综合自然科学(如气象学、农学)与社会科学(如经济学、社会学)的知识,推动了学科间的渗透与融合。比如,在农业经济预测中,结合作物生长模型与宏观经济数据,形成了更具解释力的预测体系,为交叉学科的发展提供了实践范例。在现实意义方面,使用该方法预测粮食产量,不仅预报提前期长,而且预测精度高、对粮食形势的判断准确,为中央判断各年度农业生产形势和进行高层次的农业决策提供了重要依据,为安排粮食、棉花和油料的进口、出口和储存,进行农业生产计划和调度,制定有关工业(如食品安全、纺织工业、化肥工业等)发展计划等提供了重要参考,在服务国家宏观调控方面发挥了积极作用。

       4.方法的国际比较及优势

       与国际其他方法相比,系统综合因素预测法的核心技术投入占用产出在精度、系统性和动态适应性等方面具有显著优势,因此,被国际学界评价为“非常有价值的发现”“先驱性研究”“一项非常重要的发明与创新”。

       与国际上标准投入产出表相比,投入占用产出表有如下两个重要特点:

       第一,投入产出表在垂直方向只包括投入部分,而投入占用产出表在垂直方向包括两个部分,即投入部分和占用部分。在投入占用产出表中要求清晰地列出各部门在生产过程中占用各类资产和各类资源的数量,并且把各部门的产出与各部门的占用联系起来。在拥有投入占用产出表及更多信息基础上可进行一系列计算和分析,如研究和计算各部门产出在固定资产、流动资金、劳动资源、自然资源等方面的保证程度和欠缺情况,研究和计算各部门生产率、研究和分析资本和劳动对各部门产出及消耗系数的影响等。

       第二,在投入产出表水平方向的资本形成部分中,固定资本形成和存货增加分别是两个列向量。在投入占用产出表中为了与占用部分相对应,要求把固定资本形成和存货增加不仅按产品属性分组,而且按所属部门分类,即固定资本形成和存货增加都是N阶矩阵。这一方面使得投入占用产出表提供和反映更多重要信息,另一方面可以与占用部分中的固定资产和存货建立对应关系。

       三、相关研究成果清单

       1.相关转载情况

       [1] 丁静之,陈锡康.基础教育对中国农业经济效率的影响分析[J].农业经济学(人大复印报刊资料),2001(8).

       [2] 东朝晖.劳动力研究的投入产出技术[J].统计与精算(人大复印报刊资料),2003(6).

       [3] 祝坤福,陈锡康,杨翠红.中国出口的国内增加值及其影响因素分析[J].国际贸易研究(人大复印报刊资料),2013(10).

       2.主要贡献者相关论著

       相关中文论文

       [1] 陈锡康.实物型投入产出表的特点、结构及若干编制方法问题[J].中国经济问题,1980(1):34-44.

       [2] 陈锡康.生产力布局的若干经济数学模型[J].地理学报,1981(1):1-12.

       [3] 陈锡康.试论综合平衡中投入产出和线性规划方法的应用[J].经济科学,1981(3):30-39.

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       [5] 陈锡康,陈良裕,薛新伟.最优种植结构模型及其应用[J].农业经济,1983(1):14-20.

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       [24] 陈锡康,刘秀丽,付雪.投入占用产出分析在理论与方法上的若干重要进展及其主要应用[J].中国科学基金,2008(4):224-227.

       [25] 陈锡康,王会娟.投入占用产出技术理论综述[J].管理学报,2010,7(11):1579-1583+1659.

       [26] 陈锡康,王会娟.投入占用产出技术的若干重要应用[J].管理学报,2010,7(12):1737-1740+1748.

       [27] 陈锡康.未来10年我国粮价平均每年将上涨8%[J].农村工作通讯,2011(16):35.

       [28] 陈锡康,王会娟.丰歉之年的先知——粮食产需预测保障我国粮食安全[J].科学与社会,2011,1(3):28-33.

       [29] 陈锡康,杨翠红,祝坤福,等.2021年中国经济增长速度的预测分析与政策建议[J].中国科学院院刊,2021,36(1):37-46.

       [30] 陈锡康,杨翠红,祝坤福,等.2022年中国经济增长速度的预测分析与政策建议[J].中国科学院院刊,2022,37(1):68-77.

       [31] 陈锡康,杨翠红,祝坤福,等.2023年中国经济增长速度的预测分析与政策建议[J].中国科学院院刊,2023,38(1):81-90.

       [32] 陈锡康,杨翠红,祝坤福,等.2024年中国经济增长速度的预测分析与政策建议[J].中国科学院院刊,2024,39(1):95-104.

       [33] 陈锡康,杨翠红,祝坤福,等.2025年中国经济增长速度预测分析与政策建议[J].中国科学院院刊,2025,40(1):140-148.

       相关英文论文

       [1] Chen Xikang. Input-Occupancy-Output Analyses and Its Application in China[M]//. M. Chatterji, R. E. Kuenne.Dynamics and Conflict in Regional Structural Change. London: Macmillan, 1990: 267-278.

       [2] Chen Xikang. Studies on National Grain Yield Prediction[M]//. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences. Beijing: Science Press, 1992:327-333.

       [3] Chen Xikang. Input-Occupancy-Output Analysis and Its Application in Chinese Economy[M]//.The Current State of Economic Science. Spellbound Publications Pvt. Ltd, 1999(1):501-514.

       [4] Chen Xikang, Pan Xiaoming, Yang Cuihong. On the study of China’s grain prediction[J].International Transactions in Operations Research, 2001,8(4):429-437.

       [5] Chen Xikang, Guo Jue, Yang Cuihong.Extending the input-output model with assets[J].Economic Systems Research,2005,17(2):211-225.

       相关专著

       [1] 陈锡康.投入产出方法[M].北京:人民出版社,1983.

       [2] 陈锡康主编.现代科学管理方法基础[M].北京:科学出版社,1989.

       [3] 陈锡康等.中国城乡经济投入占用产出分析[M].北京:科学出版社,1993.

       [4] 中国科学院国情分析研究小组著(陈锡康主编).机遇与挑战——中国走向21世纪的经济发展目标和基本发展战略研究[M].北京:科学出版社,1995.

       [5] 中国科学院国情分析研究小组著(陈锡康主编).农业与发展——中国21世纪粮食与农业发展战略研究[M].沈阳:辽宁人民出版社,1997.

陈锡康

       现任中国科学院数学与系统科学研究院研究员,国际投入产出学会会士,中国投入产出学会名誉理事长。曾获得国家科学技术进步奖四项、首届中国科学院杰出科学技术成就奖一等奖、首届复旦管理学杰出贡献奖一等奖、国际运筹学进展奖一等奖、孙冶方经济科学奖。

       
       *由于篇幅限制,本文仅展示《中国哲学社会科学原创研究方法分析报告(2026)》示例的部分内容,示例信息均已与方法主要贡献者本人确认。示例全部信息可以登录“哲社主文献”(https://zszwx.cn/originalList)查看并评论。
       

来源:“中国人民大学评价研究中心”微信公众号  2026年1月21日

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