森林资源的动态灰色预测范文

《中南林业科技大学学报》2015年第二期

1试验区概况

本研究实验区选在黑龙江省伊春市伊春林区，它拥有世界上面积最大的红松原始林，是典型的林业资源型和生态园林型城市，在我国国有林区中占有很大比重。伊春林区总面积3823852.7hm2，其中林地面积为3735700.9hm2，占林区总面积的97.69%，有林地面积3219538.2hm2，占林地面积的86.18%，森林覆盖率84.2%；有林地面积中天然林为22615552.8hm2，占81.24%，无林地74160.3hm2，其中荒山荒地51946.9hm2；有林地森林蓄积量为263173261m3。其林区特点为：有林地面积大，增长潜力大；森林面积、蓄积增加，可采资源所剩无几；森林质量退化，单位面积蓄积减少；龄组结构比例不合理，资源分布不均衡等。

2研究方法

原始数据伊春市从2001年开始每年对林区森林资源进行连续清查。本研究利用2001年到2012年伊春森林资源的连续清查数据，由于数据较少和贫乏的信息带来的灰色不确定性，于是采用灰色系统理论对森林资源指标进行动态预测分析。

3结果与分析

根据伊春市森林资源清查的实际数据，可以建立起预测模型指标的原始数据，见表2。森林资源指标包括森林的总蓄积量、森林覆盖率和有林地面积。由表2可知，森林总蓄积量呈现先下降后上升的波动性变化，在2007年的波动性最大，总蓄积量从2006年的2.45×108m3下降到2.19×108m3，之后2008年又上升到2.44×108m3。森林的覆盖率总体上呈现上升的趋势。森林的有林地面积的变化趋势和森林总蓄积量大致相同，但在2010年出现了较大幅度的波动，森林有林地面积从2009年的318.7万hm2增加到384.2万hm2，2011年又下降到了320.9万hm2。

伊春林区森林资源的原始数据必须具有准指数规律才可用于建立GM(1，1)灰色预测模型，故对原始数据进行准光滑性检验。准光滑性检验的结果，见表3。由表3可知，伊春林区森林资源各指标序列对于k＞3均有r(k)=x0(k)/x1(k-1)＜0.5，资源数列为准光滑序列，其中r(k)表示取k时的光滑比，可建立GM(1，1)灰色预测模型。根据公式（2）～公式（8）结合原始数据，计算出伊春市森林资源灰色预测模型参数，并建立伊春森林资源指标的灰色预测模型，见表4。由表4可知，a值都小于0，这说明预测模型最终呈现上升的趋势。根据公式（9），结合表4伊春市森林资源灰色预测模型参数，预测伊春市2001～2015年森林资源的预测结果，见表5。由表5可知：预测值和实际值之间虽然存在一定的差异，但是差异较小，具体的情况还要对表5中的数据进行模拟精度的检验。利用GM(1，1)模型建立的伊春市森林资源的预测模型是否满足实际情况，由灰色模型的模拟精度所决定。在对预测模型进行模拟精度的校验时，采用单一的检验指标容易对模拟精度的高低做出误判。本研究中，根据伊春市森林资源的实际情况和动态预测模型的实际需要，选取平均相对误差E、平均绝对误差E0、均方差比值C和小误差概率p等4项模拟精度检验指标。伊春市森林资源动态预测模型的模拟精度的各个检验指标计算出来的数值以及模拟精度的高低，见表6。由表6可知，森林覆盖率和有林地面积预测模拟的精度为1级，森林总蓄积量的模拟精度为2级；精度都较高。

结合表5可知，伊春森林资源各个指标建立的预测模型a＞-0.3，由此可以得出各模型均适合中长期预测。为了直观起见，利用伊春市森林资源各个指标的原始数据序列及其对应的预测序列绘制折线图，如图1、图2和图3所示。由图1可知：在2001～2012年期间，伊春森林总蓄积量在2002起有所增加，但2007年有所下降，从2008年起又持续上升。预测表明，在未来的3年里森林总蓄积量都趋于平稳上升的趋势。由图2可知：从2001年起，伊春森林资源覆盖率持续增加。

作者：宋广军王立海单位：东北林业大学工程技术学院哈尔滨理工大学经济学院