森林資源的動態灰色預測范文

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《中南林業科技大學學報》2015年第二期

1試驗區概況

本研究實驗區選在黑龍江省伊春市伊春林區，它擁有世界上面積最大的紅松原始林，是典型的林業資源型和生態園林型城市，在我國國有林區中占有很大比重。伊春林區總面積3823852.7hm2，其中林地面積為3735700.9hm2，占林區總面積的97.69%，有林地面積3219538.2hm2，占林地面積的86.18%，森林覆蓋率84.2%；有林地面積中天然林為22615552.8hm2，占81.24%，無林地74160.3hm2，其中荒山荒地51946.9hm2；有林地森林蓄積量為263173261m3。其林區特點為：有林地面積大，增長潛力大；森林面積、蓄積增加，可采資源所剩無幾；森林質量退化，單位面積蓄積減少；齡組結構比例不合理，資源分布不均衡等。

2研究方法

原始數據伊春市從2001年開始每年對林區森林資源進行連續清查。本研究利用2001年到2012年伊春森林資源的連續清查數據，由于數據較少和貧乏的信息帶來的灰色不確定性，于是采用灰色系統理論對森林資源指標進行動態預測分析。

3結果與分析

根據伊春市森林資源清查的實際數據，可以建立起預測模型指標的原始數據，見表2。森林資源指標包括森林的總蓄積量、森林覆蓋率和有林地面積。由表2可知，森林總蓄積量呈現先下降后上升的波動性變化，在2007年的波動性最大，總蓄積量從2006年的2.45×108m3下降到2.19×108m3，之后2008年又上升到2.44×108m3。森林的覆蓋率總體上呈現上升的趨勢。森林的有林地面積的變化趨勢和森林總蓄積量大致相同，但在2010年出現了較大幅度的波動，森林有林地面積從2009年的318.7萬hm2增加到384.2萬hm2，2011年又下降到了320.9萬hm2。

伊春林區森林資源的原始數據必須具有準指數規律才可用于建立GM(1，1)灰色預測模型，故對原始數據進行準光滑性檢驗。準光滑性檢驗的結果，見表3。由表3可知，伊春林區森林資源各指標序列對于k＞3均有r(k)=x0(k)/x1(k-1)＜0.5，資源數列為準光滑序列，其中r(k)表示取k時的光滑比，可建立GM(1，1)灰色預測模型。根據公式（2）～公式（8）結合原始數據，計算出伊春市森林資源灰色預測模型參數，并建立伊春森林資源指標的灰色預測模型，見表4。由表4可知，a值都小于0，這說明預測模型最終呈現上升的趨勢。根據公式（9），結合表4伊春市森林資源灰色預測模型參數，預測伊春市2001～2015年森林資源的預測結果，見表5。由表5可知：預測值和實際值之間雖然存在一定的差異，但是差異較小，具體的情況還要對表5中的數據進行模擬精度的檢驗。利用GM(1，1)模型建立的伊春市森林資源的預測模型是否滿足實際情況，由灰色模型的模擬精度所決定。在對預測模型進行模擬精度的校驗時，采用單一的檢驗指標容易對模擬精度的高低做出誤判。本研究中，根據伊春市森林資源的實際情況和動態預測模型的實際需要，選取平均相對誤差E、平均絕對誤差E0、均方差比值C和小誤差概率p等4項模擬精度檢驗指標。伊春市森林資源動態預測模型的模擬精度的各個檢驗指標計算出來的數值以及模擬精度的高低，見表6。由表6可知，森林覆蓋率和有林地面積預測模擬的精度為1級，森林總蓄積量的模擬精度為2級；精度都較高。

結合表5可知，伊春森林資源各個指標建立的預測模型a＞-0.3，由此可以得出各模型均適合中長期預測。為了直觀起見，利用伊春市森林資源各個指標的原始數據序列及其對應的預測序列繪制折線圖，如圖1、圖2和圖3所示。由圖1可知：在2001～2012年期間，伊春森林總蓄積量在2002起有所增加，但2007年有所下降，從2008年起又持續上升。預測表明，在未來的3年里森林總蓄積量都趨于平穩上升的趨勢。由圖2可知：從2001年起，伊春森林資源覆蓋率持續增加。

作者：宋廣軍王立海單位：東北林業大學工程技術學院哈爾濱理工大學經濟學院