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中年|「建投分享」如何理解WAOB的玉米天气单产模型


Scott Irwin and Todd Hubbs
Department of Agricultural and Consumer Economics
University of Illinois
July 2, 2020
farmdoc daily (10):121
美国农业部世界农业展望委员会（WAOB）的预测是对美国早期玉米单产的关键评估之一 。 1993年以来 ， WAOB的预测被运用于5月、6月和7月的供需报告中 ， 来为即将到来的市场年度的供应、期末库存和价格进行预测 。 尽管市场参与者认为WAOB的产量预测包含新的重要信息 ， 但许多人并不能很好地理解该预测 ， 并常常将他们与国家农业统计局（NASS）稍后发布的单产预测相混淆 。 本文的目的是加深投资者对WAOB玉米单产模型的理解 ， 并将进一步展示2020年的单产预测的形成过程 。
分析
首先 ， 需要了解的是WAOB和NASS所作出的玉米单产预测是基于完全不同的程序 。 WAOB对全国玉米单产的预测基于模型 ， 并作为每年5月、6月和7月供需报告的一部分发布 。 1993-2012年 ， WAOB的单产预测基于对历史单产的相对简单的趋势分析 ， 有时会根据播种进度进行调整 。 但自2013年以来 ， WAOB的单产预测开始基于Westcott和Jewison（2013）中所述的作物天气单产模型进行 。 相比之下 ， NASS对单产的预测则是基于大规模的农民调查和田间测量调查 ， 这些预测在每年的8-11月的供需报告中发布 ， 最终单产预估则在作物收获后的1月发布 。

接下来 ， 让我们将注意力转向用于形成WAOB玉米单产预测的作物天气模型 。 如Westcott和Jewison（2013）所述 ， WAOB作物天气模型是“汤普森式”回归模型 。 具体来看 ， 美国平均玉米单产模型最初是使用1988年至2012年的数据估算的 ， 包括以下解释变量：1）代表技术变化的时间趋势变量；2）截至5月15日的玉米播种进度；3）6月降水量；4）7月降水；5）7月平均气温 。 数据取自八个玉米主产州（爱荷华州、伊利诺伊州、印第安纳州、俄亥俄州、密苏里州、明尼苏达州、南达科他州和内布拉斯加州） 。 在最初建立该模型时 ， 这八个州通常排在玉米产量前十 ， 用收获面积赋予对应州权重 ， 构建八个州的总体度量指标 。
5月中旬的播种进度变量基于美国农业部每周作物进度报告中的数据 ， 并在未报告该日期播种进度的年份中使用5月15日相邻周的值进行调整 。 由于6月的极端天气可能会像2012年和1988年那样产生重大影响 ， 因而当6月降水量处于其历史分布的最低10％时 ， 模型加入6月降水短缺量这一变量 。 由于玉米的大部分的生长周期分布于7月 ， 该月的温度和降水都包括在模型中 。

【中年|「建投分享」如何理解WAOB的玉米天气单产模型】我们按照上述要求尽可能地收集了1988-2019年的单产、播种进度和天气数据；然后 ， 计算出用收获面积加权的播种进度和天气变量；最后 ， 使用1988-2012年间的数据进行线性回归估计了该模型 ， 以试图复制Westcott和Jewison（2013）表6中发现的初始模型结果 。 我们将估算结果与Westcott和Jewison在表1中提供的原始估算值进行了比较 ， 发现无法完全复制原始估算值 ， 但十分接近 ， 可能因这两次回归估计中使用的数据集之间存在微小差异 。
表1：对1988-2012年WAOB作物天气模型中美国平均玉米产量的复制结果
中年|「建投分享」如何理解WAOB的玉米天气单产模型
本文插图

下一步是更新到2019年的作物天气模型估计值 ， 回归方程估计结果如表2所示 。 除了6月降雨短缺量这个变量 ， 1988-2019年的估计系数与表1中的1988-2012年的系数几乎没有什么不同 。 表2所示的估计值与WAOB用来估计2020年5月供需报告中发布的每英亩178.5蒲式耳的单产预测值相近 。 现在 ， 我们使用表2中的估计结果来复制该产量预测 。
表2：使用WAOB作物天气模型对1988-2019年美国平均玉米产量的估计结果


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