【豆类报告系列专题三】全球大豆产量影响因素分析- 大数跨境

中原期货

2023-09-12

导读：在《【豆类报告系列专题二】全球大豆生产格局分析》中，我们主要基于供给端视角，以大豆产量为切入点分析了全球各国

在《【豆类报告系列专题二】全球大豆生产格局分析》中，我们主要基于供给端视角，以大豆产量为切入点分析了全球各国大豆生产情况，并统计出南北半球大豆的主产国。从定性关系分析不难理解，种植面积和单产均可以对大豆产量有较大影响；从定量关系来看，产量、种植面积和单产三者之间存在确定的函数关系，大豆产量等于单产与种植面积的乘积，因此我们可以得出结论——对大豆产量的分析就是对种植面积和大豆单产的分析。大豆种植面积侧重于人们的主观需求，影响因素主要分为国家产业政策、产业管理技术和大豆种植收益三部分；大豆单产侧重于客观因素、主要分为种植区天气、大豆品种和大豆种植技术三部分。本文将继续基于供给端视角，从各主产国大豆种植面积、单产和天气等方面对各国大豆产量的差异进行分析。

一、种植面积

从种植面积来看，2022年全球大豆种植面积合计13602.90万公顷，与2012年相比增加了2564.00万公顷，增长23.23%。其中，北半球种植面积前三的国家分别为美国、印度和中国，种植面积分别为3493.90万公顷、1300.00万公顷和1024.00万公顷；南半球种植面积前三的国家分别为巴西、阿根廷和巴拉圭，种植面积分别为4390.00万公顷、1500.00万公顷和345.00万公顷。从近十年南北半球种植面积来看，北半球种植面积均略大于南半球。从环比变化来看，北半球种植面积在2017年之前持续增长，在2017年之后，种植面积波动幅度较大；南半球种植面积总体呈现增长状态，但2016年种植面积出现较大缩减。

图1-2012年至2022年南北半球种植面积

对北半球种植面积环比变动情况统计分析，2017年之前北半球大豆主产国缩减种植面积较为固定，年度平均缩减71.40万公顷；2014年和2017年种植面积出现明显扩张，美国是大豆种植面积扩种的主要贡献来源，分别扩种258.10万公顷和276.60万公顷，占主产国扩种总面积的61.82%和25.52%。2017年之后美国和中国是北半球大豆种植面积变动的主要原因。2019年和2021年大豆种植面积缩减最明显的国家为美国和中国，缩减种植面积占总缩减面积的95.00%和64.99%；2020年和2022年大豆种植面积的增加同样是美国和中国贡献主要来源；2020年美国大豆扩种310.10万公顷，占当年总扩种面积的70.85%；2022年中国扩种182.50万公顷，占总扩种面积的52.62%。

图2-北半球大豆主产国种植面积变动

对南半球种植面积环比变动情况统计分析，2016年南半球种植面积下降的主要原因来自于阿根廷。2016年阿根廷种植面积1733.50万公顷，环比下降201.5万公顷，占当年南半球总缩减面积的96.55%；在此后年份中，阿根廷也是南半球大豆主产国中种植面积缩减的主要国家。此外，从南半球种植面积总体变动来看，2016年南半球的大豆主产国种植面积相比其他年份总体呈现明显的下降，例如巴西在2016年种植面积仅增加60.00万公顷，是近十年中扩种面积最低的一年。南半球2016年种植面积下降的深层次原因值得进一步探索。

图3-南半球大豆主产国种植面积变动

二、单产

根据上述单产公式计算全球大豆单产数据，2022年全球大豆单产2.72吨/公顷，与2012年相比每公顷增产0.28吨；北半球大豆单产2.48吨/公顷，与2012年相比增产0.31吨；南半球大豆单产2.97吨/公顷，与2012年相比增产0.26吨；从近十年统计结果看，南半球单产数据显著高于北半球，这可能与南北半球不同国家种植区地理分布相关。从相关性来看，北半球和南半球单产与全球单产之间相关系数分别为0.88和0.92，均呈现强相关关系。数据表明相对比北半球，南半球单产可能对全球单产数据具有更强劲的影响。此外，单产高峰的巧合可能是另一个相对有趣的现象。从统计结果来看，2016年是全球大豆单产高峰，单产量为2.91吨/公顷，该年份也同样是北半球和南半球近十年的单产高峰，2016年出现南北半球单产高峰的原因是另一个值得探究的话题。

图4-2012年至2022年大豆单产变动

为进一步分析南北半球大豆单产数据显著差异的原因，我们根据各大豆生产国所属区域中心位置的经纬度数据，以23.5度和66.5度为分界线划分不同国家所处的温度带，并对相同温度带的不同国家种植面积合并统计处理。从统计结果来看，北半球大豆种植区主要分布在北温带，种植面积达5468.4万公顷，占北半球的78.08%；南半球大豆种植区主要分布在南热带，种植面积达4955.9万公顷，占南半球的74.38%。数据结果证实了南半球大豆单产数据显著高于北半球的主要原因在于南半球种植区大多分布于南热带，热带的温度和降雨特征可能更加符合大豆生长习性。

图5-全球大豆种植区温度带分布

尽管热带气候更有助于大豆单产的增加，一些处于温带的国家仍旧在单产方面表现优异。从北半球来看，美国和加拿大单产数据显著高于北半球单产平均水平；美国从2014年开始单产数据常年处于3.00吨/公顷以上，加拿大则常年处于2.50吨/公顷以上；中国近些年单产数据整体呈现缓慢增加的趋势，截至2022年，中国单产数据仍旧没超过2.00吨/公顷。特别值得关注的国家是印度，尽管处于热带地区，从2013年开始印度单产数据长常年低于1.00吨/公顷。

图6-北半球大豆主产国大豆单产变动

从南半球来看，南半球大豆年度平均单产数据均超过2.70吨/公顷，北半球主产国中仅巴西能一直超过这一水平线。此外根据2022年数据显示，巴西大豆产量和种植面积分别占南半球总产量和总面积的65.88%和78.84%，巴西单产状况对南半球平均单产水平具有决定性作用。

图7-南半球大豆主产国大豆单产变动

综合来看，北半球大豆主产国的单产水平较为分散，大多分布在1.00-3.50吨/公顷之间；南半球主产国的单产水平更加集中，大多处于1.50-3.50吨/公顷之间；南北半球单产分布区间的差异可能对年度平均单产水平产生较大影响。从全球主产国近十年平均单产数据来看，如表1，美国和巴西处于第一梯队，年度大豆单产在3.00吨/公顷以上，单产数据显著超过其他国家；加拿大、阿根廷和巴拉圭处于第二梯队，单产区间为2.50-3.00吨/公顷，其中加拿大单产数据最稳定，阿根廷和巴拉圭单产数据均出现过严重下跌；乌克兰、玻利维亚和乌拉圭处于第三梯队，单产区间为2.00-2.50吨/公顷，其中玻利维亚具有最强稳定性，乌克兰和乌拉圭单产变动幅度较大；中国和南非处于第四梯队，单产区间为1.50-2.00吨/公顷，其中中国是全球大豆主产国中单产变动最小的，南非2020年之后大豆单产已稳定在2.00吨/公顷以上；俄罗斯和印度处于第五梯队，单产区间为1.50吨/公顷以下，其中俄罗斯从2019年开始单产已稳定在1.50吨/公顷以上，印度常年处于1.00吨/公顷以下。

表1-全球大豆主产国单产情况分级

三、天气

探究影响大豆产量的因素离不开对大豆种植区天气的研究。按照地理划分，南北半球各有六个大豆主产国，不同国家大豆种植生长季节各不相同；即便同一国家，由于国土辽阔种植区天气也同样天差地别。为探究天气与大豆产量之间的变化关系，本文从每个国家中选取一个大豆主产区作为样本，具体过程按照以下四个步骤执行：

Step1:选取主要种植区

根据美国农业部统计，不同国家可以按照历史数据统计出主产大豆的省/州级行政区，为了便于后续测算，我们从每个主产国大豆产量占比排名前三的主产区中选取一个作为该国家的样本，如表2。各国详细占比见附录1。

表2-主产国大豆主产区统计

Step2:获取主种植区气象监测站数据

获取不同国家的种植区样本后，我们需要在种植区内寻找气象监测站，监测数据主要来源于美国国家海洋和大气管理局（NOAA），如表3。影响大豆产量的主要天气因素是当地温度和降雨，考虑到数据的可得性和完整性，本文仅选取监测站月度温度数据作为种植区天气变量。

表3-各主产区附近天气监测站

Step3:种植区大豆生长周期划分

在月度温度数据与年度产量之间建立起合理的关联性，我们需要把月度数据转化为年度数据。转化过程需要考虑大豆的生长周期，不同地区大豆的播种、生长和收获的月份不尽相同，我们将南北半球大豆主产国的大豆生长周期罗列出来，如表4。我们主要根据大豆的生长月份将月度数据转化为年度数据，具体过程是我们根据不同国家主产区大豆生长月份获取对映月份的温度数据，若主产区生长月份超过一个月，则将不同月份平均温度再次平均处理，获得的数据作为该主产区大豆生长年度平均温度。

表4-各主产国大豆种植、生长和收获月份统计

Step4:种植区温度统计

根据各主产国大豆主产区近十年温度统计，如表5，大豆生长温度区间在19-29℃之间，加拿大平均温度最低，巴拉圭平均温度最高。从年度温度变动来看，玻利维亚温、印度和南非温差变动较大，阿根廷和乌拉圭温差变动较小。从单产情况来看，平均温度和单产之间相关系数为-0.0665，二者不存在相关性；温度稳定性和单产之间相关系数为-0.4169，存在弱的负相关，即年度温度变动越小，单产产量越高。

表5-各主产国大豆种植、生长和收获月份统计

四、结论

本文基于供给端从种植面积、单产和天气三个方面分析全球视角下影响到大豆产量的因素，并得到以下结论：

从种植面积来看：1.北半球种植面积均略大于南半球；2.北半球种植面积在2017年之前持续增长，在2017年之后，种植面积波动幅度较大，美国和中国是北半球大豆种植面积变动的主要原因；3.南半球种植面积总体呈现增长状态，但2016年种植面积出现较大缩减，主要原因来自于阿根廷。

从单产情况来看：1.南半球单产数据高于北半球，且对全球单产数据具有更强劲的影响；2.南半球大豆单产数据显著高于北半球的主要原因在于南半球种植区大多分布于南热带，热带的温度和降雨特征可能更加符合大豆生长习性；3.处于温带的国家单产数据仍旧可以有显著表现，如美国和加拿大；4.北半球大豆主产国的单产水平较为分散，南半球主产国的单产水平更加集中。

从天气数据来看：1.适合大豆生长的温度数据在19-29℃之间，南北半球差异不大；2.温度变动的稳定性与大豆单产之间存在弱相关性，温度变动越小，单产产量越高。

本文基于供给端视角，从影响各个国家大豆产量的因素为切入点深入分析了大豆的供给格局，后续我们将延续该方向从国际贸易角度对大豆供需情况进行分析，敬请期待。