種植面積和單產(chǎn)是決定農(nóng)作物產(chǎn)量的兩個(gè)要素。對(duì)于美豆來(lái)說(shuō)，USDA通常在每年6月底公布新作種植面積調(diào)查情況，其后歷月供需報(bào)告則主要在此數(shù)據(jù)上對(duì)種植面積進(jìn)行修正，從而在美豆平衡表中種植面積的邊際影響有所減弱；但單產(chǎn)與此不同，通常USDA在5月會(huì)開始公布新作單產(chǎn)情況，其后歷月報(bào)告則會(huì)根據(jù)大豆生長(zhǎng)或收獲的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而單產(chǎn)的邊際變動(dòng)對(duì)美豆產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生更大的影響；而影響美豆單產(chǎn)最重要的指標(biāo)便是美豆優(yōu)良率，因此本文主要研究美豆歷年單產(chǎn)變動(dòng)情況，并從優(yōu)良率的角度對(duì)其進(jìn)行分析。

一、美豆單產(chǎn)變動(dòng)

1、歷月平衡表美豆單產(chǎn)變動(dòng)規(guī)律

對(duì)于美豆來(lái)說(shuō)，每年2月商品展望論壇會(huì)對(duì)新作供需平衡表做出初步估計(jì)，其中單產(chǎn)預(yù)估通常是基于假設(shè)生長(zhǎng)季節(jié)天氣正常，從而形成對(duì)單產(chǎn)的趨勢(shì)性預(yù)測(cè)，而今年定位在52蒲/英畝的較高水平大概率便是因?yàn)轭A(yù)估拉尼娜消退而厄爾尼諾或?qū)?lái)，從而給美豆產(chǎn)區(qū)帶來(lái)更好地水熱條件利于增產(chǎn)；在5月則會(huì)正式公布新作平衡表，不過(guò)其中單產(chǎn)一般取自2月展望論壇，并且在5月-7月單產(chǎn)總體保持不變。原因在于此階段處于美豆播種及生長(zhǎng)初期，其生長(zhǎng)情況對(duì)最終定產(chǎn)影響較小，不過(guò)考察2000年至今的歷月美豆平衡表，我們發(fā)現(xiàn)7月美豆單產(chǎn)也曾出現(xiàn)下調(diào)，其中2008年從6月的42.1蒲/英畝調(diào)減至41.6蒲/英畝、2012年從43.9蒲/玉米調(diào)減至40.5蒲/英畝、2019年從49.5蒲/英畝調(diào)減至48.5蒲/英畝。此三年單產(chǎn)下調(diào)原因也有不同，2008年和2019年主要在于美豆產(chǎn)區(qū)降雨偏多，部分產(chǎn)區(qū)甚至發(fā)生洪澇災(zāi)害，從而嚴(yán)重影響美豆出苗率，引起單產(chǎn)下調(diào)；而2012年全美遭遇50多年至此最嚴(yán)重的旱災(zāi)威脅，且美豆產(chǎn)區(qū)干旱問(wèn)題難以緩解，引發(fā)單產(chǎn)大幅下凋；8月至11月是美豆單產(chǎn)調(diào)整最頻繁的時(shí)期，USDA通常依據(jù)大豆生長(zhǎng)及收獲情況對(duì)單產(chǎn)進(jìn)行調(diào)整，一般來(lái)說(shuō)美豆優(yōu)良率以及未來(lái)的天氣情況是重要參考指標(biāo)；12月美豆單產(chǎn)一般延續(xù)11月；次年1月則根據(jù)收獲情況對(duì)美豆新作進(jìn)行定產(chǎn)，一般是對(duì)當(dāng)時(shí)年度單產(chǎn)的最后一次調(diào)整；次年2月至4月則延續(xù)定產(chǎn)時(shí)的單產(chǎn)。

2、歷年美豆單產(chǎn)變動(dòng)

根據(jù)USDA歷年對(duì)美豆的定產(chǎn)情況，考察1990年至2022年美豆單產(chǎn)變化，可以看出美豆單產(chǎn)總體處于持續(xù)上升趨勢(shì)（綠色為趨勢(shì)線），32年間美豆單產(chǎn)從1990年的34.1蒲/英畝增長(zhǎng)至49.5蒲/英畝，漲幅45.16%；不過(guò)美豆單產(chǎn)增長(zhǎng)并非為逐年連續(xù)增長(zhǎng)，在2005年和2014年出現(xiàn)兩次階梯式增長(zhǎng)，其余年份基本處于區(qū)間震蕩當(dāng)中。造成這種現(xiàn)象的原因主要是美國(guó)科技進(jìn)步、管理現(xiàn)代化以及制度保障等因素，其中科技進(jìn)步是單產(chǎn)持續(xù)提升的源泉，尤其在20世紀(jì)90年代，美國(guó)逐步推廣轉(zhuǎn)基因大豆種植，刺激美豆單產(chǎn)不斷提升；機(jī)械化的管理使得大豆播種及收獲的效率得到極大提升；同時(shí)休耕免耕政策為土壤保持了充足的養(yǎng)分，從而使得即便在遇到極端天氣時(shí)大豆單產(chǎn)依然能保持較高水平。

二、美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率

USDA對(duì)美豆單產(chǎn)確定的方法我們無(wú)從所知，不過(guò)有學(xué)者根據(jù)美國(guó)縣級(jí)的大豆物候信息（生長(zhǎng)情況等）、土地覆被信息、以衛(wèi)星數(shù)據(jù)得到的大豆種植區(qū)域地表水指數(shù)、地表溫度指數(shù)、以及土壤、灌溉情況等等大量信息，通過(guò)構(gòu)建XGBoost和多維特征工程模型從而能較好的預(yù)測(cè)美豆單產(chǎn)?；跀?shù)據(jù)可得性與操作性，我們并不能構(gòu)建如此復(fù)雜的模型，而為了更加貼近市場(chǎng)信息（優(yōu)良率、降水、氣溫），我們暫且分析美豆優(yōu)良率與單產(chǎn)之間的關(guān)系，本文選用2000年至今的美豆單產(chǎn)和優(yōu)良率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1、全美大豆單產(chǎn)與優(yōu)良率的聯(lián)系

（1）全年來(lái)看

由于美豆優(yōu)良率是周度數(shù)據(jù)，而年度單產(chǎn)我們?nèi)∽罱K定產(chǎn)數(shù)據(jù)，為了數(shù)據(jù)尺度統(tǒng)一，我們對(duì)優(yōu)良率進(jìn)行均值化，從而得到下圖。首先從時(shí)間趨勢(shì)來(lái)看，美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率變化方向總體一致，說(shuō)明美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率具有正向相關(guān)關(guān)系；從靜態(tài)散點(diǎn)圖來(lái)看，美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率呈正相關(guān)得到驗(yàn)證，不過(guò)相關(guān)系數(shù)為0.266總體偏低。

鑒于兩者具有正相關(guān)關(guān)系，為了觀察相關(guān)變動(dòng)的關(guān)系，我們?cè)俜謩e取單產(chǎn)和優(yōu)良率的變化率做出相關(guān)圖且進(jìn)行回歸，結(jié)果顯示兩者變動(dòng)方向基本一致，且2010年之前兩者變動(dòng)率幅度相近、2010年之后優(yōu)良率變動(dòng)率幅度遠(yuǎn)大于單產(chǎn)變動(dòng)率幅度，而回歸顯示兩者變化率的相關(guān)系數(shù)略高為0.3237。

（2）分月來(lái)看

首先我們應(yīng)明確，當(dāng)月美豆單產(chǎn)數(shù)據(jù)的確定與前一月的優(yōu)良率有關(guān)?；谏衔娘@示8月-11月是美豆單產(chǎn)變動(dòng)最頻繁的時(shí)期，我們?nèi)?月-10月各月最后一周優(yōu)良率作為月度優(yōu)良率，取8月-11月USDA給定的預(yù)估單產(chǎn)，得到如下圖。從時(shí)間序列圖可看到美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率變動(dòng)方向基本一致，兩者依然呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；散點(diǎn)圖所得趨勢(shì)線方程也支撐正相關(guān)關(guān)系，不過(guò)同樣面臨相關(guān)系數(shù)偏低的問(wèn)題。

同樣的，對(duì)月度數(shù)據(jù)進(jìn)行增長(zhǎng)率化可以看出，美豆優(yōu)良率的變化幅度總體大于單產(chǎn)的變化幅度，同時(shí)兩者變動(dòng)方向相關(guān)性有所減弱；而這一結(jié)論在散點(diǎn)圖的趨勢(shì)線中也得到證實(shí)，不過(guò)兩者變動(dòng)方向仍具有正相關(guān)性，但相關(guān)系數(shù)有所降低。

三、八月美豆單產(chǎn)預(yù)估

1、8月美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率的關(guān)系

上文從美豆年度和關(guān)鍵生長(zhǎng)期的月度單產(chǎn)與優(yōu)良率的比較得出兩者具有正向的弱相關(guān)關(guān)系，但是要對(duì)8月單產(chǎn)進(jìn)行預(yù)估，我們還需要觀察僅8月的美豆單產(chǎn)和優(yōu)良率的關(guān)系。此處選取8月美豆單產(chǎn)及7月最后一次優(yōu)良率數(shù)據(jù)，分別比較靜態(tài)（原值）和動(dòng)態(tài)（變化率）情況下美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率的關(guān)系，值得注意的是，由于一般來(lái)說(shuō)8月是新作單產(chǎn)第一次調(diào)整，所以其動(dòng)態(tài)變化更多可能參考首次優(yōu)良率與7月最后一次優(yōu)良率的變化，從而本文以此計(jì)算8月單產(chǎn)變動(dòng)率與優(yōu)良率變動(dòng)率的關(guān)系。結(jié)果如下圖所示。兩條趨勢(shì)線均顯示美豆8月單產(chǎn)與優(yōu)良率成正向關(guān)系，且動(dòng)態(tài)相關(guān)關(guān)系更強(qiáng)。

2、2023年8月美豆優(yōu)良率預(yù)測(cè)

基于以上結(jié)論，結(jié)合今年現(xiàn)實(shí)情況，目前美豆因產(chǎn)區(qū)干旱問(wèn)題優(yōu)良率已大幅走低，截至7月24日美豆優(yōu)良率僅54%，在近20年中僅高于因遭遇嚴(yán)重干旱而優(yōu)良率大幅下降的2012年，由此我們可以相信8月USDA大概率會(huì)降低單產(chǎn)。不過(guò)此次公布的優(yōu)良率并非7月最后一次，在美國(guó)時(shí)間7月31日下午4點(diǎn)將公布7月最后一次美豆生長(zhǎng)報(bào)告，這也為優(yōu)良率的調(diào)整提供懸念。從目前美豆產(chǎn)區(qū)土壤墑情及天氣狀況來(lái)看，當(dāng)前美國(guó)全部地區(qū)表層土壤和底層土壤的墑情相對(duì)較好，其中表層土壤水分充足及過(guò)量的比例為57%，高于往年同期的50%；底層土壤水分充足及過(guò)量的比例為55%，也高于往年同期的51%。不過(guò)單從美豆產(chǎn)區(qū)來(lái)看，土地墑情并不樂(lè)觀，尤其是美豆主產(chǎn)區(qū)愛荷華州，其表層和底層土壤水分分別為45%和37%，均遠(yuǎn)低于全美平均水平；同時(shí)從WPC給出的未來(lái)5日降水預(yù)報(bào)來(lái)看，8月前美豆主產(chǎn)區(qū)降水普遍偏低，從而可以預(yù)見7月底的美豆優(yōu)良率或?qū)㈦y以調(diào)增。出于謹(jǐn)慎性原則，我們假定7月底美豆優(yōu)良率變動(dòng)區(qū)間為[-2%,1%]，從而優(yōu)良率區(qū)間為[52%,55%]，以此帶入動(dòng)態(tài)回歸方程計(jì)算得8月美豆單產(chǎn)變動(dòng)區(qū)間為[50.97,52.55]。

四、總結(jié)

美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率的正相關(guān)性基本已成為市場(chǎng)共識(shí)，但其相關(guān)系數(shù)總體偏低，本文通過(guò)全年、分月及單獨(dú)對(duì)8月進(jìn)行討論，結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況預(yù)估8月美豆單產(chǎn)變動(dòng)區(qū)間為50.97-52.55蒲/英畝，由此表示8月美豆調(diào)整幅度偏小，預(yù)計(jì)對(duì)盤面影響有限。

縱觀全文，主要是以較為宏大的視角進(jìn)行分析，而針對(duì)部分細(xì)節(jié)或許需要更進(jìn)一步的研究。包括但不限于美豆單產(chǎn)增長(zhǎng)存在階梯式跳躍情況，對(duì)此可以進(jìn)行分段討論；美豆單產(chǎn)與優(yōu)良率在總體上相關(guān)系數(shù)較低，或是因“數(shù)據(jù)均值化”有關(guān)，可嘗試對(duì)不同主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，或者也可對(duì)不同產(chǎn)區(qū)分別進(jìn)行研究等等，這也是后續(xù)研究繼續(xù)開展的方向所在。