《Agriculture & Food Security》：A new method for calculating the food self-sufficiency ratio: supply-side food self-sufficiency ratio
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摘要：传统的常规食物自给率（Conventional Food Self-sufficiency Ratio, CFSSR）主要关注谷物，无法全面反映日常食物消费的全谱，限制了其在跨国比较与全球粮食安全评估中的有效性。针对此问题，本研究提出一种新的指标——供给
摘要：传统的常规食物自给率（Conventional Food Self-sufficiency Ratio, CFSSR）主要关注谷物，无法全面反映日常食物消费的全谱，限制了其在跨国比较与全球粮食安全评估中的有效性。针对此问题，本研究提出一种新的指标——供给侧食物自给率（Supply-side Food Self-sufficiency Ratio, SSFSSR），以涵盖更广泛的食物品类并捕捉整个食物供应链。SSFSSR旨在为全球层面评估食物自给能力提供综合且实用的框架，其计算依托多源数据，包括FAOSTAT、FAO食物平衡表（Food Balance Sheets）、美国农业部（USDA）与日本农林水产省（MAFF）统计数据以及研究人员自行收集的农场调查数据。SSFSSR基于国内可供消费的食物总量进行计算，考虑生产、贸易及损耗并消除重复计数；肉类、乳制品及油脂等次级产品通过初级产品折算率（Primary Product Conversion Rate, PPCR）折算为初级等价物。基于以2021年为主的全球数据，研究人员估算了180余个国家的SSFSSR，平均值为58.8%。在与CFSSR的对照比较中发现，SSFSSR在食物类别与国家覆盖面上更广，且与食物可及性（food availability）和热量充足性等主要粮食安全指标的相关性更强。结果亦表明，降低对次级产品的依赖——即降低PPCR——可提升国家食物自给率。研究发现支持SSFSSR的有效性与适用性，未来需通过更精确的单位重量热量数据及扩展可靠的PPCR值来进一步提升该指数的精度与政策相关性。
研究背景与目的
全球粮食安全日益受到人口增长、气候变化、地缘政治冲突及供应链脆弱性的威胁，各国均关注自身食物自给能力。常规食物自给率（Conventional Food Self-sufficiency Ratio, CFSSR）通常仅以谷物为对象，按国内产量除以国内供给量（重量或价值）计算，存在覆盖范围窄、未将肉蛋奶等次级产品还原为初级饲料粮、忽略产后损耗与库存变动、各国计算方法不统一导致不可比及不可复现等问题，难以真实反映一国整体食物系统的自给程度。为此，研究人员提出供给侧食物自给率（Supply-side Food Self-sufficiency Ratio, SSFSSR），以热量为统一度量单位，纳入65种食物（45种初级产品＋20种次级产品），通过初级产品折算率（Primary Product Conversion Rate, PPCR）将次级产品还原为所需初级产品当量，从供给侧（生产→流通→消费前）评估国家食物自给水平，建立透明、可复现的全球统一算法。该文发表于《Agriculture & Food Security》（SpringerOpen, 2025）。
主要关键技术方法
研究人员以FAOSTAT食物平衡表（Food Balance Sheets, 2010–，2021年数据）中183个具完整数据的国家为分析单元；选取45种初级产品（谷物、豆类、块茎、蔬菜、水果、油料作物籽粒、糖料作物、水产品等）与20种次级产品（畜禽肉、禽蛋、乳制品、植物油、蔗糖）；初级产品单位热量（kcal/kg）取自FAO《Food Balance Sheets: A Handbook》及日本文部科学省食品成分数据库；PPCR数据综合USDA《Agricultural Statistics》、日本MAFF统计、东京都农协数据及研究人员2023年对日本5个奶牛场的实地调查得出（牛肉PPCR≈11，猪肉≈6，禽肉≈4，牛奶≈1，植物油及糖按油籽/甘蔗与出油率/出糖率折算）；SSFSSR计算公式为：分子＝∑（初级产品国内产量i×单位热量i），分母＝∑（初级产品国内供给量i×单位热量i）＋∑（次级产品进口量j×PPCRj×对应初级原料单位热量j），结果×100％；CFSSR按传统九大谷物产量/供给量（重量）计算以作对照；统计分析含描述性统计、Shapiro–Wilk正态性检验、回归分析及残差图比较SSFSSR与CFSSR对人均禽肉供给的敏感性。
研究结果
The CFSSR 2021（2021年常规食物自给率结果）
基于九大谷物的CFSSR全球均值66.4％，标准差达68.1％，变异系数102.6％，分布极不均匀（澳大利亚388.8％、乌克兰367.5％，17国为0％），说明仅以谷物计算的自给率在跨国比较中存在严重偏倚与不可比性。
The SSFSSR 2021（2021年供给侧食物自给率结果）
SSFSSR全球均值58.9％（较CFSSR低7.5个百分点），标准差43.3％，极值范围0.2％（巴林）～245.3％（澳大利亚），14.2％的国家≥100％，85.8％＜100％。因覆盖65类食物，消除了CFSSR中出现的0值极端情况。低收入国中多数SSFSSR偏高系被迫靠自产而非主动出口导向。
Global map of the SSFSSR（SSFSSR全球分布）
按SSFSSR分十级制图显示：高自给率（蓝色）集中于幅员辽阔的农产品净出口国（美、加、俄、澳、巴、阿），中国未入最高组；低自给率（黑/红）广泛分布于非洲、中东、中美洲、部分欧洲及东南亚、日本。
Statistical indicators（统计指标比较）
SSFSSR均值与中位数差距更小、标准差与变异系数小于CFSSR，分布较对称，偏离正态分布程度弱于CFSSR（CFSSR p＜10?8，SSFSSR p＝1.732×10?7），数据稳定性与可靠性优于CFSSR（p＝0.0048两组差异显著）。
Livestock product responsiveness（畜产品敏感性检验）
以人均禽肉供给量为参照，SSFSSR与其回归p＝0.000935（显著），回归方差3913、F＝11.3；CFSSR p＝0.0873（不显著），回归方差1067、F＝2.95。残差图中SSFSSR残差随机分布，CFSSR呈异方差聚集。证明SSFSSR比CFSSR更能敏感、恰当地反映含畜产品在内的真实食物自给状况。
SSFSSR calculation for the Commonwealth of Australia: case study using 2021 data（澳大利亚算例）
以澳大利亚（SSFSSR＝245％）演示完整步骤：从FAOSTAT提取该国65项食物的生产量、供给量及20项次级产品进口量→初级产品乘各自kcal/kg转热量→进口次级产品乘PPCR×对应初级产品单位热量折算为初级产品热量并入分母→国内初级产品生产量转热量作分子→相除得245％，验证公式可操作。
Reducing the PPCR increases the SSFSSR（降低PPCR可提高SSFSSR）
公式中PPCR位于分母次级产品项，饲养/加工效率提升使PPCR降低则分母减小、SSFSSR升高。文献综述显示通过品种改良、精准饲喂、减少损耗可使牛/猪/禽/乳PPCR降低5％～32％不等，进而在不增加初级产品产出前提下提升国家食物自给率——此为传统CFSSR未能揭示的政策含义。
讨论与结论（翻译）
讨论指出本研究在既有营养取向FSSR研究基础上引入PPCR扩展饲料转化率（Feed Conversion Ratio, FCR）思路，首次将PPCR嵌入综合FSSR公式并证实降低PPCR可提升自给率。局限性包括FAOSTAT国别数据标准化不足、仅含65类食物未覆盖所有加工/调味食品、热量值测定方法未完全公开、谷物水分影响重量、PPCR可靠数据源稀缺且存地域差异、高SSFSSR不一定对等于良好营养可及性、未纳入居民实际营养摄入状况。
结论：本研究提出并验证了供给侧食物自给率（SSFSSR）作为评估国家及地区食物自给能力的新指标。与传统仅关注谷物或需求侧计算的公式不同，SSFSSR整合初级与次级食品、依托国家供给端数据并引入初级产品折算率（PPCR），方法更综合且可复现。主要发现如下：利用2021年公开数据成功估算了183个国家65类食物的SSFSSR；仅14.2％国家自给率超100％，85.8％低于此阈值，凸显全球对外源食物的广泛依赖；SSFSSR在统计一致性与现实性上优于CFSSR，避免了因忽略次级产品造成的虚高估计；本研究首次评估PPCR对自给率的影响，发现提升食品加工转化效率可显著提高国家食物自给率。SSFSSR框架简洁、透明、全球适用，任何国家均可采用以识别脆弱环节并制定更有效的食物政策，尤其在气候变迁、供应链中断与地缘紧张背景下，为政府及国际组织提供及时可靠工具。未来研究应聚焦于完善参数、统一国际数据源及开发便捷应用工具，使SSFSSR有望成为衡量食物自给率的实用全球标准。
