作为世界上重要的饲料（食品及工业原料）作物，
玉米单产的提高一直是学界及各国政府关注的内容。对玉米单产微观层面的研究如：数量性状基因座（QTL）对玉米穗行数（KRN）遗传、进化有重要影响
[1]
；在巴西Parana州Candoi地区的试验表明，玉米单产随着氮肥施用量增加几乎呈线性提高，直至19 600
kg/h
m
2
时稳定
[2]
。微观层面的研究中最终表现在提高光能利用率方面
：
玉米
最大净光合速率（Pnmax）、饱和光强（Isat）、暗呼吸速率（Rd）等随叶位由上而下呈降低趋势，乳熟期普遍小于大喇叭口期
[3]
；由于
玉米群体
冠层结构的不同造成冠层中光分布的差别，影响不同叶位叶片光合效率，导致其光合生产能力的差异
[4]
；在
玉米种植
密度超过6×104株
/h
m
2
时，光截获随密度变化不大
[5]
；
在莫桑比克北部，中海拔地区玉米单产提高主要靠提高辐射利用效率（RUE），高海拔地区增施氮肥能同时提高RUE和截光（LI）能力
[6]
；
紧凑型（erectophile）玉米提高群体截光能力，比平展型（planophile）玉米增产283-903
kg/h
m
2[7]
；
等。
对玉米单产中、宏观层面的研究如：我国不同时期玉米单产的最高年增幅为1985年以前10%、1988年以前9%、
1994年
以前8%、1999年以前7%和2004年以前6%
[8]
；与传统耕作相比，免耕和垄作均能改善（我国东北黑土地）玉米生长性状
[9]
；西非玉米适宜的播种时间为160-200儒略日（Julian Day）
[10]
；与1961-1980年相比，1981-2010年我国东北春玉米减产4.3%
[11]
；与1961
—
1981年相比
，
20世纪90年代以来气候变化对我国河南省夏玉米单产的影响率为-2.1%
—
-9.3%，与1991
—
2000年相比
，
21世纪以来的气候条件对夏玉米产量形成有利，影响率为4.7%
[12]
；2001-2013年我国松嫩平原年均玉米单产为12
397
kg/h
m
2
，总体呈增加趋势
[13]
；全球气温上升幅度过大将对玉米单产造成明显
的
负面影响
[14]
。运用数理模型测算玉米单产（潜力）是中、宏观研究中的重要方面：苏涛等
[15]
对我国内蒙古河套地区解放闸灌域的研究表明，地面实测玉米产量数据与对应遥感估产模型数据具有较好的相关性，相关系数达到0.853，并通过了0.01信度检验；Wang J等
[16]
选取我国华北平原10个点，运用APSIM模型测算1981-2009年玉米单产，发现（除郑州外）现实单产与潜力之间差距在缩小，幅度从356.5
kg/h
m
2
缩小
到116.8
kg/h
m
2
；Tao FL等
[17]
运用MCWLA模型对1980-2008年我国玉米主产区县域单产进行了测算，结果表明32.4%的区域玉米单产增长出现徘徊；目前我国玉米单产已达最大潜力的60-70%
[18]
；Li S等
[19]
基于华北平原241农户调查数据、运用DSSAT-CERES模型模拟指出，现实单产已接近潜力的80%；Liu L等
[20]
运用改进的作物模型测算坦桑尼亚玉米单产，得出不同地区介于200-5900 kg/hm
2
；等等
。
以上可见：对玉米单产（潜力）微观层面的研究主要针对生物个体，揭示生长发育过程中外因（光、温、水、肥、气）如何通过内因（植物遗传及生理生化）起作用，反映因子之间的互作关系；对玉米单产（潜力）中、宏观层面的研究主要基于生物种群、群落及生态系统，揭示个体间、物种间以及与环境间的相互作用，为管控作物生产过程提供理论依据，实现高产、高效。迄今为止，学界对于玉米单产（潜力）的研究，以生物学方面为主，主要基于实验、试验方法；运用计量模型、从宏观（趋势）上进行玉米单产研究相对少，尤其在
ARIMA（自回归单整移动平均）模型运用方面鲜见报道。
玉米是
世界上重要的
饲料、粮食、蔬菜及工业原料
作物
。所以，预测分析全球玉米单产（潜力）对指导我国及世界玉米生产以及帮助解决未来粮食安全问题具有相应现实意义。
一、材料与方法
（
一
）材料
基于1961-2018年世界玉米平均单产和最高单产数据（来自联合国粮农组织：UN-FAO），分别预测分析2019-2023年单产。
其中
，
“最高单产”以国家为单位，而不是一定面积的试验点或示范点上的高产典型。一是因为以“国家”为单位（不论大小），才能代表现实中可能实现的
玉米
区域（地区）单产水平；二是因为与一定面积的试验点或示范点上的典型高产相比，来自UN-FAO的世界
玉米
最高单产是各国政府较为公认的数据。