吳愛(ài)祥,姚志華,禹智潭

(1.中南大學(xué),湖南長(zhǎng)沙 410083,2.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院,北京 100083)

我國(guó)急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的確定

吳愛(ài)祥1,2,姚志華1,禹智潭1

(1.中南大學(xué),湖南長(zhǎng)沙 410083,2.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院,北京 100083)

中國(guó)急需分步實(shí)施、建立適合自身發(fā)展的急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備體系,作為其基礎(chǔ)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的合理確定應(yīng)先行。文章在分析急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備量常用確定方法的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)實(shí)可供量與趨勢(shì)需求量的波動(dòng)關(guān)系構(gòu)建了急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的確定模型,并以精煉銅為例進(jìn)行了演示,初步確定2008年底中國(guó)精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備的合理規(guī)模為46.11萬(wàn)t。

急缺礦產(chǎn)資源;戰(zhàn)略儲(chǔ)備;精煉銅;儲(chǔ)備規(guī)模

《國(guó)土資源“十一五”規(guī)劃綱要》、《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008～2015年)》均指出中國(guó)將實(shí)行急缺礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備制度,啟動(dòng)和完善石油、鉻、銅、鍺、銦等急缺和重要礦產(chǎn)的礦產(chǎn)品國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備。合理確定急缺礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量是建立急缺礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備制度的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。文章將利用急缺礦產(chǎn)資源的現(xiàn)實(shí)可供量與趨勢(shì)需求量之間的變化關(guān)系,通過(guò)建立儲(chǔ)備量模型來(lái)合理確定急缺礦產(chǎn)資源的國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備量。

1 急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模的確定方法[1～3]

礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備量常見(jiàn)的確定方法為專家經(jīng)驗(yàn)法,專家確定法往往受限于專家的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn),其結(jié)果較難統(tǒng)一,致使這一方法的實(shí)用性受到了一定的限制。從搜集到的文獻(xiàn)來(lái)看,礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的確定方法還有:(1)成本收益法。1976年美國(guó)國(guó)會(huì)科技評(píng)估辦公室首次建立了急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備的定量模型——經(jīng)濟(jì)福利模型,它在計(jì)算儲(chǔ)備成本和儲(chǔ)備收益的基礎(chǔ)上,計(jì)算出了凈經(jīng)濟(jì)效益最高的最佳儲(chǔ)備規(guī)模[4];(2)隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型。Teisberg(1981)應(yīng)用隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型研究美國(guó)石油儲(chǔ)備買進(jìn)和售出的最優(yōu)策略[4];(3)動(dòng)態(tài)納什博弈模型。1989年墨菲·弗雷德里克、邁克爾和外斯·霍華德提出了最佳儲(chǔ)備規(guī)模的動(dòng)態(tài)納什博弈模型[5];(4)線性規(guī)劃。Zweifel and Bonomo(1995)運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的線性規(guī)劃理論研究處理復(fù)雜供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的最優(yōu)石油、天然氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備問(wèn)題,通過(guò)數(shù)學(xué)模型的理論推導(dǎo),證明面對(duì)石油、天然氣可能出現(xiàn)的供應(yīng)中斷,IEA各成員國(guó)均存在著最優(yōu)的石油、天然氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模,而IEA規(guī)定的90 d凈進(jìn)口量的儲(chǔ)備規(guī)模并不是最優(yōu)的[6];Paik(1999)回顧并展望了APEC國(guó)家的石油供應(yīng)和消費(fèi)、安全以及國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備的基本狀況,應(yīng)用數(shù)量方法定量研究了國(guó)家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備的收益,建議擴(kuò)大APEC國(guó)家的石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模[7]。然而,由于統(tǒng)計(jì)資料的有限,很難運(yùn)用上述方法來(lái)確定我國(guó)急缺礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模。根據(jù)我國(guó)統(tǒng)計(jì)資料的實(shí)際情況,文章提出了基于供需變動(dòng)的急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模的確定方法。

1.1 急缺礦產(chǎn)資源供需差波動(dòng)系數(shù)

急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備合理規(guī)模的確定不僅考慮供求狀況的影響,同時(shí)也要考慮政府支付能力、供應(yīng)中斷的成本、對(duì)外依存度、相關(guān)法律法規(guī)、進(jìn)口的來(lái)源特征等方面的因素。文章試圖依據(jù)上述因素,構(gòu)建一個(gè)便于操作的急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模動(dòng)態(tài)模型?；诖?首先要了解急缺礦產(chǎn)資源歷年的供求狀況與供需差系數(shù)波動(dòng)情況。

1.1.1 急缺礦產(chǎn)資源年供給狀況

急缺礦產(chǎn)資源年供給狀況可以用年可供量來(lái)描述,它是指某年我國(guó)可以提供的急缺礦產(chǎn)資源數(shù)量,由當(dāng)年國(guó)內(nèi)急缺礦產(chǎn)資源產(chǎn)量和凈進(jìn)口量?jī)烧吖餐瑳Q定,設(shè)為St。它可表示為:

式中S產(chǎn)量是指某年全國(guó)所生產(chǎn)的急缺礦產(chǎn)資源總量;S凈進(jìn)口是指某年急缺礦產(chǎn)資源的凈進(jìn)口量。

1.1.2 急缺礦產(chǎn)資源年需求狀況

急缺礦產(chǎn)資源需求狀況可以用趨勢(shì)消費(fèi)量來(lái)描述,它反映資源需求隨時(shí)間推移表現(xiàn)出來(lái)的一種較為穩(wěn)定的增長(zhǎng)或下降趨勢(shì),代表資源需求發(fā)展的基本方向,設(shè)為^Dt。其值可以由趨勢(shì)回歸法求得,即將年份作為自變量,資源消費(fèi)量作為因變量進(jìn)行回歸計(jì)算獲得。

1.1.3 急缺礦產(chǎn)資源供需差波動(dòng)系數(shù)

急缺礦產(chǎn)資源供需差波動(dòng)系數(shù)vt反映急缺礦產(chǎn)資源年可供量偏離趨勢(shì)消費(fèi)量的程度。其絕對(duì)值越大,說(shuō)明急缺礦產(chǎn)資源年可供量偏離趨勢(shì)消費(fèi)量越遠(yuǎn),供求平衡性越差;其絕對(duì)值越小,說(shuō)明供求平衡性越好。其數(shù)學(xué)形式為:

1.2 急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備的合理規(guī)模

1.2.1 急缺礦產(chǎn)資源吞吐量模型

急缺礦產(chǎn)資源吞吐量模型如圖1所示。當(dāng)某年度的急缺礦產(chǎn)資源供需波動(dòng)在設(shè)定的可容忍波動(dòng)幅度范圍(如B、C、D點(diǎn)所示)以內(nèi)時(shí),不動(dòng)用急缺礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備,由市場(chǎng)和其他方式予以調(diào)節(jié);當(dāng)某年度的供需波動(dòng)超過(guò)某一設(shè)定的可容忍波動(dòng)幅度(如A、E點(diǎn)所示)時(shí),就動(dòng)用急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備予以調(diào)節(jié),將其供給能力平滑到可容忍波動(dòng)幅度的邊界線水平以內(nèi),緩解其供需波動(dòng)。而上述可容忍波動(dòng)幅度范圍由政府支付能力、供應(yīng)中斷的成本以及相關(guān)法律法規(guī)綜合決定。

圖1 急缺礦產(chǎn)資源吞吐模型

由此得到一種急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的計(jì)算方法,它是建立在對(duì)急缺礦產(chǎn)資源吞吐量、急缺礦產(chǎn)資源累計(jì)吞吐量的計(jì)算與判斷基礎(chǔ)上的。假如令Qt為第t年吞吐量,α和β(α≥0,β≤0)為事先設(shè)定的急缺礦產(chǎn)資源可供量波動(dòng)范圍值,α表示年可供量大于或等于趨勢(shì)消費(fèi)量的波動(dòng)允許上閥值,β表示年可供量小于或等于趨勢(shì)消費(fèi)量的波動(dòng)允許下閥值。當(dāng)波動(dòng)范圍達(dá)到并超過(guò)吞吐目標(biāo)模式所規(guī)定的閥值時(shí),國(guó)家運(yùn)用戰(zhàn)略儲(chǔ)備實(shí)施吞吐調(diào)節(jié)。則有:

Wt為急缺礦產(chǎn)資源各年的絕對(duì)儲(chǔ)備量,其值為急缺礦產(chǎn)資源各年吞吐量的絕對(duì)值。當(dāng)vt＞α?xí)r,表明急缺礦產(chǎn)資源市場(chǎng)供給充足,應(yīng)組織急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備,吞入Wt的急缺礦產(chǎn)資源;當(dāng)vt＜β時(shí),表明急缺礦產(chǎn)資源市場(chǎng)供給不足,危害國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,應(yīng)組織急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備得釋放,吐出Wt的急缺礦產(chǎn)資源。

1.2.2 急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備合理規(guī)模的確定

在上述基礎(chǔ)上,急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模的計(jì)算如下:

2 我國(guó)急缺礦產(chǎn)資源精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備的合理規(guī)模

二十世紀(jì)九十年代以來(lái),我國(guó)銅資源消費(fèi)量的增長(zhǎng)速度是歷史上最高的,年均增長(zhǎng)接近11.8%,比同期世界上任何一個(gè)國(guó)家消費(fèi)量的增長(zhǎng)速度都高。消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于礦山和廢銅產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率。銅礦資源的保障程度和供需形勢(shì)日趨嚴(yán)峻,供應(yīng)缺口日益增大。國(guó)外歷史經(jīng)驗(yàn)表明,保障礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全的一個(gè)重要途徑就是建立礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備制度。文章以精煉銅為例,利用已建立的儲(chǔ)備模型來(lái)測(cè)算我國(guó)精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備的適度規(guī)模。

2.1 近年來(lái)我國(guó)急缺礦產(chǎn)資源可供量

精煉銅可供量包含精煉銅生產(chǎn)量與精煉銅凈進(jìn)口量,近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,精煉銅可供量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),具體情況列于表1。

表1 近年來(lái)中國(guó)精煉銅可供量和消費(fèi)量萬(wàn)t

2.2 我國(guó)急缺礦產(chǎn)資源的趨勢(shì)消費(fèi)量與波動(dòng)指數(shù)

2.2.1 我國(guó)精煉銅趨勢(shì)消費(fèi)量

中國(guó)精煉銅的趨勢(shì)消費(fèi)量反映精煉銅消費(fèi)量^Dt隨時(shí)間推移表現(xiàn)出來(lái)的一種較為穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì),它代表精煉銅消費(fèi)量的基本方向。以1995至2008年我國(guó)精煉銅消費(fèi)的數(shù)據(jù)為樣本(如表1),經(jīng)多曲線綜合模擬和比選,構(gòu)建精煉銅消費(fèi)量與年份的三次多項(xiàng)式預(yù)測(cè)方程。

回歸方程決定系數(shù)R2=0.978,說(shuō)明方程的整體擬合程度好。利用上述回歸方程可以計(jì)算我國(guó)精煉銅的趨勢(shì)消費(fèi)量,計(jì)算結(jié)果列于表2。

2.2.2 我國(guó)精煉銅供需差波動(dòng)指數(shù)

利用上述方程vt=(St-^Dt)/^Dt,可以計(jì)算出1995至2008年我國(guó)精煉銅供需差波動(dòng)指數(shù),結(jié)果列于表2。

2.2.3 我國(guó)精煉銅供需差可容忍波動(dòng)范圍

從近年來(lái)我國(guó)的宏觀經(jīng)濟(jì)政策變化可以看出,為保證我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行和快速增長(zhǎng),政府通過(guò)財(cái)政政策與貨幣政策的配合使用,力爭(zhēng)把我國(guó)GDP的增長(zhǎng)速度維持在 8%至12%的高增長(zhǎng)區(qū)間[8]。也就是說(shuō),當(dāng)我國(guó)GDP增長(zhǎng)速度低于8%時(shí),國(guó)家將出臺(tái)一系列積極的宏觀經(jīng)濟(jì)政策,反之,當(dāng) GDP增長(zhǎng)速度高于12%時(shí),國(guó)家將會(huì)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)政策進(jìn)行調(diào)整,保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展。根據(jù)1995至2008年我國(guó)GDP增長(zhǎng)速度與同期精煉銅消費(fèi)量增長(zhǎng)率,可以測(cè)算出我國(guó)GDP平均增長(zhǎng)速度為9.4%,精煉銅的平均消費(fèi)彈性系數(shù)為0.72。

表2 近年來(lái)中國(guó)精煉銅趨勢(shì)消費(fèi)量與供需差波動(dòng)指數(shù)

精煉銅的消費(fèi)彈性系數(shù)0.72表明精煉銅消費(fèi)每增長(zhǎng)1%,我國(guó)GDP將增加0.72%。由上述分析可知,我國(guó)GDP增長(zhǎng)速度以9.4%為趨勢(shì)線,波動(dòng)幅度宜控制在[-1.4%,2.6%]之間,那么供需差波動(dòng)系數(shù)應(yīng)控制在[-1.94%,3.61%]之間。

2.3 我國(guó)急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備合理規(guī)模的確定

令Wt=|Qt|,為精煉銅各年的絕對(duì)儲(chǔ)備量。當(dāng)vt＞3.61%時(shí),表明精煉銅市場(chǎng)供給充足,國(guó)家急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備組織應(yīng)進(jìn)行戰(zhàn)略儲(chǔ)備,吞入Wt的精煉銅;當(dāng)vt＜-1.94%時(shí),表明精煉銅市場(chǎng)供給不足,可能危害國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國(guó)家儲(chǔ)備組織應(yīng)釋放精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備,吐出Wt的精煉銅。具體結(jié)果列于表3。

表3 我國(guó)精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備量 萬(wàn)t

由表3可知,精煉銅最大累計(jì)吞入量為12.81萬(wàn)t,而最小累計(jì)吐出量為-33.30萬(wàn)t。因此,我國(guó)精煉銅最優(yōu)戰(zhàn)略儲(chǔ)備規(guī)模應(yīng)為46.11萬(wàn)t,約為2008年精煉銅凈進(jìn)口量的34%,這一結(jié)果從定量分析的角度論證了中國(guó)科協(xié)資源經(jīng)濟(jì)研究專家王玉平提出的精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備量目標(biāo):120 d的凈進(jìn)口量[9]。

3 結(jié)束語(yǔ)

急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備的作用可以簡(jiǎn)單概括為維護(hù)國(guó)家安全、抑制價(jià)格、降低成本、防止供應(yīng)中斷和資源危機(jī)的發(fā)生。在不同情況下,其效果也各不相同,就維護(hù)國(guó)家安全、抑制價(jià)格、降低成本和防止供應(yīng)中斷而言,無(wú)論是短期還是長(zhǎng)期,其作用都十分明顯。而在防止資源危機(jī)方面,雖然具有長(zhǎng)期的威懾力,但短期效果并不明顯。

目前,中國(guó)急需建立適合自身發(fā)展的急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備體系,其中作為其基礎(chǔ)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的合理確定應(yīng)先行,通過(guò)戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的合理確定能有效地彌補(bǔ)急缺礦產(chǎn)資源現(xiàn)實(shí)可供量與趨勢(shì)需求量之間的差距。利用急缺礦產(chǎn)資源的年可供量與趨勢(shì)需求量之間的波動(dòng)關(guān)系可較好地確定急缺礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備的規(guī)模。就精煉銅而言,按照1995～2008年的情況,“十二五”初期戰(zhàn)略儲(chǔ)備量應(yīng)為46.11萬(wàn)t。隨著時(shí)間的推移,經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化,“十二五”中后期精煉銅戰(zhàn)略儲(chǔ)備量的確定同樣可以運(yùn)用上述模型計(jì)算,對(duì)具體數(shù)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

[1] 王禮茂.論中國(guó)石油儲(chǔ)備體系[J].資源科學(xué),2003,(1):42-47.

[2] 王林琳.從我國(guó)石油進(jìn)口依存度持續(xù)上升看建立戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備的必要性[J].黑龍江對(duì)外貿(mào)易,2005,(3):20-21.

[3] 周大地,朱興珊.我國(guó)石油供應(yīng)形勢(shì)和資源及安全戰(zhàn)略[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2002,10(10):22-26.

[4] Teisberg,T.J.A dynamic programming model of the U.S.strategic petroleum reserve[J].The Bell Journal of Economics,1981,12 (2):52-546.

[5] Frederic H.Murphy,Michael A.Toman,HowardJ.Weiss.A dynamic nash game model of oil market disruption and strategic stockpiling[J].Operations Research,1989,10(3):325-342.

[6] Zweifel,P,Bonomo,S.Energy security coping with multiple supply risks[J].Energy Economics,1995,17(3):179-183.

[7] Paik,L,Paul,L.,Donald,J.,et al.Strategic oil stocks in the APEC region.Proceedings of the 22nd IAEE Annual International Conference[R].Italy:International Association for Energy E-conomists Roma,1999.

[8] 李建偉.當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行基本態(tài)勢(shì)及熱點(diǎn)分析[J].中國(guó)發(fā)展觀測(cè),2007,(12):14-16.

[9] 王玉平.中國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備戰(zhàn)略研究[J].中國(guó)礦業(yè),1998, (6):19-22.

Determination of Reasonable Strategic Reserve Deal of Lacking Mineral Resources

WU Ai-xiang1,2,YAO Zhi-hua1,YU Zhi-tan1
(1.Central South University,Changsha410083,China;2.University of Science and Technology Beijing,Beijing100083,China)

The strategic reserve system of lacking mineral resources should be established urgently,and the reasonable reserve deal should be fixed on at the first.After analyzing the existent methodsof lacking mineral resources’reserve deal,the quantitative simulation of lacking mineral resources’reserve deal is made based on relationship between real supply deal and predicted demand deal.Taking refined copper as an example,it is expected that reasonable reserve deal of refined copper in our country would reach 461.1 thousand tons in 2008.

lacking mineral resources;strategic reserve;refined copper;reserve deal

F407.1

A

1003-5540(2011)01-0070-04

湖南省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2010ZK2025);湖南省博士后項(xiàng)目(2010RS4035);中南大學(xué)青年教師助推基金項(xiàng)目

吳愛(ài)祥(1963-),男,教授,博士,主要從事采礦工程(含礦業(yè)經(jīng)濟(jì))的研究工作。

2010-12-10