尹國(guó)龍，左婧怡，廖志楊，雍章弟，楊 寧

（四川省地礦局403 地質(zhì)隊(duì)，峨眉山 614200）

1 鐵礦需求形式

鐵礦是鋼鐵工業(yè)的基本原料，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)和人民日常生活的各個(gè)方面。中國(guó)是世界鐵礦石第一大消費(fèi)國(guó)。中國(guó)鐵礦有較多的查明資源儲(chǔ)量，但人口多、礦產(chǎn)資源人均量低是中國(guó)的基本國(guó)情。中國(guó)國(guó)內(nèi)鐵礦石生產(chǎn)僅能滿(mǎn)足其需求的2/3 左右，其余1/3 靠進(jìn)口富鐵礦石和廢鋼鐵解決。從世界范圍內(nèi)看，未來(lái)鐵礦石的需求仍會(huì)逐年增長(zhǎng)，并主要在亞洲地區(qū)。

表1 鐵礦石保有量表

表2 移動(dòng)平均量表

2 鐵礦石供需預(yù)測(cè)

2.1 預(yù)測(cè)模型概述

由于預(yù)測(cè)的對(duì)象、目標(biāo)、內(nèi)容和期限的不同，形成了多種多樣的預(yù)測(cè)方法。主要有定性預(yù)測(cè)法與定量預(yù)測(cè)法。常用的定性預(yù)測(cè)法主要有市場(chǎng)調(diào)查預(yù)測(cè)法、專(zhuān)家意見(jiàn)預(yù)測(cè)法、主觀(guān)概率法。而定量預(yù)測(cè)主要是通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)完成，常用的有時(shí)間序列預(yù)測(cè)法、回歸分析預(yù)測(cè)法、使用強(qiáng)度法、投入產(chǎn)出預(yù)測(cè)法、經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型預(yù)測(cè)法、彈性系數(shù)預(yù)測(cè)法、灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和BP 網(wǎng)絡(luò)等方法等。在實(shí)際中，礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)和需求受很多因素影響，比如說(shuō)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、居民收入水平、價(jià)格、宏觀(guān)政策等等。現(xiàn)文中主要采用時(shí)間序列法預(yù)測(cè)。時(shí)間序列分析是根據(jù)系統(tǒng)觀(guān)測(cè)得到的時(shí)間序列數(shù)據(jù),通過(guò)曲線(xiàn)擬合和參數(shù)估計(jì)來(lái)建立數(shù)學(xué)模型的理論和方法.它一般采用曲線(xiàn)擬合和參數(shù)估計(jì)方法(如非線(xiàn)性最小二乘法)進(jìn)行。本次應(yīng)用由于模型數(shù)據(jù)較少，外推年份在10年以?xún)?nèi)。

2.2 保有儲(chǔ)量預(yù)測(cè)

模型以年份為自變量，保有儲(chǔ)量為因變量，利用Excel 程序做曲線(xiàn)模型擬合。

1）原始數(shù)據(jù)根據(jù)四川省國(guó)土部門(mén)統(tǒng)計(jì)資料（表1）。

圖1 保有儲(chǔ)量原始數(shù)據(jù)直方圖

2）數(shù)據(jù)預(yù)處理；原始數(shù)據(jù)變化大。由于鐵礦開(kāi)采強(qiáng)度加大，2008年度保有儲(chǔ)量比2007年驟然減少。為了較好的表現(xiàn)年度保有儲(chǔ)量的變化規(guī)律，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了移動(dòng)平均，周期為3。處理后年度保有儲(chǔ)量數(shù)據(jù)如表2、圖1。

3）預(yù)測(cè)模型：工作中使用了多項(xiàng)式模型、指數(shù)模型等，各模型相關(guān)系數(shù)如下（表3）：經(jīng)過(guò)多種曲線(xiàn)類(lèi)型擬合，除冪模型外其它模型移動(dòng)平均處理后數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)均優(yōu)于原始數(shù)據(jù)。本文選用相關(guān)系數(shù)最大的多項(xiàng)式（3）曲線(xiàn)為預(yù)測(cè)模型。該模型較客觀(guān)地反映了隨著時(shí)間增加，保有資源儲(chǔ)量時(shí)高時(shí)低，波浪式地向前發(fā)展。已知數(shù)據(jù)中2007年保有儲(chǔ)量102 億噸為最高峰，2003年保有儲(chǔ)量98.8億噸為低谷，隨著鐵礦開(kāi)采加強(qiáng)，2007年以后保有儲(chǔ)量逐漸減少，至2008年保有儲(chǔ)量減少至98.3 億噸為最低值。從擬合曲線(xiàn)的總趨勢(shì)分析，2010年后保有儲(chǔ)量呈逐漸下降趨勢(shì)。

2.3 多項(xiàng)式擬合曲線(xiàn)預(yù)測(cè)方程

式中：y=保有儲(chǔ)量（單位：億噸）

x=年度（如2008）

保有儲(chǔ)量預(yù)測(cè)結(jié)果表（表4、圖2）：

表3 相關(guān)系數(shù)表

表4 預(yù)測(cè)結(jié)果表

圖2 分年度保有儲(chǔ)量直方圖

從上表和趨勢(shì)圖可以看出，2001～2010年度保有儲(chǔ)量逐年有所增長(zhǎng)。2010年以后逐漸顯著下降。按目前地勘投資和探礦水平，至2015年下降到93.7 億噸。比2009年減少7.6 億噸。

2.4 礦石產(chǎn)量預(yù)測(cè)

鐵礦石保有資源儲(chǔ)量，根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)估，2009年后將逐年下降，并愈演愈烈。四川省鐵礦石產(chǎn)量如何，本文用年份做自變量，礦石產(chǎn)量做因變量，利用Excel 程序做曲線(xiàn)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，主要過(guò)程如下：

1）原始數(shù)據(jù)根據(jù)省國(guó)土部門(mén)統(tǒng)計(jì)資料（表5）

2）預(yù)測(cè)模型

經(jīng)用指數(shù)、多項(xiàng)式多種方法擬合比較，各曲線(xiàn)類(lèi)型相關(guān)系數(shù)如下：

從表中看出：多項(xiàng)式（順序3）相關(guān)系數(shù)最大。該模型較客觀(guān)地反映了隨著時(shí)間增加，年礦石產(chǎn)量雖有波動(dòng)，但逐漸升高的趨勢(shì)明顯。

3）預(yù)測(cè)方程

式中：y=礦石產(chǎn)量（單位：萬(wàn)噸）

x=年度（如2008）

表5 分年度資源量表

4）原始數(shù)據(jù)和“十二五”分年度預(yù)測(cè)礦石產(chǎn)量如下表（表7、圖3）：四川鐵礦石產(chǎn)量1999～2002年基本穩(wěn)定，大約為1 000～1 100萬(wàn)噸。2002年礦石產(chǎn)量923.90萬(wàn)噸為最低值。2007年礦石產(chǎn)量3 517.92萬(wàn)噸為最高峰。隨著鐵礦開(kāi)采加強(qiáng)，2002年以后預(yù)測(cè)曲線(xiàn)變陡，礦石產(chǎn)量加速度增加，2015年預(yù)測(cè)礦石產(chǎn)量增加至10849萬(wàn)噸。上述情況符合我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)。

3 影響供需矛盾的主要問(wèn)題

在成都理工大學(xué)召開(kāi)的《四川國(guó)土資源與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)》較深入的研究了這方面的問(wèn)題?！端拇ǖ刭|(zhì)學(xué)報(bào)》副主編賴(lài)賢友“四川省礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀及可持續(xù)利用對(duì)策”一文較有代表性。

3.1 地質(zhì)工作程度低，導(dǎo)致資源保證程度不高

我省鐵礦138個(gè)礦產(chǎn)地中，勘探礦區(qū)47個(gè)，占34%；詳查礦區(qū)60個(gè)，占43%；普查礦區(qū)31個(gè)，占23%。也就是說(shuō)有66%的礦產(chǎn)地未達(dá)到勘探的工作程度。省內(nèi)各地的礦產(chǎn)勘查程度尚不均衡。攀西地區(qū)、盆地及盆周山區(qū)的勘查程度相對(duì)較高，而川西高原的勘查程度很低。還有大量的礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)。其工作程度未達(dá)普查。

3.2 礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用方式粗放

我省礦山企業(yè)的開(kāi)采規(guī)模普遍較小、綜合開(kāi)發(fā)利用較差、資源利用率低、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理和檔次低、沒(méi)有形成有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)群和產(chǎn)業(yè)鏈。我省鐵礦礦山中，礦山企業(yè)104處。其中世界級(jí)的礦山僅攀枝花一處，大型礦山6處，中型礦山4處，小型礦山49處，小礦45處。大中型礦山的比例不足10%。目前，我國(guó)、我省鐵礦回收率比國(guó)外低，尤其是中小型礦山。共伴生礦產(chǎn)綜合利用率小于20%，比國(guó)外平均低20%～30%；單位產(chǎn)值所消耗的能源和原材料是發(fā)達(dá)國(guó)家的幾倍，有的高達(dá)十幾倍。

表6 相關(guān)系數(shù)表

表7 預(yù)測(cè)礦石量表

3.3 對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)重視不夠

當(dāng)前，我省許多礦山缺乏環(huán)境恢復(fù)保證措施，開(kāi)采所引發(fā)的環(huán)境污染和地質(zhì)災(zāi)害的隱患和事件不斷增多。

3.4 礦業(yè)秩序需進(jìn)一步整頓

圖3 分年度鐵礦石產(chǎn)量直方圖

部分地區(qū)的礦山秩序仍比較混亂，亂采爛挖、非法開(kāi)采、以采代探、圈而不探的現(xiàn)象還比較突出。產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因，歸根結(jié)底是目前我國(guó)礦產(chǎn)資源勘查和開(kāi)發(fā)利用的認(rèn)識(shí)不到位、體制有障礙、機(jī)制尚不健全。具體講主要有以下幾個(gè)原因：

1）對(duì)礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)及勘查工作了解不夠、認(rèn)識(shí)不足。礦產(chǎn)資源是稀缺和不可再生性資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有不可替代的作用，是國(guó)家的戰(zhàn)略性資源；礦產(chǎn)資源又是隱性資源，具有不確定性和找礦成功概率低的特點(diǎn)。因而找礦工作在隊(duì)伍、技術(shù)、投入上具有相應(yīng)的要求，這也決定了地質(zhì)勘查是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)、投入產(chǎn)出風(fēng)險(xiǎn)極高的工作。地質(zhì)勘查工作有投入大、周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高、成功率低的特點(diǎn)。

2）礦產(chǎn)勘查投入不足，“國(guó)退，民又進(jìn)不來(lái)”。在轉(zhuǎn)型過(guò)程中，國(guó)家對(duì)地勘的投入相應(yīng)減少，每年實(shí)際投入到礦產(chǎn)勘查的資金和主要實(shí)物工作量逐年下降，僅投入少量的資金用于基礎(chǔ)性、公益性和戰(zhàn)略性的勘查工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年全國(guó)用于礦產(chǎn)勘查的鉆探占141萬(wàn)多米，僅相當(dāng)于10年前的1/10。四川主要從事礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)的省地礦局，因投入不足，90年代以后，每年投入的勘查主要實(shí)物工作量還不及60～80年代每年的1/10。

3）礦業(yè)投資環(huán)境，尤其是礦產(chǎn)勘查投融資環(huán)境差。由于有利于形成商業(yè)性地勘體制的政策法規(guī)建設(shè)滯后，而有關(guān)探礦權(quán)、采礦權(quán)等的政策法規(guī)尚不完善，礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制也沒(méi)有建立等等，致使商業(yè)性地勘市場(chǎng)沒(méi)有形成。這一些地方的礦業(yè)投資環(huán)境較差。

4）中國(guó)鐵礦石依賴(lài)進(jìn)口的情況嚴(yán)重。近年來(lái)我國(guó)鐵礦石的進(jìn)口量不斷提高。據(jù)《Mining Annual Review》資料，1996年我國(guó)鐵礦石進(jìn)口量4390萬(wàn)噸，1997年5510萬(wàn)噸，1998年5270.5萬(wàn)噸，1999年5530萬(wàn)噸，逐漸增高。2000年以來(lái)，我國(guó)鐵礦石進(jìn)口量更是連年大幅增長(zhǎng)，目前對(duì)進(jìn)口鐵礦資源的依賴(lài)程度已經(jīng)超過(guò)50%，過(guò)度依賴(lài)國(guó)外鐵礦資源對(duì)我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生了不利的影響。

我國(guó)鐵礦石的進(jìn)口主要集中在澳大利亞、巴西、印度這三個(gè)國(guó)家，2008年我國(guó)從上述三個(gè)國(guó)家進(jìn)口的鐵礦石數(shù)量分別達(dá)到1.8341 億噸、1.0062 億噸、0.9098 億噸，三個(gè)國(guó)家的鐵礦石進(jìn)口量占到了中國(guó)全部鐵礦石進(jìn)口量的將近85%。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)我省“十二五”期間鐵礦石供需預(yù)測(cè)，保有儲(chǔ)量從直方圖上看2008年度顯然比2007年度減少。保有儲(chǔ)量的發(fā)展趨勢(shì)呈總體上升的波狀起伏，從發(fā)展趨勢(shì)上看，按目前地勘技術(shù)水平和投資規(guī)模，2012年達(dá)到頂點(diǎn)，以后如不改進(jìn)技術(shù)和增大投資，保有儲(chǔ)量將逐年下降。相反我國(guó)對(duì)鐵礦石的需求呈指數(shù)加速度增長(zhǎng)。鐵礦石需求增多，而保有儲(chǔ)量逐年減少，兩者差距逐年加大，我省鐵礦保有儲(chǔ)量告急。