范繼濤

（1.北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京100871；2.中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京101149）

基于ARMA模型的地質(zhì)勘查投入影響機(jī)理研究

范繼濤1，2

（1.北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京100871；2.中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京101149）

利用2001～2012年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)油氣和非油氣固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查投入、礦業(yè)產(chǎn)值間的因果關(guān)系進(jìn)行了檢驗(yàn)，建立了地質(zhì)勘查投入的ARMA模型。研究表明，對(duì)勘查總投入和非油氣固體礦產(chǎn)來說，礦產(chǎn)品產(chǎn)值是勘查投入的單向格蘭杰原因；油氣資源勘查投入和礦產(chǎn)品產(chǎn)值之間不存在格蘭杰因果關(guān)系；對(duì)于非油氣固體礦產(chǎn)來講，前兩個(gè)年度勘查投入對(duì)當(dāng)年投入影響方向相反，程度不同。

地質(zhì)勘查；ARMA模型；勘查投入；影響機(jī)理

地質(zhì)找礦是高風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，找礦成果的多少不僅與成礦地質(zhì)條件、找礦理論和方法有關(guān)，與勘查投入的多少也直接相關(guān)。一方面，地質(zhì)勘查作為基礎(chǔ)性和前瞻性的工作，要求其投入獨(dú)立于宏觀經(jīng)濟(jì)變化，即保持地質(zhì)勘查投入規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定或者隨找礦難度的增加而增加。另一方面，地質(zhì)勘查作為一種市場(chǎng)行為，勘查投入又受宏觀經(jīng)濟(jì)的影響，表現(xiàn)為當(dāng)?shù)V產(chǎn)品價(jià)格上漲時(shí)，勘查市場(chǎng)火熱、勘查投入增加，當(dāng)?shù)V產(chǎn)品價(jià)格下行時(shí)，勘查市場(chǎng)冷淡、勘查投入下降。因此，有必要開展地勘投入內(nèi)在驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究，找出地勘投入的內(nèi)在規(guī)律和影響機(jī)理，進(jìn)而對(duì)年度投入做出預(yù)判，為勘查部署提供借鑒。

1 研究現(xiàn)狀

近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者圍繞地質(zhì)勘查投入機(jī)制開展了不同層面和角度的研究。姚華軍等［1］（2005）分析了從1989年到2004年地勘投入情況，指出我國(guó)地勘經(jīng)費(fèi)投入總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，從資金來源來看，企事業(yè)單位投入明顯增加，能源礦產(chǎn)、貴金屬和有色金屬是勘查投入重點(diǎn)，其中能源礦產(chǎn)投入占比最大。程新等［2］（2012）研究發(fā)現(xiàn)，在礦業(yè)快速發(fā)展的形勢(shì)下，地質(zhì)勘查貨幣投入與其他要素投入之間存在不協(xié)調(diào)等問題。鐘仁一（2003）［3］、譚章祿等（2007）［4］對(duì)地質(zhì)勘查投入主體進(jìn)行了分析，提出應(yīng)逐步建立和完善礦業(yè)資本市場(chǎng)。方敏（2001）［5］以主要有色金屬礦產(chǎn)為例，從單位儲(chǔ)量、單個(gè)礦床和主要成礦區(qū)帶單位面積勘查成本3個(gè)角度對(duì)勘查成果進(jìn)行了分析，初步提出了地勘投入與產(chǎn)出之比。劉云忠等（2008）［6］、周進(jìn)生等（2010）［7］采用投入產(chǎn)出法對(duì)投入績(jī)效進(jìn)行了分析。從已有文獻(xiàn)看，當(dāng)前國(guó)

內(nèi)對(duì)地勘投入的研究主要集中在投入主體、投入過程和投入效果三方面，尚未對(duì)投入內(nèi)在機(jī)理開展過研究。本文將首次采用計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型，對(duì)地質(zhì)勘查投入進(jìn)行分析，揭示地勘投入的影響機(jī)理。

2 模型選擇

自回歸移動(dòng)平均模型（ARMA模型，Auto-Regressive and Moving Average Model）是一種廣泛應(yīng)用于時(shí)間序列的研究方法，由自回歸部分（AR模型）與移動(dòng)平均部分（MA模型）組合而成。其基本原理是將預(yù)測(cè)指標(biāo)隨時(shí)間推移形成的數(shù)據(jù)看作是一個(gè)時(shí)間序列，這組序列不僅受自變量影響，其自身在時(shí)間上還存在延續(xù)性，即歷史數(shù)據(jù)與當(dāng)期數(shù)據(jù)有影響關(guān)系。

對(duì)于ARMA（p，q）模型，滿足式（1）回歸方程。

式中：c為常數(shù)；β1，β2，…，βp是P階自回歸系數(shù)；γ1，γ2，…，γq是q階移動(dòng)平均模型系數(shù)；εt是白噪聲序列。如果還存在其他影響因素，則可在ARMA（p，q）模型基礎(chǔ)上引入通過顯著性檢驗(yàn)的自變量。

從地質(zhì)勘查工作實(shí)際來看，需要連續(xù)不斷的投入人力、物力和技術(shù)等，經(jīng)過預(yù)查、普查、詳查、勘探四個(gè)階段，最終找出可供開發(fā)利用的礦產(chǎn)資源。后一階段是前一階段工作的深化，前一階段是后一階段的基礎(chǔ)，這就決定了年度勘查投入并不是孤立存在的，而是與前期投入息息相關(guān)的，這一特性恰好可通過ARMA模型進(jìn)行刻畫。

3 變量選取與數(shù)據(jù)來源

地質(zhì)勘查是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工作。一方面，勘查投入多、勘查成果豐富，可供開發(fā)的資源就越多，資源保障能力也就越強(qiáng)。另一方面，礦業(yè)形勢(shì)對(duì)地質(zhì)勘查投入也有反作用。當(dāng)?shù)V業(yè)形勢(shì)好時(shí)，礦產(chǎn)品價(jià)格攀升，地質(zhì)勘查的積極性就高，投入也就越多；形勢(shì)不好時(shí)，礦產(chǎn)品供過于求，價(jià)格低迷，傳導(dǎo)到勘查階段就表現(xiàn)為勘查積極性不高、勘查投入下降。本文研究的是地質(zhì)勘查投入的驅(qū)動(dòng)機(jī)理，因此選取地質(zhì)勘查總貨幣投入作為因變量指標(biāo)；礦業(yè)總產(chǎn)值既包含了價(jià)格水平，又體現(xiàn)了礦產(chǎn)品銷售總量，是一個(gè)反映礦業(yè)整體形勢(shì)的綜合指標(biāo)，選取其作為自變量指標(biāo)。由于我國(guó)油氣資源勘查開發(fā)管理體制與其他礦種不同，因此對(duì)油氣和非油氣固體礦產(chǎn)分別進(jìn)行分析。共有勘查總投入（kctr）、油氣勘查投入（yqtr）、非油氣固體礦產(chǎn)勘查投入（fytr）、礦業(yè)總產(chǎn)值（kycz）、油氣總產(chǎn)值（qycz）和非油氣固體礦產(chǎn)總產(chǎn)值（fycz）6個(gè)指標(biāo)，數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)國(guó)土資源年鑒》（2002～2014年），《中國(guó)礦業(yè)年鑒》（2002～2013年）。對(duì)原始數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)后，采用Eviews軟件建模分析。

4 經(jīng)濟(jì)建模

4.1 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)（Granger Causal Relation Test）

根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系，分勘查總投入與礦業(yè)總產(chǎn)值、油氣勘查投入與油氣總產(chǎn)值、非油氣勘查投入與總產(chǎn)值三組進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)

結(jié)果顯示，在5%的顯著性水平下，“礦業(yè)總產(chǎn)值不是地勘總投入格蘭杰原因”零假設(shè)被拒絕，而“勘查總投入不是礦業(yè)總產(chǎn)值格蘭杰原因”零假設(shè)不能拒絕，表明存在從礦業(yè)總產(chǎn)值向地勘總投入的單向格蘭杰因果關(guān)系；油氣總產(chǎn)值與油氣勘查投入檢驗(yàn)的零假設(shè)均不能拒絕，表明其間不存在格蘭杰因果關(guān)系；同理，非油氣固體礦產(chǎn)總產(chǎn)值是勘查投入的單向格蘭杰原因。

4.2 ARMA模型擬合

4.2.1 勘查總投入擬合模型

當(dāng)勘查總投入為因變量時(shí)，經(jīng)比較以滯后1期礦業(yè)總產(chǎn)值和滯后1期勘查總投入為自變量的擬合模型最優(yōu)，模型估計(jì)參數(shù)見表2。F-統(tǒng)計(jì)量的P值為0，表明模型顯著；各參數(shù)P值均在1%顯著性水平下顯著，D-W統(tǒng)計(jì)量較為合理，不存在序列相關(guān)，擬合優(yōu)度R2達(dá)到0.98，顯示出較好的擬合結(jié)果。

寫成方程形式見式（2）。

式中，Lkycz（-1）、ldktr（-1）分別為滯后1期的對(duì)數(shù)礦業(yè)總產(chǎn)值和勘查投入，回歸系數(shù)意味著1個(gè)單位上年度對(duì)數(shù)礦業(yè)總產(chǎn)值增量將會(huì)帶來約0.71個(gè)單位對(duì)數(shù)勘查投入增量，同時(shí)，1個(gè)單位上年度投入對(duì)當(dāng)年影響為-0.73單位。

4.2.2 油氣資源勘查投入擬合模型

經(jīng)多模型比較，油氣勘查投入是一個(gè)ARMA（1，1）模型，模型估計(jì)參數(shù)及統(tǒng)計(jì)量見表3。

F-統(tǒng)計(jì)量的P值為0，模型顯著；AR（1）和MA（1）參數(shù)P值均在1%顯著性水平下顯著，D-W統(tǒng)計(jì)量接近2較為合理，不存在序列相關(guān)，擬合優(yōu)度R2達(dá)到0.95，顯示出較好的擬合結(jié)果。寫成方程形式為：Lyqtr=16.99045+0.93542×lyqtr（-1）-0.997493×（-1）。模型表明，上年度1個(gè)對(duì)數(shù)油氣勘查投入單位會(huì)引起當(dāng)年度約0.93個(gè)單位的投入。同時(shí)，約等于-1的前期殘差系數(shù)說明，當(dāng)年實(shí)際投入具有矯正機(jī)制，當(dāng)其脫離自回歸內(nèi)部規(guī)律時(shí)，會(huì)將偏離值全部糾正。

4.2.3 非油氣固體礦產(chǎn)勘查投入擬合模型

經(jīng)擬合，非油氣固體礦產(chǎn)勘查投入模型為帶有自變量的ARMA（2，1）模型，模型估計(jì)參數(shù)及統(tǒng)計(jì)量見表4。

表2 勘查總投入模型參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量

表3 油氣資源勘查投入模型參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量

表4 非油氣固體礦產(chǎn)勘查投入模型參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量

5 結(jié)論與建議

經(jīng)上述建模分析，就礦產(chǎn)資源勘查投入的影響機(jī)理可得出如下結(jié)論。

一是對(duì)勘查總投入和非油氣固體礦產(chǎn)來說，存在單向的格蘭杰因果關(guān)系，即礦產(chǎn)品產(chǎn)值是勘查投入的格蘭杰原因。1999年以后，隨著改革不斷深

化，礦業(yè)權(quán)交易市場(chǎng)初步建立、勘查投入多元化格局初步形成，非油氣固體礦產(chǎn)勘查主體對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)較為敏感、自主性不斷提升。

二是油氣資源勘查投入和礦產(chǎn)品產(chǎn)值之間不存在格蘭杰因果關(guān)系。其原因主要與管理體制有關(guān)。油氣礦產(chǎn)涉及國(guó)家能源安全，其勘查是國(guó)家戰(zhàn)略，勘查開發(fā)也一直壟斷在3大石油公司，無論市場(chǎng)如何變化，需要保證其投入，產(chǎn)值與投入相關(guān)性較小。

三是對(duì)于非油氣固體礦產(chǎn)來講，前兩個(gè)年度勘查投入對(duì)當(dāng)年投入影響方向相反，程度不同。上年度（去年）的影響為正向，而滯后兩年度（前年）的影響為反向，這種影響方式從我國(guó)現(xiàn)行探礦權(quán)管理制度可得到很好解釋。根據(jù)《國(guó)土資源部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范探礦權(quán)管理有關(guān)問題的通知》（國(guó)土資發(fā)［2009］200號(hào)）文要求，新立探礦權(quán)有效期為3年，每延續(xù)一次時(shí)間最長(zhǎng)為2年，并應(yīng)提高符合規(guī)范要求的地質(zhì)勘查工作階段，對(duì)確需延長(zhǎng)本勘查階段時(shí)間的，應(yīng)縮減勘查面積，每次縮減的勘查面積不得低于首次勘查許可證載明勘查面積的25%。根據(jù)實(shí)際，探礦權(quán)在設(shè)立后，需要進(jìn)行勘查投入的前期準(zhǔn)備，第一年的工作時(shí)間會(huì)無形縮短，第二年是一個(gè)完整的工作年度，因此第二年影響為正向且較大，進(jìn)入第三年度，探礦權(quán)有效期即將屆滿，面對(duì)延期、縮減面積等不確定因素，投入積極性下降。

地質(zhì)勘查是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，需要保證一定的投入和工作量，根據(jù)上述分析提出兩個(gè)建議。一是加強(qiáng)非油氣固體礦產(chǎn)的勘查投入的預(yù)測(cè)管理，通過對(duì)上年度礦業(yè)總產(chǎn)值的跟蹤建模，預(yù)測(cè)下年度勘查投入可能出現(xiàn)的變化，尤其是在礦業(yè)形勢(shì)下降時(shí)，提前做出應(yīng)對(duì)。二是延長(zhǎng)探礦權(quán)有效期，進(jìn)而增加歷史勘查投入正向影響的年份數(shù)量，擴(kuò)大中間年份的正向帶動(dòng)作用。

［1］ 姚華軍，王文，張潤(rùn)麗.地質(zhì)勘查經(jīng)費(fèi)投入分析與建議［J］.中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)，2005，18（9）：29-31.

［2］ 程新，王希凱.關(guān)于我國(guó)地質(zhì)勘查投入若干問題的辯證分析［J］.中國(guó)礦業(yè)，2012，21（10）：30-32.

［3］ 鐘仁一.礦業(yè)權(quán)融資的難點(diǎn)及對(duì)策［J］.中國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)，2003，16（7）：26-27.

［4］ 譚章祿，徐亮.礦業(yè)資本市場(chǎng)融資問題研究［J］.煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2007（12）：27-29.

［5］ 方敏，文志岳.地質(zhì)勘查費(fèi)用投入及其效果分析［J］.地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理，2000，22（1）：26-33.

［6］ 劉云忠，尤孝才，高麗，等.公益性礦產(chǎn)地質(zhì)工作投入產(chǎn)出與績(jī)效評(píng)價(jià)研究［J］.中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)，2008（6）：24-28.

［7］ 周進(jìn)生，沙景華，李娟，等.運(yùn)用投入產(chǎn)出法分析地質(zhì)勘查業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用［J］.中國(guó)科技論壇，2010（1）：101-104.

2016年上半年全國(guó)評(píng)審備案儲(chǔ)量報(bào)告同比減少12%

日前從國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心獲悉，2016年上半年全國(guó)（部省兩級(jí)國(guó)土資源主管部門）評(píng)審備案礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量報(bào)告1257份，較去年同期減少12%。

據(jù)悉，省級(jí)評(píng)審報(bào)告數(shù)量位居前列的?。▍^(qū)）依次為河南、遼寧、湖南、山東和寧夏，報(bào)告數(shù)量位居前五的礦種為煤炭、鐵礦、金礦、石油、地?zé)?。上半年評(píng)審備案的儲(chǔ)量報(bào)告中，達(dá)詳查以上勘查工作程度的占79%，與去年同期持平；儲(chǔ)量規(guī)模達(dá)大中型的占34%，同比提高5%；核查報(bào)告和勘查報(bào)告占84%，與去年同期持平；評(píng)審目的以申請(qǐng)采礦許可證和查明登記為主的占79%，比去年同期有所提高。

2016年上半年全國(guó)共完成礦業(yè)權(quán)價(jià)款評(píng)估報(bào)告612份，同比減少8.8%；評(píng)估值合計(jì)為136.4億元，同比減少31%。在涉及的礦種中，位居前列的為煤炭、石灰?guī)r、鐵礦、銅礦。

Research into the impact mechanism of geological exploration investment based on ARMA model

FAN Ji-tao1，2
（1.School of Earth and Space Sciences，Peking University，Beijing 100871，China；2.Chinese Academy of Land and Resource Economic，Beijing 101149，China）

By using the time series data of 2001～2012，this paper test the causality between mineral exploration investment and mining industry production value，and establish the ARMA model of geological exploration investment.The results shows that for the total investment and non-oil solid mineral exploration，mineral production is one-way Granger cause of investment in exploration；there is no Granger causality between oil and gas resources exploration investment and mineral production；in terms of the nonoil solid mineral，the exploration investment of the first two years have different influence on to the current.

geological exploration；ARMA model；exploration investment；the impact mechanism

F407.137

A

1004-4051（2016）09-0057-04

2016-04-01

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查“礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)綜合區(qū)劃項(xiàng)目”資助。作者簡(jiǎn)介：范繼濤（1979-），男，北京大學(xué)博士后，副研究員，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院。E-mail：fanjitao_2001@163.com。