牟思宇,沙景華,閆晶晶,劉全文
(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)人文經(jīng)管學(xué)院,北京 100083)
鉀鹽是一種戰(zhàn)略性資源,國(guó)土資源部將其列為被鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)的七種緊缺礦產(chǎn)之一。鉀肥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必需的三大肥料之一,對(duì)大部分農(nóng)作物有顯著的增產(chǎn)效果。當(dāng)前可供開(kāi)發(fā)利用的主要是可溶性鉀鹽資源。世界上95%的鉀鹽產(chǎn)品用于制造鉀肥(主要為氯化鉀和硫酸鉀),還有少量鉀鹽資源應(yīng)用于化工、紡織、醫(yī)藥等領(lǐng)域。中國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)和人口大國(guó),鉀鹽對(duì)保障糧食安全和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。目前,我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的鉀鹽消費(fèi)國(guó)和最主要的鉀鹽進(jìn)口國(guó),保障鉀鹽長(zhǎng)期、穩(wěn)定的供應(yīng)成為亟待解決的問(wèn)題。
近年來(lái),一些學(xué)者對(duì)中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全進(jìn)行了研究。鄭綿平等[1]、趙元藝等[2]從地質(zhì)科學(xué)角度提出關(guān)于中國(guó)找鉀前景的結(jié)論;乜貞等[3]認(rèn)為可以通過(guò)創(chuàng)新鉀鹽勘探或提取技術(shù)來(lái)解決中國(guó)的缺鉀問(wèn)題;鮑榮華等[4]、雷涯鄰等[5]在分析全球鉀鹽資源配置和供需格局基礎(chǔ)上,認(rèn)為中國(guó)應(yīng)積極尋求境外鉀鹽的合作開(kāi)發(fā)。綜合來(lái)看,在研究?jī)?nèi)容上,鉀鹽供應(yīng)研究主要集中在地質(zhì)找礦、開(kāi)發(fā)利用技術(shù)和供需趨勢(shì)等方面,對(duì)供應(yīng)安全影響因素的分析較少;在研究方法上,鉀鹽供應(yīng)安全研究以定性分析為主,對(duì)其他礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全的研究也主要采用主觀性較強(qiáng)的層次分析或關(guān)聯(lián)度分析方法[6-9]。基于此,本文利用1996~2015年的相關(guān)數(shù)據(jù),綜合運(yùn)用主成分分析及灰色關(guān)聯(lián)分析,重點(diǎn)對(duì)中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全的影響因素進(jìn)行定量分析,以期針對(duì)最重要的風(fēng)險(xiǎn)因素提出政策建議。
全球鉀鹽資源豐富,需求和產(chǎn)量均呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),但供應(yīng)地和消費(fèi)地分離現(xiàn)象明顯。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[10],截至2016年底,全球鉀鹽儲(chǔ)量為43億t(以K2O計(jì)),主要分布在加拿大(23.3%)、俄羅斯(20%)和白俄羅斯(17.4%),上述三國(guó)鉀鹽儲(chǔ)量總和占全球總儲(chǔ)量的60.7%,中國(guó)儲(chǔ)量?jī)H占全球總儲(chǔ)量的6.3%。2015年全球鉀鹽產(chǎn)量為4 070萬(wàn)t,其中加拿大、俄羅斯和白俄羅斯三國(guó)產(chǎn)量合計(jì)為2 486萬(wàn)t,占全球總產(chǎn)量的61.1%。2009年以后全球鉀鹽消費(fèi)迅速恢復(fù),消費(fèi)量從2009年的1 913萬(wàn)t增至2015年3 900萬(wàn)t,年均增速達(dá)6%以上,消費(fèi)地主要集中于東亞(37.9%)、拉美(20.9%)和北美地區(qū)(14.9%)[11]。
中國(guó)是全球第一大鉀鹽消費(fèi)國(guó),鉀鹽資源匱乏,盡管近年來(lái)產(chǎn)量有所上升,但供需缺口依然很大。由于糧食作物以及生物質(zhì)燃料作物的種植,國(guó)內(nèi)對(duì)鉀肥的需求快速增加。2009~2015年,中國(guó)鉀鹽消費(fèi)量以年均50萬(wàn)t的速度增長(zhǎng)。中國(guó)95%以上的鉀鹽資源分布于青海柴達(dá)木盆地及新疆羅布泊等環(huán)境脆弱地區(qū),產(chǎn)量增長(zhǎng)受到資源品位低、開(kāi)采環(huán)境成本高、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)等因素的限制。隨著技術(shù)進(jìn)步以及鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)政策的實(shí)施,2000~2015年中國(guó)鉀鹽產(chǎn)量由25萬(wàn)t增長(zhǎng)至420萬(wàn)t,年均增速達(dá)19.3%。目前,中國(guó)是世界第四大鉀鹽生產(chǎn)國(guó),生產(chǎn)份額約占全球15%,但仍然存在巨大的供需缺口,使得中國(guó)成為世界上最大的鉀鹽進(jìn)口國(guó)。2000年以來(lái),中國(guó)鉀鹽對(duì)外依存度持續(xù)高于50%。2015年中國(guó)鉀鹽進(jìn)口量594萬(wàn)t,較2010年增長(zhǎng)了75.5%[12]。
全球鉀鹽資源豐富但分布高度集中,中國(guó)鉀肥需求量大但資源嚴(yán)重不足,這種全球富鉀而中國(guó)缺鉀的現(xiàn)狀,導(dǎo)致我國(guó)鉀鹽面臨巨大的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。因此,深入分析影響中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全的因素,并針對(duì)性地提出風(fēng)險(xiǎn)治理對(duì)策,對(duì)解決我國(guó)鉀鹽的供應(yīng)安全問(wèn)題有著非常重要的意義。
國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)和學(xué)者基于不同的視角,對(duì)資源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了研究。有代表性的是:亞太能源研究中心(APERC)[13]從可利用性(Availability)、可獲得性(Accessibility)、可負(fù)擔(dān)性(Affordability)和可接受性(Acceptability)(簡(jiǎn)稱(chēng)4A)4個(gè)方面界定了能源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;梁亞紅[14]將安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為資源、政治、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)輸和軍事等方面;代濤等[15]利用資源可采儲(chǔ)量、資源儲(chǔ)采比、資源自給率、資源進(jìn)口份額、資源進(jìn)口集中度5個(gè)指標(biāo)定量判斷大宗性礦產(chǎn)資源的安全性;永學(xué)艷等[16]從國(guó)內(nèi)資源稟賦、供需狀況和國(guó)家安全保障三個(gè)角度建立礦產(chǎn)資源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;孫永波等[17]從國(guó)內(nèi)資源稟賦、供應(yīng)需求與使用和國(guó)家安全保障能力與措施三個(gè)方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)。
上述研究為礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取提供了參照,其中大多都從資源稟賦、供需狀況、價(jià)格因素、進(jìn)口因素、政治因素等角度選取出來(lái)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)中國(guó)鉀鹽資源特點(diǎn),在科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性原則的指導(dǎo)下,本文從資源稟賦、市場(chǎng)供需、價(jià)格因素、進(jìn)口因素、政治因素5個(gè)方面選取了9個(gè)影響中國(guó)鉀鹽資源供應(yīng)安全的指標(biāo),并對(duì)指標(biāo)的內(nèi)涵、計(jì)算公式和變量進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明(表1)。
本文采用主成分與灰色關(guān)聯(lián)度相結(jié)合的研究方法。①主成分分析法可以解決評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的信息重疊問(wèn)題,并在不影響評(píng)估效果的前提下實(shí)現(xiàn)降維,從而得到更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。本文首先采用此方法對(duì)9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行重新組合,并以新綜合指標(biāo)的方差貢獻(xiàn)率作為客觀權(quán)重,計(jì)算20年的鉀鹽供應(yīng)安全綜合分值作為參考指標(biāo)。②灰色關(guān)聯(lián)分析法可以解決“小樣本”、“貧信息”的問(wèn)題。本文忽略了其他不確定信息,如庫(kù)存量、運(yùn)輸距離、環(huán)境成本等,在主成分分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法來(lái)計(jì)算9個(gè)指標(biāo)與參考指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度,并對(duì)其影響程度進(jìn)行排序。通過(guò)融合上述兩種評(píng)價(jià)方法有助于克服單一方法的缺陷,提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。主要步驟如下所示。
1) 指標(biāo)體系的建立和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。本文選取1996~2015年9個(gè)指標(biāo)變量的20年數(shù)據(jù),構(gòu)造原始數(shù)據(jù)矩陣xij并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)變換,消除由數(shù)據(jù)量綱不同造成的影響, 得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Z=(zij),其均值為0,方差為1。標(biāo)準(zhǔn)化公式見(jiàn)式(1)。
表1 中國(guó)鉀鹽資源供應(yīng)安全影響因素、評(píng)價(jià)指標(biāo)及說(shuō)明
(1)
2) 計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣?;跇?biāo)準(zhǔn)化矩陣Z計(jì)算其相關(guān)系數(shù),計(jì)算公式見(jiàn)式(2)。
(2)
3) 計(jì)算主成分?jǐn)?shù)量。如果前m個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85%以上,可以使用m個(gè)主成分替代原有的9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的運(yùn)算,見(jiàn)式(3)。
(3)
式中:ωi代表第i個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率;λi代表非負(fù)特征向量;i=(1,2,…,p);p為非負(fù)特征根的個(gè)數(shù)。
4) 取得主成分后,根據(jù)主成分載荷矩陣及特征值計(jì)算主成分得分,并計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值,見(jiàn)式(4)和式(5)。
(4)
(5)
式中:Fi表示第i個(gè)主成分得分;uij為特征向量矩陣;F表示綜合得分。
5) 成立新的矩陣,計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度并排序。將新的F綜合得分值作為參考序列Z0,Zi作為比較序列,成立新矩陣F0=[Z0,Z1,…,Z9]。關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式見(jiàn)式(6)。
(6)
式中:ρ為分辨系數(shù),通常取0.5;minimink|Z0(k)-Zi(k)|表示兩級(jí)最小差值,maximaxk|Z0(k)-Zi(k)|表示兩級(jí)最大差值。計(jì)算最終的關(guān)聯(lián)度,見(jiàn)式(7)。
(7)
各項(xiàng)指標(biāo)涉及數(shù)據(jù)的主要來(lái)源有:全球和中國(guó)鉀鹽儲(chǔ)量、產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)[10];鉀肥消費(fèi)量和進(jìn)口量數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)際肥料工業(yè)協(xié)會(huì)(IFA)[11];鉀鹽進(jìn)口來(lái)源國(guó)、進(jìn)口量和進(jìn)口均價(jià)來(lái)自聯(lián)合國(guó)商品貿(mào)易統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)(UN Comtrade Database)[12];國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)治理指數(shù)(WGI)來(lái)自世界銀行[18];匯率來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(1996~2015年)[19]。
根據(jù)式(1)對(duì)原始數(shù)據(jù)xij進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后,得到同趨無(wú)綱量矩陣zij;運(yùn)用式(2)計(jì)算其相關(guān)系數(shù),可得相關(guān)系數(shù)矩陣rij(表2);從中可以看出部分指標(biāo)間存在顯著的相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明本文采用主成分分析較為合理。
根據(jù)式(3)計(jì)算并整理得到各指標(biāo)的特征值、方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)方差貢獻(xiàn)率,見(jiàn)表3。
根據(jù)主成分對(duì)應(yīng)特征值大于1和累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),選擇前3項(xiàng)為主成分。根據(jù)式(4)可寫(xiě)出每個(gè)主成分的得分表達(dá)式,如下所示。
F1=-0.44Z1+0.54Z2+0.43Z3+0.13Z4-0.54Z5+0.13Z6-0.11Z7-0.01Z8+0.04Z9
F2=0.31Z1-0.02Z2+0.32Z3+0.09Z4+0.05Z5+0.47Z6+0.47Z7+0.42Z8+0.42Z9
F3=0.04Z1-0.04Z2+0.11Z3+0.12Z4+0.04Z5+0.44Z6+0.41Z7-0.55Z8-0.55Z9
根據(jù)以上表達(dá)式及式(5),可得出1996~2015年中國(guó)鉀鹽資源供應(yīng)安全綜合分值,見(jiàn)表4。
將綜合得分序列F作為參考數(shù)據(jù)列,與標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)合在一起成為新的矩陣F0,結(jié)合式(6),可得到影響中國(guó)鉀鹽資源供應(yīng)安全相關(guān)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣,進(jìn)而根據(jù)式(7)可計(jì)算出各指標(biāo)序列與參考數(shù)據(jù)列的關(guān)聯(lián)度,見(jiàn)表5。
表2 影響中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全的相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣
表3 影響中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全相關(guān)指標(biāo)的特征值
表5 中國(guó)鉀鹽資源供應(yīng)安全主要影響因素的加權(quán)關(guān)聯(lián)度及其排序
注:關(guān)聯(lián)度ζ一般居于0~1之間,ζ越大,表示該指標(biāo)與參考序列的影響強(qiáng)度越大。
從表5可以看出,1996~2015年中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全的影響因素按其影響程度依次排列為:消費(fèi)量、進(jìn)口量、進(jìn)口來(lái)源集中度、產(chǎn)量、匯率、需求競(jìng)爭(zhēng)度、價(jià)格波動(dòng)率、進(jìn)口國(guó)政治穩(wěn)定性、儲(chǔ)量。其中前6個(gè)因素的關(guān)聯(lián)度均大于0.9,對(duì)鉀鹽供應(yīng)的影響程度較大。
1) 消費(fèi)量對(duì)中國(guó)鉀鹽供應(yīng)安全的影響最明顯。中國(guó)土壤缺鉀現(xiàn)象嚴(yán)重,全國(guó)需要補(bǔ)鉀的耕地占比達(dá)70%,且氮、磷、鉀肥施用比例為1∶0.38∶0.12,遠(yuǎn)低于世界平均比例(1∶0.36∶0.28)和發(fā)達(dá)國(guó)家比例(1∶0.37∶0.36)。隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)化進(jìn)程的加快以及人口增長(zhǎng)和耕地面積持續(xù)減少,預(yù)計(jì)未來(lái)中國(guó)鉀鹽消費(fèi)量仍將保持1%~4%的增速,到2030年消耗鉀肥1 100萬(wàn)t左右,鉀鹽供應(yīng)壓力不斷增大。
2) 進(jìn)口量、進(jìn)口集中度和產(chǎn)量對(duì)鉀鹽供應(yīng)有重要影響。近年來(lái),受資源稟賦和技術(shù)條件影響,盡管?chē)?guó)內(nèi)陸續(xù)有新的鉀鹽項(xiàng)目投產(chǎn),但產(chǎn)量很難在短期內(nèi)迅速擴(kuò)張。進(jìn)口雖然能緩解鉀鹽供應(yīng)壓力,但進(jìn)口量越多意味著越依賴(lài)國(guó)外資源。此外,2015年,中國(guó)鉀鹽75%的進(jìn)口量來(lái)自白俄羅斯、加拿大和俄羅斯,還有17%來(lái)自中東地區(qū)的以色列和敘利亞,進(jìn)口來(lái)源過(guò)于集中,一旦進(jìn)口來(lái)源國(guó)政局不穩(wěn)定或者發(fā)生貿(mào)易摩擦,鉀鹽資源供應(yīng)安全將難以得到保證。
3) 匯率、需求競(jìng)爭(zhēng)度也在很大程度上影響鉀鹽的供應(yīng)安全。匯率波動(dòng)影響鉀肥進(jìn)口成本,從而在一定程度上促進(jìn)或抑制鉀肥進(jìn)口;中國(guó)是世界最大的鉀鹽進(jìn)口國(guó),2015年鉀鹽進(jìn)口量占全球總進(jìn)口量的17%。中國(guó)鉀鹽進(jìn)口量占世界總進(jìn)口量比重越大,越有利于中國(guó)在鉀鹽進(jìn)口談判中獲取有利地位。
本研究綜合利用主成分分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析對(duì)中國(guó)鉀鹽資源供應(yīng)安全的影響因素進(jìn)行了深入的分析,發(fā)現(xiàn)消費(fèi)量、進(jìn)口量、進(jìn)口來(lái)源集中度、產(chǎn)量、匯率和需求競(jìng)爭(zhēng)度對(duì)鉀鹽供應(yīng)安全的影響最為顯著,這為我國(guó)鉀鹽供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)治理提供了有利依據(jù)。要降低我國(guó)鉀鹽供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),就必須針對(duì)上述這些影響因素提出具體可行的措施。
1) 提高鉀肥利用效率,確保鉀鹽消費(fèi)量平穩(wěn)增長(zhǎng)。從控制消費(fèi)的角度提高鉀鹽供應(yīng)安全保障程度,關(guān)鍵需要把握好以下四個(gè)方面:一是優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),調(diào)整鉀肥消耗量較大的作物面積;二是改進(jìn)施肥方式,根據(jù)不同作物品種及其生長(zhǎng)期精準(zhǔn)施肥;三是推廣緩釋肥、水溶肥、顆粒鉀肥等高效新型鉀肥;四是推廣有機(jī)肥的使用,通過(guò)禽畜糞便等農(nóng)家肥的資源化利用、秸稈養(yǎng)分還田等方式,部分替代化肥。
2) 降低進(jìn)口集中度較高帶來(lái)的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),必須抓住“一帶一路”倡議的機(jī)會(huì),努力拓寬境外鉀鹽獲取渠道。截至2014年底,“一帶一路”沿線(xiàn)地區(qū)大型鉀鹽礦床約23個(gè),沿線(xiàn)12個(gè)產(chǎn)鉀國(guó)探明鉀鹽資源儲(chǔ)量約49.2億t。未來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)可充分借助“一帶一路”倡議的發(fā)展機(jī)會(huì),重點(diǎn)關(guān)注泰國(guó)、老撾、烏茲別克斯坦等開(kāi)發(fā)前景較好的周邊國(guó)家,采取直接進(jìn)口、合資開(kāi)發(fā)、購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)能和收購(gòu)股權(quán)等方式獲取鉀鹽資源。這樣既有利于降低進(jìn)口集中度,打破壟斷廠商對(duì)價(jià)格的控制,也利于降低運(yùn)輸成本。此外,還有拉丁美洲地區(qū)的玻利維亞、阿根廷等國(guó)家現(xiàn)代鹽湖型鹵水資源豐富,這些地區(qū)受關(guān)注程度較低,相對(duì)容易介入,可以利用技術(shù)或資金相對(duì)優(yōu)勢(shì)尋求合作。
3) 改變國(guó)內(nèi)鉀鹽產(chǎn)量有限、過(guò)于依賴(lài)進(jìn)口的局面,必須加大對(duì)難溶性鉀鹽應(yīng)用技術(shù)的研究,提高國(guó)內(nèi)鉀鹽產(chǎn)量。中國(guó)的難溶性鉀鹽資源量大于1 000億t,其中所含鉀鹽折算成純資源量大于100億t。目前,難溶性鉀鹽資源的規(guī)模化開(kāi)發(fā)和利用仍存在障礙,如果能在技術(shù)工藝方面取得突破,鉀鹽產(chǎn)量將有望實(shí)現(xiàn)大幅提升,有助于解決對(duì)外依存度高的問(wèn)題。
4) 對(duì)于匯率波動(dòng)和需求競(jìng)爭(zhēng)度高這兩個(gè)影響因素,需要企業(yè)靈活運(yùn)用金融工具規(guī)避匯率風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)利用需求競(jìng)爭(zhēng)度高的優(yōu)勢(shì)爭(zhēng)取價(jià)格談判話(huà)語(yǔ)權(quán)。進(jìn)口企業(yè)要靈活運(yùn)用資本市場(chǎng)的期貨、期權(quán)等金融衍生工具,減少匯率波動(dòng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的不利影響。此外,中國(guó)是世界最主要的鉀鹽進(jìn)口國(guó)之一,近幾年其談判價(jià)格已成為國(guó)際基準(zhǔn)價(jià)格。在未來(lái)鉀鹽進(jìn)口長(zhǎng)協(xié)合同價(jià)格談判中,應(yīng)繼續(xù)完善聯(lián)合談判機(jī)制,并充分利用需求競(jìng)爭(zhēng)度高的優(yōu)勢(shì),讓出口商充分認(rèn)識(shí)到中國(guó)市場(chǎng)的重要性,同時(shí)利用鉀鹽供應(yīng)階段性過(guò)剩、定價(jià)向買(mǎi)方傾斜等優(yōu)勢(shì),逐漸在
談判中掌握主動(dòng)權(quán),爭(zhēng)取合理進(jìn)口價(jià)格。
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