王海芹，梁太濤，王秀鳳，李敏

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點(diǎn)實驗室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與綜合利用重點(diǎn)實驗室，山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

鐵是我國用量最大、用途最廣的金屬，近年來國際鐵礦石市場出現(xiàn)較多新變化，分析鐵礦石供需和市場格局變化原因，研判未來趨勢，對于保障我國鐵礦石資源穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義[1]。提高鐵礦資源保障程度，是我國目前一項重要任務(wù)[2]。鐵礦石作為鋼鐵工業(yè)的主要原料，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。鋼鐵工業(yè)對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起著重要作用。隨著社會經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，山東省鋼鐵工業(yè)取得快速發(fā)展，目前，山東省鐵礦石消費(fèi)量仍處于上升趨勢，而山東省鐵礦資源供應(yīng)緊張的局面尚未改變，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對原有探明資源的快速消耗，自我保障能力越來越差，對外依存度卻越來越高，因此，分析鐵礦資源供需形勢對山東省鐵礦資源安全保障方面有著重要意義。

據(jù)山東省統(tǒng)計年鑒得知，2019年生產(chǎn)粗鋼為6357萬t，折算出2019年的鐵礦石需求量為9363.23萬t。全省鐵礦石供需缺口為6868.91萬t，73.36%的鐵礦石需要進(jìn)口或從外省調(diào)入，未來對鐵礦的需求仍將保持巨大需求量。在預(yù)測未來山東省GDP的基礎(chǔ)上，全面分析山東省鐵礦的資源狀況及生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀，通過回歸分析法、綜合平均增長率法、單位GDP礦石量法來預(yù)測2025年和2030年鐵礦石的需求量，計算鐵礦石的對外依存度。預(yù)測結(jié)果表明，未來5～10年山東省鋼鐵產(chǎn)量仍將保持高位,但長期來看山東省鐵礦石需求高位運(yùn)行一段時間后會緩慢下降。同時提出解決緊缺問題的有效途徑是加大省內(nèi)找礦勘查力度，特別是山東省富鐵礦深部資源探測找礦，增加鐵礦資源儲備，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對已有資源的綜合利用[4]，加大礦產(chǎn)資源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。深化礦業(yè)國際合作，結(jié)合國際合作和對外援助，互惠共贏。

1 數(shù)據(jù)與模型

1.1 資源勘查開發(fā)現(xiàn)狀

據(jù)山東省礦產(chǎn)資源儲量表資料，截至2019年底，全省鐵礦保有資源儲量61.79億t，保有資源儲量略有減少(圖1)。山東省鐵礦主要分布在魯中地區(qū)，新發(fā)現(xiàn)大型鐵礦4處，萊蕪區(qū)張家洼鐵礦深部新增富鐵礦石資源量1.24億t，齊河-禹城地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了厚大富鐵礦體，形成了萊蕪、淄博、蒼嶧、東平-汶上、昌邑等大型鐵礦資源基地。據(jù)山東省開發(fā)利用年報得知，2019年山東省鐵礦開采企業(yè)105個，采出鐵礦石2494.32萬t，工業(yè)總產(chǎn)值781576.03萬元，銷售收入657553.55萬元，利潤總額118391.57萬元。

(資料來源：山東省儲量年報，2020年)圖1 2010—2019年鐵礦保有資源儲量變化圖

1.2 山東省GDP預(yù)測

工業(yè)發(fā)展階段決定礦產(chǎn)品使用強(qiáng)度，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷規(guī)律表明，中國工業(yè)化發(fā)展階段已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化中后期[5]，山東省相應(yīng)也進(jìn)入工業(yè)化中后期。從工業(yè)化發(fā)展規(guī)律性分析，世界主要國家工業(yè)化歷史表明，在工業(yè)化過程中，隨著GDP的增長，礦產(chǎn)資源消費(fèi)量與GDP的增長有規(guī)律可循[6]。一是在工業(yè)化快速發(fā)展階段，特別是工業(yè)化中期，是礦產(chǎn)品消費(fèi)快速增長期，該時期大宗礦產(chǎn)品消費(fèi)量迅速增加，消費(fèi)彈性系數(shù)大于1；二是工業(yè)化完成后，鋼、銅等礦產(chǎn)品消費(fèi)量趨于平穩(wěn)。三是能源消費(fèi)量隨著GDP增長，始終近似線性增加。2009—2020年山東省GDP(表1)一直處于快速增長期，在這一時期山東省的礦產(chǎn)資源消費(fèi)量仍在快速增加。鐵礦是山東重要礦產(chǎn)，相關(guān)礦業(yè)對山東經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展發(fā)揮著十分重要作用。因此預(yù)測鐵礦的供需形勢有著重要意義。

表1 2009—2020年山東省GDP統(tǒng)計表 單位：億元

資料來源：山東省統(tǒng)計年鑒，2020年。

礦產(chǎn)資源需求預(yù)測有多種方法，包括綜合平均增長率法、單位GDP礦石量法、回歸分析法等?；貧w分析法是根據(jù)事物的因果關(guān)系,利用數(shù)理統(tǒng)計方法建立因變量與自變量之間的回歸函數(shù),并依此預(yù)測未來的一種數(shù)學(xué)方法[7]，本次預(yù)測根據(jù)2009—2020年山東省的GDP，運(yùn)用回歸分析法得出一個數(shù)學(xué)模型，由數(shù)學(xué)模型可以計算出山東省任意一年的GDP。

由山東省2009—2030年GDP散點(diǎn)線性回歸擬合圖(圖2)可以得出山東省GDP的回歸方程：Y=4001.7X+26604。圖中的Y對應(yīng)的GDP，X是相應(yīng)的年份，方程中的數(shù)字在2009年為1，2010年為2，依次類推，到2025年X數(shù)字為17,到2030年X數(shù)字為22。由公式計算得出2025年山東省GDP為94632.9億元，2030年為114641.4億元。圖2中虛線部分是2020年以后預(yù)測的山東省GDP。

2 供需形勢分析

2.1 綜合平均增長率法預(yù)測鐵礦石需求量

從2014—2019年山東省鐵礦石開采量和鐵礦石的需求量趨勢圖可以看出(表2，圖3)，2014—2016年鐵礦石開采量不斷下降，2016—2018年開采量與需求量趨于平穩(wěn)，但鐵礦石供需缺口呈拉大趨勢。到2019年需求有所下降，產(chǎn)量有所增加，但是供需缺口仍然很大(圖3)。平均增幅為152.23萬t，綜合平均增長率為7.08%。根據(jù)綜合平均增長率法計算出2025年全省鐵礦石產(chǎn)量為3771.45萬t；計算出2030年全省鐵礦石產(chǎn)量為5309.45萬t。

從2014—2019年，山東省鐵礦石需求量基本保持在10000萬t左右。根據(jù)統(tǒng)計年鑒得知山東省粗鋼產(chǎn)量的規(guī)模不會有太大的變化，預(yù)測2025年全省鐵礦石需求量約為10000萬t、2030年全省鐵礦石需求量為10000萬t。

由以上預(yù)測得知，2025年鐵礦石供需缺口6228.55萬t，62.29%的鐵礦石依靠進(jìn)口或從外省調(diào)入。2030年鐵礦石供需缺口4690.55萬t，46.91%的鐵礦石依靠進(jìn)口或從外省調(diào)入。

圖2 山東省2009年到2030年GDP散點(diǎn)線性回歸擬合圖

表2 2014—2019年鐵礦石開采量與需求量表

資料來源：山東省統(tǒng)計年鑒，2020年。

(資料來源：山東省統(tǒng)計年鑒、山東省開發(fā)利用年報，2020年)圖3 山東省2014年到2019年鐵礦石開采量與鐵礦石需求量變化趨勢對比圖

2.2 單位GDP礦石量法預(yù)測鐵礦石產(chǎn)量與需求量

運(yùn)用回歸分析法預(yù)測到2025年、2030年山東省國內(nèi)生產(chǎn)總值分別為：95755.1億元、116206.6億元。2019年山東省鐵礦石產(chǎn)量2494.32萬t，消費(fèi)鐵礦石量9363.23萬t，則單位GDP產(chǎn)鐵礦石量為0.035萬t/億元，單位GDP耗鐵礦石量為0.1308萬t/億元。由此估算，2025年山東省鐵礦石產(chǎn)量將為3351.43萬t，鐵礦石需求量12524.77萬t，供需缺口9173.34萬t,73.24%的鐵礦石依靠外省調(diào)入或進(jìn)口。2030年山東省鐵礦石產(chǎn)量將為4067.23萬t，鐵礦石需求量將為15199.82萬t，供需缺口將達(dá)11135.29萬t,73.24%的鐵礦石依靠外省調(diào)入或進(jìn)口。

2.3 回歸分析法預(yù)測鐵礦石的消費(fèi)量

圖4 山東省鐵礦石需求量與同年GDP散點(diǎn)回歸擬合圖

通過對2014—2019年山東省鐵礦石需求量與同年GDP數(shù)據(jù)進(jìn)行散點(diǎn)圖回歸擬合分析看出，散點(diǎn)圖多項式擬合度最高(圖4)，得出其回歸方程為：Y=0.091X+4025，R2=0.860，由R2值可以看出，山東省鐵礦石需求量多項式擬合性較好，可以利用其回歸方程式對山東省未來鐵礦石需求量進(jìn)行預(yù)測。根據(jù)方程式計算出2025年山東省鐵礦石需求量為12636.59萬t；2030年鐵礦石需求量14457.37萬t。

2.4 對比分析預(yù)測鐵礦石產(chǎn)量與需求量

山東省鐵礦石產(chǎn)量和需求量預(yù)測結(jié)果(表3)，數(shù)據(jù)對比顯示運(yùn)用3種方法預(yù)測值比較來看，綜合平均增長率法和單位GDP礦石量預(yù)測鐵礦石產(chǎn)量結(jié)果相對比較接近。單位GDP礦石量法和回歸分析法預(yù)測的鐵礦石需求量比較接近。

表3 山東省鐵礦石產(chǎn)量和需求量預(yù)測結(jié)果對比表

為使預(yù)測結(jié)果更趨于合理，取預(yù)測結(jié)果相對比較接近的數(shù)據(jù)取平均值作為對山東省鐵礦石產(chǎn)量與需求量的預(yù)測結(jié)果，得出2025年，山東省鐵礦石產(chǎn)量為3561.44萬t，需求量為11720.45萬t，供需缺口為8159.01萬t，由此預(yù)測69.6%的鐵礦石依靠外省調(diào)入或進(jìn)口；2030年鐵礦石產(chǎn)量為4688.34萬t，需求量為13219.06萬t，供需缺口8530.72萬t，由此預(yù)測64.65%的鐵礦石依靠外省調(diào)入或進(jìn)口。由此可以看出，鐵礦石的供需缺口呈現(xiàn)拉大趨勢，但是依靠外省的調(diào)入或進(jìn)口比例在緩慢下降。

3 對策建議

3.1 建立健全協(xié)調(diào)統(tǒng)一的礦產(chǎn)資源供應(yīng)體系

加強(qiáng)山東省鐵礦資源勘查開發(fā)，充分利用省內(nèi)資源，加大投入，以新技術(shù)、新方法為先導(dǎo)，實現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)帶的新突破，加大富鐵礦深部探測的力度，特別是齊河-禹城富鐵礦區(qū)的深部勘查力度，以增加省內(nèi)資源。加快鐵礦資源開發(fā)，規(guī)劃建設(shè)一批大型礦山基地，擴(kuò)建一批布局合理的重點(diǎn)礦山，穩(wěn)定和提高產(chǎn)能。同時，加強(qiáng)對已有資源的綜合利用，加大鐵礦資源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。

3.2 調(diào)整礦產(chǎn)資源開發(fā)利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化區(qū)域開發(fā)格局

以鐵礦資源區(qū)域稟賦和資源開發(fā)差異性為基礎(chǔ)，優(yōu)化鐵礦資源區(qū)域協(xié)調(diào)開發(fā)格局，重點(diǎn)突出鐵礦資源新的增長帶、增長集中的帶動作用，構(gòu)建區(qū)域資源優(yōu)勢互補(bǔ)、勘查開發(fā)定位清晰、資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的區(qū)域開發(fā)格局。

注重二次資源的循環(huán)利用，力爭在2030年，廢鋼供應(yīng)量能夠占到供應(yīng)總量的40%～50%，能夠有效減緩對原生礦產(chǎn)的供應(yīng)壓力。提高鐵礦資源利用效率，推進(jìn)加工制造業(yè)的資源高效利用，優(yōu)化全產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游的關(guān)系，并通過技術(shù)創(chuàng)新，提高資源的產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益，通過產(chǎn)業(yè)升級減輕資源安全絕對保障的壓力。

建立山東淄博鐵礦資源基地、臨沂-棗莊鐵礦資源基地、濟(jì)寧-泰安鐵礦資源基地、濟(jì)南鐵礦資源基地、濰坊鐵礦資源基地。把濟(jì)寧顏店、單縣、平陰-東阿等品位低深度大的鐵礦區(qū)作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源保護(hù)區(qū)。

3.3 加大礦產(chǎn)資源勘查力度推進(jìn)“綠色礦產(chǎn)”勘查

從增加勘查投資、加強(qiáng)勘查管理、保障勘查質(zhì)量、完善勘查市場、提高勘查技術(shù)水平等幾個方面，加大勘查力度，從“開源”的角度增加鐵礦資源的儲量，為鐵礦資源開發(fā)和儲備提供重要的基礎(chǔ)[8]。

緊密圍繞全省經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需求，結(jié)合山東省發(fā)展戰(zhàn)略，統(tǒng)籌基礎(chǔ)性、公益性地質(zhì)工作，集中力量有序部署，為山東省國民經(jīng)濟(jì)中長期發(fā)展服務(wù)。全面加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，增加資源地質(zhì)儲量。切實將生態(tài)環(huán)境保護(hù)放在首位，正確處理好礦產(chǎn)資源勘查與環(huán)境保護(hù)關(guān)系。尊重群眾意愿，實施綠色勘查。堅持全面勘查，綜合評價。堅持體現(xiàn)特色、突出重點(diǎn)、全面推進(jìn)。以社會企業(yè)為投資主體，加快重點(diǎn)勘查項目和重要找礦遠(yuǎn)景區(qū)勘查，加強(qiáng)已知礦集區(qū)、礦區(qū)深部和外圍找礦，積極探索新區(qū)，鼓勵有實力的地勘單位、礦山企業(yè)進(jìn)行資源勘查開發(fā)，努力實現(xiàn)鐵礦找礦重大突破，提高全省鐵礦資源保障程度。

3.4 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)

做好省內(nèi)循環(huán)、國內(nèi)大循環(huán)和國外循環(huán)的有機(jī)結(jié)合。應(yīng)實行資源開發(fā)“走出去”戰(zhàn)略[9]，在做好內(nèi)循環(huán)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化外部循環(huán)。深化礦業(yè)國際合作，穩(wěn)定國際鐵礦石供應(yīng)鏈?zhǔn)袌鯷10-22]，結(jié)合國際合作和對外援助，實現(xiàn)互惠共贏，積極拓展利用國外資源的方式和途徑，優(yōu)先幫助開展周邊國家鐵礦資源調(diào)查。

4 結(jié)論

山東省鐵礦供需缺口較大，山東省鐵礦資源儲量具有增長趨勢，自身具有一定的資源供給潛力，但由于生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力限制，同時山東省的鐵礦多為貧礦，這種資源潛力并不能緩解需求壓力，供需缺口仍然呈拉大趨勢，必須通過外省調(diào)入或進(jìn)口一定量的鐵礦石才能滿足需求。預(yù)計2025年，山東省鐵礦石產(chǎn)量為3561.44萬t，消費(fèi)量為11720.45萬t，供需缺口為8159.01萬t，由此預(yù)測69.6%的鐵礦石依靠外省調(diào)入或進(jìn)口；2030年鐵礦石產(chǎn)量為4688.34萬t，消費(fèi)量為13219.06萬t，供需缺口8530.72萬t，由此預(yù)測64.65%的鐵礦石依靠外省調(diào)入或進(jìn)口。從2019年、2025年、2030年的供需缺口看，雖然供需缺口仍然呈拉大趨勢，但是依靠外省調(diào)入或進(jìn)口的比例呈現(xiàn)逐漸緩慢下降趨勢，未來5～10年山東省鋼鐵產(chǎn)量及需求量仍將保持高位。從長期看，隨著山東省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,山東省對鋼鐵需求的依存度會逐漸減弱。為解決礦產(chǎn)資源供需矛盾提出了合理的應(yīng)對措施是加強(qiáng)山東省富鐵礦深部資源勘查，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；調(diào)整礦產(chǎn)資源開發(fā)利用結(jié)構(gòu),優(yōu)化區(qū)域開發(fā)格局；推進(jìn)綠色勘查；深化礦業(yè)國際合作，結(jié)合國際合作和對外援助，互惠共贏。同時山東省持續(xù)加大廢鋼廢鐵資源利用的力度,山東省鐵礦石需求高位運(yùn)行一段時間后,將緩慢下降。