礦產資源規劃中供需形勢分析的方法論

芮夕捷,白 華

(1.長安大學經濟與管理學院,陜西西安 710064;2.長安大學政治與行政學院,陜西西安 710064)

礦產資源規劃中供需形勢分析的方法論

芮夕捷1,白 華2

(1.長安大學經濟與管理學院,陜西西安 710064;2.長安大學政治與行政學院,陜西西安 710064)

運用經濟學和灰色系統理論,探討了礦產資源規劃中供需形勢分析的方法論。研究表明,礦產資源需求受社會系統中眾多因素的影響,且影響的方式具有灰色特征,故需求預測可合理地運用灰色系統模型;礦產資源供給雖然也受許多社會因素的影響,影響方式也具灰色特征,但是礦產資源規劃中的供給預測不能運用灰色系統模型,因為它所依據的系統特征數據序列恰恰是礦產資源規劃的結果;礦產資源的供給預測可用基于供給函數分析的經驗法或剔除新增采礦權對系統特征數據序列所作貢獻的灰色系統預測法。

礦產資源;供需形勢;灰色系統預測模型;方法論

礦產資源規劃要服從于礦產資源戰略,是對礦產資源戰略的目標和意圖的體現,同時又是礦產資源政策制定的重要依據。礦產資源規劃本質上是基于礦產資源國家所有制的礦產資源有效率開發利用的制度安排。作為一種產權制度安排形式,礦產資源規劃是對一定區域內的礦產資源進行合理開發和保護的總體部署,使礦業活動存在交易費用條件下有效開發利用資源的制度安排[1]。“礦產資源規劃的核心就是協調礦產資源開發利用和人口增長、社會經濟發展、環境保護的相互關系,達到變資源優勢為經濟優勢的目的,從宏觀上指導礦業生產力布局和協調經濟發展與人口、資源、環境的相互關系。”[2]

有效率開發利用礦產資源的首要條件是,按照區域經濟與社會發展對礦產資源提出的要求和區域礦產資源開發利用現狀,部署礦產資源的調查評價和勘查,開發利用和保護。因此,區域礦產資源供需形勢分析是礦產資源規劃的起點和基礎,也是礦產資源規劃所要協調的各種關系中的重大關系之一,即礦產資源開發利用和人口增長、社會經濟發展的關系。

礦產資源供需形勢分析即分析區域社會經濟發展對礦產資源的需求,區域礦產資源開發能力對礦產資源需求的供給保障能力。在礦產資源規劃期內,現行礦產資源的供給總是無法保障礦產資源需求得到滿足的。供給對需求的無保障性是由規劃期內需求的動態增長和供給的靜態增長之間的巨大差距所導致的不均衡性,這種不均衡性也正是礦產資源規劃必要性的所在。

目前礦產資源規劃正處于一個從傳統規劃方法向現代規劃方法的過渡時期。李樹元在《陜西省礦產資源對2010年國民經濟保證程度論證報告》中認為,傳統規劃雖然在體系方面較為全面地體現了礦產資源規劃的目的:有效率地開發利用礦產資源,但在規劃時都采用經驗估計方法,礦產資源供需形勢分析極為典型地體現了這種方法論特點。按照國土資源部的要求,目前全國各地完成的第二輪礦產資源總體規劃在供需形勢分析中都采用了一些定量模型對礦產資源供給和需求進行了分析與預測。其中,選用灰色系統預測模型對礦產資源供需形勢分析運用得較為廣泛。實際上,灰色系統預測模型用于礦產資源供需預測具有較好的理論基礎。但從灰色系統預測模型的運用看,仍有不少問題需要進行較為深入的理論分析。在礦產資源供給、需求研究中,有的沒有以礦產資源需求影響因素和供給影響因素分析作為運用模型的基礎[3-6],有的則對礦產資源規劃中礦產資源需求的動態分析法與供給的靜態分析法不作區別[7]。因此,本文從上述角度進行分析,提出規劃中供需形勢分析的新方法。

一、礦產資源需求的影響因素分析

國民經濟與社會發展對礦產資源需求具有重要決定作用的因素為:經濟增長及其速度、產業結構及其調整、產業政策、社會的工業化程度以及進程、經濟增長集約化程度、技術進步及技術經濟政策、人口數量增加以及城市化發展等。經濟總量越大、增長速度越快,經濟社會發展對礦產資源的需求就越大。從產業結構看,第一產業發達的農業社會對礦產資源的依賴程度較低,因為其經濟活動的水平較低,所需要的生產工具不僅數量少,而且也相對簡單。當一個國家的經濟發展到第二產業占有較大比重時,該國經濟也就處于工業化時期。工業化時期的經濟是一個高度依賴礦產資源投入的經濟,是礦產資源使用強度最高的經濟。尤其是工業化程度發展到人均GDP超過1 000美元時,經濟對礦產資源的依賴程度極高,礦產資源使用強度進入一個最大的時期。隨著經濟的進一步發展,當第三產業占有較大比重時,其經濟對礦產資源的依賴程度就開始逐步下降。另外,社會的經濟對礦產資源需求的程度,也分不同的階段。工業化初期,社會經濟發展對礦產資源需求相對較弱;在工業化發展處于較高水平時,人均礦產資源消費量就較大;當處于發達的工業階段時,經濟對礦產資源的需求將減弱,人均礦產資源消費量也隨之降低。關于亞洲主要國家經濟發展與礦產資源的人均消費水平之間的關系見圖1①資料來源于陳毓川院士在“第七屆全國礦床會議”上所作“礦產資源可持續供應問題及對策”的報告。。

圖1 亞洲主要國家經濟發展階段與礦產資源人均消費水平關系

從經濟增長方式看,經濟增長的集約化程度越高,經濟對礦產資源的依賴程度就越小。經濟增長方式的根本性轉變與資源的市場化配置程度密切相關。一個經濟體系越是更多地依靠市場的資源配置作用,其經濟的集約化程度就越高。因此,隨著市場經濟不斷深入發展,礦產資源的使用強度也較小。

技術經濟政策對礦產資源使用強度的影響在于它以政策的形式鼓勵企業使用某種合理的技術,淘汰不合理技術的使用。一般而言,技術經濟政策主要是基于技術進步、促進經濟集約化發展、出于環境保護和可持續發展的考慮,它們往往直接或間接地影響著礦產資源的使用強度。近年來對礦產資源使用強度有影響的技術經濟政策主要有:促進技術進步的技改政策、促進環境保護的政策以及促進節約能源的政策等。當前節能減排政策對于人們的消費方式和企業的生產方式,從而對于礦產資源的使用強度都有極為重要的影響。

人口增長對礦產資源需求的影響表現為:即使礦產資源人均消費水平不變,人口規模越大,礦產資源的需求也越大。城市化本質上是人們生活方式的變化,當農業人口不斷轉化為城市人口時,這部分人對礦產資源的人均消費強度在提高,從而增加了對礦產資源的需求。

二、礦產資源規劃中需求的灰色系統預測

如果使用g表示經濟總量、v表示經濟增長及其速度、s表示產業結構及其變化、d表示產業政策、e表示工業化進程、m表示經濟增長集約化程度、pt表示技術進步、pe表示技術經濟政策、sp表示人口數量增加、u表示城市化發展,則國民經濟與社會發展對礦產資源需求QD就可用如下函數關系計量:

其中,大部分的變量,如經濟總量、經濟增長速度、產業結構、城市化程度等都是隨著時間的變化而變化的,因此礦產資源需求也是隨著時間的推移而不斷變化。如果能夠明確各作用因素是對礦產資源需求產生影響的具體方式,則可以根據模型(1)對礦產資源需求進行準確預測。但是各因素對礦產資源需求影響的程度和方式是難以精確得知的,故很難運用模型(1)嚴格預測礦產資源的需求。另外,不同礦產的影響因素也不完全一樣。譬如,金屬礦產資源還存在回收利用等問題,這也會對礦產資源需求產生影響,因此很難詳盡其影響因素。

故要完全以模型(1)為基礎對各種礦產資源的需求進行預測是不現實的,但這種分析是進行礦產資源需求預測的必要基礎。社會系統是一個復雜的大系統,礦產資源是支持國民經濟與社會發展的基礎性投入。分析影響礦產資源需求的因素本質上是對社會大系統中與礦產資源需求相關因素及其相互作用的分析。這種分析的作用一是它可以定性地確定礦產資源需求的發展趨勢,從而為定性甚至經驗性定量預測奠定基礎;二是這種分析雖然使系統內部各要素之間相互作用的信息不能完全確定(白色系統),但也使系統成為非黑箱的灰色系統,從而可能使灰色系統理論對礦產資源需求的預測成為有效。

灰色系統有多個不同的預測模型:G M(1,1)、G M(1,N)、G M(0,N)、G M(2,1)、DG M(1,1)和Verhulst等。其中,模型G M(2,1)、DG M(1,1)和Verhulst一般用于“非單調的擺動發展序列或有飽和的S形序列”[8]。各種問題的研究中,模型G M(1,1)較多地用于各種產量或需求的預測[9-10]。礦產資源需求的預測也較為普遍地運用模型G M(1,1),但是G M(1,1)用于需求預測的基礎并沒有得到闡明,從而容易引起預測的科學性問題。

灰色系統預測模型G M(1,1)是根據原始的系統特征數據序列做一次累加生成累加數列,并對累加生成數列建立預測模型的白化形式的微分方程:

式中:X(1)為一次累加生成的數據序列,X(1)(t)={x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(n)};t為時間;a、b為待定的參數,可利用最小二乘法求出。

將參數a、b值代入并求解微分方程(2),可以得到G M(1,1)預測模型(或時間響應函數)為

式中:^x(1)(k+1)為第(k+1)期的預測量;e為自然常數;k為t的離散時點;x(0)(1)為初始值。

利用模型(3)就可以對礦產資源需求或產量進行預測。要使預測具有科學性,就必須明確模型(3)使用的前提條件。在模型(3)中,所有對礦產資源需求有影響的因素都不出現,只有逐年的礦產資源需求數據——系統特征數據序列。這一點恰恰是模型(3)的基本思想:社會系統中所有對礦產資源需求產生影響的作用因素,它們的具體作用或影響都體現在礦產資源逐年的變化中。因此從理論上講,模型(3)運用的前提條件是:整個社會系統是一個平穩均衡系統。也就是說,社會系統中對礦產資源需求產生影響的作用因素以及作用力度與方向保持不變。事實上,模型(3)所要求的前提條件在中國現階段的許多地區都是基本成立的。中國經濟高速發展的宏觀環境沒有發生根本性的變化,工業化的深入發展對礦產資源消費需求快速增長的形勢沒有變化。因此可以合理地假定在今后的一段時期內,各種影響礦產資源需求的因素,如經濟增長及其速度、產業結構及其發展、工業化進程、經濟增長方式的轉變、技術進步及技術經濟政策、人口規模和城市化發展等,仍保持原有的作用方向和影響效應。

但問題是,有的地區GDP的增長速度不同于前期的增速。對這種地區,運用模型(3)對礦產資源規劃中有關礦產資源需求進行預測,其前提條件就不復成立。對于非平穩均衡的社會系統(如區域GDP的增長速度突然調整等),礦產資源需求的預測仍可運用灰色系統預測模型,不過不再是模型G M(1,1),而必須使用帶驅動項的模型G M(1,N),其白化方程的形式為

相應的時間響應函數(即預測模型)為

三、礦產資源供給的影響因素分析

影響礦產資源供給的主要因素有:礦業權的變化、礦產品的市場價格、礦產品的生產成本、礦業的技術進步、礦業組織結構及礦產資源開發的技術經濟條件等。如果使用r表示采礦權的變化、p為礦產品價格、c為成本、pt為技術進步、o表示礦業組織結構、ce表示技術經濟條件,則礦產資源的供給函數Qs可表示為

Qs=g(r,p,c,pt,o,ce,…) (6)

式中:r、p、c、pt、o、ce等都是時間的函數,因此礦產資源供給也是隨時間的變化而變化的。

礦業權包括探礦權與采礦權,對礦產資源供給產生重要影響的是采礦權。采礦權變化有區域內登記的采礦權數量增加或減少、區域采礦權整合所致的采礦權變化、在國土資源部門管制下采礦權正常的市場流轉所產生的變化等形式。在一定時期內,通過增設新的采礦權是迅速提高礦產資源供給能力的重要途徑。采礦權整合或由市場流轉所引起的采礦權的合并也都會引發礦產品生產力和技術(尤其是作為軟技術的管理)水平的提高,從而提高礦產資源的供給能力。

礦產品是礦山企業的產出,作為追求利潤最大化的企業,其礦產品的生產首先受到市場價格因素的影響。一般而言,市場價格超高,利潤則越大,企業就會傾向于增加其產出量。其次,在市場價格一定的條件下,礦山企業的生產成本則是影響其產出量的主要因素。企業的生產成本越低,企業就會越傾向于增加其產量。

礦產資源開發的技術經濟條件和礦業的技術進步等因素對礦產資源供給能力的影響是通過影響生產成本起作用的。礦產的品位是與礦產資源開發的成本直接相關。礦產資源所處地理位置的交通便利程度、礦產品的運輸距離、設備的安裝、先進技術的可采用性等因素,也是影響礦山企業生產的固定成本的重要因素。礦業的技術進步意味著生產成本更低,礦產企業的礦產品在市場中更有競爭力。

礦業組織結構是指特定礦種生產的企業數量及規模分布,一般用產業的集中度來度量。在礦產品全球競爭的情況下,一個地區生產某種特定礦產品的企業規劃越大,則其生產由于規模經濟和范圍經濟因素的影響而使生產成本更低,從而使其礦產品在市場中更具有競爭力。實際上,礦山企業在規模很小的情況下,不僅私人成本高,而且還有較高的社會成本。大礦小開不僅浪費資源,同時也會有更多的負面環境影響。

四、礦產資源規劃中供給的預測模型

正如前述,灰色系統預測模型用于各種產量的預測。在非規劃性地預測產量供給能力的情形下,這是極為有效的預測方法,因為產量的供給系統符合灰色系統的概念標準。但是仍須指出,運用灰色系統預測模型時,應當根據供給系統的不同條件或狀況決定選用模型(3)或(5)。對于規劃性的產量供給能力預測,就必須謹慎使用灰色系統模型。

標準的礦產資源規劃期限應為5年,否則它就無法與區域國民經濟與社會發展的計劃保持一致。礦產資源規劃意味著在確保礦產資源開發利用有效的原則下,根據規劃期內礦產資源供需缺口安排與設置新的采礦權以提高礦產資源的供給能力,實現礦產資源的供需均衡。這充分表明,規劃期內礦產資源供給是指沒有新增設采礦權情況下的礦產資源供給水平的預測。實際上,根據供需缺口恰好是在規劃期內新增設采礦權的依據。然而在運用灰色系統預測模型G M(1,1)或G M(1,N)時,所選取表征的系統特征數據序列都包含了前一個規劃期內新增設的采礦權對礦產資源供給水平的貢獻。根據這種數據序列對礦產資源供給水平所作出的預測,實際上要么是假定規劃期內新增設的采礦權對礦產資源供給水平的貢獻與上一個規劃期大致保持一致(采用模型G M(1,1)),要么是假定規劃期內新增設的采礦權對礦產資源供給水平的貢獻有一定的提高或降低(采用模型G M(1,N))。這2種情形都與礦產資源規劃的理念相悖,礦產資源規劃就是要在規劃期內有效率地增設采礦權,實現礦產資源的開發利用與保護。運用灰色系統理論進行礦產資源供給水平的預測,本質上是將礦產資源規劃所要規劃的內容放到了規劃的依據中,這是違反礦產資源規劃本身的邏輯。

從經濟學的視角看,新增設采礦權就相當于礦山所在的產業有新的進入者。礦產資源規劃就是要在規劃期內沒有新進入者條件下預測礦產資源產業的產量供給水平,屬于一種靜態分析或預測。預測方法可以采用經驗法或者靜態灰色系統理論法。所謂經驗法是指根據國土資源管理部門一線管理人員或礦山工作人員的經驗,結合其他相關數據經驗性地估算不增設新采礦權的情況下未來年份礦產供給水平。通過經驗估算對礦產資源供給水平進行預測方法,本質上包含了社會系統中除新增采礦權對礦產資源供給影響外的其他因素與作用對礦產資源供給水平的作用與貢獻。如果在前期表征系統特征數據序列中剔除新增采礦權的貢獻,并運用灰色系統預測模型對礦產供給水平進行預測,所得礦產資源供給水平為靜態增長序列。從靜態增長序列可以求得礦產資源供給增長率,再結合供給水平,即可對礦產資源未來供給水平進行預測,并用于作為礦產資源規劃基礎的供需形勢分析。

總之,礦產資源規劃中有關礦產資源供給的預測必須是規劃期內不新增任何采礦權條件下礦產資源的逐年供給水平,否則就是不符合礦產資源規劃邏輯的供給預測,從而不能用于礦產資源規劃的供給預測。在此前提下,可以運用經驗法或剔除新增采礦權貢獻的系統特征數據序列的灰色系統預測法對礦產資源供給進行預測,也可以創新地運用其他方法進行預測。從方法論視角看,剔除新增采礦權貢獻的系統特征數據序列的灰色系統預測法有其充分的理論基礎。

五、結 語

在礦產資源的傳統規劃中,供需形勢分析不僅缺少相關的需求函數和供給函數的完整定性分析,更談不上運用預測模型進行定量化預測。傳統的礦產資源供需預測只是一種簡單的經驗推測,從方法論視角看極其缺乏理論依據。在學術界不懈努力下,礦產資源供需形勢分析已經從傳統的簡單經驗預測方法正逐步過渡到定量方法分析與預測。針對這種狀況,本文較為系統地探討了礦產資源規劃中影響礦產資源需求與供給的各種因素以及它們對礦產資源需求與供給的影響方式,建立了礦產資源規劃中的需求函數與供給函數。在此基礎上,本文進一步探討了運用灰色系統理論對礦產資源需求與供給進行預測的突出優勢及運用各種灰色系統預測模型的理論依據。

本文所探討的供需分析方法只限于礦產資源規劃中供需分析法。尤其對礦產資源供給的分析與預測,是嚴格限于礦產資源規劃而言的。本文探討的礦產資源是指已經開采出來的原礦礦產品,實即投入國民經濟與社會發展所需要的礦產資源(礦產品)。為確保礦產品的可持續開發與利用,還必須有足夠的自然形態的礦產資源可供開采。

[1] 成金華.中國礦產經濟學研究現狀和前景展望[J].理論月刊,2005,27(5):5-9.

[2] 姜德義,李 林,任 松.礦產資源規劃的若干問題研究[J].重慶大學學報:社會科學版,2004,10(4):3-6.

[3] 李 亮.灰色G M(1,1)和神經網絡組合的能源預測模型[J].能源研究與利用,2005,17(1):10-13.

[4] 孫國文,尹光志.基于灰色系統理論的重慶市煤炭消費需求預測[J].重慶大學學報:自然科學版,2006,29(7):142-145.

[5] 張岐山.能源需求的灰色預測方法[J].中國管理科學,2002,10(Z1):352-354.

[6] 曹文虎,侯運炳,薛黎明,等.青海省能源礦產需求預測研究[J].金屬礦山,2004,39(7):8-11,15.

[7] 薛東劍,何政偉,李發斌,等.數學模型在礦產資源供需分析中的應用[J].中國礦業,2008,17(11):31-34.

[8] 劉思峰,黨耀國,方志耕,等.灰色系統理論及其應用[M].3版.北京:科學出版社,2004.

[9] 董 明,張 珂.全球鎳產品供給與需求的灰色預測方法及其應用[J].科技情報開發與經濟,2008,18(26):85-87.

[10] 黃衛平.廣西水資源供需灰色系統預測模型研究[J].廣西水利水電,2005,33(2):5-9,24.

Methodology for analyzing supply and demand situation in m ineral resources planning

RU IXi-jie1,BA IHua2

(1.School of Economics and Management,Chang'an University,Xi'an 710064,Shaanxi,China;2.School of Politics and Administration,Chang'an University,Xi'an 710064,Shaanxi,China)

The thesis studies the methodology for analyzing supply and demand situation in mineral resources planning with the help of economics and grey system theory.The study reveals that the demands of mineral resources are affected bymany factors in social system,and its ways are of grey system characteristics.Therefore,the demands of mineral resources can be rightly predicted through the models of grey system.The supplies ofmineral resources are also affected by a lot of factors in social system,and the ways are also of grey system characteristics.But the supply predictions in mineral resources planning cannot be made with the model of grey system because datum sequence of system characteristics is the foundation of supply prediction,which was the result of mineral resources planning.However,the supply predictions of mineral resources can bemade by empirical method based on the analysis of supply function or by prediction method of grey system based on datum sequence of system characteristics,which can get rid of the contribution of newly-increased rights for exploitation.

mineral resource;supply and demand situation;prediction model of grey system;methodology

F062.1

A

1671-6248(2010)04-0117-06

2010-11-07

芮夕捷(1960-),男,江蘇宜興人,教授。