中、美、澳鋁產業競爭力對比：基于AHP和灰色關聯分析法

宋科余，李 穎

(1.山西省地質調查院，山西 太原 030006；2.中國地質科學院全球礦產資源戰略研究中心，北京 100037)

中、美、澳鋁產業競爭力對比：基于AHP和灰色關聯分析法

宋科余1，李 穎2

(1.山西省地質調查院，山西 太原 030006；2.中國地質科學院全球礦產資源戰略研究中心，北京 100037)

本文在初步判斷全球主要國家鋁產業發展現狀基礎上，構建了專門針對鋁產業競爭力的評價指標體系，運用層次分析法(AHP)與灰色關聯度評價法從資源稟賦、產業狀況、技術及創新、外部影響四方面對中、美、澳三國鋁產業進行對比分析。結果顯示：鋁資源供需、儲量、產業規模、科研環境等因素對鋁產業國際競爭力影響最大，經濟發展等因素對競爭力評價的影響最小；國家鋁產業國際競爭力排名依次為澳大利亞、中國、美國。分析得出，我國鋁產業在技術、環境、政策等領域發展仍有差距，未來應當通過提升技術及創新、優化產業政策等方式來提升鋁產業競爭力。

AHP法；灰色關聯度；鋁產業；產業競爭力

(鋁應用廣泛且經濟適用，是全球消費量最大的有色金屬，主要應用于建筑(33%)、交通運輸(18%)、家電通信(14%)、電力(12%)、包裝(9%)和機械制造(8%)等領域，是許多國家重要支柱型產業之一。近十年來，隨著全球經濟一體化進程不斷推進、國際市場逐步融合，全球鋁產業進入了一個全新的發展時期，鋁產業健康合理發展對拉動經濟整體發展、保障資源安全、加速產業升級具有重要戰略意義。

1 文獻綜述

礦產資源產業競爭力是指在特定的經濟環境下，將原始資源優勢轉變為經濟優勢的能力[1]。產業競爭力研究受多因素影響，其中波特認為，產業競爭力是指在假定的自由貿易環境下，某個國家該產業相較于其他國家同產業具備生產力更高、更符合消費者需求，并持續獲利的能力[2]；王麗萍等提出，在世界經濟不斷深化融合的大環境下，當產業發展到一定程度，需要通過產業轉型、整合來獲得產業新的生命力，并保持高收益的能力，她提出競爭背景、競爭資源、競爭市場、競爭過程、競爭優勢和競爭結果為影響產業競爭的六大主要因素[3]；席燦明對產業競爭力研究側重于資源、能源、原材料、成本及外部環境影響因素，對我國鋁產業競爭力進行直觀評價[4]；李宏勛從規模實力、發展潛力、管理能力、和外部環境四方面入手，運用灰色關聯度評價法建立了產業競爭力評價模型[5]；武建強從企業在產業發展中的作用角度出發對我國鋁產業進行評價[6]。

基于上述可知，目前國內的許多研究大多都是單純使用層次分析法(AHP)、DEA模型或灰色關聯法等其中一種方法進行研究，然而層次分析法(AHP)雖然能夠充分體現打分者主觀意見，但很難排除人為因素帶來的偏差；灰色關聯度法在測算各個方案與最優方案間關聯度時全部使用同一權重，不能體現評價最優性、公正性。本文采用將定性分析和定量研究相結合的評價模型與方法：首先將產業競爭力的主要影響因素作為評價指標，基于層次分析法(AHP)建立評價指標的層次關系，賦予合理的權重；然后建立灰色關聯分析法模型，得出三國鋁產業灰色加權關聯度；最后，根據關聯度值的大小進行產業競爭力指標排序，確定中、美、澳三國鋁產業間灰色關聯度，判斷我國鋁產業與發達國家鋁產業發展差距，找出現存問題并提出合理的對策建議。

2 鋁產業國際競爭力評價體系

2.1基于AHP的評價指標體系

2.1.1 評價指標體系構建及研究范圍界定

產業競爭力的最終體現是資源優勢轉化為經濟優勢，鋁產業國際競爭力評價影響因素眾多，可以主要概括為國內和國外、上游和下游、宏觀和微觀、生產和技術等多方面。對鋁產業競爭力研究，根據研究的準確性和針對性，首先需要對研究范圍進行界定。具體來說，某國家鋁產業國際競爭力評價不僅是由礦石資源稟賦(B1)所影響，同時也是受下游產業狀況(B2)、技術及創新(B3)、外部影響(B4)等因素所表現出來的綜合能力，是產業內部發展與外部環境共同影響的綜合展示。因此，本文選取B1～B4為一級指標。其中，資源稟賦主要包含鋁土礦資源的儲量、資源保障能力、資源品質、開發現狀4項二級指標；產業狀況主要包含鋁土礦生產全球占比、氧化鋁生產全球占比、原鋁生產全球占比、產業利潤率、產業集中度、產業規模和市場需求潛力7項二級指標；技術及創新主要包含科研環境、技術人才2項二級指標；外部影響主要包含勘探投入、人均GDP、產業政策及市場化水平4項二級指標。最后，在對全球主要國家鋁產業發展初步判斷的基礎上，選取中國、美國、澳大利亞(編號為A1、A2、A3)為主要研究對象，構建本研究的鋁產業競爭力評價體系(表1)。

表1 鋁產業競爭力評價指標體系

2.1.2 指標選取

2.1.2.1 資源稟賦

資源稟賦反映的是該國鋁土礦資源的數量、質量、保障能力及未來資源潛力，是指一國擁有的鋁土礦資源的豐歉；資源保障是指為滿足未來資源需求，鋁資源可開采保障年限，通常用儲產比來衡量；資源品質是通過鋁土礦主要礦石類型及礦石品位(鋁硅比)來綜合衡量，鋁硅比越高，則資源品質越好；開發現狀是指礦產勘查工作進行階段，大致分為項目籌備、綠地勘察、預可行性階段、可行性階段、勘探、正在開采等。

2016年，全球鋁土礦儲量280億t，其中澳大利亞儲量62億t，占全球總儲量的近1/4，保障年限達76 a。我國鋁土礦儲量為9.8億t，僅占全球總儲量的3.5%，保障年限15 a，遠遠不能滿足我國巨大的鋁資源需求，國內鋁土礦生產與冶煉產能不匹配，對后續冶煉保障性不高，只能通過大量的進口獲取資源。全球鋁土礦資源約八成以上為紅土型鋁土礦床(主要由三水鋁石型和三水鋁石/一水軟鋁石混合型鋁土礦組成)，該礦床分布廣泛、鋁硅比高，澳大利亞與美國均屬于紅土型鋁土礦床[7]。我國鋁土礦多屬于巖溶型鋁土礦床(一水硬鋁石)，礦石品質較差，優質礦石占比不足兩成。全球鋁土礦資源開發程度較高，我國超過6%的鋁土礦項目已經處于正在開采階段，澳大利亞與美國開采程度較低。

2.1.2.2 產業狀況

產業狀況由生產狀況決定，反映的是產業的生產能力、結構合理性等。具體來說，產量全球占比是用最近一年該國鋁土礦、氧化鋁原鋁產量占全球總產量的比重來計算；產業利潤率是衡量某國鋁產業銷售收入的收益水平的重要指標，用本國主要大型鋁業企業年營業收入總和表示；產業集中度是指本國主要大型鋁業企業年產值總和占全球總產值的比例，客觀反映各國鋁業企業市場占有程度；產業規模是指該國近一年鋁產業總產值占該國當年GDP的比重，反映了鋁業對該國經濟發展的重要程度及戰略地位；市場需求潛力是指本國原鋁需求量較上年增量與上一年需求量的比值。

2016年全球鋁土礦產量2.94億t，我國鋁土礦產量6 500萬t，排名全球第二位，位列澳大利亞之后；2016年全球氧化鋁、原鋁產量分別為5 760萬t、1.18億t，由于近年來我國鋁產業發展規模日益龐大，2016年我國氧化鋁、原鋁產量分別達到5 850萬t、3 100萬t，均位居全球第一位，分別占全球比例近50%，澳大利亞氧化鋁產量2 070萬t，位列全球第二位。2016年鋁價回暖，中國的鋁業企業扭虧為盈，以中鋁為首的中國鋁業企業原鋁產量占全球總產量的1/5左右。美國已步入后工業化時代，鋁消費下滑，二次回收上升，鋁產業發展已經開始從競爭力低、利潤低的上游開采轉而向利潤率更高的精煉、冶煉版塊發展，原鋁產量所占全球總產量比例大約7%左右，與必和必拓、力拓產量合計持平。鋁產業是澳大利亞礦業發展主要支柱產業，2016年鋁產業產值對本國GDP貢獻率大約1%。同時，2015年我國原鋁消費量3 106.8萬t，占全球總消費量的比例超過60%，市場需求潛力高達14.2%，與美國、印度成為全球鋁資源消費的主要拉動者(圖1)。

圖1 中、美、澳三國鋁產業供需情況對比

2.1.2.3 技術及創新

隨著工業化進程不斷深入，技術及創新是引領未來鋁產業發展的重要因素技術創新能降低資源開采成本、提高生產效率等，是企業及產業核心競爭力的重要組成部分，是決定產業未來發展的重要指標。科研環境是指該國鋁產業相關研究機構、研究水平及創新成果質量、數量；相關技術人才是指具有一定的鋁相關專業技能，是鋁產業內能力和素質較高的勞動者。

澳大利亞鋁產業優勢技術、人才集中于上游開采行業，處于世界領先水平。美國鋁產業起步較早，研究機構健全，管理模式先進，生產設備齊備，在高端制造領域領先于全球。近年來隨著我國鋁產業高速發展，吸引了大量人才、技術、資本，異型陰極電解槽等部分技術開始在全球處于領先地位。我國鋁產業從業人數眾多，但掌握高科技新技術人才相對缺乏，根據《全球人才指數報告》統計，中國人才指數為45.34，遠低于美國69.34和澳大利亞69.06。

2.1.2.4 外部影響

外部環境約束對鋁產業發展也具有很大影響。勘探投入是指各個國家用于鋁土礦資源勘探的預算占本國勘探總預算的比重，反映了一個國家在鋁土礦資源勘探上的投資程度和創新投入；人均GDP是衡量該國家經濟實力的主要指標；產業政策是國家針對鋁資源勘查、開發、利用和保護所制定的產業政策；市場化水平可用全球化指數作為替代指標，該指標分數越高，市場流通成都越高，對鋁產業發展幫助越大。

2016年中、美、澳鋁土礦資源勘探預算分別8 660萬美元、3 070萬美元、10 150萬美元，占本國勘探總預算的比例分別為22%、6%和11%。國家經濟與鋁產業發展息息相關，2016年我國人均GDP為8 113美元，從國家經濟實力來看遠低于美國、澳大利亞等發達國家。為提升產業國際競爭力，美、澳等發達國家產業政策開始向少量、規模大的重點企業傾斜，以增強其國際競爭力，目前來看，我國鋁產業政策正在逐步完善，但相比美、澳鋁產業發展起步較早地區仍有不足的地方。根據國家統計局數據，我國全球化指數為59.4，遠低于美國74.8及澳大利亞81.6。

2.1.3 確定評價指標體系權重

1)運用AHP法確定權重。本文選用yaahp軟件，通過已建立的評價體系，在軟件中進行賦值計算，得出特征向量為：ω=(0.1198，0.0497，0.0497，0.0155，0.0479，0.0479，0.0479，0.0800，0.0323，0.1095，0.2244，0.0808，0.0269，0.0372，0.0105，0.0144，0.0057)

2)一致性檢驗。計算一致性指標得式(1)[8]。經查表2RI=1.6064，計算一致性比例得式(2)。

(1)

(2)

表2 平均隨機一致性指標RI

顯然通過一致性檢驗，所以，影響產業國際競爭力的17個指標權重從高到低的排序為：市場需求潛力、資源儲量、產業規模、科研環境、產業利潤率、資源保障、資源品質、鋁土礦生產全球占比、氧化鋁生產全球占比、原鋁生產全球占比、勘探投入、產業集中度、技術人才、開發現狀、產業政策、人均GDP、市場化水平。

2.2基于灰色關聯度分析的評價模型

2.2.1 數據標準化

本文基礎數據中，部分如資源品質、開發現狀等指標不具備量化條件。因此，在綜合考慮各項影響因素的基礎上，需經過專家進行模糊評價，并采用0～10之間的整數對其進行量化(表3、表4)[9-10]。

對17個二級評價指標數據標準化處理，得到無量綱化數據表，見式(3)。

(3)

2.2.2 確定比較序列和參考序列

依次提取每一項指標的最大值式(14)，得到參考序列(式(5))，并將各比較序列記為式(6)，則根據無量綱化數據可得比較和參考序列。

(4)

x0={x0(1)，x0(2)，…，x0(n)}

(5)

xi={xi(1)，xi(2)，…，xi(n)}i=1，2，…m

(6)

2.2.3 確定灰色關聯度系數

通過式(7)，得到關聯系數矩陣。

(7)

表3 模糊指標量化表

2.2.4 確定灰色加權關聯度

通過式(8)得到關聯度向量式(9)。

(8)

γ=(0.698，0.577，0.712)

(9)

式中：ωj為上述AHP法確定指標權重；γi為第i個評價對象對虛擬最優對象(競爭力最強)的灰色加權關聯度。

2.2.5 排序

根據灰色關聯度的大小進行排序，γi越大，則說明第i個評價對象與虛擬最優對象(競爭力最強)越接近，也即是該評價競爭力最強；反之，γi越小，則說明第i個評價對象與虛擬最優對象(競爭力最強)越遠，也即是該評價競爭力越弱。由灰色加權關聯度γ3>γ1>γ2可知各典型國家鋁產業競爭力由高到低的順序為：澳大利亞、中國、美國。

表4 原始數據表

注：①數據來源包括USGS、WBMS、英國地質調查局、IMF、中國國家統計局等；②*指標為需進行專家模糊評價。

2.3評價結果分析

本文通過建立基于AHP法的灰色關聯模型，對中國、美國、澳大利亞三國鋁產業國際競爭力進行了研究，結果表明：從指標權重來看，鋁資源供需、儲量、產業規模、科研環境等因素對該國鋁產業國際競爭力大小的影響最大，而該國的經濟發展等因素對競爭力評價的影響最低；從國家鋁產業國際競爭力高低來看，澳大利亞鋁產業國際競爭力最大，美國競爭力最小。

3 提升我國鋁產業競爭力對策

3.1加強國內資源開發，積極參與境外優質資源獲取

在資源需求居高不下、國內資源供應不足，市場又趨于飽和、競爭日益激烈的局面下，首先應提升國內鋁土礦資源資源勘探開發程度，提高資源綜合利用水平，有效增加國內儲量。同時，應擴大海外鋁礦供應基地建設，增加權益儲量，緩解國內鋁礦供應壓力，打破國際鋁資源壟斷，解決資源供應難題，保持我國鋁產業穩定發展[11]。

3.2化解過剩產能，優化產業空間布局

鋁產業在我國產能過剩行業中情況較為突出，目前“去產能、去庫存、去杠桿”已成為我國礦業產業發展新常態。下一步應引導企業利用產業整合、多源合作等方式降低產能[12]。同時，建議中東部過剩產能向西部轉移；國內過剩產能向國外能源、原材料富集且有鋁剛性需求的地區轉移，例如東盟、中亞、非洲等發展中國家，發揮這些地區成本優勢和環境優勢，優化產業全球空間布局，通過產業國際化、合作化逐步解決產能過剩困局。

3.3強化企業管理，加速融入全球鋁產業主要市場進程

對國內大型鋁業企業來說，企業發展的總體思路不應只注重產品生產，應進一步樹立全球化觀念，建立以市場為導向的產品技術開發體系，優化企業內部管理結構、引進高層次高技術專業人才、培養專門的國際市場開拓團隊等方面側重[13]。

3.4加強技術創新，擴大應用領域

未來全球鋁產業可持續發展的核心競爭力即節能減排和低成本競爭。長遠來看，首先應提升再生鋁比例，優化鋁產業鏈循環利用；其次應加大鋁行業節能減排新技術的研發和推廣應用，冶煉技術應朝高效率、低污染、少能耗方向發展，提高廢物循環利用。擴大鋁產品應用范圍，實施產業粗加工向精加工方向轉變，力爭關鍵鋁裝備的國產化和智能化，積極向國際鋁產品主要需求迎合。

4 結 論

鋁產業作為國家工業化進程中最主要耗費資源之一，面對競爭激烈的國際鋁市場，不斷提高產業競爭力是中國鋁產業在國際市場上站穩腳跟的必要保障。基于AHP和灰色關聯度的中國鋁產業競爭力研究表明，現階段中國鋁產業同發達國家相比仍有差距，尤其是在技術及創新、國際合作上仍存在較大的差距，中國需要從加強技術創新、強化企業管理、化解過剩產能及運用好國內國外兩種資源等幾個方面來提高鋁產業的競爭力。

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Comparisonofcompetitivenessaluminumindustry：inChinese，AmericanandAustralian’sbasedonAHPandgrayrelationalanalysis

SONG Keyu1，LI Ying2

(1.Shanxi Institute of Geological Survey，Taiyuan030006，China；2.Research Center for Strategy of Global Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing100037，China)

On the basis of judgment by the development of aluminum industry in major global countries，the evaluation index system for the competitiveness of the aluminum industry is conducted.Using grey relational analysis，this paper conducts a comparative analysis on bauxite industry between China and USA，Australia from the aspects of resource endowment，industry status，technology and innovation and external environment.The results show that the influence of aluminum resources supply and demand，reserves，industrial scale and scientific environment has the greatest impact on the international competitiveness of aluminum industry.The economic development and other factors have the least impact on the evaluation of competitiveness.The international competitiveness of aluminum industry is ranked in descending order：Australia，China，USA.The international competitiveness of China’s aluminum industry still have gaps in the field of scientific research，environment and policy.China should improve technology and innovation，optimizing industrial policies to enhance the competitiveness of aluminum industry.

analytic hierarchy process(AHP)；gray correlation degree；aluminum industry；industry competitiveness

2017-07-02責任編輯：宋菲

中國地質調查局項目“中國能源與礦產資源安全動態評價與決策支持系統建設”資助(編號：121201103000150014)

宋科余(1988-)，男，山西長治人，資源產業經濟專業，E-mail：329757247@qq.com。

李穎(1979-)，女，安徽蒙城人，博士，助理研究員，研究方向為礦產資源經濟和戰略，E-mail：liyinghzy@sina.com。

TD353

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