工業化進程中金屬礦產消費驅動因素研究

金殿臣 李媛

摘要：文章以銅、鉛、鋅、錫、鐵、鋁這6種礦產資源為代表，運用PMG估計法對美國、英國、德國、法國與中國等5個工業化國家工業化進程中金屬礦產消費驅動因素的影響進行了測算。實證結果表明：總體上看，制造業增加值的提高會引起金屬礦產消費量的增加；技術進步會引起錫、鐵、鋁消費量的下降；銅的時間趨勢項為正，主要是因為電子消費品的廣泛應用帶動了銅消費量的增長；價格機制對金屬礦產消費的影響主要在長期，且影響較小。

關鍵詞：工業化；金屬礦產消費；跨國面板；混合組別平均法

金屬礦產資源是經濟社會發展與工業化的重要物質基礎。隨著中國經濟發展進入新時代，中國工業化面臨的資源約束日益趨緊。未來，金屬礦產的生產與消費仍將是中國大力推進工業化的重要物質基礎，研究金屬礦產消費與工業化之間存在的內在關系具有重要現實意義。因此，本文對工業化進程中金屬礦產消費驅動因素的影響進行了測算，以期為未來工業化過程中中國維持金屬礦產資源穩定供應提供理論依據與有益借鑒。

一、 文獻綜述

國外學者有關工業化與礦產資源消費的研究在20世紀60年代開始逐漸有了重大突破。Harvey和Lowdon（1961）在深入研究美國近200年工業化進程的基礎上指出，礦產資源是人類工業化發展的物質基礎。在Harvey和Lowdon研究的基礎上，Malenbaum（1978）以人均礦產資源消費量為切入點深入研究了美國礦產資源消費需求增長的長期變化，得出礦產資源消費強度與人均收入間呈倒“U”型變化的結論。Stuermer（2017）運用自回歸分布滯后模型對全球十二個主要經濟體工業化進程中鋁、銅、鉛、錫和鋅這五種礦產資源的消費規律進行了實證研究，研究結果表明：隨著工業化的推進，鋁的需求會逐步增加，銅的需求會保持在一個穩定強度，鉛、錫和鋅等礦產的消費強度則會不斷降低。

國內學者同樣對工業化與礦產資源消費關系展開了研究，并涌現出了一批具有代表性的研究成果。王安建（2010）等通過分析十多個國家（地區）近200年的礦產資源消費歷史發現，資源消費強度和人均消費量與人均GDP間分別呈“倒U”與“S”變化。任忠寶（2012）等通過研究工業化與資源消耗強度、消費水平間的關系后，提出礦產資源消耗雙拐點理論。陳其慎（2013）通過系統分析美國54個礦種111年來的消費歷史，研究發現有46個礦種遵循人均礦產資源需求的“S”形規律，且相同性質、用途的礦產人均消費頂點到來的時間與相關產業增加值占制造業比重的頂點到來時間一致。

通過對有關文獻進行梳理后發現，國內外學者主要基于歷史數據觀察對礦產資源消費的規律進行探索，定性研究較多，定量研究較少。特別是，目前，國內有關工業化進程中金屬礦產消費驅動因素的研究偏少。因此，本文以代表性礦種為例，運用異質性動態面板實證分析方法研究主要工業化國家工業化進程中金屬礦產資源消費的驅動因素。

二、 實證模型設計

從長期看，在工業化進程中，不同國家對金屬礦產的消費規律會呈現出一系列共性特點；但在短期內，由于不同國家制度環境、經濟發展水平、產業結構、資源政策不盡相同，它們對金屬礦產的消費特征又不盡相同。這使得不同國家工業化進程中金屬礦產消費特征很可能與PMG（Pooled Mean Group）估計法對組間長期斜率系數與短期斜率系數所做的假設不謀而合。因此，為更加全面、詳細、動態地對工業化進程中金屬礦產消費問題進行研究，本文假設一國當期的人均礦產資源消費除受當期的礦產資源價格與人均制造業增長值影響外，還受過去時期的人均礦產資源消費、礦產資源價格與人均制造業增加值影響。與以往研究不同，本文采用人均制造業增加值而不是人均GDP作為解釋變量，主要是基于以下兩方面因素考慮：一方面，礦業被包含在GDP中但不屬于制造業，如果一個國家在國內生產金屬礦產資源，那么使用人均GDP容易產生反向因果問題，而使用人均制造業增加值則不會；另一方面，金屬礦產資源的需求是一種引致性需求，金屬礦產品主要是作為制造業中的投入品用于半成品與最終產品的生產，因此，使用人均制造業增加值作為解釋變量有利于更好地控制由技術變化與消費者偏好轉變所引發的經濟部門轉移。綜上所述，本文建立如下模型：

如果（1）中的所有變量都是一階協整的，即I（1）過程，那么隨機擾動項就是平穩的，重新參數化方程（1）可以得到如下誤差修正模型：

三、 實證檢驗及結果分析

1. 變量說明與數據來源。本文以銅、鉛、鋅、錫、鐵、鋁這6種礦產資源為代表，對美國、英國、德國、法國與中國等5個主要工業化國家的金屬礦產消費問題進行研究。文中美國銅、鉛、鋅、錫、鐵、鋁的消費與價格數據來源于美國地質調查局，人口數據來源于美國經濟調查局，樣本觀察期為1970年～2014年；英國銅、鉛、鋅、錫、鐵、鋁的消費數據來源為英國地質調查局，除了鋁的樣本觀察期為1972年～2014年外，其他礦產的樣本觀察期均為1970年～2014年；德國與法國銅、鉛、鋅、錫、鐵、鋁的消費數據來源為英國地質調查局，除了鋁的樣本觀察期為1972年～1998年外，其他礦產的樣本觀察期均為1970年～1998年；中國銅、鉛、鋅、錫、鐵、鋁的消費數據來源為歷年《中國有色金屬年鑒》、《中國鋼鐵工業年鑒》與中國統計局，除了鋁的樣本觀察期為1998年～2014年外，其他礦產的樣本觀察期為1994年～2014年。各國的GDP平減指數、人口數據、實際人均GDP與制造業比重數據來源均為世界銀行數據庫。由于無法直接獲得英國、德國、法國與中國的礦產資源價格歷史數據，本文以美國礦產資源價格歷史數據為基礎，用上述四國的官方匯率將美國礦產資源歷史價格換算成以四國本國貨幣度量的價格，以此表示四國面臨的礦產資源價格。

2. 變量預處理與面板平穩性檢驗。為了剔除價格因素的影響，文中人均GDP與礦產資源價格均調整為2010年不變價。其中，實際人均GDP數據直接從世界銀行數據庫獲取，單位為美元/人；礦產資源價格根據GDP平減指數調整。由于對變量取自然對數變換能在不改變原變量間關系的基礎上，直觀地得出各變量的彈性系數。因此，在運用計量軟件stata14.0進行實證分析前，首先對各變量取自然對數，用llead、lcu、lzn、lsn、lfe與lal分別表示取對數后的鉛、銅、鋅、錫、鐵、鋁的人均消費量，用lmf、lplead、lpcu、lpzn、lpsn、lpfe、lpal分別表示取對數后的人均制造業增加值、鉛價、銅價、鋅價、錫價、鐵價、鋁價。另外，在利用PMG估計法進行實證檢驗前，需要對各變量進行單位根檢驗。鑒于本文涉及的是非平行面板數據，因此，采用費雪式檢驗。檢驗結果顯示，雖然在含截距項的檢驗形式下，除了銅的消費量外所有變量的原始數據都拒絕存在單位根的原假設，但在不含截距和時間趨勢項與包含時間趨勢項的檢驗形式下，所有變量的原始數據均無法拒絕存在單位根的原假設。不過經過一階差分后，除了鐵的價格在含有時間趨勢項的檢驗形式下無法拒絕存在單位根的原假設外，其他所有變量在三種檢驗形式下均拒絕了存在單位根的原假設，這說明所有變量經過一階差分后是平穩的。因此，可以判定原始數據為一階單整序列，進而可以采用PMG估計法。

3. 實證結果分析。在運用PMG估計法對上述模型進行估計時，加入時間趨勢項以反應技術變化對礦產資源消費的影響（若時間趨勢不顯著則舍去）。實證結果（見表1）顯示，估計出的鉛、銅、鋅、錫、鐵、鋁的長期制造業增加值彈性系數分別為0.803、1.446、1.308、1.626，-0.346、2.885，其中，銅、鋅、錫、鋁的長期制造業增加值彈性系數在1%的顯著性水平上顯著，鉛的長期制造業增加值彈性系數在5%的顯著性水平上顯著，鐵的長期制造業增加值彈性系數未通過顯著性檢驗。這表明制造業增加值每提高1%會引起鉛、銅、鋅、錫、鋁的消費量增加0.803%、1.446%、1.308%、1.626%、2.885%。估計出的鉛、銅、鋅、錫、鐵、鋁的長期價格彈性系數為-0.129、-0.334、-0.124、-0.303、-0.345、-0.333，表明價格每提高1%會導致鉛、銅、鋅、錫、鐵、鋁的消費量減少0.129%、0.334%、0.124%、0.303%、0.345%、0.333%。其中，銅、錫、鐵的長期價格彈性系數在1%的顯著性水平上顯著，鋅、鋁的長期價格彈性系數在5%的顯著性水平上顯著，鉛的長期價格彈性系數在10%的顯著性水平上顯著。估計出的錫、鐵、鋁的時間趨勢項系數分別為-0.029、-0.017、-0.039，均在1%的顯著性水平上顯著，這表明技術進步會使得錫、鐵、鋁的消費量每年減少2.9%、1.7%、3.9%。估計出的銅的時間趨勢項系數分別為0.013，在5%的顯著性水平上顯著，表明隨著時間的增加銅的消費量每年增加1.3%。

總體上看，制造業增加值的提高會引起礦產資源消費量的增加；估計出的錫、鐵和鋁這三種礦產資源的時間趨勢項均為負，表明技術進步會導致這三種礦產資源消費量的下降；估計出的銅的時間趨勢項為正，表明銅的消費量會隨著時間的增加而增加，這主要是因為銅在電子產品領域有廣泛的用途；價格機制對礦產資源消費的影響主要是在長期，且價格變化對這六種礦產資源需求的影響均較小。考慮到不少研究成果論證的金屬消費強度下降態勢是在運用人均GDP數據的情況下得出的，而本文回歸結果的結論表明制造業本身對金屬礦產的消費強度并不低，綜合兩方面因素考慮，產業結構變化很可能是影響金屬消費強度的關鍵因素，金屬礦產整體消費強度下降更多是因為制造業比重下降。

四、 結論與建議

1. 結論。本文以鉛、銅、鋅、錫、鐵與鋁等六種礦產資源為代表，在搜集美國、英國、德國、法國與中國相關歷史數據的基礎上，構建了一個非平衡跨國面板數據，樣本期間涵蓋1970年～2014年。本文實證結果表明：總體上看，制造業增加值的提高會引起礦產資源消費量的增加；估計出的錫、鐵和鋁這三種礦產資源的時間趨勢項均為負，表明技術進步會導致這三種礦產資源消費量的下降；估計出的銅的時間趨勢項為正，表明銅的消費量會隨著時間的增加而增加，這主要是因為銅在電子產品領域有廣泛的用途；價格機制對礦產資源消費的影響主要是在長期，且價格變化對這六種礦產資源需求的影響均較小。考慮到不少研究成果論證的金屬消費強度下降態勢是在運用人均GDP數據的情況下得出的，而本文回歸結果的結論表明制造業本身對金屬礦產的消費強度并不低，綜合兩方面因素考慮，產業結構變化很可能是影響金屬消費強度的關鍵因素，金屬礦產整體消費強度下降更多是因為制造業比重下降。

2. 建議。未來10年是中國實現經濟轉型發展的戰略機遇期，也是集中完成工業化的關鍵時期，金屬礦產資源仍將是這一時期經濟社會健康持續發展的重要物質基礎。因此，中國有必要采取一系列政策措施，提高這一時期金屬礦產資源的可持續供應能力。

（1）加快礦業“走出去”步伐，提高礦產供應的外部保障水平。在新時期下，中國應充分把握“一帶一路”戰略實施帶來的與沿線國家加強礦產資源國際合作的歷史機遇。具體來說，一方面，中國應選擇重點國家利用礦產資源的合作勘探、共同開發等方式加強與“一帶一路”沿線國家間的資源產業合作，提高中國礦產資源供應來源的多元化程度；另一方面，中國應進一步完善相關配套措施，降低礦業企業“走出去”的合作成本，為礦業企業“走出去”提供穩定的政策支持。

（2）加大國內礦產資源探勘力度，夯實礦產供應的內部基礎。中國應進一步擴大礦業權競爭性出讓范圍，建立起以市場調節為主的礦產資源勘查準入與退出機制，積極吸引各類資本進入礦產資源勘查領域，充分調動各類市場主體的積極性，加大礦產資源探勘力度，夯實礦產供應的內部基礎。與此同時，加快發展中介服務市場與礦業資本市場，建立健全礦業權有形市場，為加大國內礦產資源探勘力度培育具有競爭力的市場主體。

（3）貫徹綠色發展理念，提高工業發展質量。發達國家數百年來以對礦產資源極大消耗為代價的傳統工業化道路不具有可持續性，也不符合中國的國情，綠色發展才是未來中國工業化的根本出路。中國應在工業領域牢固樹立綠色發展理念，大幅提高工業化進程中的綠色化程度，進而加快轉變以礦產資源極大消耗為特征的傳統經濟發展方式，用綠色發展理念提高中國工業發展的質量與效益。

（4）補齊資源利用短板，降低產品資源消耗強度。以供給側結構性改革為主線，綜合運用財政資金支持及稅收優惠等手段支持有利于提高礦產資源利用效率的更新改造投資、技術改造與技術創新，鼓勵企業優先采用資源利用率高的技術和工藝，加快補齊礦產資源利用效率偏低的短板，提高中國礦產資源的綜合利用率，降低單位制造業增加值的礦產資源消耗水平，推動中國工業化走集約發展的道路。

參考文獻：

[1] Dasgupta， P.， Heal， G.The Optimal Depletion of Exhaustible Resources[J].The Review of Economic Studies，1974，（41）：3-28.

[2] 金碚，等.資源與增長[M].北京：經濟管理出版社，2009.

[3] 王安建，王高尚，陳其慎，于汶加.礦產資源需求理論與模型預測[J].地球學報，2010，31（2）：137-147.

[4] Phillips， P.C.B.，Moon， H.R.Nonstationary panel data analysis： An overview of some recent developments[J].Econometric Reviews，2000，（19）：263-286.

[5] Schmidt， R.H.Hotelling's Rule Repealed？ An Examination of Exhaustible Resource Pricing[J].Economic review，1988，（4）：41-54.

[6] 任忠寶，王世虎，唐宇，周海東.礦產資源需求拐點理論與峰值預測[J].自然資源學報，2012，27（9）：1480-1489.

[7] 陳其慎，王安建，王高尚，杜學明，邢萬里.美國礦產資源消費圖譜初探[J].中國礦業，2013，22（5）：8-14.

[8] 曹新元，王威.從消費彈性和使用強度看我國礦產資源節約集約利用水平[J].國土資源情報，2006，（5）：1-6.

[9] 錢納里，等.工業化和經濟增長的比較研究[M].上海：三聯書店，2015.

[10] 張雷.礦產資源開發與國家工業化[M].北京：商務印書館，2004.

[11] 屈小娥，袁曉玲.能源消費對中國工業化進程制約作用的實證分析[J].數理統計與管理，2009，（5）：761-767.

[12] 史丹，張金隆.新型工業化道路對能源消費的影響[J].中國能源，2003，（6）：37-39.

[13] 馬珩.中國城市化和工業化對能源消費的影響研究[J].中國軟科學，2012，（1）：176-182.

[14] 呂政，郭克莎，張其仔.論我國傳統工業化道路的經驗與教訓[J].中國工業經濟，2003，（1）：48-55.

[15] 羅永國.對解決未來礦產資源需求問題的展望[J].中國地質，1988，（7）：27-29.

[16] 吳巧生，陳亮，張炎濤，成金華.中國能源消費與GDP關系的再檢驗——基于省際面板數據的實證分析[J].數量經濟技術經濟研究，2008，（6）：27-40.

[17] 吳巧生，成金華，王華.中國工業化進程中的能源消費變動——基于計量模型的實證分析[J].中國工業經濟，2005，（4）：30-37.

[18] 張文駒.礦產品消費及其資源保障[J].中國地質礦產經濟，2003，（7）：4-9.

[19] 張曉佳，王高尚，陳其慎，彭穎.我國區域性礦產資源需求差異與趨勢分析[J].地球學報，2010，（5）：679-685.

[20] 張意翔，王紅兵，汪濤.工業重化工化對我國能源消費影響的實證分析[J].中國地質大學學報：社會科學版，2008，（1）：26-31.

作者簡介：金殿臣（1989-），男，漢族，浙江省溫州市人，中信建投證券股份有限公司研究發展部宏觀研究員，中國社會科學院研究生院經濟學博士，研究方向為產業組織、資源環境；李媛（1989-），女，漢族，安徽省合肥市人，中國國際貿易促進委員會研究院助理研究員，中國社會科學院研究生院經濟學博士，研究方向為國際貿易。