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西安建筑科技大学硕士学位论文 中国铁矿石需求预测与开发战略研究 专业：系统工程 作者：张惠丽 指导老师：卢才武教授 摘要 与国外储量巨大、品位高、采运方便的铁矿资源相比，我国的铁矿资源呈现人均 储量低且消耗快、矿石品质差品位低、采运困难等特点，铁矿石资源供给不足一直是制 约我国钢铁工业发展的“瓶颈”。当前我国铁矿石的供需矛盾使得铁矿石需求预测及开发 战略研究显得非常迫切，本论文的研究工作有助于我们更深一步的了解和掌握世界铁矿 石资源情况，对合理高效利用好国内外铁矿石资源具有重要的指导意义。 论文首先分绍了国内外铁矿业的开发现状。第二，论文在大量资料的基础上，结合 改革开放二十年铁矿石开采与进口的实践，分析了影响我国铁矿石需求的基本因素，运 用系统动力学方法建立了中国铁矿石需求预测模型，结果表明运用系统动力学的方法分 析中国铁矿石需求问题是合适的。研究显示，铁矿石需求与国内生产总值、国民经济发 展速度具有非常显著的关系。第三，利用系统动力学的预测模型对未来数年我国的铁矿 石需求进行了预测。预测显示，到2 0 l o 年，铁矿石需求将超过7 2 5 3 3 5 万吨。第四，根 据我国铁矿石市场发展状况及所存在的问题，从博弈论的角度论证相关开发战略的必要 性。对策包括：加强监管力度，强化矿业管理；增加对矿业的投入；公平税赋；进出1 2 1 贸易中保持价格稳定；要建立亚洲铁矿石市场，我国铁矿石用户代表要参加一年一度的铁 矿产品价格谈判。 本论文的实际意义在于提出了中国铁矿石的系统动力学模型，通过此模型的计算机 仿真模拟，预测出铁矿石的需求规模及其相关变量的发展趋势，对制定我国钢铁工业发 展的中长期铁矿石供给战略，弥补我国钢铁工业在资源布局上的天然缺陷具有非常重要 的现实意义。其次，基于博弈理论解释了相关开发战略的必要性，为有关部门制定相关 政策提供了理论依据，对我国的铁矿石开发提供现实指导，具有较大的实践意义。 关键词：铁矿石；系统动力学；需求预测；博弈；开发战略 论文类型：应用研究 西安建筑科技大学硕士学位论文 c h i n e s ei r o no r ed e m a n d f o r e c a s t i n ga n dd e v e l o p i n g s t r a t e g i e sr e s e a r c h m a j o r ：s y s t e me n g i n e e r a u t h o r ：h u i l iz h a n g i n s t r u c t o r ：p r o f e s s o rc a i w ul u a b s t r a c t c o m p a r e dw i t ht h ei r o no r er e s o u r c e si no t h e rr e s o u r c e r i c hc o u n t r i e s ，t h ei r o no r e r e s o u r c e si nc h i n aa r el o w e ri ng r a d e ，p o o r e ri nq u a l i t y , a n dm o r ed i f f i c u l ti ne x t r a c t i o na n d t r a n s p o r t a t i o n t h e r e f o r e t h es h o r t a g ei nd o m e s t i ci r o no r es u p p l yh a sb e c o m eab o 坩en e c ko f t h ei r o na n ds t e e li n d u s t r y i ti su r g e n tt os t u d yt w oi s g u e s - ( 1 ) t h ef o r e c a s t i n go ft h ei r o no r e d e m a n da n dr e q u i r ei nt h en e x ts e v e r a ly e a r s ( 2 ) c h i n e s ei r o no r ed e v e l o p i n gs t r a t e g i e s r e s e a r c hb e c a u s eo ft h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e nt h ed e m a n da n dr e q u i r eo tt h ei r o no r e n e r e s e a r c hh e l pm o r ep e o p l er e a l i z et h ei r o no r er e s o u r c ec o n d i t i o nd e e p l yi no u rc o u n t r y i ti s i n s t r u c t i v et ou s ed o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a li r o no r er e s o u r c e sr a t i o n a l l ya n de f f i c i e n t l yi nt h e w o r l d f i r s t l y , t h ea r t i c l ei n t r o d u c e st h ed e v e l o p i n gc o n d i t i o no fi r o no r er e s o u r c e si n c h i n a s e c o n d l y , o nt h eb a s eo fl o t so fd a t at h ep a p e ra n a l y s e st h eb a s i cf a c t o r sa f f e c t i n gt h ei r o no r e d e m a n di no u rc o u n t r yr e l a t i o nt ot h ei r o no r ee x t r a c t i o na n di m p o r t i n gp r a c t i c ef o rt w e n t y y e a r sa n dp u tf o r w a r dt h es y s t e md y n a m i c sm o d e lo fc h i n e s ei r o no r e t h c r e s e a r c hs h o w si t i sr e a s o n a b l et os t u d yc h i n e s ei r o no r ed e m a n da n dr e q u i r ei n 也em e t h o do fs y s t e m d y n a m i c s t h er e s u l ts h o w si r o no r es u p p l ya n dd e m a n dh a sc l o s er e l a t i o nt ot h eg d pa n d e c o n o m i cd e v e l o p i n gl e v e l t h i r d l y , t h em o d e lf o r e c a s tt h a ti r o no r ed e m a n dw i l lb eo v e r 7 2 5 3 3 5m i l l i o nt o nb y2 0 1 0 f o u r t h l y , t h ep a p e rs h o wr e l e v a n td e v e l o p i n gp o l i c i e sa r e n e c e s s a r yo nt h eb a s eo fi r o no r ed e v e l o p i n gc o n d i t i o n n 坞p o l i c i e si n c l u d es t r e n g t h e n i n gt h e m a n a g e m e n ti nm i n i n g ，i n c r e a s i n gi n v e s t m e n tt oi r o no r er e s o u r c e s ，d e c r e a s i n gt a x ，k e e p i n g s t a b l ep r i c ei nt h et r a d i n g ，f o u n d i n ga s i ai r o no r em a r k e t ，t a k i n gp a r ti ni r o no r ep r i c e n e g o t i a t i o ne v e r yy e a ra n ds oo n 刀廿a c t u a lm e a n i n go ft h i st h e s i sl i e si np u t t i n gf o r w a r dt h es y s t e md y n a m i c sm o d e lo f t h ei r o no r eo fc h i n aa n dp r e d i c t i n gt h ed e v e l o p m e n ts c a l e sa n dt r e n d so fr e l e v a n tv a r i a b l e t h r o u g hs i m u l a t i o ni nc o m p u t e r i ti sv e r yi m p o r t a n tt oe s t a b l i s hl o n gi r o no r es u p p l ys t r a t e g i e s t o g e t r i do ft h er e s o u r c es p r e a dd e f e c to fs t e e la n di m ni n d u s t r y s e c o n d l y , t h ep a p e r d e m o n s t r a t e st h ei m p o r t a n c eo fr e l e v a n td e v e l o p i n gs t r a t e g i e sa n dg i v e su st h e o r ys u p p o r t w h e ng o v e r n m e n tm a k e sr e l e v a n tp o l i c i e s i th a sp r a c t i c em e a n i n gt o g u i d ei r o no r e d e v e l o p i n gi no u rc o u n l l y k e y w o r d s ：i r o no r e ；s y s t e m sd y n a m i c s ；d e m a n df o r e c a s t i n g ；g a m et h e o r y ；d e v e l o p i n g s t r a t e g i e s t h e s i st y p e ：a p p l i c a t i o nr e s e a r c h 声明 8 4 1 5 8 8 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含本人或其他人在其它单位己申请学位或为其它用途使用过的成果。 与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：考庆黟确 日期：s 、歹 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校 可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制 手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文储签名：狼惠穗导师签名彳7 彳日期s ，f f 西安建筑科技大学硕士学位论文 1 1 世界铁矿业发展现状 1 绪论 ( 1 ) 世界铁矿石生产态势平稳，进出口量波动不大 1 ) 世界铁矿石产量 世界铁矿石产量由于统计基数不同，数据各异，按照2 0 0 1 和2 0 0 2 年英国矿山杂 志年评公布的数据，世界铁矿石产量见表1 1 。 表1 1 世界铁矿石产量( h n ) 国家 1 9 9 81 鲫| 92 咖2 0 0 l 澳大利亚1 5 4 01 5 5 o1 7 6 _ 31 8 1 o 巴西 2 0 7 01 9 0 31 9 3 3 2 0 9 0 加拿大3 7 83 4 53 5 9 2 7 9 智利9 18 38 o8 0 中国 2 4 6 92 0 9 02 2 4 0 2 1 7 0 印度7 2 56 7 87 5 07 9 2 伊朗 1 2 31 2 3 1 2 - 31 2 1 哈萨克斯坦 8 79 11 5 01 4 1 北朝鲜1 0 08 08 0 毛利塔尼亚 1 1 41 1 51 1 s l o 3 墨西哥l o 61 1 21 2 71 1 5 俄罗斯 7 2 | 38 1 38 7 o 8 2 5 南非3 2 92 9 53 3 73 4 8 瑞典2 0 91 8 62 0 61 9 5 土耳其5 94 34 5 乌克兰5 0 84 7 55 5 05 4 7 美国 6 2 95 7 76 3 04 5 8 委内瑞拉1 6 61 7 01 7 41 9 0 其它1 9 62 0 71 7 62 0 6 总计1 0 6 2 09 9 4 01 0 7 0 71 0 4 7 注：不包括产量小于5 0 0 万吨的国家，这些数量包括在“其它”一栏中 中国铁矿石产量为原矿产量 西安建筑科技大学硕士学位论文 2 ) 世界铁矿石进口量 与此相关世界各国进口铁矿石情况，见表1 2 。 表1 2 世界铁矿石进口量m t ) 国家( 地区) 1 9 9 81 9 9 92 0 2 加1 阿根廷 5 44 55 ，4 奥地利 5 24 35 55 b 比利时 1 3 51 2 11 1 69 8 加拿大 7 27 36 55 9 中国 5 1 85 5 37 0 ，09 2 - 3 捷克共和国7 ，45 46 95 4 法国 1 9 82 0 11 9 71 6 7 德国4 6 g3 8 94 7 54 0 1 意大利1 5 71 5 61 7 61 5 8 日本1 2 0 8 1 2 0 11 3 1 71 2 6 2 韩国3 3 63 5 53 9 74 6 5 荷兰8 68 o 8 9 6 3 波兰 8 87 _ 39 39 0 西班牙6 66 36 - 36 6 中国台湾省 1 4 21 3 3 1 5 0 1 5 6 英国- 2 1 o1 7 o1 6 71 5 4 美国1 7 。01 4 1 31 5 。7l o 7 其它4 8 04 7 55 2 44 7 7 总计4 5 1 44 3 2 84 8 5 84 7 5 注：不包括产量小于5 0 0 万吨的国家，这些数量包括在“其它”一栏中 由表2 可以看出，日本是最大进口国，其次是中国和韩国。这3 个国家的进口量 占世界铁矿石进口量的5 0 以上。 3 ) 世界铁矿石出口量 世界铁矿石的出口量见表1 3 。以澳大利亚和巴西为最多，其次是印度、加拿大， 市场份额分别占3 3 6 、3 2 5 、7 1 、5 4 。 2 西安建筑科技大学硕士学位论文 表1 3世界铁矿石出口量( m t ) 2 国家 1 9 9 81 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 澳大利亚 1 4 4 71 4 7 81 6 5 21 6 4 0 巴西1 4 3 21 4 0 21 6 0 11 5 6 o 加拿大3 0 62 6 52 652 2 0 _ 智利 6 76 3 6 4 6 o 前苏联 2 9 02 9 o 2 7 82 3 7 印度 3 2 82 8 93 2 ，93 7 3 毛利塔尼亚1 1 41 1 01 1 11 0 1 南非 2 2 12 1 1 2 1 ，4 2 3 5 瑞典 1 6 o1 3 9 1 6 0 1 3 7 美国 6 06 1 6 1 5 6 委内瑞拉 8 66 6 6 9 6 9 其它 b o 6 18 65 6 总计 4 5 9 14 4 3 5 4 8 9 4 7 4 注：不包括产量小于5 0 0 万吨的国家，这些数量包括在“其它”一栏中 4 ) 世界铁矿石储量 南非铬铁矿储量为3 0 亿吨，占世界总储量的8 3 ，居世界第一位；巴西拥有铁矿 储量1 7 0 亿吨，居世界第六位，其富铁矿资源仅次于澳大利亚，居世界第二位，铬铁矿 储量2 3 0 0 万吨；澳大利亚在我国短缺矿产全球供应战略中具有重要地位，铁矿石矿产储 量居世界第四位( 富铁矿储量为世界第一位) 。我国短缺富铁矿石多从澳大利亚进口，铁 矿石进口量的6 0 以上来自澳大利亚【3 】。 从当前与长远看，世界最大的铁矿产品出口商，仍然是澳大利亚与巴西。根据这2 个国家的资源赋存条件与矿山地质储量，可以实现长期的高盈利开采。世乔最大的铁矿 产品进口商是日本、中国和西欧国家。 ( 2 ) 国际铁矿企业形成3 家垄断市场局面。 1 ) 巴西淡水河谷公司( c v r d ) 已成为巴西铁矿业的霸主。 2 ) 澳大利亚哈默斯利铁矿公司成为世界上第二大型铁矿公司。 3 ) 澳大利亚b h p 公司是世界上第三大型铁矿企业。 ( 3 ) 面对我国对进口矿的过量需求，兴建新矿山和球团厂，扩大产能。 西安建筑科技大学硕士学位论文 ( 4 ) 合理利用矿产资源。矿产品深加工，生产高附加值矿产品。 ( 5 ) 采用先进技术，提高效率，降低成本。国外铁矿生产一是生产规模大，二是机械化 自动化水平高，实现了生产高效益、用人少、降低成本的目标。 ( 6 ) 采用新型办矿模式合同采矿。合同采矿( c o n t r a c t m i n i n g ) 是指业主( 甲方) 与采矿 承包商( 或设备检修承包商) 之间，矿山业主以合同方式委托采矿承包商进行采矿作业的 新型采矿模式【1 9 】。 ( 7 ) 矿产资源产业的生产集中度不断提高。 全球钢铁排名前十位大企业的产量比重，从1 9 9 7 年的2 1 上升到2 0 0 0 年的2 5 5 ， 世界铁矿石产量从1 9 9 2 年开始转向增加，澳大利亚是世界第一大铁矿石出口国。其中日 本和中国等国家为重要市场，占澳大利亚铁矿石总出口量的8 0 。 影响铁矿石需求的因素主要是钢的产量和电炉钢的比例。近年来以废钢为原料的电 炉炼钢，包括短流程工艺得到了很大发展。目前我国电炉钢产量仅占钢总产量的1 8 左 右，钢铁生产主要靠铁矿石，因此我国铁矿石生产处于非常重要的地位【4 】。西方国家的 钢产量中电炉钢产量所占的比例在不断上升预计将从1 9 9 5 年的3 7 - 升到2 0 0 0 年的 4 5 ，这一趋势将减少铁矿石的需求。从长远角度看，西方工业化国家铁矿石消费量将 趋于下降，但是这种下降将被广大发展中国家，特别是亚洲地区的消费量增加所弥补。 预计未来铁矿石生产的增长将主要来自巴西、澳大利皿、印度、和南非等国。巴西多西 河谷矿业公司和澳大利亚的哈默斯利公司仍将是全球最大的铁矿石生产厂家及出口者。 1 2 中国铁矿业发展现状 我国铁矿资源多而不富，以贫矿为主，多数是中小矿床，矿石类型复杂，多组分共 伴生矿所占比例大。截至1 9 9 9 年末，全国铁矿石累计探明储量5 0 5 3 1 亿吨，保有储量 4 5 8 0 7 亿吨，其中可供工业开采的储量2 1 2 8 4 亿吨。矿石平均品位3 3 ，低于世界铁矿 石平均品位1 1 个百分点。 1 2 1 我国铁矿资源的特点 ( 1 ) 铁矿石种类繁多，铁矿石本身价值低廉。铁矿成因类型多，贫矿多，富矿少，铁矿 床中伴生组分多i 卯。 我国铁矿资源分布广泛，储量相对集中。铁矿石根据物理形状可以分为粉状和块状； 根据产地的不同和由于组成的元素不同又可以分为不同种类的矿石i 还有就是根据铁含 量的不同，铁矿石还可以分为不同的品位等级。对于同一产地出产的相同的粉矿或块矿 由于批次不同，物理化学性质也不尽相同，属于不同种类的矿石。这些因素使得铁矿石 的种类繁多，在运输、存储、分拨等各个阶段都必须加以区别对待；不同种类的铁矿石 西安建筑科技大学硕士学位论文 不能装载于同一舱室；堆存时不能混合堆放。我国铁矿床类型齐全，世界上已发现的铁 矿成因类型在我国均有发现，除前寒武纪硅铁建造风化型铁矿外，均探明了一定储量， 其中以沉积变质型为主，居各类型铁矿床之首。我国已探明的铁矿绝大部分是贫铁矿， 约占铁矿总储量的9 7 5 ，入炉富矿分布集中又可单独开采的很少，多数为零星分散在 贫铁矿中的混合矿。我国铁矿资源平均品位3 3 1 6 j ，目前生产矿山出矿平均品位约为 3 6 ，而在澳大利亚和巴西，铁矿品位一般多在6 0 以上。 ( 2 ) 国内市场的铁矿石需求巨大。 改革开放以来，我国钢铁工业呈现持续、稳定增长的好势头。由于我国现阶段正处 于经济发展的快速发展时期，特别是随着汽车工业等与钢铁工业密切相关行业的发展以 及国民经济发展水平的提高，各行业对钢铁及其衍生产品的需求与日俱增，铁矿石的需 求缺口将会更大。 ( 3 ) 我国铁矿石生产行业具有一定的基础。 我国拥有采矿权的铁矿企业5 7 1 2 家，其中重点矿山4 4 家，地方矿山5 6 6 8 家。建 国以来，已生产铁矿石5 8 2 6 亿吨，为我国从钢铁大国向钢铁强国迈进打下了坚实的基 础。由于历史的原因，我国早期对钢铁工业及铁矿石的生产进行了大规模的投资，初步 形成了全国范围的钢铁工业生产、科研与教学体系。整个钢铁行业生产能力巨大、专业 配套、门类齐全，具有较强的消化吸收国际先进水平的技术成果和自主开发能力。此外， 钢铁生产企业布局亦较为合理，全国有相当一批以钢铁工业为依托而发展起来的城市经 济带。这为铁矿石生产企业的进一步发展提供了基础。 ( 4 ) 矿石进口市场风险大、储运费用较高。 尽管国际市场的铁矿石资源丰富、品质优良且易于开采，但由于受国际市场价格波 动、国际海运、港口仓储以及国内铁路运输能力和运输费因素的制约，大部分国产矿石 在国内市场上已经具有相当的竞争力；同时，一些新兴产钢国对铁矿石的巨大需求也对 世界市场形成了冲击。此外，原来一些铁矿石出口国由于受自身经济发展的需求而可能 采取消极的出口政策。因此，保证国产铁矿石的自给率十分重要。 国际铁矿石海运费从2 0 0 3 年起陆续急速攀升。主要原因是我国大量进口铁矿石加 上港口拥挤缺少运矿船造成的。现在，由于海运费的增长，巴西矿到我国的海运费已经 大大超过了铁矿石的离岸价( e o b ) ，使得进口矿到我国的到岸价( c i f ) 急剧攀升。 1 2 2 我国铁矿资源开发利用水平 尽管国内铁矿石产量逐年增长，但由于我国9 0 以上的铁矿石为贫杂矿，建设投入 量大，生产成本高，继续提高产量已经十分困难。近年来我国生铁和铁矿石的产量逐年 都在增长，但铁矿石的增长幅度低于生铁的增长，国内铁矿石的自给率在逐年下降；同 西安建筑科技大学硕士学位论文 时进口铁矿石数量逐年增加。1 9 9 9 、2 0 0 2 年矿山的开采回收率、采矿贫化率、选矿回收 率和综合回收率指标见表1 4 、1 5 ： 表1 41 9 9 9 年矿山的“三率”情况( ) 类别回收率采矿贫化率选矿贫化率综合回收率 大型 露天9 5 ，7 36 7 27 8 0 47 4 4 1 地下7 8 6 51 6 8 88 1 0 96 3 7 8 小计9 2 - 3 18 ，7 57 8 ，6 17 2 5 6 中型露天 9 3 6 77 7 28 3 3 5 7 8 0 7 地下7 7 3 31 8 0 38 5 5 46 6 1 5 小计9 0 4 09 7 88 3 7 97 5 7 5 小型露天9 0 2 26 7 88 2 2 77 4 2 2 地下 7 6 5 3 1 3 3 98 1 7 56 2 5 6 小计8 7 4 88 1 08 l _ 9 17 1 6 5 小计露天9 3 2 l7 0 77 9 。0 27 3 6 5 地下 7 7 5 01 6 1 0 8 1 4 06 3 0 9 合计 9 0 0 78 8 87 9 5 57 1 6 5 其中 磁铁矿 8 3 6 3 氧化矿7 5 2 4 多金属矿 7 1 8 1 表1 52 0 0 2 年矿山的“三率”情况( ) 类别 回收率采矿贫化率 重点露天9 4 95 2 7 地下 8 2 6 81 4 5 4 地方8 8 1 67 4 6 全国铁矿资源平均回采率达到9 2 2 7 ，从上表可以看出资源利用水平得到了提高。 1 2 3 我国铁矿石进出口情况 ( 1 ) 钢、铁矿石产量及进出口情况 我国开始大量进口铁矿石始于8 0 年代中期，当时主要从澳大利亚和朝鲜进口铁矿 西安建筑科技大学硕士学位论文 石。1 9 8 5 年宝钢投产后，铁矿石的进口向多元化发展。1 9 9 1 年以来，1 0 个以上的国家 和地区向我国提供铁矿石。其中，澳大利亚、巴西、南非近几年一直排在前3 位。2 0 0 3 年进口铁矿石1 4 8 1 2 万吨，跃居进口量第一位。由于我国进口铁矿石的大幅度增加，国 际铁矿石价格上涨，我国2 0 0 3 年进口矿占了世界铁矿石贸易量的三分之一，使海运费大 幅度上涨，世界铁矿石产量增加了7 。 这些年，我国钢铁工业发展迅速，各地钢铁企业的生产规模不断扩大，9 0 年代以后， 粗钢产量以年均7 的速度增加，详见表1 6 。 表1 61 9 8 9 年以来我国钢产量及其进出口量统计( 眦) t e l t 9 1 年份钢产量出口量净进口钢材进口量 1 9 8 96 1 5 99 3 7 26 4 0 4 1 9 9 06 6 3 5 5 4 3 81 7 9 63 6 8 2 6 1 9 9 17 0 9 9 9 9 4 2 2 39 9 63 3 2 5 9 1 9 9 2 8 0 9 3 4 71 0 8 0 34 9 4 77 1 0 1 9 9 3 8 9 5 3 8 76 1 2 8 65 8 8 l _ 53 0 2 6 1 9 9 49 2 6 1 2 73 1 6 6 72 6 3 8 _ 8 2 2 8 2 8 4 1 9 9 59 5 3 5 9 91 8 2 8 ，31 1 51 3 9 7 2 3 1 9 9 61 0 1 2 3 6 81 7 7 2 3 5 8 01 5 9 8 3 8 1 9 9 71 0 8 9 1 。1 01 5 5 3 41 4 3 1 9 9 81 1 4 6 0 2 0 0 01 3 1 4 6 2 0 0 1 1 5 3 0 01 9 0 0 2 0 0 21 8 2 2 5 2 0 0 32 2 0 0 0 2 0 0 42 7 0 0 0 但是我国铁矿山并没有获得与钢铁企业的同步发展，对铁矿山地投入明显滞后于钢 铁工业的发展速度，8 0 年代末期至9 0 年代中期，我国钢铁生产和铁矿石生产基本上呈 同步发展的态势。这期间铁矿石产量是由1 9 8 8 年的1 6 8 亿吨增加到1 9 9 5 年的2 6 2 亿吨。 之后，受诸多因素的影响，我国铁矿石生产量基本上呈稳中趋降的基本格局。1 9 9 8 年铁 矿石生产量为2 4 5 亿吨，自给率为6 3 4 5 。与此同时，铁矿石进口却呈现加速增长的 态势，钢铁产量的增量依赖于进口铁矿石的增加，铁矿石的供给量仍远远落后于需求的 增长。详见表1 7 。 西安建筑科技大学硕士学位论文 表1 7 1 9 8 8 年以来我国铁矿石生产量、进口量以及自给率统计” 年份生产量( 万吨)进口量( 万吨)自给率( ) 】9 8 81 6 7 7 01 0 7 5 8 5 7 6 1 9 8 91 7 1 8 51 2 4 1 8 4 2 4 1 9 9 01 7 9 3 41 4 1 9 1 8 2 9 9 1 9 9 l1 9 0 5 5 11 9 0 3 58 2 3 。 1 9 9 2 2 0 9 7 6 1 9 2 5 1 7 2 7 9 2 1 9 9 32 2 6 3 5 1 63 3 0 2 7 6 2 1 9 9 42 5 0 7 03 7 3 4 37 3 3 1 9 9 5 2 6 1 9 1 8 6 4 1 1 57 5 2 1 9 9 62 5 2 2 8 2 74 3 8 7 47 3 4 1 9 9 72 6 8 6 1 6 75 5 1 0 66 9 4 1 9 9 8 2 4 6 8 95 1 7 7 4 6 3 4 5 1 9 9 92 3 7 2 35 5 2 7 46 8 9 2 0 0 0 2 2 2 5 6 2 6 9 9 7 2 2 0 0 12 1 7 0 1 99 2 3 0 8 35 5 2 0 0 2 2 3 1 4 3 0 11 1 1 4 9 5 9 2 0 0 32 6 1 0 01 4 8 1 2 5 3 2 0 0 42 5 0 0 02 0 8 0 0 我国铁矿石产量曾经历了一段相对较快的增长时期，从1 9 8 1 年的1 0 7 亿吨增加到 1 9 9 5 年的2 4 9 亿吨，年平均增长9 4 4 。从1 9 9 6 年开始铁矿石产量就停滞不前，从而 使我国铁矿石的自给率下降，8 0 年代初自给率达8 9 ，至今仅为7 0 左右。造成这种情 况的原因很多，但主要原因是投资减少，新增能力不够，而现有矿山逐渐老化，开采难 度加大，产量下降。此外矿山税赋过重、生产成本高、生产率低等原因也影响了矿山的 进一步发展。 1 9 9 9 年我国进口铁矿石数量达到了5 5 2 7 4 万吨( 详见表1 8 ) ，从而改写了1 9 9 7 年创下的5 5 1 1 万吨的进口纪录。从进口数字反映，上半年的进口量比1 9 9 8 年同期下降 了3 1 ，而全年的进口量比1 9 9 8 年增长了6 8 。因此，下半年的铁矿石进口速度加快。 从进口国来看，澳大利亚仍是我国进口铁矿石的主要国家，占进口总量的4 4 0 4 ，继 续位居第一；其次是巴西，占2 0 8 4 ；印度占1 6 0 8 ：南非占1 2 7 3 ：秘鲁占3 5 3 ； 其他国家占2 7 8 。 西安建筑科技大学硕士学位论文 表1 81 9 9 9 年海关统计我国铁矿石进出口国情况”1 国别 数量( 万吨)金额( 万美元) 平均价( 美元- , 0 澳大利亚2 4 3 4 0 95 8 8 8 0 5 62 4 1 9 巴西1 1 5 1 8 83 1 0 1 1 0 22 6 9 2 印度 8 8 8 8 8 2 2 2 4 9 。1 32 5 0 3 南非7 0 3 7 11 6 2 1 3 0 32 3 0 4 q 秘鲁1 9 4 8 55 5 9 8 0 9 2 8 7 3 哈萨克斯坦 3 8 9 8 1 6 8 5 9 54 3 2 5 新西兰3 5 5 56 5 9 3 51 8 5 5 其他合计7 9 4 61 6 0 1 4 92 0 1 5 合计5 5 2 7 4 01 3 7 8 9 8 6 2 2 2 4 9 5 钢铁冶金工业是重要的原材料工业部门，为国民经济各部门提供原材料，是我国经 济发展的物质基础。而矿产资源是钢铁工业可持续发展的基础，也是不可再生资源。总 之，钢铁工业没有铁矿石原料不行，有铁矿石原料但价格太高也“吃”不起。可以说， 铁矿石是关系到钢铁工业生存的命脉【1 4 】。目前，由于我国进口量剧增，国际铁矿石市场 紧张，已由买方市场转而成为卖方市场，从建立安全稳定供应体系考虑，须大力加强国 产铁矿生产，增加国产矿自给率，增加市场竞争力。 ( 2 ) 进口铁矿石的必要性 1 ) 经济全球化对铁矿业的影响【”】 经济全球化有利于我国更好的实施“走出去”战略，积极的以多种形式，充分利用 国外资源和市场，以降低我国经济发展的总成本。 我国铁矿资源缺乏富矿，目前年产量已下降到2 4 亿吨，不足当年消耗量的6 5 ， 利用国外富铁矿资源已成必然趋势，2 0 0 0 年进口铁矿石近7 0 0 0 万吨。加入w t o 后，国 家对进口铁矿砂长期实行零关税，必将造成更大量的进口。总的看来，降低低品位矿石 的使用量，尽可能多的使用高品位的优质矿石，是世界钢铁工业发展的大趋势。 2 ) 我国铁矿资源条件决定了利用国外资源的必要性。 我国铁矿资源贫乏，仅能维持4 0 多年，国内现有铁矿生产能力只能满足生铁产量的 一半，另一半靠进口u q 。而且我国铁矿资源以贫矿为主，富矿很少，能直接入炉的富铁 矿石只占全国保有储量的3 左右，而且大多零散分布在一些矿区中，全国铁矿石平均 品位为3 3 左右，只有国外富铁矿石品位的一半，多组份共伴生铁矿石所占比重大，约 占全国总储量的1 3 。其次，在五六十年代投产的矿山中，有相当大一批骨干矿山资源已 近枯竭，生产能力大幅递减，铁矿生产能力年均消失3 0 0 万吨。而近十年来，我国资源 西安建筑科技大学硕士学位论文 需求量大幅度增加，己到了非“积极走出去”充分利用国外资源不可的程度i 】7 j 。1 9 9 0 一 1 9 9 7 年间，我国共进口富铁矿石2 7 亿吨，其中1 9 9 7 年进口量5 5 1 1 万吨，比1 9 9 0 年增 长2 9 倍，铁矿石进口已占目前年消费量的3 0 以上。 进入8 0 年代中期后，国产铁矿产量并未随铜产量的迅速增长而增长。尤其到了1 9 9 4 年以后，国产铁矿基本停止了增长，钢产量增加所需矿石基本依赖进口铁矿的增加来保 证。1 9 9 7 年进口铁矿5 5 1 l 万吨，相当于生产3 5 0 0 万吨钢所需的铁矿。也就是说近1 3 的钢是用进口铁矿来生产的。大量使用进口铁矿，大大改善了炼铁生产的原料条件，提 高了炼铁生产的经济技术指标，进口铁矿对我国钢铁工业的发展起了重要支持作用。从 国产矿石数量上看，我国每年原矿产量只能维持2 5 亿t 左右，有缺口：因此为了保持 我国钢铁业的持续、稳定的发展，我国进口铁矿石应占世晃商品铁矿石总量的1 8 2 0 。我国钢铁业的高速发展客观上决定了铁矿石大量进口的必要性，并且也成为进口 铁矿石的内在因素。从宏观上看进口铁矿石是大势所趋，是完全必要的。如果没有国外 铁矿石做补充，我国钢铁工业就不会有9 0 年代突飞猛进的发展。以致现如今已成为世界 第一钢铁生产大国。 1 2 4 铁矿石开采的经济地位和作用 我国冶金矿山经过四十多年的建设，矿山企业的装备水平、开采工艺和管理水平都 有了很大的提高。几十年的建设形成了一整套较为完善的矿山体系。矿山企业的建设为 国民经济和钢铁工业的发展做出了重大贡献，主要表现在： ( 1 ) 形成了以铁矿石资源开发为主的中小城市和经济地区 我国矿山分布于全国各地，除国家重点矿山外，还有许多省、地方所属中小矿山。 特别是在一些重点矿山所在地区，铁矿资源的开发和钢铁企业的建设，形成了许多以铁 矿开采业和矿产品加工业为基础的矿业城市。例如四川省的攀枝花市、甘肃省的嘉峪关、 辽宁省的本溪市、内蒙古的包头市等等。这些矿业城市地处内地和边远地区，多数是在 矿区或非县城基础上发展起来的，在促进地区城市化和经济发展过程中发挥了巨大作用。 此外，首钢、鞍钢也先后在秘鲁和澳大利亚收购矿权，合资建立矿山。 ( 2 ) 铁矿石的开采活动构成了对其他工业产品的消费 矿山企业开采活动本身就是对其他行业的消费。从矿山企业的生产过程来看，矿石 开采需要物质支持，维持生产需要化工、机械、电力等其他行业的支持，从而构成这些 行业的一个消耗市场。 ( 3 ) 铁矿石开采支持了我国钢铁工业的发展，推动国民经济增长 铁矿石的直接消费对象是钢铁企业。没有铁矿石的充足供给，就谈不上钢铁企业列 发展。而钢铁是国民经济增长的主要物质基础。近十年来，我国钢铁工业呈现出连年持 西安建筑科技大学硕士学位论文 续高速增长的态势，全国钢产量已由1 9 9 0 年的6 5 3 5 万吨增加到2 0 0 2 年的1 8 1 亿吨， 年均增长率高达8 。现在钢铁企业把白有矿山当作财富和优势，认为谁拥有更多的铁 矿石资源，谁就能在今后钢铁工业的发展中掌握主动。 1 3 课题研究的目的意义 ( 1 ) 由于我国铁矿石生产量和贸易量巨大，所以如果铁矿石产量或贸易量出现较大幅度 的变动，则不仅对我国钢铁行业的健康发展乃至整个国民经济产生不利影响，而且会对 世界的铁矿石生产和贸易产生不利影响。因此对我国未来铁矿石需求进行科学的定量预 测，对企业的自身生存和发展，制定我国钢铁工业发展的中长期铁矿石供给战略，弥补 我国钢铁工业在资源布局上的天然缺陷具有非常重要的现实意义；科学预测国民经济发 展对铁矿石的需求，有利于合理利用国内外两种资源，建立科学的宏观调控体系，保证 社会地可持续发展。 ( 2 ) 我国已经d w * 世贸组织，国内市场国际化地步伐日益加快，国内钢铁行业及铁矿石 市场的竞争将更加激烈，本文基于博弈理论论证相关开发战略的必要性，为管理部门和 矿山企业制定相关政策提供了理论依据，对我国的铁矿石开发提供现实指导，具有相应 的实践意义。 ( 3 ) 本论文虽然研究的中国铁矿石需求预测与开发战略问题，但是对地方铁矿石开发利 用及其他矿产资源的开发具有相应的借鉴意义。 1 4 课题研究的内容 ( 1 ) 分析影响我国铁矿石需求的主要影响因素，建立系统流程图，运用系统动力学专用 模拟软件( v e n s i m ) 构造方程式。建立我国铁矿石需求的系统动力学模型，并对未来数 年我国的铁矿石需求进行预测。 ( 2 ) 运用我国铁矿石需求预测的系统动力学模型，进行政策模拟，分析影响铁矿石供需 的因素。 ( 3 ) 由于铁矿石开采秩序混乱；政府部门管理强度不够；对铁矿业的投入欠缺；矿业税 过重；铁矿石价格上涨过快及经济全球化对我国铁矿业的影响等问题，本文基于博弈论 提出相应的对策：加强监管力度，强化矿业管理；增加对矿业的投入；公平税赋；进出 1 2 i 贸易中保持价格稳定的合理性；建立亚洲铁矿石市场，我国铁矿石用户代表要参加一年 一度的铁矿产品价格谈判。 西安建筑科技大学硕士学位论文 2 系统动力学与博弈论 2 1 系统动力学 2 1 1 常用预测方法 ( 1 ) 普通时间序列预测法 普通时间序列预测法的特点是仅仅利用变量本身的纵向历史数据，去构造时间变化 的表达式，而不去分析变量的横向影响因素。这一方法仅适应于各种经济变量保持恒定 的情况，所以这一方法的使用受到了极大的限制，实践中也很少应用。在这一方法的基 础上，还发展起来另外一种模糊时间序列预测法。由于这一方法和普通时间序列预测法 具有同样的适用条件和局限性，因而在实践中也很少应用，所以此处不予介绍。 ( 2 ) 灰色预测法 灰色预测理论是用来解决信息不完备系统的数学方法，灰色预测适用于原始数据较 少而且数据序列呈递增的情况，灰色建模理论的实质是对原始随机序列采用“生成”的 信息处理方法弱化其随机性，使原始灰序列转化为易于建模的新序列。灰序列的生成不 是寻求概率统计规律，而是来强化对灰序列中有用信息的利用率。由于灰色预测系统本 质上是一种趋势判断，因而其在经济预测领域的应用受到了局限。 ( 3 ) 神经网络预测法 学习和训练对神经网络来说是最基本的。网络不是通过修改处理单元本身来完成训 练的，而是靠改变网络的各连接权重来学习的。利用神经网络进行预测，不需要建立数 学模型，只需要选择网络结构，将已有的数据提交该网络，任何一个网络只要能接受实 际矢量为输入，并且能产生实际输出，都可用于时间序列的预测。由于神经网络对变量 权重的调整具有某些灰色的性质，对于经济领域的一些特殊现象的处理，如经济惯性现 象的处理、多重共线性的处理以及随机经济变量的处理等比较困难，所以这方法在经 济领域的应用受到了局限。 ( 4 ) 计量经济学与系统动力学【1 8 】 计量经济学与系统动力学的比较如表2 1 所示。 表2 1 计量经济学与系统动力学的比较 i 计量经济学系统动力学 l ( 1 ) 是经济学、统计学两门学科的工具和 ( 1 ) 主要基于反馈理论、非线性系统理论、 l 概念相结合的- - i j 学科。系统学和计算机模拟技术。 1 2 西安建筑科技大学硕士学位论文 ( 2 ) 虽然强调根据事务的因果关系来构造 ( 2 ) 注重系统的内部机制和结构。强调系统 模型，由于受到统计资料、数据的限制，行为模式主要依赖于内部的“内生”观点，其 实际上很难反映系统内部的因果机制；因模型是结构型的，是具有一定边界和闭合回路 此实质上将系统作为黑箱处理。其模的信息反馈结构。十分强调模型中的大部分反 型不强调反馈回路之闭合。馈回路必须是闭环的。强调建模必须面向问 题，对建模必须有清晰明确的目的。 ( 4 ) 建模完全依赖于统计数据。对模型方( 4 ) 重视绣计数据，但对历史数据完整性的 程要进行严格的统计检验。要求相对低一些。为剖析系统的内在结构尚需 运用更大量的非统计资料。只要求对灵敏度高 的参数做精确估计。统计检验只能用来建议模 型的总体行为模式。 ( 5 ) 用途。主要用于短期经济预测。较少( 5 )